СПОСОБ СНЯТИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ С ЛОТКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СТЕРЖНЕОБРАЗНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ЛОТОК, ЗАЩИЩЕННЫЙ ОТ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ЛОТКОВ, ЗАПОЛНЕННЫХ СТЕРЖНЕОБРАЗНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ С ОДНОВРЕМЕННЫМ СНЯТИЕМ ЭЛЕКТРСТАТИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ
METHOD OF STATIC ELIMINATION AT CHUTES USED FOR TRANSFER OF ROD-SHAPE ELEMENTS, CHUTE PROTECTED AGAINST NEGATIVE EFFECTS OF ELECTROSTATIC FILED, AND DEVICE FOR UNLOADING CHUTES FILLED WITH ROD-SHAPE ELEMENTS WITH STATIC ELIMINATION

Объектом изобретения является способ снятия электростатических зарядов с лотков, используемых для транспортировки стержнеобразных элементов в табачной промышленности, а также лоток, защищенный от негативного воздействия электростатического поля во время разгрузки стержнеобразных элементов, и устройство для разгрузки лотков, особенно тех, которые защищены от негативного воздействия электростатического поля, с одновременным снятием электростатических зарядов, возникающих в лотке и в стержнеобразных элементах.
Лотки, используемые в технологических линиях, производящих табачные изделия, такие как сигареты, фильтры, сигары или сигариллы, в качестве промежуточных хранилищ для временного хранения и/или транспортировки стержнеобразных элементов из изготавливающей машины для дальнейших операций. На протяжении многих лет лотки изготавливали литьем под давлением из пластика, устойчивого к воздействию компонентов, присутствующих в табаке или фильтрах. Все лотки имеют форму кубоидного ящика, обычно без передней стенки и верхней стенки, с подвижной или неподвижной нижней стенкой, тогда как ширина нижней стенки, соответствующая глубине лотка, зависит от длины стержнеобразных элементов. Такой лоток с подвижной нижней стенкой раскрыт в описании полезной модели DE 1.882.950, а лоток с неподвижной нижней стенкой раскрыт в описании полезной модели DE 1.865.075. Чтобы стабилизировать множество стержнеобразных элементов, особенно во время загрузки и разгрузки, также используются лотки, которые разделены внутри на некоторое количество отделений с помощью вертикальных внутренних стенок, параллельных боковым стенкам лотка. Такой лоток, представляющий собой промежуточное хранилище, раскрыт в описании полезной модели DE 1.915.446. Одно из устройств для механической разгрузки лотков с отделениями раскрыто в международной публикации WO 2009/145651, принадлежащей настоящему заявителю. Устройство для разгрузки лотков, раскрытое в нем, с товарным знаком MFM TU, имеет подводящий конвейер для заполненных лотков и отводящий конвейер для пустых лотков, расположенные параллельно в одной плоскости, и переворачивающее устройство для заполненных лотков, расположенное в зоне конца подводящего конвейера, снабженное пластиной, поддерживающей стержнеобразные элементы в лотке, и имеет разгрузочный конвейер и конвейер для отведения стопки стержнеобразных элементов, разгруженных в зев. Более того, разгрузочное устройство снабжено прямолинейным транспортером для заполненных и пустых лотков, расположенным в плоскости, перпендикулярной плоскости подводящего конвейера и отводящего конвейер, над переворачивающим устройством для заполненных лотков и переворачивающим устройством для пустых лотков. Прямолинейный транспортер снабжен захватывающим устройством, выполненным с возможностью перемещения, для заполненных лотков, и захватывающим устройством для пустых лотков. Упомянутый разгрузочный конвейер для стержнеобразных элементов расположен под прямолинейным транспортером в зоне действия захватывающего устройства для заполненных лотков так, чтобы его конец был расположен у входного отверстия неподвижного зева, тогда как расстояние между захватывающим устройством для заполненных лотков и разгрузочным конвейером соответствует высоте лотка. Переворачивающее устройство для заполненных лотков снабжено пластиной для поддержки стержнеобразных элементов, прикрепленной к основной пластине переворачивающего устройства, состоящей из множества элементов, количество которых соответствует количеству отделений лотка с отделениями, и расстояние между элементами соответствует толщине внутренних стенок лотка. Переворачивающее устройство снабжено подвижной платформой, установленной в нижней части переворачивающего устройства, под подводящим конвейером, и выполнено с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости подводящего конвейера. Упомянутый прямолинейный транспортер состоит из направляющей, расположенной вдоль транспортера, на которой расположены, в одной плоскости, два отдельных захватывающих устройства, тогда как каждое захватывающее устройство имеет форму каретки, подвешенной к направляющей, снабженной двумя захватами, приводимой в движение соответственно ремнем и совершающей возвратно-поступательные перемещения, тогда как каретка с захватами захватывающего устройства для заполненных лотков расположена в зоне конца подводящего конвейера, и каретка с захватами захватывающего устройства для пустых лотков расположена в зоне начала отводящего конвейера. Во время разгрузки заполненного лотка захватывающее устройство перемещается пошагово, каждый раз на расстояние, равное ширине отделения, и разгрузочный конвейер также перемещается пошагово синхронно с заполненным лотком, перемещаемым в захватывающем устройстве, каждый раз на расстояние, равное ширине отделения. Стенки зева, перпендикулярные стержнеобразным элементам, выполнены с возможностью перемещения и представляют собой выравнивающее устройство для элементов, тогда как ширина зева соответствует ширине отделений лотка. Под зевом расположена подвижная опора с размерами верхней поверхности, соответствующими размерам входного отверстия зева, тогда как во время непрерывной работы устройства верхняя поверхность опоры расположена в плоскости отводящего конвейера. Значительной технической проблемой, при разгрузке лотков, является то, что стержнеобразные элементы остаются на нижней части и стенках лотка, когда он переворачивается вверх дном, в результате воздействия электростатического поля. Упомянутое поле возникает в результате накопления электрического заряда на лотке, выполненным из диэлектрического материала, а также на диэлектрических стержнеобразных элементах, когда лотки заполняются элементами, когда элементы трутся о стенки и нижнюю часть лотка, тогда как трение усиливает развитие этого явления. Вследствие трения, элементы и лоток электризуются противоположными зарядами, что приводит к возникновению разнонаправленного электростатического поля в лотке и стержнеобразных элементах. Существенная сила притяжения такого поля вызывает прилипание элементов к стенкам лотка, что делает невозможным его полное опустошение в разгрузочном устройстве, например в упомянутом MFM TU разгрузочном устройстве. Вышеупомянутое явление усиливается в связи с тем, что стержнеобразные элементы уже электризуются во время их изготовления и транспортировки, а также вследствие более раннего накопления электрического заряда на пустых лотках во время перемещения; упомянутый заряд не снимается во время операции заполнения и, в результате, на одном лотке могут существовать локально, независимо друг от друга, множество электростатических полей. Предпринимались различные решения этой давно известной проблемы, также в других областях технологии. Например, из описания европейского патента № EP 2119512 известны способ и устройство для снятия наэлектризованных небольших частиц со стеклянных трубчатых контейнеров во время их производства. Во время разрезания упомянутых контейнеров на заданную длину, внутрь них могут попасть стеклянные частицы, поскольку во время обработки частицы и трубки электризуются противоположными зарядами. Описанный способ состоит в предварительной нейтрализации зарядов молекул и контейнера подачей ионизированного соответствующим образом воздуха в трубку, и затем выдувания молекул без заряда при помощи сжатого воздуха. Способ и устройство обеспечивают возможность использования двух отдельных сопел для каждой операции или одного общего сопла, где ионизированный газ одновременно является газом, вымывающим нейтральные частицы. С другой стороны, в описании патента США № US 4893759 было приведено устройство для снятия электростатического заряда с измельченных кусочков бумаги, возникающего в результате измельчения бумаги в измельчителе и отбрасывания ее в контейнер. Обработанные кусочки проходят сквозь раму, которая содержит небольшие стержни, выполненные из электропроводящего материала, и снимает электростатический заряд.
Задачей изобретения является исключение ситуаций, когда стержнеобразные элементы остаются внутри лотка во время его опустошения, вызванных воздействием электростатического поля.
Согласно изобретению, способ снятия электростатических зарядов с лотков, используемых для транспортировки стержнеобразных элементов в технологической линии табачной промышленности, используя ионизированный воздух под давлением, нагнетаемый в лоток, заполненный упомянутыми элементами, состоит в подаче ионизированного воздуха в уже перевернутый лоток вдоль нижней части, перед его разгрузкой, и затем во время разгрузки - вдоль боковых стенок. В случае лотка с отделениями ионизированный воздух подается независимо в разгружаемое отделение, вдоль каждой внутренней стенки отделения, расположенного над зевом, через который стержнеобразные элементы разгружаются. Описанный способ делает возможным исключение явления удерживания стержнеобразных элементов прикрепленными к нижней части и боковым стенкам или внутренним стенкам разгружаемого лотка, удерживаемых силами электростатического поля.
Конструкция лотка для временного хранения и транспортировки стержнеобразных элементов в технологической линии табачной промышленности, выполненного из диэлектрического материала, в форме приблизительно кубоидного ящика без передней стенки и верхней стенки, для цели защиты от негативного воздействия электростатического поля, согласно изобретению снабжена вставкой из электропроводящего материала, расположенной внутри лотка, тогда как вставка может иметь форму слоя электропроводящего материала, нанесенного на боковые стенки и нижнюю часть лотка. Упомянутая вставка может иметь форму U-образного элемента, покрывающего нижнюю часть и боковые стенки, тогда как боковые стенки могут быть покрыты только на внешних краях и внутренних краях. Более того, U-образная вставка может покрывать нижнюю часть и только участки боковых стенок вблизи нижней части, тогда как вставка, покрывающая нижнюю часть, может состоять из нескольких частей. В случае, если лотки с отделениями снабжены множеством вертикальных внутренних стенок, параллельных боковым стенкам, которые разделяют внутреннее пространство лотка на отделения, каждое отделение может иметь слой электропроводящего материала, нанесенного на внутренние стенки или боковую стенку и нижнюю часть. Каждое отделение может иметь U-образную вставку, покрывающую нижнюю часть и внутренние стенки или боковую стенку, тогда как вставка может покрывать нижнюю часть, а также внешние края и внутренние края внутренних стенок или боковой стенки, или нижнюю часть и участок внутренних стенок или боковой стенки вблизи нижней части, тогда как U-образная вставка, покрывающая нижнюю часть каждого отделения, может состоять из двух частей. Благодаря покрытию внутренней поверхности лотка электропроводящим материалом, причина появления электростатических зарядов с противоположными полюсами в лотке и стержнеобразных элементах, которые возникают во время перемещения и трения элементов о стенки лотка, выполненного из диэлектрического материала, в значительной степени устранялась.
Сущность устройства для разгрузки лотков с отделениями, выполненных из диэлектрического материала, заполненных стержнеобразными элементами, имеющего подводящий конвейер для заполненных лотков и отводящий конвейер для пустых лотков, расположенные параллельно в одной плоскости, и имеющего переворачивающее устройство для лотков, а также прямолинейный транспортер для лотков, расположенный в плоскости, перпендикулярной плоскости упомянутых конвейеров, снабженного первым захватывающим устройством для лотков, выполненным с возможностью перемещения, и вторым захватывающим устройством для лотков, и под прямолинейным транспортером, в зоне действия первого захватывающего устройства, расположен разгрузочный конвейер, конец которого расположен у входного отверстия неподвижного зева, представляет собой использование горизонтального ионизатора, установленного вдоль прямолинейного транспортера для лотков, в зоне подачи лотков переворачивающим устройством и в зоне действия первого захватывающего устройства, а также двух вертикальных ионизаторов, установленных над неподвижным зевом, на расстоянии друг от друга, соответствующем ширине отделения лотка, тогда как сопла горизонтального ионизатора повернуты в направлении внутреннего пространства нижней части подаваемого заполненного лотка, и сопла горизонтальных ионизаторов повернуты в направлении соответствующей стенки разгружаемого отделения. Ионизаторы могут быть расположены в одной вертикальной плоскости, тогда как вертикальные ионизаторы расположены на небольшом расстоянии (вблизи) от внешних краев отделения лотка, и горизонтальный ионизатор расположен на небольшом расстоянии (вблизи) от внешнего края нижней части лотка. Ионизаторы могут иметь форму продольной балки с расположенным по центру каналом, снабжаемым сжатым воздухом, доставляемым к ряду сопел, расположенных равномерно вдоль оси балки, тогда как по обе стороны от сопел расположены ионизирующие щетки, подсоединенные к источнику напряжения. Более того, в лотках, выполненных из диэлектрического материала, разгружаемых в устройстве, каждое отделение может иметь внутреннюю вставку из электропроводящего материала. Использование ионизаторов воздуха, создающих положительно и отрицательно заряженные молекулы, нагнетающих воздух, ионизированный таким образом, в область нижней части лотка, загруженного стержнеобразными элементами, и в область стенок разгружаемого отделения, соответственно, вызывает нейтрализацию электростатических зарядов, накопившихся на лотке, тогда как упомянутые заряды невелики, благодаря использованию лотков, защищенных от воздействия электростатического поля.
Для цели лучшего понимания, объект изобретения был представлен в вариантах выполнения на чертежах, на которых Фиг. 1 показывает вид в перспективе устройства для разгрузки лотков с отделениями, снабженного ионизаторами, Фиг. 2 - фрагмент ионизатора на виде в перспективе, Фиг. 3 - традиционный лоток, выполненный из диэлектрического материала, защищенный от негативного воздействия электростатического поля при помощи вставки, Фиг. 4 - лоток с Фиг. 3, причем вставка покрывает нижнюю часть, а также внешние края и внутренние края боковых стенок, Фиг. 5 - лоток с Фиг. 3, причем U-образная вставка покрывает нижнюю часть и участок боковых стенок вблизи нижней части, Фиг. 6 - лоток с Фиг. 3, в котором вставка, покрывающая нижнюю часть, состоит из нескольких частей, Фиг. 7 - лоток с отделениями, выполненный из диэлектрического материала, снабженный множеством вертикальных внутренних стенок, параллельных боковым стенкам, защищенный от негативного воздействия электростатического поля при помощи вставок, расположенных в каждом отделении, Фиг. 8 - лоток с Фиг. 7, причем вставка покрывает нижнюю часть, а также внутренние и внешние края стенок каждого отделение, Фиг. 9 - лоток с Фиг. 7, причем U-образная вставка покрывает нижнюю часть и участок стенок каждого отделения вблизи нижней части, и Фиг. 10 - лоток с Фиг. 7, в котором вставка, покрывающая нижнюю часть, состоит из двух частей.
Устройство для разгрузки лотков 1 с отделениями, выполненных из диэлектрического материала, заполненных стержнеобразными элементами, имеет подводящий конвейер 2 для заполненных лотков 1 и отводящий конвейер 3 для пустых лотков 1, расположенные параллельно и в одной плоскости. В зоне конца подводящего конвейера 2 расположено переворачивающее устройство 4 для заполненных лотков 1. Над переворачивающим устройством 4, в плоскости, перпендикулярной плоскости подводящего конвейера 2 и отводящего конвейера 3, расположен прямолинейный транспортер 5, снабженный первым захватывающим устройством 6 для заполненных лотков 1 и вторым захватывающим устройством 7 для пустых лотков 1. Под прямолинейным транспортером 5, в зоне действия первого захватывающего устройства 6, расположен разгрузочный конвейер 8, конец которого расположен у входного отверстия неподвижного зева 9. Вдоль прямолинейного транспортера 5, в зоне подачи заполненных лотков 1 переворачивающим устройством 4 и [зоне] действия первого захватывающего устройства 6, расположен вертикально ионизатор 10, так что его сопла 11 повернуты внутрь нижней части 12 подаваемого заполненного лотка 1. Над неподвижным зевом 9 расположены вертикально два ионизатора 10 на расстоянии друг от друга, соответствующем ширине отделения 13 лотка 1, тогда как их сопла 11 повернуты в направлении соответствующей внутренней стенки 14 отделения 13, разгружаемого зевом 9 в данный момент, или боковой стенки 15 лотка 1 в случае разгрузки концевых отделений 13 лотка 1. Все ионизаторы 10 могут быть расположены предпочтительно в одной вертикальной плоскости, тогда как вертикальные ионизаторы 10 расположены на небольшом расстоянии от внешних вертикальных краев 16 отделения 13, и горизонтальный ионизатор 10 расположен на небольшом расстоянии от внешнего края 17 нижней части 12 лотка 1. Ионизаторы 10 могут иметь форму продольной балки с расположенным по центру каналом 18, снабжаемым сжатым воздухом, подаваемым к ряду сопел 11, расположенных равномерно вдоль оси балки, и по обе стороны сопел 1 могут быть расположены ионизирующие щетки 19, подсоединенные к источнику напряжения. Лоток 1 с отделениями, используемый в устройстве, выполнен из диэлектрического материала и имеет форму кубоидного ящика без передней стенки и верхней стенки. Лоток 1 имеет заднюю стенку 20 и нижнюю часть 12, и его внутреннее пространство разделено на отделения 13 при помощи внутренних стенок 14, тогда как в случае концевых отделений 13 одна стенка является боковой стенкой 15. Внутренние края 21 внутренних стенок 14 или боковых стенок 15 лотка 1 расположены вблизи задней стенки 20, тогда как внешние края 16 внутренних стенок 14 и боковых стенок 15, и внешний край 17 нижней части 12 расположены с открытой стороны лотка 1. Для цели защиты от негативного воздействия электростатического поля каждое отделение 13 лотка 1 имеет слой электропроводящего материала, нанесенного соответствующим образом на нижнюю часть 12 и внутренние стенки 14 или боковую стенку 15. Упомянутый слой может иметь форму U-образной вставки 22, выполненной из металла, тогда как вставка 22 может покрывать нижнюю часть 12, а также внешние края 16 и внутренние края 21 внутренних стенок 14 и боковых стенок 15 с внутренней стороны лотка 1 или может покрывать нижнюю часть 12 и участок внутренних стенок 14 и боковых стенок 15 вблизи нижней части 12 лотка 1, и вставка 22, покрывающая нижнюю часть 12, может состоять из двух частей. В случае традиционных лотков 1', выполненных из диэлектрического материала, имеющих форму кубоидного ящика без передней стенки и верхней стенки и имеющих нижнюю часть 12' и боковые стенки 15', а также заднюю стенку 20', внутренние края 21' боковых стенок 15' расположены вблизи задней стенки 20', и внешние края 16' боковых стенок 15' и внешний край 17' нижней части 12' расположены с открытой стороны лотка 1'. Для цели защиты от негативного воздействия электростатического поля, лоток 1' имеет слой электропроводящего материала, нанесенного соответствующим образом на нижнюю часть 12' и боковые стенки 15'. Упомянутый слой может иметь форму U-образной вставки 22', выполненной из металла, тогда как вставка 22' может покрывать нижнюю часть 12', а также внешние края 16' и внутренние края 21' боковых стенок 15' с внутренней стороны лотка 1', или может покрывать нижнюю часть 12' и участок боковых стенок 15' вблизи нижней части 12' лотка 1', и вставка 22', покрывающая нижнюю часть 12', может состоять из нескольких частей.
Согласно изобретению, в лотке 1 или 1' стержнеобразные элементы отделены от поверхности, выполненной из диэлектрического материала, при помощи слоя электропроводящего материала, предпочтительно в форме вставки 22 или 22', которая устраняет в значительной степени причину возникновения электростатических зарядов, поскольку трение элементов о электропроводящий материал не вызывает появления заряда. Более того, электростатические заряды, накопленные в материале лотка 1 или 1', переходят к электропроводящему материалу и распределяются в нем равномерно, благодаря чему возникающее электростатическое поле имеет меньшую напряженность, то есть силу, действующую на стержнеобразные элементы, и не способно удерживать элементы в нижней части 12 или 12' и стенках 14 или 14' и 15 или 15' сзади, для того чтобы противодействовать силе тяжести. Кроме того, во время разгрузки лотков 1 с отделениями на MFM TU устройстве, принадлежащем заявителю этого изобретения, использовались ионизаторы 10, вызывающие образование положительно и отрицательно заряженных молекул воздуха. Упомянутые молекулы нагнетаются под давлением сначала в нижнюю часть 12 заполненного лотка 1 при помощи ионизатора 10, расположенного горизонтально, благодаря чему нейтрализуются заряды, накопленные в нижней части 12 лотка 1, и затем вдоль внутренних стенок 14 или боковой стенки 15 лотка 1, образующих отделение 13, во время разгрузки отделения 13, тогда как на каждую внутреннюю стенку 14 ионизированный воздух нагнетается дважды, первый раз правым ионизатором 10 и второй раз левым ионизатором 10. Благодаря действию ионизаторов 10 и соответствующей конструкции лотка 1 все стержнеобразные элементы разгружаются из отделений 13 лотка 1 через зев 9 на разгрузочный конвейер 8.