Устройство и способ перемещения компонентов табачных изделий
Изобретение относится к способу и устройству для перемещения стержней или трубок для введения в табачную колонну путем подачи множества стержней в бункер и подачи стержней через бункер, используя перемешивание и силу гравитации для выстраивания стержней или трубок в конфигурацию, где они расположены друг за другом и друг над другом. Далее осуществляется перемещение стержней толкателями, для того чтобы стержни могли быть перемещены для введения в табачную колонну с помощью толкателей на первом непрерывном тросе. В способе и устройстве могут использоваться один или более барабанов для перемещения стрежней из бункера к толкателям на непрерывном тросе. Реализация данной группы изобретений способствует образованию плотного табачного стержня. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству и способу для перемещения компонентов, таких как стержни и трубки, для использования в производстве табачных изделий.
Уровень техники изобретения
Барабанные системы передачи известны в табачном производстве в приклеечном и упаковочном машинном оборудовании. Однако многие способы применения барабана ограничены по скорости в такой степени, что они не могут подавать компоненты достаточно быстро, чтобы обеспечить минимальную скорость для образования плотного табачного стержня. Следовательно, существует необходимость для более быстрого устройства передачи стержней и способа, позволяющего образование плотного табачного стержня.
Сущность изобретения
В данной заявке описан способ перемещения стержней или трубок, включающий подачу множества стержней в бункер, подачу стержней через бункер с использованием перемешивания и силы гравитации для выстраивания стержней в конфигурацию, где они расположены друг за другом и друг над другом, и перемешивание стержней толкателями на непрерывном тросе, для того чтобы стержни могли быть переданы в положение для введения в табачную колонну. Этот способ может использовать один или более барабанов для передачи стержней из бункера в толкатели на непрерывном тросе.
Также описан аппарат для перемещения стержней, содержащий бункер для подачи множества стержней в положение транспортировки, при этом упомянутый бункер выполнен с возможностью подачи стержней через бункер с использованием перемешивания и силы гравитации, чтобы выстроить стержни в конфигурацию, где они расположены друг за другом и друг над другом, и трос/цепь с периодическими расположенными друг от друга на расстоянии толкателями для зацепления стержней для того, чтобы стержни могли быть переданы в положение для введения в табачную колонну. Это устройство может содержать один или более барабанов для передачи стержней от бункера к толкателям на непрерывном тросе.
Краткое описание чертежей
Новые признаки и преимущества настоящего изобретения в дополнение к тем, что отмечены выше, станут очевидными для специалистов в данной области техники из прочтения нижеследующего подробного описания вместе с сопроводительными чертежами, где аналогичные ссылочные позиции относятся к аналогичным частям и на которых:
Фиг.1 - вид сбоку, показывающий первый вариант осуществления для попадания стержней внутрь механизма подачи табака, использующий синхронизированные барабаны;
Фиг.2 - вид справа колеса 16, показанного на Фиг.1, имеющего захватывающий механизм 22А, расположенный под колесом 16;
Фиг.3 - вид сбоку сечения, взятого вдоль линии 3-3 на Фиг.1;
Фиг.4 - вид сверху второго варианта осуществления для введения стержня в механизм заполнения табаком, использующего один барабан для передачи стержней от бункера к толкателям, перемещаемым с помощью троса;
Фиг.5 - увеличенный вид сбоку Фиг.4, рассмотренный в направлении линии 5-5, показанной на Фиг.4;
Фиг.6 - сечение сбоку, показывающее трубки или стержни, зацепленные с помощью толкателя, прикрепленного к приводной цепи или тросу;
Фиг.7 - схематический вид сбоку частично в сечение третьего варианта осуществления для попадания трубок или стержней внутрь механизма, заполняющего табаком, использующего два согласованных толкателя на параллельных горизонтальных тросах; и
Фиг.8 - сечение сбоку, взятое вдоль линии 8-8 на Фиг.7.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Варианты осуществления настоящего изобретения будут сейчас описаны с ссылкой на чертежи. В сущности, стержни или трубки для табачных изделий обеспечены в бункере. Термины «стержень» и «трубка» использованы здесь взаимозаменяемо. Оба термина относятся, как правило, к полым и твердым структурам для использования в табачном производстве. Стержни могут быть стержнями двойной длины, как, например, тип, использованный в так называемой двойной конфигурации для табачного производства. Стержни подаются непрерывно, для того чтобы они могли быть зацеплены толкателем для движения стержней в последовательно выстроенном в линию направлении.
Согласно первому варианту осуществления, показанному на Фиг.1, стержни 10 выстраиваются с использованием аппарата 12, который включает бункер 14, первое колесо 16, второе колесо 18, третье колесо 20 и захватывающий механизм 22. В исходном положении стержни 10 обеспечены в бункере 14, который может содержать перемешивающий механизм 15. Стержни 10 выстраиваются в выравнивающей камере 24, укладываясь в однорядную конфигурацию, с использованием перемешивания и силы гравитации для обеспечения непрерывного потока.
По мере того как каждый стержень достигает самого нижнего участка бункера 14, он зацепляется канавкой 26 на первом вращающемся барабане 16. Вращающийся барабан 16 имеет приподнятую поверхность 28, показанную на Фиг.2, чтобы захватить стержень 10 из бункера 14 и обеспечить повторяемое и точное позиционирование внутри канавки 26. Захватывание и удержание сопровождается и обеспечивается с помощью вакуума внутри барабана, обеспеченного через вакуумную полость 32, подсоединенную через вакуумную магистраль к каналам 34, которые продолжаются радиально, а затем в аксиально от поверхности канавок 26, как показано пунктиром, в альтернативном варианте осуществления, показанным на Фиг.2. Вакуум распределяется с использованием обычных вакуумных распределительных механизмов 31 конической формы, которые хорошо известны в технике. На Фиг.3 и 4 показаны каналы 34, аналогичные тем, что показаны на Фиг.2. Некоторые детали вакуумной системы опущены для простоты, но являются хорошо известными специалистам в области использования вакуума в барабане.
По мере того как стержень 10 вращается вокруг барабана 16, он может быть перемещен к барабану 18, как показано на Фиг.1, или к толкательному механизму 22а, как показано на Фиг.2. Первый барабан 16 может вращаться против часовой стрелки, если смотреть с правой стороны, чтобы доставить стержень 10 к барабану 18 или толкательному механизму 22а. Должно быть понятно, что барабаны 16 и 18 и толкательный механизм 22а могли бы вращаться в направлении, противоположном тому, что описано и показано, при условии, что барабан 16 и барабан 18, или барабан 16 и толкательный механизм 22а, перемещаются синхронно во время передачи. Также должно быть отмечено, что колесо 16 для первого варианта осуществления, показанного на Фиг.1, может быть сконфигурировано идентично альтернативному первому варианту осуществления, показанному на Фиг.2. Для обоих вариантов осуществления неподвижные направляющие или удерживающие пальцы (не показаны) могут также использоваться, если масса стержня 10 слишком велика, чтобы контролироваться одним лишь вакуумом.
Согласно первому варианту осуществления, показанному на Фиг.1, второй барабан 18 может быть синхронизирован с первым барабаном 16 посредством конической шестерни 36, которая может приводиться в движение электродвигателем М и может иметь зубья (не показаны) для зацепления и приведения в движение конических шестерен 38 и 44. Конические шестерни 38 и 44 могут быть прикреплены к колесам 16 и 20 соответственно и вращать их. Второй барабан может иметь направляющие средства 40 для перемещения стержня 10 от барабана 16 к барабану 18. Так, когда стержень 10 выравнивается тангенциально с барабаном 18, то вакуум в канавке 26 уменьшается или отключается. Стержень 10 может тогда быть направлен в контакте с барабаном 18 посредством силы притяжения и бокового направления направляющим механизмом 40. В качестве альтернативы или дополнительно вакуум может быть включен для того, чтобы стержень 10 притянулся к канавке 42 барабана 18. Благодаря тому что барабан 18 синхронизирован с барабаном 16, барабан 18 вращается против часовой стрелки, если смотреть сверху аппарата 12, и несет стержень 10 к тангенциально выровненному положению с третьим барабаном 20. Барабан 18 может иметь выравнивающий механизм для позиционирования стержня 10 в канавке 42, если требуется для данной массы трубки/стержня и характеристик поверхности. Этот механизм, который не показан ради простоты, может состоять из приподнятой поверхности, например, как приподнятая поверхность 28 на первом барабане 16, показанном на Фиг.2.
Третий барабан 20 синхронизирован с барабаном 18 благодаря шестерне 44, зацепляющейся с шестерней 36, как обсуждалось выше. Третий барабан может захватить стержень 10 из канавки 42 барабана 18 через центрально управляемый вакуум, который обеспечен на поверхности канавок 48 через радиально и аксиально проходящие каналы 34, показанные пунктиром на Фиг.3. Если смотреть вдоль линии 3-3 на Фиг.1, как показано на Фиг.3, барабан 20 вращается по часовой стрелке, но может двигаться в другом направлении, определяемом его синхронизацией с барабанами 16 и 18. Барабан 20 может иметь выравнивающий механизм для позиционирования стержня 10 в канавке 48, если требуется для данной массы трубки/стержня и характеристик поверхности. Этот механизм, который не показан ради простоты, может состоять из приподнятой поверхности, например, как приподнятая поверхность 28 на первом барабане 16, показанном на Фиг.2.
После получения третьим барабаном 20 стержней стержни могут быть удалены, используя толкатель 50, который прикреплен к тросу, ремню или цепи 52, как показано на Фиг.3. Толкатель 50 может быть круглым, квадратным или любой удобной формы для выталкивания стержня 10. Трос 52 может быть приведен в движение приводным механизмом, который не показан с целью простоты, но хорошо известен в области техники, связанной с тросовыми, ременными и цепными приводами. Кабель 52 синхронизирован так, что он перемещается со скоростью, согласованной с канавкой 48. Это позволяет тросу 52 направлять стержень 10 на основание 54 без повреждения стержня в процессе перемещения. Находясь на основании 54, стержень 10 может быть объединен при дальнейшем создании табачного изделия.
В качестве альтернативы, как показано на Фиг.2, толкательный механизм 22а может быть расположен ниже барабана 16 для перемещения стержня 10 для более поздних этапов табачного производства. Согласно этому варианту осуществления трос 22а может зацеплять стержень 10 непосредственно с первого колеса 16.
Согласно второму варианту осуществления, показанному на Фиг.4-6, стержни 10 могут быть поданы из бункера 14 способом, описанным выше, то есть используя силу гравитации и перемешивание. Как показано на Фиг.4 и 5, стержни 10 размещены в канавках 64 горизонтально вращающемуся барабану 60. Канавки 64 могут иметь приподнятую поверхность 62 для обеспечения повторяющегося и точного позиционирования стержня 10. Захватывание и удержание может сопровождаться и обеспечиваться с помощью внутреннего вакуума, обеспеченного в канавках 64 через каналы 34, которые могут быть соединены через вакуумный коллектор 35 и вакуумную магистраль 30. Дополнительно или в качестве альтернативы направляющие или удерживающие пальцы (не показаны) могут также быть использованы, если масса стержня 10 слишком велика, чтобы контролироваться одним лишь вакуумом.
Когда барабан 60 вращается, стержень 10 выравнивается толкателями 50 на тросе 52 способом, схожим с тем, что описан с ссылкой на Фиг.1-3. Приподнятая поверхность 62 на канавке 64 барабана выполнена так, чтобы в основном сопрягаться с толкателями 50 на тросе, цепи или ремне 52, как показано на Фиг.6. Толкатели 50 зацепляют верхний участок стержней 10, чтобы вытолкнуть стержни на основание 68, как показано на Фиг.4, для дальнейшей обработки стержня 10 как компонента табачного изделия. Скорости барабана 60 и троса 52 синхронизированы для предотвращения повреждения стержня 10 в процессе перемещения. Канавки 64 на барабанах 60 выполнены для ровного тангенциального перемещения стержней 10 и чтобы разместить длину и диаметр стержня 10.
Третий вариант осуществления показан на Фиг.7. Стержни 10 могут быть поданы из бункера 14, как до этого описывалось выше. Однако при достижении низа бункера 14 стержни 10 принимаются ремнем 52А с помощью толкателей 50А в лоток 74, который расположен ниже бункера 14. Ремень 52А может содержать плоский ремень, цепь или один или несколько тросов, как показано на Фиг.8. Фактически, использование двух тросов может способствовать поддержанию ориентации толкателей 50А. Так как стержни 10 падают по одному, каждый стержень 10 падает в пространство между соседними толкателями 50А. Ремень 52А движется в направлении, чтобы продвигать стержни через лоток 74 с помощью зацепления толкателей 50А с одним концом стержня 10 и проталкивать стержень вперед. Точный захват и перемещение поддерживается вакуумом, обеспеченным, например, в каналах 76, которые взаимосвязаны камерой 78 внутри лотка 74. Камера 78 подключена к источнику вакуума через вакуумную магистраль 80.
Когда стержни 10 движутся вперед, они зацепляются сверху с помощью другого ремня 52В толкателями 50В. Ремень 52В может содержать плоский ремень, цепь или один или несколько тросов, как показано на Фиг.8. Использование двух тросов может способствовать поддержанию ориентации толкателей 50В. Ремни 50А и 50В могут двигаться на согласованной скорости, для того чтобы толкатели 52А и 52В оставались выровненными и для того чтобы стержни 10 значительно не меняли положение относительно друг друга. Толкатели 50В зацепляют верхний участок стержней 10 и проталкивают стержни 10 на основание 68, как показано на Фиг.7, для дальнейшей обработки стержня 10 как компонента табачного изделия. Вакуум может быть обеспечен в верхнем лотке через камеру и каналы (не показано), используя конфигурацию, схожую с конфигурацией камеры 78, описанной выше.
Фиг.8 показывает сечение, взятое вдоль линии 8-8 на Фиг.7, но исключено колесо для того, чтобы поддержать тот факт, что основание 68 и лоток 85 могут граничить, чтобы увеличить качество и эффективность вакуума.
Должно быть понятно, что приведенное выше подробное описание показывает предпочтительные варианты изобретения, данные лишь в качестве иллюстрации, так как различные изменения и модификации в рамках сущности и объема изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники из подробного описания. Например, с целью описания изобретения трос показан и описан для толкательного механизма в различных вариантах осуществления. Однако необходимо понимать, что трос мог быть заменен ремнем или цепью без отклонения от изобретения.
1. Способ перемещения стержней или трубок для введения в табачную колонну, включающий:
подачу множества стержней или трубок в бункер;
подачу стержней или трубок через бункер с использованием перемешивания и силы гравитации для выстраивания стержней или трубок в конфигурацию, где они расположены друг за другом и друг над другом; и
перемещение стержней или трубок в положение для введения в табачную колонну с помощью толкателей на первом непрерывном тросе.
2. Способ по п.1, включающий последовательное удаление стержней или трубок из нижней части бункера посредством зацепления стержней или трубок толкателями на первом непрерывном тросе для перемещения стержней или трубок из бункера в положение для введения в табачную колонну.
3. Способ по п.2, дополнительно включающий зацепление стержней или трубок, проталкиваемых толкателями, вторым непрерывным тросом с толкателями на тросе для последующего перемещения стержней или трубок для введения в табачную колонну, при этом первый и второй непрерывные тросы вращаются с приблизительно идентичной скоростью, и первый непрерывный трос удаляется из зацепления после того, как второй непрерывный трос входит в зацепление.
4. Способ по п.1, включающий:
перемещение стержней или трубок из бункера к вращающемуся барабану с по меньшей мере одной канавкой посредством зацепления одного конца стержня или трубки снизу бункера с помощью приподнятой поверхности канавки для отделения стержня или трубки от бункера;
подачу вакуума к стержням или трубкам для удержания стержней или трубок в канавках барабана и
удаление стержней или трубок с вращающегося барабана посредством удаления вакуума из барабана и зацепления стержней или трубок толкателями на первом непрерывном тросе для перемещения стержней или трубок с барабана в положение для введения в табачную колонну.
5. Способ по п.1, включающий:
перемещение стержней или трубок к вращающемуся барабану с по меньшей мере одной канавкой посредством зацепления одного конца стержня или трубки снизу бункера с помощью приподнятой поверхности канавки для отделения стержня или трубки от бункера;
подачу вакуума к стержням или трубкам для удержания стержней или трубок в канавках барабана;
перемещение стержней или трубок от первого барабана ко второму вращающемуся барабану посредством удаления вакуума из первого барабана и подачи вакуума к канавкам во втором барабане;
перемещение стержней или трубок от второго барабана к третьему вращающемуся барабану посредством удаления вакуума из второго вращающегося барабана и подачи вакуума к канавкам в третьем вращающемся барабане; и
удаление стержней или трубок от третьего вращающегося барабана посредством удаления вакуума из третьего барабана и зацепления стержней или трубок толкателями на первом непрерывном тросе для того, чтобы стержни или трубки могли быть перемещены для введения в табачную колонну.
6. Способ по п.5, в котором первый, второй и третий барабаны связаны посредством шестерен для обеспечения постоянной скорости вращения между тремя барабанами, при этом первый, второй и третий барабаны вращаются со скоростью, приблизительно идентичной скорости троса.
7. Устройство для перемещения стержней или трубок для введения в табачную колонну, содержащее:
бункер для подачи множества стержней или трубок в положение перемещения, при этом упомянутый бункер выполнен с возможностью подачи стержней или трубок с использованием перемешивания и силы гравитации для выстраивания стержней или трубок в конфигурацию, где они расположены друг за другом и друг над другом; и
первый непрерывный трос с толкателями на тросе для последовательного зацепления стержней или трубок для того, чтобы стержни или трубки могли быть перемещены для введения в табачную колонну.
8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее второй непрерывный трос с толкателями на тросе для дополнительного перемещения стержней или трубок для введения в табачную колонну, при этом по меньшей мере один из первого и второго непрерывных тросов содержит по меньшей мере два троса.
9. Устройство по п.7, содержащее вращающийся барабан с по меньшей мере одной канавкой для удаления стержней или трубок из положения перемещения в бункере посредством зацепления одного конца стержня или трубки снизу бункера с помощью приподнятой поверхности канавки, чтобы отделить стержень или трубку от бункера, причем канавка имеет вакуум для удержания стержней или трубок в каждой канавке, в которой первый непрерывный трос удаляет стержни или трубки из вращающегося барабана.
10. Устройство по п.7, содержащее первый вращающийся барабан с по меньшей мере одной канавкой для удаления стержней или трубок из положения перемещения в бункере посредством зацепления одного конца стержня или трубки снизу бункера с помощью приподнятой поверхности канавки, чтобы отделить стержень или трубку от бункера, причем канавка имеет вакуум для удержания стержней или трубок в каждой канавке;
второй вращающийся барабан для перемещения стержней или трубок от первого барабана к третьему барабану посредством удаления вакуума из второго вращающегося барабана;
третий вращающийся барабан для удаления стержней или трубок из второго вращающегося барабана посредством удаления вакуума из второго вращающегося барабана и подачи вакуума к каждой канавке в третьем вращающемся барабане, в которой первый непрерывный трос удаляет стержни или трубки из третьего вращающегося барабана.
