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Die
Erfindung betrifft ein Entleermagazin für eine Schragenentleerstation
zum Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten
Schragen, insbesondere Schachtschragen, umfassend einen Aufnahmeraum
für die aus den Schragen strömenden Produkte,
wobei der Aufnahmeraum nach oben in Richtung der Schragen offen
und nach unten durch ein einen Kanal bildendes Förderelement
zum Abtransport der Produkte begrenzt ist, sowie mindestens ein
Stromregulierungselement innerhalb des Aufnahmeraums zur Bildung
von mindestens zwei vertikal gerichteten Kanälen zur Steuerung
des Produktstroms innerhalb des Entleermagazins, wobei der Abstand
zwischen jedem Stromregulierungselement und dem Förderelement
einstellbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schragen,
insbesondere Schachtschragen, umfassend die Schritte: Öffnen
des Schragens bzw. Schachtschragens, Leiten des Produktstroms durch einen
Aufnahmeraum eines Entleermagazins in den Bereich eines Förderelementes,
wobei der Produktstrom durch mindestens ein Stromregulierungselement
innerhalb des Aufnahmeraums sowie im Bereich eines durch das Förderelement
gebildeten Kanals reguliert wird, Abtransport des Produktstroms entlang
des Kanals. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zum Zusammenführen
von aus queraxial transportierten, stabförmigen Produkten
gebildeten Massenströmen insbesondere für ein
Entleermagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend
ein erstes Leitelement und ein oberhalb des ersten Leitelementes
angeordnetes, zweites Leitelement, das mit dem ersten, unteren Leitelement
einen Mündungskanal zum Zusammenführen des aus
dem Mündungskanal strömenden Massenstroms PA mit einem weiteren, in einem spitzen Winkel
auf den Massenstrom PA treffenden Massenstroms
PM bildet, wobei das obere Leitelement als
Begrenzungselement zum Regeln des aus dem Mündungskanal strömenden
Massenstroms PA und zur Bildung eines Ausgleichsreservoirs
ausgebildet ist.
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Solche
Vorrichtungen und Verfahren kommen insbesondere in der Tabak verarbeitenden
Industrie bei der Verarbeitung stabförmiger Produkte zum
Einsatz. Zigaretten, Filterstäbe oder dergleichen werden
aus unterschiedlichen Gründen in Behältern, den
so genannten Schragen, zur Speicherung aufbewahrt. Dabei können
die Behälter als Standardschragen mit einem ungeteilten
Aufnahmeraum für die Produkte oder mit einem in einzelne
Schächte unterteilten Aufnahmeraum ausgebildet sein. Zur
Weiterverarbeitung der gespeicherten Produkte werden diese an nachgeordnete
Vorrichtungen, wie z. B. Packmaschinen oder dergleichen abgegeben
oder in einen vorhandenen Massenstrom eingeschleust. Für die
automatisierte Zufuhr bzw. Entleerung der Schragen bzw. Schachtschragen
stehen üblicherweise die so genannten Entleerstationen
zur Verfügung. Die Entleerstationen weisen in bekannter
Weise eine Zuführung für mit Produkten gefüllte
Behälter, ein Entleermagazin, eine Abführung für
die geleerten Behälter sowie eine Übergabeeinrichtung
auf, mittels der die vollen Behälter von der Zuführung
in den Bereich des Entleermagazins und die entleerten Behälter vom
Entleermagazin in den Bereich der Abführung transportiert
werden. Die Entleerstation kann aber auch aus dem Entleermagazin
allein bestehen, wobei die Behälter dann z. B. manuell
in das Entleermagazin entleert werden. Die bekannten Einrichtungen zum
Zusammenführen dienen dazu, die aus dem Entleermagazin
als Massenstrom PA strömenden Produkte
mit einem weiteren Massenstrom PM zu vereinigen. Üblicherweise
bilden solche Einrichtungen eine Verbindung zwischen Speicher- oder
Entleermagazinen einerseits und z. B. von Herstellungsmaschinen
kommenden Fördereinrichtungen andererseits. Anders ausgedrückt
dienen diese Einrichtungen dazu, mehrere Massenströme unterschiedlicher Ursprünge
zu einem gemeinsamen Massenstrom zu vereinen, bevor dieser eine
nachgeordnete Einrichtung, z. B. eine Packmaschine erreicht.
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Das
Entleermagazin dient dazu, die aus den Behältern strömenden
Produkte kontinuierlich und gleichmäßig über
das den Aufnahmeraum nach unten begrenzende Förderelement
abzuführen und den nachgeordneten Vorrichtungen oder dergleichen
zuzuführen. Ein solches Entleermagazin ist beispielsweise
der
DE 10 2007
005 749 A1 zu entnehmen. Das darin beschriebene Entleermagazin
weist die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 auf. Im Aufnahmeraum
dieses Entleermagazins sind mehrere Stromregulierungselemente angeordnet, die
mehrere parallel zueinander verlaufende, vertikal gerichtete Kanäle
bilden. Die vertikal gerichteten Kanäle münden
in einen durch das Förderelement gebildeten, horizontal
verlaufenden Kanal, durch den die Produkte in einem gemeinsamen
Massenstrom abtransportiert werden. Der Abstand zwischen den Stromregulierungselementen
und dem Förderelement ist einstellbar, indem die Kontur
der Stromregulierungselemente verändert wird. Anders ausgedrückt
sind die Stromregulierungselemente teleskopartig ausgebildet und
werden in Abhängigkeit des Füllstands wahlweise
auseinander gezogen oder zusammen gefahren. Diese Ausbildung des
Entleermagazins ist jedoch zum einen konstruktiv aufwendig. Zum
anderen verläuft der Entleervorgang ungleichmäßig.
Einrichtungen zum Zusammenführen sind z. B. aus der
DE 40 14 713 A1 bekannt.
Bei dieser Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches
17 ist das Begrenzungselement eine federbelastete Sperrklappe, die
den Mündungskanal je nach Größe des geförderten
Massenstroms mehr oder weniger freigibt oder verschließt.
Diese Sperrklappe hat jedoch den Nachteil, dass der Mündungskanal
nicht vollständig verschlossen werden kann. Für
den Fall, dass der durch den Mündungskanal strömende
Massenstrom kleiner, unterbrochen oder angehalten wird, senkt sich
die Sperrklappe zur Verkleinerung des Mündungskanals nach
unten. Der geringere bzw. stehende Massenstrom drückt dabei
jedoch gegen die Sperrklappe, die ihrerseits durch die Federkraft
dem Druck des Massenstroms entgegenwirkt. Die Federkraft kann dabei
nicht zu groß gewählt werden, damit die Produkte
des Massenstroms nicht beschädigt werden. In der Folge
bleibt der Mündungskanal zumindest teilweise geöffnet,
so dass einzelnen Produkte des Massenstroms ungeregelt und ungeführt
aus dem Mündungskanal auf den unterhalb des Mündungskanals
strömenden, zweiten Massenstrom fallen. Mit anderen Worten
ist die bekannte Einrichtung nicht geeignet, den Mündungskanal
bei schonender Behandlung der Produkte zuverlässig zu schließen.
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Der
Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und hinsichtlich
des Entleervorgangs optimiertes Entleermagazin zu schaffen. Des
Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren
vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine
Einrichtung zum geführten und geregelten Zusammenführen
von Massenströmen zur Verfügung zu stellen.
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Die
Aufgabe wird durch ein Entleermagazin der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass das den Kanal bildende Förderelement
zum Abtransport der Produkte in Bezug auf den Aufnahmeraum bzw. auf
jedes Stromregulierungselement geneigt angeordnet ist und der Neigungswinkel α und
der Abstand zwischen dem Förderelement und jedem Stromregulierungselement
in Abhängigkeit der Durchmesser der Produkte durch Verstellbarkeit
jedes Stromregulierungselementes unter Beibehaltung seiner Kontur und/oder
des Förderelementes einstellbar sind. Mit dieser erfindungsgemäßen
Ausbildung wird ein gleichmäßiger und besser nachvollziehbarer
Produktfluss erreicht, was die Funktionssicherheit des Entleermagazins
erhöht. Durch das geneigte Förderelement wird
nämlich erreicht, dass alle Produkte unabhängig
von ihrer Position innerhalb des Schragen bzw. Schachtschragen bis
zum Erreichen des Förderelementes nahezu gleiche Wege nehmen.
Des Weiteren wird eine konstruktiv einfache Ausbildung erreicht,
da die Kontur der Stromregulierungselemente beibehalten wird. Anders
ausgedrückt werden wahlweise die Stromregulierungselemente
als Ganzes und/oder das Förderelement verstellt, wodurch eine
einfache und reproduzierbare Grundeinstellung des Entleermagazins
erreicht wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung,
nämlich die Verstellbarkeit des Neigungswinkels α und/oder
des Abstands, wird weiterhin erreicht, dass ein automatischer Formatwechsel
insbesondere in Bezug auf den Durchmesser der Produkte unterstützt
wird
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, dass sowohl der Neigungswinkel des Förderelementes
als auch der Abstand zwischen dem Förderelement und dem
oder jedem Stromregulierungselement einstellbar ist, und zwar unabhängig
voneinander. Damit ist das Förderelement derart unterhalb
des Aufnahmeraums bzw. unterhalb der Stromregulierungselemente anzuordnen,
dass aus jedem der vertikal gerichteten Kanäle die gleiche
Produktlagen-Anzahl gebildet werden kann, was den Produktfluss weiter
verbessert. Gleichzeitig wird durch die gleichmäßige
Lagenbildung und Verteilung der Produkte die mechanische Beanspruchung
der Produkte reduziert. Insbesondere wird ein übermäßiges
Rollen der Produkte verhindert.
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Eine
zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass alle Stromregulierungselemente an einem Träger
angeordnet sind, wobei der Träger in der Höhe
vertikal verstellbar ist. Damit ist die Einstellung und Reproduzierbarkeit der
Einstellung wesentlich vereinfacht
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Vorteilhafterweise
sind sämtliche Stromregulierungselemente identisch ausgebildet.
Damit wird erreicht, dass auch die vertikal gerichteten Kanäle gleich
gestaltet sind, wodurch die Unterschiede bezüglich der
Wegstrecke, die die Produkte in den unterschiedlichen Kanälen
nehmen, weiter minimiert werden.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten
Schritten dadurch gelöst, dass die Produkte in dem Kanal
schräg nach unten abtransportiert werden und der Neigungswinkel α und
der Abstand zwischen dem Förderelement und jedem Stromregulierungselement
in Abhängigkeit der Durchmesser der Produkte eingestellt
werden. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang
mit dem Entleermagazin erläutert, so dass zur Vermeidung
von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird.
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Die
Aufgabe wird des Weiteren durch eine Einrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass dem Begrenzungselement ein Sperrelement
zugeordnet ist, das schwenkbar an einem freien Ende des Begrenzungselementes
angeordnet ist. Damit wird auf konstruktiv besonders einfache und zuverlässige
Weise ein vollständiges Schließen des Mündungskanals
erreicht. Dadurch, dass das Sperrelement durch die schwenkbare Anordnung
am freien Ende des Begrenzungselementes erst winkelabhängig
zeitverzögert in den Mündungskanal einschwenkt,
ist dieser im Wesentlichen frei von Produkten, so dass das Sperrelement
quasi in den leeren Raum schwenkt. Damit werden die Produkte belastungsfrei
gehalten und können zuverlässig geführt und
geregelt werden.
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Die
erfindungsgemäße Einrichtung kann als integraler
Bestandteil eines erfindungsgemäßen Entleermagazins
oder auch als eigenständige Einrichtung, also ohne die
Merkmale des Entleermagazins gemäß der Ansprüche
1 bis 9 eingesetzt werden.
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Weitere
zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale aus
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen
sowie das Verfahrensprinzip werden anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform des Entleermagazins,
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2 das
Entleermagazin gemäß 1 mit einem
adaptierten Behälter und dargestellten Produktströmen,
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3 eine
schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsform des Entleermagazins in Seitenansicht,
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4 eine
vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z gemäß 3 mit
einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Zusammenführen
von Massenströmen in einer geöffneten Position,
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5 die
Darstellung gemäß 4 in geschlossener
Position,
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6 eine
perspektivische Darstellung der in 5 dargestellten
Ausführungsform, und
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7.
eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A
gemäß 6.
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Die
in der Zeichnung dargestellten Entleermagazine dienen zum Entleeren
von mit stabförmigen Produkten gefüllten Behältern
an einer Schragenstation, können jedoch auch als separate
Einheit eingesetzt werden.
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Eine
erste Ausführungsform eines Entleermagazins 10 umfasst
einen Aufnahmeraum 11 für die aus Behältern 12,
beispielsweise Schragen oder Schachtschragen, strömenden
Produkte. Der Aufnahmeraum 11 ist zu allen Seiten begrenzt.
Das bedeutet, dass der Aufnahmeraum 11 durch Seitenwände 13, 14,
eine Vorderwand 15 (der besseren Übersicht halber
in der Darstellung weggelassen) und eine Rückwand 16 begrenzt
ist. Nach oben hin, in Richtung des Behälters 12 ist
der Aufnahmeraum offen ausgebildet und optional durch geeignete Schließelemente
abgedeckt. Nach unten ist der Aufnahmeraum 11 durch ein
Förderelement 17 begrenzt. Das Förderelement 17 ist
beabstandet zum Aufnahmeraum 11 angeordnet, so dass das
Förderelement 17 einen Kanal 18 bildet,
in dem die Produkte abtransportiert werden. Innerhalb des Aufnahmeraums 11 ist
mindestens ein Stromregulierungselement 19 angeordnet.
Vorzugsweise sind jedoch mehrere Stromregulierungselemente 19 vorgesehen.
In Abhängigkeit der Breite der zu entleerenden Behälter 12 können
z. B. 2 oder 3 Stromregulierungselemente 19 angeordnet
sein. Die Stromregulierungselemente 19 sind so in dem Aufnahmeraum 11 angeordnet, dass
sie den Aufnahmeraum 11 vorzugsweise im Auslaufbereich
der Produkte aus dem Aufnahmeraum 11 in vertikal gerichtete
Kanäle 20 teilen. Bei drei Stromregulierungselementen 19 sind
vier parallel verlaufende Kanäle 20 ausgebildet,
wobei im Bereich der Seitenwände 13, 14 angepasste
Stromregulierungselemente 21 vorgesehen sind. Die Stromregulierungselemente 19, 21 dienen
insbesondere zur Steuerung des Produktstroms innerhalb des Entleermagazins 10.
Unterhalb der Stromregulierungselemente 19, 21 ist
das Förderelement 17 angeordnet. Der Abstand zwischen
dem Förderelement 17 und dem oder jedem Stromregulierungselement 19, 21 ist einstellbar.
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Das
den Kanal 18 bildende Förderelement 17 zum
Abtransport der Produkte ist in Bezug auf den Aufnahmeraum 11 bzw.
auf die Stromregulierungselemente 19, 21 geneigt
angeordnet. Anders ausgedrückt verläuft das Förderelement 17 beginnend
von einer Seitenwand 14 schräg nach unten, so
dass der Abstand des Förderelementes 17 von der
einen Seitenwand 14 geringer ist als von der gegenüber
liegenden Seitenwand 13. Der Abstand zwischen dem Förderelement 17 und
den Stromregulierungselementen 19, 21 ist in Abhängigkeit
der Durchmesser der Produkte einstellbar. Dazu sind wahlweise die Stromregulierungselemente 19, 21 unter
Beibehaltung ihrer Kontur, also als Ganzes, und/oder das Förderelement
verstellbar. Mit anderen Worten sind die Stromregulierungselemente 19, 21 bei
gleich bleibender Form/Gestalt oder das Förderband auf
und ab bewegbar. Auch eine überlagerte Bewegung von Stromregulierungselementen 19, 21 einerseits
und Förderelement 21 andererseits ist möglich.
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Wie
bereits erwähnt, ist das Förderelement 17 derart
unterhalb des Aufnahmeraums 11 bzw. der Stromregulierungselemente 19, 21 geneigt
positioniert, dass aus jedem der vertikal verlaufenden Kanäle 20 die
gleiche Produktlagen-Anzahl gebildet wird. Der Neigungswinkel α des
Förderelementes 17 ist in Abhängigkeit
der Durchmesser der Produkte, vorzugsweise jedoch unabhängig
von der Abstandseinstellbarkeit der Stromregulierungselemente 19, 21 und/oder
des Förderelementes 17 verstellbar. Die Abstandseinstellbarkeit
erfolgt ebenfalls in Abhängigkeit der Durchmesser der Produkte.
Zur Einstellbarkeit des Abstands zwischen dem Förderelement 17 und
den Stromregulierungselementen 19, 21 sind die Stromregulierungselemente 19, 21 als
Ganzes und/oder das Förderelement 17 in linearer
Richtung in der Höhe verstellbar ausgebildet. Bevorzugt
ist das Förderelement 17 – mit Ausnahme
der Verstellbarkeit des Neigungswinkels α – ortsfest,
während die Stromregulierungselemente 19, 21 als
Einheit alle synchronisiert auf und ab bewegbar sind. Neben dem Durchmesser
der Produkte kann als weiteres Kriterium die Gesamthöhe
des Massenstroms berücksichtigt werden. In der Tabak verarbeitenden
Industrie haben sich insbesondere die Höhen 80 mm, 100
mm und 120 mm für den abzutransportierenden Massenstrom
durchgesetzt.
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Dazu
sind alle Stromregulierungselemente 19, 21 an
einem gemeinsamen Träger 22 angeordnet, der in
der Höhe vertikal verstellbar ist. Dem Träger 22 ist
mindestens ein Antrieb 23 zugeordnet. Vorzugsweise sind
aber zwei Antriebe 23, 24 vorgesehen, die bevorzugt
als Spindelantriebe ausgebildet sind. Selbstverständlich
kann der Träger 22 auch manuell, z. B. über
Gewindestangen, Handkurbeln oder dergleichen, betätigbar
sein. Auf dem Träger 22 selbst sind die Stromregulierungselemente 19, 21 optional
auch in horizontaler Richtung verstellbar angeordnet, so dass die
Breite der vertikal gerichteten Kanäle 20 einstellbar
ist. Auch kann die Anzahl der Stromregulierungselemente 19, 21 variiert
werden. Grundsätzlich sind alle Stromregulierungselemente 19, 21 identisch
ausgebildet. In erster Linie trifft das auf die frei im Aufnahmeraum 11 angeordneten Stromregulierungselemente 19 zu.
Allerdings sind auch die an den Seitenwänden 13, 14 liegenden Stromregulierungselemente 21 identisch
zueinander. Gegenüber den frei im Aufnahmeraum 11 angeordneten Stromregulierungselementen 19 sind
die an den Außenseiten liegenden Stromregulierungselemente 21 lediglich
geteilt ausgebildet, so dass sie einerseits an die Seitenwände 13, 14 angepasst
sind und andererseits auf der den Kanälen 20 zugewandten
Seite identisch zu den Stromregulierungselementen 19 sind.
In der Höhe, die wesentlich die Gestalt und Ausbildung
der Kanäle 20 bestimmt, weisen alle Stromregulierungselemente 19, 21 gleiche
Abmessungen auf. Auch sind die Abstände zwischen den Stromregulierungselementen 19, 21 gleich,
so dass die Kanäle 20 nicht nur in der Höhe
sondern auch in der Breite gleich sind.
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Zur
Verstellung des Neigungswinkels α des Förderelementes 17 ist
diesem ein Antrieb 25 zugeordnet, der bevorzugt als Spinelantrieb
ausgebildet ist. Selbstverständlich sind andere Antriebe,
auch manuelle Antriebseinrichtungen möglich. Optional kann
das Förderelement 17 auch zusätzliche
Antriebe zur Höhenverstellung aufweisen. Sämtliche
Antriebe 23, 24, 25 sind an Steuerungen
angeschlossen. Bevorzugt sind alle Antriebe 23 bis 25 mit
einer gemeinsamen (nicht explizit dargestellten) Steuerung verbunden.
Die Steuerung kann auch in Verbindung mit einem Messelement oder
dergleichen in Wirkverbindung stehen. Beispielsweise kann ein Messelement
zur Messung/Erkennung der Durchmesser der Produkte vorgesehen sein.
In Abhängigkeit der Durchmesser der Produkte lassen sich
dann die Antriebe 23 bis 25 zur Einstellung des
Neigungswinkels α und/oder des Abstands zwischen Förderelement 17 und
den Stromregulierungselementen 19, 21 steuern.
Es besteht optional auch die Möglichkeit, dass der jeweilige
Durchmesser der Produkte über ein Eingabefeld oder dergleichen
z. B. an einem Bedienterminal vorgegeben bzw. eingegeben wird, um die
Antriebe 23 bis 25 zu steuern.
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Die
Seitenwände 13, 14 sind – bezogen
auf die Produkte bzw. die Produktgeometrie – vorzugsweise
formatunabhängig und fest an einem Rahmen 26,
Gehäuse oder dergleichen befestigt. Vorzugsweise die Vorderwand 15 ist
als Sichtscheibe ausgebildet und formatabhängig. Zur Anpassung
des Aufnahmeraums 11 an geänderte Produktlängen
ist mindestens die Sichtscheibe verstellbar ausgebildet.
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Wie
bereits erwähnt, ist die Verstellbarkeit des Neigungswinkels α sowie
des Abstands zwischen dem Förderelement 17 und
den Stromregulierungselementen 19, 21 abhängig
vom Durchmesser der Produkte und der Anzahl der Kanäle 20.
Auch die Innenbreite der zu entleerenden Behälter kann
ein Einstellparameter sein. Anders ausgedrückt können der
Neigungswinkel α und der Abstand zwischen dem Förderelement 17 und
den Stromregulierungselementen 19, 21 als eine
Funktion von Durchmesser der Produkte und/oder Innenbreite der Behälter 12 abgebildet
werden.
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Im
Folgenden wird das Verfahrensprinzip anhand der Figuren näher
erläutert:
Ein mit Produkten gefüllter Behälter 12 wird
manuell oder automatisch mit geeigneten Hilfsmitteln in üblicher
Weise über Kopf in den Bereich eines Anschlussmittels des
Entleermagazins 10 gebracht bzw. geschwenkt. Die Produkte
fallen direkt oder nach dem Öffnen eines Schließelementes
in den Aufnahmeraum 11 des Entleermagazins 10.
Der aus den Produkten gebildete Produktstrom wird durch den Aufnahmeraum 11 und
durch die Kanäle 20 dem Förderelement 17 zugeführt,
das den Produktstrom durch den Kanal 18 aus dem Entleermagazin 10 transportiert.
Beim Strömen der Produkte durch den Aufnahmeraum 11 wird
der Produktstrom P (siehe z. B. 2) im Bereich
der Stromregulierungselemente 19, 21 in kleinere
Produktströme PK (siehe z. B. 2)
geteilt. Anders ausgedrückt regulieren die Stromregulierungselemente 19, 21 den
einströmenden Produktstrom P, so dass dieser gleichmäßig
in einzelne gleich große Produktströme PK auf die Kanäle 20 aufgeteilt
und mit etwa gleichen Wegen nach den Stromregulierungselementen 19, 21 im
Bereich des Kanals 18 wieder zu einem gemeinsamen Produktstrom
PA (siehe 2) zusammengeführt
und abtransportiert wird. Die vertikal strömenden Produktströme
PK werden durch das Förderelement 17 quasi
umgelenkt und bilden jeweils einen entsprechend der Neigung des
Förderelementes 17 geneigten Produktstrom PN. Die einzelnen Produktströme PN liegen übereinander und bilden
den gemeinsamen Produktstrom PA. Die Breite
der Produktströme PK sowie die
Höhe der Produktströme PN ist
jeweils gleich. Die Produktströme PN sind
aus mindestens einer Lage von Produkten, vorzugsweise jedoch aus mehreren
Produktlagen gebildet. Die Produktlagenhöhe des gemeinsamen
Produktstroms PA, also die übereinander
gestapelte Anzahl von Produkten bzw. Produktlagen, ist grundsätzlich
durch die Anzahl der Kanäle 20 teilbar. Anders
ausgedrückt ist der Abstand zwischen den Stromregulierungselementen 19, 21 und
dem Förderelement 17 derart gewählt, dass
jeder Produktstrom PN aus einer ganzzahligen Anzahl
von Produktlagen besteht. Die Anzahl der Kanäle 20 hängt
dabei insbesondere von der Breite der zu entleerenden Schragen ab.
Je breiter ein Schragen ist, desto größer ist
die Anzahl der Kanäle 20 und umgekehrt.
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Der
aus den einzelnen Produktströmen PK bzw.
PN gebildete Produktstrom PA wird
schräg nach unten abgeführt. Das heißt,
dass alle einzelnen aus den Kanälen 20 strömenden
Produktströme PK denselben Weg
zurücklegen, bis sie auf das Förderelement 17 bzw.
den darauf bereits befindlichen Produktstrom PN des
stromaufwärts liegenden Kanals 20 oder der darauf
befindlichen Produktströme PN der stromaufwärts
liegenden Kanäle 20 treffen. Der Abstand zwischen
dem Förderelement 17 und den Stromregulierungselementen 19, 21,
genauer zwischen der Oberseite des Förderelementes 17 und den
Unterkanten der Stromregulierungselemente 19, 21,
wird in Abhängigkeit der Durchmesser der Produkte eingestellt.
Der Produktstrom PA wird dann mit einem
weiteren, beispielsweise von einer Produktionsmaschine („Maker”)
stammenden Produktstrom PM zu einem Gesamtmassenstrom
PG vereinigt (siehe z. B. 3).
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Die
Neigung bzw. der Neigungswinkel α und der Abstand zwischen
dem Förderelement 17 und den Stromregulierungselementen 19, 21 können
unabhängig voneinander eingestellt werden. Vorzugsweise
wird mittels der übergeordneten Steuerung aber eine direkte
Beziehung zwischen diesen beiden Parametern hergestellt. Die Kanäle 20 sind
derart ausgebildet, und zwar insbesondere durch Positionierung der
Stromregulierungselemente 19, 21 horizontal zueinander,
dass die Produktströme PK alle
die gleiche Breite und beim Auftreffen auf das Förderelement 17 oder
den bereits auf dem Förderelement 17 liegenden
Produktstrom PK die gleiche Höhe
aufweisen. Die Abstandseinstellung zwischen dem Förderelement 17 und
den Stromregulierungselementen 19, 21 wird vorzugsweise
dadurch erreicht, dass alle Stromregulierungselemente 19, 21 über
einen gemeinsamen Träger 22 in der Höhe
verstellt, also auf und ab bewegt werden. Die Verstellung der Höhe
der Stromregulierungselemente 19, 21 und der Neigung des
Förderelementes 17 erfolgt durch geeignete Antriebe 23, 24, 25.
Vorzugsweise werden die Durchmesser der Produkte gemessen. Das Messergebnis wird über
eine Steuerung an die Antriebe 23, 24, 25 weiter
gegeben, so dass der Neigungswinkel α und/oder der Abstand
zwischen dem Förderelement 17 und den Stromregulierungselementen 19, 21 entsprechend
eingestellt wird. Die Durchmessergröße kann aber
auch über geeignete Eingabefelder, Tasten oder dergleichen
eingegeben und zur Steuerung verwendet werden.
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Für
den Fall, dass ein Produktwechsel erfolgen soll, beispielsweise
Produkte mit einem abweichenden Durchmesser, kann dies über
die Steuerung, beispielsweise über einen Touch-Screen oder dergleichen
vom Bediener eingegeben werden. Alternativ ist mittels Datenverbindung
mit und von der Zigaretten- oder Filterstabherstellungsmaschine
der Durchmesser übertragbar, um diesen Wert für
die automatische Anpassung zu nutzen. Anschließend werden
die Neigung und/oder der Abstand automatisch angepasst, so dass
ein optimierter und gleichmäßiger Abfluss des
Produktstroms gewährleistet ist.
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Wie
z. B. der 3 zu entnehmen ist, strömt der
Massenstrom PA aus dem Entleermagazin 10 über
das Förderelement 17 in einen Mündungsbereich 27 des
Kanals 18. Der Massenstrom PA wird durch
den Mündungsbereich 27 geleitet und trifft in einem
spitzen Winkel (spitzer Winkel bedeutet kleiner 90°) auf
den unteren Massenstrom PM, der auf einem
Förderelement 28 transportiert wird. Am Ausgang
des Mündungsbereichs 27 treffen die Massenströme
PA und PM aufeinander
und vereinigen sich zu dem gemeinsamen Massenstrom PG,
der vorzugsweise auf einem zusätzlichen Förderelement 29 abtransportiert
wird. In der Tabak verarbeitenden Industrie haben sich insbesondere
die Höhen 80 mm, 100 mm und 120 mm für den abzutransportierenden
Massenstrom PG durchgesetzt. Die beiden
Förderelemente 28 und 29 können
mit einem Leitblech 50 oder dergleichen miteinander verbunden
sein. Genauer kann das Leitblech 50 oder ein entsprechendes
Element, z. B. ein Brückenelement oder dergleichen, den
Abstand zwischen den beiden Förderelementen 28, 29 überbrücken.
Vorzugsweise ist der Bereich des Übergangs zwischen den
beiden Förderelementen 28, 29 im Wesentlichen
unterhalb des Mündungsbereichs 27 angeordnet.
Mit anderen Worten ist das Leitblech 50 in einem Auftreffbereich
der aus dem Mündungsbereich 27 strömenden
Produkte angeordnet.
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Der
Mündungsbereich 27 kann, wie in 3 dargestellt,
eine einfache Verlängerung des Kanals 18 sein,
wobei die Verlängerung aus einem unteren Leitelement 30 und einem
oberen Leitelement 31 gebildet ist. Die beiden Leitelemente 30, 31 sind
gekrümmt ausgebildet. Das obere Leitelement 31 ist schwenkbar
um einen Schwenkpunkt S ausgebildet. Im Falle eines flacheren Massenstroms
PA oder zum Stoppen des Massenstroms PA fallt das obere Leitelement 31 nach
unten. Genauer schwenkt das Leitelement 31 gegen den Uhrzeigersinn
um den Schwenkpunkt S, um den Mündungsbereich 27 zu verengen.
Sobald der Massenstrom PA wieder mit voller
Höhe transportiert wird, drückt der Massenstrom
PA das Leitelement 31 wieder in
die geöffnete Stellung (wie in 3 gezeigt).
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Im
Mündungsbereich 27 kann jedoch auch eine Einrichtung 32 gemäß der 4 bis 6 angeordnet
sein. Die Einrichtung 32 kann integraler Bestandteil des
Entleermagazins 10 sein, alternativ aber auch als eigenständige
Einrichtung 32 zum Zusammenführen beliebiger Massenströme
eingesetzt werden. Die Einrichtung 32 umfasst ein erstes
Leitelement 33 und ein oberhalb des ersten Leitelementes 33 angeordnetes,
zweites Leitelement 34. Beide Leitelemente 33, 34 bilden
einen Mündungskanal 35 zum Zusammenführen
des aus dem Mündungskanal 35 strömenden
Massenstroms PA mit einem weiteren, in einem
spitzen Winkel auf den Massenstrom PA treffenden
Massenstrom PM. Das obere Leitelement 34 ist
als Begrenzungselement 36 zum Regeln des aus dem Mündungskanal 35 strömenden
Massenstroms PA und zur Bildung eines Ausgleichsreservoirs
ausgebildet. Zum Regeln des Massenstroms PA ist
das Begrenzungselement 36 bewegbar ausgebildet. In der
bevorzugten Ausführungsform ist das Begrenzungselement 36 schwenkbar,
beispielsweise an einer Seitenwand, einem Gestell oder Rahmen oder
dergleichen angeordnet. Durch die Schwenkbarkeit des Begrenzungselementes 36 ist
der Abstand zwischen dem unteren Leitelement 33, das z. B.
ein einfaches gebogenes Blech 37, ein angetriebener Förderer
oder dergleichen sein kann, zur Vergrößerung oder
Verkleinerung des Mündungskanals 35 veränderbar.
Durch die Schwenkbarkeit des Begrenzungselementes 36 ist
dieser auch als Ausgleichsreservoir geeignet. Mit der Auslenkung,
also insbesondere der Vergrößerung des Mündungskanals 35 vergrößert
sich auch das Aufnahme- bzw. Speichervolumen im Bereich des Mündungskanals 35.
Andere Ausbildungen des Begrenzungselementes 36 zur Schaffung
eines Ausgleichsreservoirs, wie z. B. ein flexibles Bandelement
oder dergleichen, sind aber ebenfalls möglich.
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Wie
bereits erwähnt, ist das Begrenzungselement 36 schwenkbar
angeordnet, und zwar in einem Schwenkpunkt S. Dazu ist das Begrenzungselement 36 einem
Pendelarm 38 zugeordnet. Genauer bilden Begrenzungselement 36 und
Pendelarm 38 eine vorzugsweise voneinander lösbare
Einheit, die um den Schwenkpunkt S schwenkbar ist. Der Pendelarm 38 selbst
kann als Betätigungsmechanismus für die Schwenkbewegung
dienen. Vorzugsweise ist dem Pendelarm 38 jedoch ein zusätzlicher
Betätigungsmechanismus zugeordnet. Dazu ist dem Pendelarm 38 an
einem freien Ende 39 ein Gewicht 40 zugeordnet.
Andere Betätigungsmechanismen, wie z. B. Stellmotore oder
dergleichen sind aber ebenfalls einsetzbar. Das Gewicht 40 ist
austauschbar und insbesondere auch an unterschiedlichen Positionen
des Pendelarms 38, der einen Hebelarm um den Schwenkpunkt
S bildet, zu befestigen, um den Schwerpunkt des Gewichts 40 zu
verlagern. Optional kann dem Pendelarm 38 ein Positionsgeber 51 zugeordnet
sein, der beispielsweise aus einem Auslöseelement 52 und
mindestens einem, vorzugsweise jedoch mehreren und besonders bevorzugt
drei Näherungsinitiatoren 53, Sensoren oder dergleichen
besteht. Die Position des Auslöseelementes 52 kann zur
Steuerung z. B. der Fördergeschwindigkeiten des Förderelementes 17 und/oder
des Förderelementes 28 und/oder des Förderelementes 29 dienen.
In der 4 sind alle Näherungsinitiatoren 53 durch
das Auslöseelement 52 abgedeckt, was z. B. bedeuten kann,
dass der Mündungskanal 35 maximal geöffnet ist.
In der 5 sind alle Näherungsinitiatoren 53 frei, was
bedeuten kann, dass der Mündungskanal 35 geschlossen
ist. Andere Positionen des Auslöseelementes 52 definieren
damit eine geänderte Öffnung des Mündungskanals 35.
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An
dem freien Ende 41 vom Begrenzungselement 36,
also an dem dem Schwenkpunkt S gegenüber liegenden Ende
ist ein Sperrelement 42 angeordnet. Das Sperrelement 42 ist
schwenkbar am Begrenzungselement 36 angeordnet und ist
vorzugsweise als einfaches Klappelement oder dergleichen ausgebildet.
Genauer ist das Sperrelement 42 schwenkbar an einem Rahmen 43 gelagert,
der am freien Ende 41 angeordnet ist. Das Sperrelement 42, das
ein einfaches Blech, ein blockartiges Element oder dergleichen sein
kann, ist durch eine Ausnehmung 44 in dem Begrenzungselement 36 aus
der den Mündungskanal 35 freigebenden Position
in eine den Mündungskanal 35 schließende
Position und umgekehrt schwenkbar (siehe hierzu insbesondere 6 und 7).
Das Sperrelement 42 weist zwei Abschnitte 55, 56 auf.
Einer der Abschnitte 55, 56, beispielsweise der
Abschnitt 56, ragt, zumindest in einer Schließstellung,
in den Mündungskanal 35, während der
andere Abschnitt 55 stets, also unabhängig von
der Schwenkposition, außerhalb des Mündungskanals 35 liegt.
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An
dem zweiten, stets außerhalb des Mündungskanals 35 befindlichen
Abschnitt 55 ist ein Betätigungselement 45 angeordnet.
Das Betätigungselement 45 ist vorzugsweise einstellbar.
In der gezeigten Ausführungsform ist das Betätigungselement 45 ein
veränderbares Gewicht, das z. B. aus mit einer Schraube
fixierten Unterlegscheiben gebildet ist. Das Betätigungselement 45 kann
auch eine Rändelschraube sein, deren Abstand zum Sperrelement 42 veränderbar
ist. Auch kann der Abstand zur Schwenkachse AS optional
variiert bzw. eingestellt werden. Selbstverständlich sind
andere Betätigungselemente 45, wie z. B. einfache
Mutter, Gewichte, Federelemente, Stellglieder oder dergleichen einsetzbar.
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Ebenfalls
im Bereich des freien Endes 41, vorzugsweise an dem Rahmen 43 ist
ein Bandelement 46 oder ähnliches angelenkt. Das
Bandelement 46 ist über mindestens zwei, vorzugsweise
jedoch drei Umlenkrollen 47 geführt und an dem
dem Befestigungselement 36 entgegen gesetzten Ende mit
einem Gewicht 48 versehen. Das Gewicht 48 wird
je nach Stellung des Sperrelementes 42 nach oben oder nach
unten, bedingt durch die Verbindung mit dem Bandelement 46,
gezogen. In geöffneter Position des Sperrelementes 42 ist
das Gewicht 48 in einer unteren Position (siehe 4),
während sich das Gewicht 48 in Schließposition
des Sperrelementes 42 in oberer Position befindet (siehe 5).
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Die
Funktionsweise der Einrichtung 32 wird im Folgenden anhand
der Zusammenführung des aus dem Entleermagazin 10 strömenden
Massenstroms PA mit dem aus einer Herstellungsmaschine strömenden
Massenstrom PM beschrieben: Üblicherweise
strömt der Massenstrom PA durch
den Kanal 18 und drückt das Begrenzungselement 36 auf,
so dass der Mündungskanal 35 geöffnet
ist. Mit anderen Worten wird der Pendelarm 38 mit dem Begrenzungselement 36 in
eine geöffnete Stellung geschwenkt. Der Massenstrom PA strömt durch den Mündungskanal 35,
der den Massenstrom 35 schräg nach unten in einem
spitzen Winkel auf den Massenstrom PM lenkt.
Im Mündungsbereich 27 vereinigen sich die beiden
Massenströme PA und PM zu
dem Massenstrom PG. Beim Schwenken des Begrenzungselementes 36 im
Uhrzeigersinn um den Schwenkpunkt S wird das an dem Begrenzungselement 36 befestigte
Sperrelement 42 mitgenommen. Sobald der Schwerpunkt des
Betätigungselementes 45 den Scheitelpunkt überschritten
hat, kippt das Sperrelement 42 mit dem Abschnitt 55 in
Richtung des Begrenzungselementes 36. Der Mündungskanal 35 ist
damit vollständig geöffnet (siehe insbesondere 4).
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Für
den Fall, dass der Massenstrom PA reduziert
oder ganz angehalten wird oder angehalten werden soll, schwenkt
das Begrenzungselement 36 vorzugsweise mittels Schwerkraft
gegen den Massenstrom PA. Dies führt
zu einer Verengung des Mündungskanals 35, so dass
sich in der Engstelle eine Art Produkt-Pfropf bildet, der den Mündungskanal 35 sperrt.
Dadurch entsteht im Mündungsbereich 27 ein Freiraum,
also ein von Produkten freier Raum. Sobald der Schwerpunkt des Betätigungselementes 45 beim
Schwenken des Betätigungselementes 36 um die Schwenkachse
S gegen den Uhrzeigersinn den Scheitelpunkt überschritten
hat, kippt das Sperrelement 42 mit dem Abschnitt 56 in
den Mündungskanal 35. Anders ausgedrückt
klappt das Sperrelement 42 mit dem Abschnitt 55 vom
Begrenzungselement 36 weg, so dass der Mündungskanal 35 vollständig
geschlossen ist (siehe 5 bis 7). Der
möglicherweise verbleibende Abstand zwischen dem Sperrelement 42 und
dem Leitelement 33 ist vorzugsweise geringer als der Durchmesser
der zu fördernden Produkte. Damit wird auch das vereinzelte
Nachlaufen bzw. Herausfallen von Produkten aus dem Massenstrom PA wirksam verhindert. Der Massenstrom PA kann durch die Einrichtung 32 also
exakt geführt und geregelt werden.
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In
anderen Ausführungen können das Begrenzungselement 36 und/oder
das Sperrelement 42 aktiv gesteuert, nämlich bewegt
bzw. geschwenkt werden. Die Steuerung der Einrichtung 32 kann über eine
eigene Steuerung, aber auch über ein Steuerung vorgeordneter
oder nachgeordneter Vorrichtungen oder Maschinen erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007005749
A1 [0003]
- - DE 4014713 A1 [0003]