УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПОТОКА МАССЫ СТЕРЖНЕОБРАЗНЫХ ИЗДЕЛИЙ ТАБАЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В ТРАНСПОРТНОМ КАНАЛЕ И СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ И ОПОРОЖНЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО КАНАЛА
DEVICE FOR SUPPORT OF MASS FLOW OF ROD-LIKE PRODUCTS OF TOBACCO INDUSTRY IN TRANSPORT CHANNEL AND METHOD OF FILLING AND EMPTYING OF TRANSPORT CHANNEL

Предметом настоящего изобретения является устройство для поддержки потока массы стержнеобразных изделий табачной промышленности в транспортном канале и способ заполнения и опорожнения этого транспортного канала.
Одной из проблем работы систем, используемых в табачной промышленности, является эффективное и безотказное заполнение и опорожнение транспортных каналов. Транспортные каналы для потока массы продукции, такой как сигареты, стержни фильтров, сигары или сигариллы, являются зачастую весьма протяженными и, кроме того, проходят в разных направлениях, в том числе вертикально, над рабочими станциями и маршрутами для операторов, использующих эти станции. При заполнении каналов стержнеобразными предметами и их опорожнении возникают сложности, связанные с необходимостью плотного удержания предметов в канале в зоне начала и окончания потока изделий и предотвращения сброса изделий в конвейер.
Обычной практикой в системах табачной промышленности является поддержка начала и конца потока массы посредством губчатого элемента. Кроме того, требуется чистить транспортные каналы всякий раз перед сменой марки изготавливаемой продукции. Включение этой операции необходимо с точки зрения производственного процесса, поскольку надо удалять всю продукцию предыдущего производства.
Стандартным решением предшествующего уровня техники является останов системы производства, с ручным или автоматическим вводом в канал системы состоящего из множества сегментов устройства, изготовленного, например, из губки, которая заполняет канал в его поперечном сечении, с последующим запуском системы и визуальным отслеживанием устройства на протяжении канала. Затем систему снова останавливают, и устройство удаляют на его другом конце или в приемной станции.
Недостаток известного решения становится очевидным во время заполнения вертикальных каналов или каналов сложной геометрической формы. Состоящие из множества сегментов устройства застревают при прохождении через крутые повороты транспортного канала, скользят вниз в вертикальных каналах, когда канал становится шире, а устройство теряет опору на одной из стенок, не обеспечивая таким образом надлежащего уплотнения канала в поперечном сечении, что приводит к выходу стержнеобразных изделий над устройством и заполнению канала нежелательным материалом, или же падают при прохождении через горизонтальные изгибы.
Из уровня техники известны содержащие множество сегментов устройства, используемые в транспортных каналах линий сообщения, по которым транспортируют стержнеобразные изделия.
Из международной патентной заявки WO 2011/136670 известно состоящее из множества сегментов устройство, изготовленное целиком из эластичного материала. Известное устройство вводят в канал и удаляют из канала посредством автоматической загрузочной станции. Недостатком подобного решения являются продольные и поперечные перемещения относительно конвейера.
В европейской патентной заявке ЕР 1712141 А2 описано чистящее устройство, которое выполнено из соединенных звеньев, изготовленных из материала с одинаковыми физическими свойствами, и которое подают через транспортные каналы. Конструкция устройства позволяет подавать их через канал под углом 90°, причем чистящие и направляющие элементы изготовлены из эластичной пены стабильных размеров. Недостатком подобного решения являются продольные и поперечные перемещения относительно конвейера.
В патенте США 5316122 описан ползун, который направляется в транспортных каналах. Ползун направляется посредством конвейеров и имеет форму вытянутого прямоугольника, если смотреть сверху. В соответствии с данным патентом, ползун изготовлен из звеньев, соединенных сферическими соединителями так, что его можно ставить наклонно по отношению к плоскости транспортного канала или же перпендикулярно этой плоскости. Подобная конструкция не обеспечивает достаточной плотности транспортного канала, когда поддерживается передняя или концевая часть потока массы, не обеспечивает она и защиту от скользящего движения относительно конвейера.
Сущностью настоящего изобретения является поддерживающее устройство, поддерживающее поток массы стержнеобразных изделий табачной промышленности в транспортном канале, имеющем, по меньшей мере, два сегмента, соединенных соединительным средством, отличающееся тем, что сегменты снабжены средствами позиционирования, которые сопрягаются с элементами конвейера, чтобы задавать положение поддерживающего устройства по отношению к элементам конвейера.
Кроме того, устройство согласно изобретению отличается тем, что средства позиционирования содержат первые средства позиционирования, которые задают положение поддерживающего устройства в направлении транспортировки конвейера.
Кроме того, устройство согласно изобретению отличается тем, что первые средства позиционирования, которое задают положение в направлении транспортировки, снабжено выступами, расположенными на внешней поверхности сегмента, которые входят в зацепление с углублениями конвейера, задавая положение поддерживающего устройства в направлении транспортировки.
Кроме того, устройство согласно изобретению отличается тем, что средства позиционирования содержат вторые средства позиционирования, которые задают положение поддерживающего устройства в поперечном к направлению движения конвейера направлении.
Кроме того, устройство согласно изобретению отличается тем, что вторые средства позиционирования, задающие положение в поперечном направлении, содержат, по меньшей мере, два набора фиксаторов, размещенных на краях сегмента с противоположных боков.
Кроме того, устройство согласно изобретению отличается тем, что данная сборка из боковых фиксаторов содержит группу овальных колец, установленных на общей оси, которая помещена в вырез в теле жесткого сегмента, при этом кольца имеют внутренний диаметр значительно больше диаметра оси и наружный диаметр меньше ширины выреза, так что, когда поддерживающее устройство помещено на конвейер, кольца, которые выступают за внешнюю границу конвейера, падают под действием силы тяжести, закрывая бока элементов конвейера и задавая положение поддерживающего устройства в поперечном направлении.
Также сущность настоящего изобретения состоит в способе заполнения транспортного канала стержнеобразными изделиями табачной промышленности в участке транспортного канала. Способ согласно изобретению отличается тем, что поддерживающее устройство, снабженное средствами позиционирования, которые сопрягаются с элементами конвейера, чтобы задавать положение поддерживающего устройства относительно элементов конвейера, вводят в транспортный канал во входной части заполняемого участка. Затем запускают поток массы стержнеобразных изделий таким образом, что передняя часть потока массы поддерживается на последнем сегменте поддерживающего устройства, после чего запускают движение элементов конвейера в остальной части участка заполняемого транспортного канала так, что поток массы стержнеобразных изделий заполняет пространство участка канала с поддержкой на последнем сегменте поддерживающего устройства.
При этом способ опорожнения транспортного канала со стержнеобразными изделиями табачной промышленности отличается тем, что поддерживающее устройство, снабженное средствами позиционирования, которые сопрягаются с элементами конвейера, чтобы задавать положение поддерживающего устройства относительно элементов конвейера, вводят в транспортный канал в оконечной части заполняемого участка таким образом, что концевая часть потока массы поддерживается на первом сегменте поддерживающего устройства. Затем запускают движение ленты конвейера в другой части участка транспортного канала так, что поток массы стержнеобразных изделий покидает пространство участка канала с поддержкой на первом сегменте поддерживающего устройства.
Благодаря примененным средствами позиционирования, устройство в соответствии с изобретением устойчиво удерживается на стенках транспортного канала, что предотвращает поперечные и продольные перемещения относительно конвейера, а также скольжение вниз в вертикальных каналах. Также имеется возможность направлять поддерживающее устройство по каналам сложной формы. Кроме того, эффект удержания на стенках в значительной степени способствует поддержанию плотности в зоне удержания устройства на канале, особенно при транспортировке изделий в вертикальном канале. Кроме того, применение элемента, который соединяет элементы с двумя степенями свободы, значительно упрощает ввод устройства в каналы и исключает его перекручивание вокруг продольной оси.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения подробно проиллюстрирован на следующих фигурах чертежах, где:
фиг. 1 показывает вид сбоку устройства по настоящему изобретению;
фиг. 2 показывает вид сверху устройства по настоящему изобретению;
фиг. 3 показывает устройство по настоящему изобретению в горизонтальном транспортном канале, в ходе удаления из канала потока массы стержнеобразных изделий;
фиг. 4а показывает сегмент устройства по настоящему изобретению во втором варианте осуществления;
фиг. 4b показывает сегмент устройства по настоящему изобретению в третьем варианте осуществления;
фиг. 4с показывает сегмент устройства по настоящему изобретению в четвертом варианте осуществления;
фиг. 5а показывает устройство по настоящему изобретению в вертикальном транспортном канале, в ходе заполнения канала потоком массы стержнеобразных элементов;
фиг. 5b показывает устройство по настоящему изобретению в вертикальном транспортном канале, в ходе удаления из канала потока массы стержнеобразных элементов;
фиг. 6а показывает перспективное изображение устройства по настоящему изобретению в соответствии с первым вариантом осуществления;
фиг. 6b показывает перспективное изображение устройства по настоящему изобретению в соответствии со вторым вариантом осуществления;
фиг. 7 показывает вид сбоку устройства по настоящему изобретению, способствующее опорожнению сложного набора конвейеров;
фиг. 8 показывает вид сверху устройства по настоящему изобретению в устройстве хранения.
На фиг. 1 показан вид сбоку первого варианта осуществления устройства, которое поддерживает поток массы. Устройство (1) состоит из сегментов (2, 3), соединенных друг с другом посредством общего соединительного элемента (4), т.е. цепи. В данном варианте осуществления сегмент (2) изготовлен в основном из пластмассы и имеет форму участка трубы, идущего поперечно к направлению транспортировки (Т). Однако сегмент (2) можно изготовить и из другого материала, например, дерева, металла, текстильного материала, резины или губки. Преимущество применения цепи в качестве соединительного элемента (4) устройства (1) состоит в том, что, соединяя сегменты (2, 3) она, в принципе, гнется в двух плоскостях. Благодаря этому значительно проще вставление в транспортный канал (6), отсутствует кручение вокруг собственной продольной оси и сохраняется устойчивое положение на конвейере. Соединительный элемент (4), который соединяет сегменты (2, 3), можно также изготовить, например, из веревки или другого материала, выполняющего аналогичные функции.
Внешняя поверхность сегментов (2) снабжена, в точках контакта с рабочими поверхностями конвейера, по меньшей мере одним средством (7) позиционирования, которое задает положение в направлении транспортировки (Т) и имеет форму выступа (9). При этом оно зацепляется с углублениями (10) конвейера (5а, 5b), которые показаны на других фигурах чертежей, задавая положение поддерживающего устройства в направлении транспортировки (Т). Специалисту в данной области техники будет ясно, что выступы (9) можно заменить другими элементами, выдающимися из внешней поверхности сегмента (2), такими как, позиционирующие зубцы, которые размещены поперечно к направлению транспортировки (Т) и могут входить в зацепление с углублениями конвейера.
При этом сегмент (2) снабжен средствами (8) позиционирования, размещенными внутри зоны края сегмента (2) так, что после того, как устройство (1) поместили на конвейер (5а, 5b), они удерживаются на боковой поверхности конвейера (14) и задают положение поддерживающего устройства (1) в направлении, поперечном к направлению транспортировки (Т).
На фиг. 2 показан вид сверху поддерживающего устройства (1), где показаны сегменты (2, 3), которые соединены посредством соединительного элемента (4). Средство (8) бокового позиционирования состоит из группы овальных колец (11), установленных на общей оси (12) в вырезе (13), расположенном в теле сегмента (2), на его краях сбоку. В принципе, средства (7) позиционирования в форме выступов (9) расположены поперек к направлению транспортировки (Т) на внешней поверхности сегмента (2). В том случае, когда необходимо повысить устойчивость устройства (1) и увеличить сопротивление в направлении транспортировки, например, при поддержке более тяжелых стержнеобразных изделий (15) в вертикальных каналах, средства (7) позиционирования могут быть также размещены на внешней поверхности сегментов (3), так чтобы сопрягаться с рабочей поверхностью конвейеров (5а, 5b). Сходный эффект может быть достигнут путем увеличения длины устройства и ввода дополнительных сегментов (2, 3). В ходе разработки конструкции устройства наилучшие результаты были достигнуты при использовании устройств с пятью сегментами.
На фиг 3. показан принцип работы поддерживающего устройства (1) в горизонтальном канале (6). Поток массы стержнеобразных изделий (15), транспортируемый в горизонтальном транспортном канале (6) в направлении транспортировки (Т), поддерживается с концевой стороны посредством внешнего сегмента (3) поддерживающего устройства (1). Сегмент (3) имеет немного больший размер, чем расстояние между двумя рабочими поверхностями конвейера (5а, 5b) и изготовлен из высокоэластичного материала, такого как, например, губка или резина. Благодаря этому, он прикладывает давление на рабочие поверхности конвейера (5а, 5b) при прохождении через транспортный канал (6) и является поддерживающим элементом для всего устройства (1). Кроме того, он плотно расположен в транспортном канале (6) и не дает стержнеобразным изделиям из производимой партии остаться в канале, когда партия уже почти подошла к концу и смешивается со следующей производимой партией стержнеобразных изделий (15), например, имеющей другие параметры изготовления.
На сегменте (2) размещены средства (7) позиционирования, они могут также иметь форму выступающих штифтов, пластинок или других элементов, работающих совместно с углублениями (10) на рабочей поверхности конвейера (5а, 5b) с целью предотвращения перемещения устройства (1) в транспортном канале (6) в направлении транспортировки (Т).
Кроме того, сегмент (2) содержит средства (8) позиционирования, которые могут иметь форму овальных колец (11), свободно установленных на оси (12), как показано, например, на фиг. 3, причем тот же эффект может быть достигнут за счета ввода элемента (16) (см. фиг. 4а), свободно установленного на оси (12), который под действием силы тяжести упадет в положение, где он будет предотвращать перемещение сегментов в поперечном направлении по отношению к ленте или цепи конвейера, или же в форме большого кольца (17), установленного со смещением к центру (см. фиг. 4b). Сегмент (2) можно выполнить также с фиксированными средствами (8) позиционирования в форме фланца (18) на наружных краях, чей вид спереди показан на фиг. 4с. В этом варианте осуществления изобретения сегмент (2) снабжен фланцем (18), который, когда сегмент (2) находится в контакте с рабочей поверхностью конвейера (5а, 5b), также закроет боковые стороны конвейера (14) так, что фланец (18) будет предотвращать поперечное движение поддерживающего устройства (1) по отношению к конвейеру.
На фиг. 5а и 5b показаны варианты осуществления изобретения, аналогичные варианту с фиг. 3. На фиг. 5а показано поддерживающее устройство (1), размещенное в вертикальном транспортном канале (6), который заполняется стержнеобразными изделиями (15), транспортируемыми со дна вверх в направлении транспортировки (Т) в потоке массы. Крайний сегмент (3) устройства (1) поддерживает и формирует переднюю часть потока массы так, чтобы предотвратить нежелательное просыпание изделий (15) в канале (6). Средства (7) позиционирования входят в углубления (10), расположенные на рабочей поверхности конвейера (5а, 5b), и упираются в выступы (19), выдающиеся из поверхности, предотвращая перемещение устройства в направлении транспортировки (Т). На фиг. 5b показано поддерживающее устройство (1), размещенное в вертикальном транспортном канале (6), заполняемом стержнеобразными изделиями (15), которые транспортируются со дна вверх в направлении транспортировки (Т) в потоке массы. Крайний сегмент (3) устройства (1) поддерживает и формирует заднюю часть потока массы так, чтобы предотвратить нежелательное просыпание изделий (15) и обеспечить полное опорожнение транспортного канала (6).
На фиг. 6а показано перспективное изображение сегмента (2) на конвейере (5а, 5b), где можно видеть принцип работы средств (8) позиционирования в форме овальных колец (11), установленных на оси (12), когда ось (12) помещена в вырез (13) в теле жесткого сегмента (2), овальные кольца (11) имеют внутренний диаметр много больше, чем диаметр оси (12), и наружный диаметр меньше ширины выреза (13), так что когда поддерживающее устройство помещено на конвейер (5а, 5b), овальные кольца (11), которые выступают за внешнюю границу конвейера, (5а, 5b), падают под действием силы тяжести, закрывая боковые стороны ленты конвейера (14) и задавая положение поддерживающего устройства (1) в боковом направлении.
На фиг. 6b показано перспективное изображение сегмента (2) на конвейере (5а, 5b) во втором варианте осуществления изобретения. На внешней поверхности сегмента (2) размещено дополнительное средство (8) позиционирования в форме выступа (11'), который расположен продольно к направлению транспортировки. Продольный выступ (11') сегмента (2) входит в углубление (10'), находящееся на поверхности ленты (5а, 5b) конвейера. В таком положении, так же как и овальное кольцо (11), он предотвратит перемещение поддерживающего устройства (1) в направлении, поперечном конвейеру. Количество и форму продольных выступов (11') на внешней поверхности сегментов можно менять свободно. Однако они должны сопрягаться с углублениями (10'), расположенными на конвейере (5а, 5b).
На фиг. 7 показано поддерживающее устройство (1), помещенное в транспортный канал (6) устройства хранения (20) в ходе опорожнения канала (6) от стержнеобразных изделий (15) сверху вниз в направлении транспортировки (Т). Соединительный элемент (4), что соединяет сегменты (2, 3), сделан из цепи и обеспечивает плавное осуществление перемещений в направлении транспортных каналов, находящихся на разной высоте устройства хранения (20). Средства (7, 8) позиционирования предотвращают перемещение в канале (6) в направлении транспортировки (Т), неконтролируемое давление на стержнеобразные изделия со стороны крайнего сегмента (3), сдвиг в направлении поперек конвейера и выпадение устройства (1) из канала (6).
На фиг. 8 показан вид сверху поддерживающего устройства (1), помещенного в транспортный канал (6) устройства хранения (20) и перемещаемого в направлении транспортировки (Т). Цепь, примененная в качестве соединительного элемента (4), обеспечивает плавное прохождение по изгибам в транспортных каналах радиуса (R). Средства (7, 8) позиционирования предотвращают перемещение в канале (6) в направлении транспортировки (Т) и сдвиг в направлении поперек конвейера. Это предотвращает выпадение поддерживающего устройства (1) из канала (6).