накопитель переменной емкости для предметов стержнеобразной формы

Формула изобретения

1. Накопитель переменной емкости для стержнеобразных предметов, работающий в системе "первый пришел - первый ушел", содержащий входной пост (16), который может подсоединяться к производственной машине, и выходной пост (17), который может подсоединяться к приемной машине, при этом как входной пост (16), так и выходной пост (17) работают совместно с непрерывным транспортером (8), несущим стержнеобразные предметы от входного поста (16) к выходному посту (17), причем его первая часть расположена в секторе транспортирования (11), а вторая часть расположена в секторе возврата (9), при этом участки транспортера (8) в обоих секторах (9, 11) компенсируют друг друга, отличающийся тем, что на входе транспортирования (сектор 11) расположено первое приводное средство (21) транспортера (8), управляемое соединенным с ним датчиком (22) заполнения, установленным на входном посту (16), через блок управления, а на выходе сектора транспортирования (11) расположено второе приводное средство (23) транспортера, управляемое соединенным с ним датчиком (24) заполнения, установленным на выходном посту (17), через блок управления, при этом сектор транспортирования (11) состоит из двух - активного и пассивного - идентичных опорных направляющих средств (10, 15) транспортера (8), которые состоят из независимых дисков модулей (6), с возможностью вращения установленных на осях (5, 14), а сектор возврата (9) состоит из двух - активного и пассивного - идентичных опорных направляющих средств (7, 13) транспортера (8), которые состоят из независимых дисковых модулей (6), с возможностью вращения установленных на осях (4, 12), причем ось (5) активного опорного направляющего средства (10) в секторе транспортирования (11) прикреплена к оси (4) активного опорного направляющего средства (7) в секторе возврата (9) посредством каретки (3), с возможностью перемещения установленной на горизонтальном направляющем стержне (2) рамы (1) накопителя в плоскости, перпендикулярной осям (5, 4).

2. Накопитель переменной емкости по п. 1, отличающийся тем, что дисковые модули (6) установлены под углом к осям (4, 5, 12, 14) опорных направляющих средств (7, 10, 13, 15), при этом плоскости дисковых модулей (6) в каждом опорном направляющем средстве (7, 10, 13, 15) параллельны друг другу.

3. Накопитель переменной емкости по п. 2, отличающийся тем, что оси (4, 5, 12, 14) всех опорных направляющих средств (7, 10, 13, 15) расположены в одной вертикальной плоскости.

4. Накопитель переменной емкости по п. 2, отличающийся тем, что оси (5, 14) опорных направляющих средств (10, 15) в секторе транспортирования (11) расположены в вертикальной плоскости, в то время как оси (4, 12) опорных направляющих средств (7, 13) в секторе возврата (9) расположены в параллельной вертикальной плоскости.

5. Накопитель переменной емкости по п. 3, отличающийся тем, что при максимальной емкости накопителя ось (5) активного опорного направляющего средства (10) в секторе транспортирования (11) является продолжением оси (12) пассивного опорного направляющего средства (13) в секторе возврата (9), а при минимальной емкости накопителя ось (14) пассивного опорного направляющего средства (15) в секторе транспортирования (11) является продолжением оси (4) активного опорного направляющего средства (7) в секторе возврата (9).

6. Накопитель переменной емкости по п. 1, отличающийся тем, что под транспортером (8) в секторе транспортирования (11) и в секторе возврата (9) в зоне действия опорных направляющих средств (7, 10, 13, 15) к раме (1) прикреплены горизонтальные направляющие стержни (26), удерживающие транспортер (8).

7. Накопитель переменной емкости по п. 1, отличающийся тем, что он содержит натяжное устройство (25) для транспортера (8).

8. Накопитель переменной емкости по п. 1, отличающийся тем, что входной пост (16) и выходной пост (17) расположены перпендикулярно пути транспортера (8).

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается накопителя переменной емкости для предметов стержнеобразной формы, сконструированного, в частности, для накапливания сигарет, подаваемых от изготавливающей машины, и для перемещения сигарет к принимающей машине, например к упаковочной машине. Такое накапливание используют для компенсации разности рабочих скоростей этих совместно работающих машин.

Известные современные поточные линии, предназначенные для изготовления и упаковки сигарет, содержат изготавливающую машину или группу машин для производства сигарет и упаковочные машины или группу упаковочных машин, с тем чтобы компенсировать неодинаковую производительность этих машин, при этом на поточных линиях между изготавливающей машиной и упаковочной машиной используют различные накопительные устройства. По технологическим причинам наиболее приемлемые накопительные устройства работают по системе типа "первым пришел - первым ушел". Эта система исключает недостатки, имеющие место в системе типа "первым пришел - последним ушел", в случае которой сигареты могут оставаться в накопителе в течение длительного времени. Кроме того, вследствие высокой рабочей скорости производительность достигает 14000 сигарет в минуту, так что каждый выход из строя или каждое замедление одной из машин поточной линии вынуждает использовать компенсационный накопитель большой емкости. Можно использовать только такой накопитель, который имеет переменную емкость и содержит непрерывный транспортер, поскольку площадь, предназначенная для поточной линии, производящей сигареты, ограничена.

Из описания патента Германии DE 4224609 известен накопитель, имеющий переменную емкость и работающий в системе типа "первым пришел - первым ушел", который содержит транспортировочное устройство для многослойного потока сигарет, перемещаемых по спиральному пути. Накопитель содержит первую и вторую транспортировочные секции, последовательно соединенные от входного поста к выходному посту, которые расположены по концам упомянутого спирального пути. Первая и вторая транспортировочные секции объединены друг с другом посредством отклоняющегося устройства, которое приводит в действие обе секции так, чтобы надлежащим образом изменить длину транспортировочной секции, занятой сигаретами, а это означает изменение емкости накопителя. В желаемом накопителе, имеющем переменную емкость, в том месте, где первая секция объединена со второй секцией, транспортируемой отклоняющим устройством, сигареты постоянно прижаты упомянутым отклоняющим устройством, которое может повредить их.

Другая конструкция накопителя, имеющего переменную емкость и предназначенного для удлиненных элементов, в частности табачных изделий, работающего в системе типа "первым пришел - первым ушел", известна из описания европейской заявки на патент ЕР 738478. Упомянутый накопитель содержит входное рабочее место и выходное рабочее место, последовательно расположенные на пути, по которому осуществляется перемещение удлиненных предметов, а также транспортерное средство переменной длины для перемещения этих элементов, расположенное между входным рабочим местом и выходным рабочим местом. Упомянутое транспортерное средство содержит непрерывный транспортер, расположенный в секторе транспортирования, где происходит накапливание удлиненных элементов, и в секторе возврата, где транспортер пустой. Участки транспортера в секторах могут быть изменены с компенсацией друг друга таким образом, что полная длина транспортера остается постоянной. Сектор транспортирования расположен между входным рабочим местом и выходным рабочим местом, а сектор возврата расположен между выходным рабочим местом и входным рабочим местом. Кроме того, накопитель содержит устройство для изменения длины транспортера в каждом секторе таким образом, чтобы эти длины компенсировали друг друга. Такие устройства имеют первое приводное средство, подсоединенное к сектору транспортирования, которое может регулировать длину первой спирали транспортера с обеспечением определенных изменений в этом секторе, и второе приводное средство, подсоединенное к сектору возврата, которое может регулировать длину второй спирали транспортера с обеспечением определенных изменений в этом секторе. Первая спираль в секторе транспортирования и вторая спираль в секторе возврата удерживаются одинаковым образом посредством барабанов, при этом по меньшей мере один из них в каждом секторе может изменять свое положение посредством приведения в движение мотором, который представляет собой часть упомянутых устройств для изменения длины транспортера в каждом секторе. Первая и вторая спирали навиты на соответствующий узел из двух барабанов, оставляющих одинаковые или разные расстояния между линиями изгиба для каждого сектора. Спирали транспортера в обоих секторах расположены вблизи друг от друга, либо вторая спираль транспортера сектора возврата расположена с внутренней стороны первой спирали сектора транспортирования.

Это решение приводит к значительным сложностям в отношении средств регулирования, а также механических устройств для изменения длины транспортера в обоих секторах, посредством которых можно обеспечить надлежащее изменение длины спирали в каждом секторе после получения сигнала от датчика, расположенного на выходе машины для изготовления сигарет и на входе упаковочной машины. Кроме того, накопитель, представленный в описании и на чертежах, трудно будет реализовать из-за значительного трения между транспортером и барабанами, особенно при полной нагрузке транспортера в секторе транспортирования.

Задача изобретения состоит в создании конструкции накопителя переменной емкости для стержнеобразных предметов, работающего по системе типа "первым пришел - первым ушел", содержащего входной пост, взаимодействующий с машиной для изготовления, и выходной пост, взаимодействующий с приемной машиной. При этом взаимодействие постов обеспечивает непрерывный транспортер, предназначенный для перемещения стержнеобразных элементов от входного поста к выходному посту, причем одна его часть располагается в секторе транспортирования между входным постом и выходным постом, а вторая часть располагается в секторе возврата, таким образом участки транспортера в секторах компенсируют друг друга. На входе сектора транспортирования находится первый приводной узел транспортера, подсоединенный к следящей системе, управляемой датчиком полноты наполнения, жестко установленным на выходном посту, а на входе сектора возврата расположен второй приводной узел транспортера, подсоединенный к датчику полноты наполнения, жестко установленному на выходном посту. Сектор транспортирования определен двумя - активным и пассивным - идентичными опорными направляющими средствами транспортера, состоящими из двух дисковых модулей, установленных с возможностью вращения на осях, при этом ось активного опорного направляющего средства в секторе транспортирования жестко прикреплена к оси активного опорного направляющего средства в секторе возврата посредством каретки, с возможностью перемещения установленной на горизонтальной направляющей рамы накопителя в плоскости, перпендикулярной оси. Как в секторе транспортирования, так и в секторе возврата дисковые модули установлены под наклоном к оси опорного направляющего средства таким образом, что плоскости дисковых модулей в каждом опорном направляющем средстве параллельны. Оси всех опорных направляющих средств в секторе транспортирования и в секторе возврата предпочтительно расположены в одной вертикальной плоскости. При максимальной емкости накопителя ось активного опорного направляющего средства является продолжением оси пассивного опорного направляющего средства в секторе возврата, а при минимальной емкости ось пассивного опорного направляющего средства в секторе транспортирования представляет собой продолжение оси активного опорного направляющего средства в секторе возврата. Оси опорного направляющего средства в секторе транспортирования могут быть расположены в вертикальной плоскости, которая параллельна плоскости, образуемой осями опорного направляющего средства в секторе возврата. Ниже транспортера в секторе транспортирования и секторе возврата в зоне действия опорных направляющих средств установлены горизонтальные направляющие стержни, поддерживающие транспортер. Кроме того, накопитель оснащен устройством для натяжения транспортера. Входной пост и выходной пост предпочтительно расположен перпендикулярно пути транспортера. Такая конструкция накопителя обеспечивает возможность временного подбора стержнеобразных элементов в секторе транспортирования в виде многослойного непрерывного потока на транспортере, сконструированном из участков, при этом максимальная емкость накопителя определяется максимальным расстоянием между наружными краями опорного направляющего средства в секторе транспортирования и количеством примененных дисковых модулей в опорном направляющем средстве, расположенном здесь, а также высотой элементов, движущихся на транспортере. Накопитель сам приспосабливается к ожидаемой временной емкости, а изменение емкости осуществляется автоматически после выявления разности скоростей транспортирования в зонах выходного и входного постов, при этом требуемая емкость сохраняется соответствующим участком транспортера, который определен изменением местоположения каретки, несущей на себе активное опорное направляющее средство, лишь как результат воздействия транспортера на взаимодействующие с ним дисковые модули упомянутого средства. Линейная скорость транспортера в зоне входного поста зависит от количества элементов, поступающих от изготавливающей машины, а линейная скорость транспортера в зоне выходного поста зависит от количества элементов, получаемых упаковочной машиной, причем эти скорости постоянно изменяются. Перпендикулярное расположение входного поста и выходного поста по отношению к траектории движения транспортера позволяет расположить поточную линию в форме групп на значительно меньшей площади.

Вариант выполнения изобретения представлен в качестве примера на чертеже, где в схематическом виде показан накопитель с кареткой, определяющей минимальную емкость сектора транспортирования, причем для того чтобы лучше показать отдельные элементы, транспортер и направляющие стержни на чертеже частично удалены, и в то же время некоторые детали транспортера дополнительно показаны с увеличением, а стержнеобразные элементы на транспортере в секторе транспортирования показаны фрагментарно.

Накопитель, имеющий переменную емкость и выполненный согласно чертежа, представляет собой накопитель для сигарет, расположенный на поточной линии между машиной для изготовления сигарет и упаковочной машиной, при этом накопитель может работать совместно с более чем одной машиной для изготовления и одновременно с более чем одной упаковочной машиной.

Элементом, удерживающим накопитель, является рама 1, находящаяся на основании, состоящая из горизонтальной направляющей 2 каретки 3, которая может перемещаться вперед и назад. С кареткой 3 жестко связана вертикальная ось 4, направленная вверх, и вертикальная ось 5, направленная вниз, при этом оси 4 и 5 расположены в одной плоскости, но не перекрывают друг друга. На осях 4, 5 закреплены дисковые модули, при этом ось 4 с модулями 6 образует активное опорное направляющее средство 7 транспортера 8 в секторе возврата 9, а ось 5 с модулями 6 образует активное опорное направляющее средство 10 транспортера 8 в секторе транспортирования 11. К раме 1 прикреплена вертикальная ось 12, направленная вверх, на которой установлены дисковые модули 6, при этом ось 12 с модулями 6 образует пассивное опорное направляющее средство 13 транспортера 8 в секторе возврата 9. На противоположном конце рамы 1 закреплена вертикальная ось 14, направленная вниз, на которой установлены дисковые модули 6, при этом ось 14 с модулями 6 образует пассивное опорное направляющее средство 15 транспортера 8 в секторе транспортирования 11. Дисковые модули 6 независимо и с возможностью вращения установлены на всех осях 4, 5, 12, 14, при этом все оси 4, 5, 12, 14 расположены в одной плоскости. Конечное положение активного опорного направляющего средства 10 транспортера 8 при максимальном расстоянии между осями 5 и 14 определяет максимальную емкость сектора транспортирования 11. В начале сектора транспортирования 11 над транспортером 8 и перпендикулярно пути транспортера 8 находится входной пост 16, получающий сигареты от изготавливающей машины (не показана) и укладывающий многослойный поток сигарет на транспортер 8. В конце сектора транспортирования 11 перпендикулярно пути транспортера 8 находится выходной пост 17, перемещающий кипы сигарет от транспортера 8 к упаковочной машине, которая на чертеже не показана. Длина пространственной спирали транспортера 8 между входным постом 16 и выходным постом 17 в секторе транспортирования 11 определяет временную емкость накопителя. Транспортер 8 образован сегментным ремнем постоянной длины, который одновременно является ремнем для перемещения сигарет и тянущим ремнем, изменяя направление пути посредством дисковых модулей 6, роликов 18 и приводных роликов 19 и 20. Часть транспортера 8 от выходного поста 17 до входного поста 16 образует сектор возврата 9, в котором участок транспортера 8 определяет расстояние между осями 4 и 12 пассивного и активного опорных направляющих средств 7 и 13, при этом участки транспортера 8 в секторе транспортирования 11 и секторе возврата 9 компенсируют друг друга. При максимальной емкости накопителя ось 5 активного опорного направляющего средства 10 в секторе транспортирования 11 образует продолжение оси 12 пассивного опорного направляющего средства 13 в секторе возврата 9, а при минимальной емкости накопителя ось 14 пассивного опорного направляющего средства 15 в секторе транспортирования 11 образует продолжение оси 4 активного опорного направляющего средства 7 в секторе возврата 9. Кроме того, емкость накопителя определяется количеством слоев транспортера 8 в секторе транспортирования 11, соответствующим количеству дисковых модулей 6 в каждом опорном направляющем средстве 10 и 15. Последовательные слои транспортера 8 обеспечиваются наклонной установкой дисковых модулей 6 на осях 5 и 14, что приводит к изменению уровня пути транспортера 8, а подход к последующему слою происходит в зоне контакта с периферией дисковых модулей 6, кривизна которых образует подъемный участок с изменением направления на 180^o, при этом подъем на каждом витке равен половине расстояния между центрами двух соседних дисковых модулей 6. В то же время прямые участки спирали транспортера 8 проходят по горизонтали и параллельны друг другу, и, кроме того, плоскости дисковых модулей 6 в опорном направляющем средстве 10, а также в опорном направляющем средстве 15, параллельны. Соответственно, количество слоев спирали транспортера 8 в секторе возврата 9 определяет количество дисковых модулей 6 в каждом опорном направляющем средстве 7, 13, и последующие уровни спирали получают путем наклона узлов дисковых модулей 6 на осях 4 и 12, что приводит к изменению пути транспортера 8, а прохождение к последующему слою осуществляется в зоне контакта с периферией дисковых модулей 6, кривизна которых образует участок падения и изменения направления на 180^o, при этом падение на каждом витке равно половине расстояния между центрами соседних модулей 6. В то же время прямые участки спирали транспортера 8 параллельны друг другу, при этом плоскости дисковых модулей 6 в опорных направляющих средствах 7 и в опорных направляющих средствах 13 параллельны друг другу. На входе сектора транспортирования 11 перед входным постом 16 к приводному ролику 19 подсоединено первое приводное средство 21 транспортера 8, соединенное со следящей системой, управляемой датчиком 22 заполнения, установленным на входном посту 16, а на выходе сектора транспортирования 11 после выходного поста 17 к приводному ролику 20 подсоединено второе приводное средство 23, соединенное со следящей системой, управляемой датчиком 24 заполнения, установленным на выходном посту 17. Для исключения ослабления транспортера 8 используется натяжное устройство 25, содержащее механический ролик, толкаемый внешним усилием. Транспортер 8 на каждом уровне сектора транспортирования 11 в зоне, где действуют опорные направляющие средства 10 и 15, а также на каждом уровне сектора возврата 9 в зоне, где действуют опорные направляющие средства 7 и 13, удерживается на направляющих стержнях 26, жестко прикрепленных по горизонтали к раме 1.

Приведение накопителя в действие осуществляется следующим образом. Сигареты от машины для их изготовления подают к входному посту 16 и перемещают к транспортеру 8 в виде многослойного потока, имеющего постоянную высоту. Каждое изменение количества подаваемых сигарет определяется датчиком 22 заполнения, который сконструирован в виде отклоняющего рычага. Изменения угла отклонения рычага создают электрический сигнал, который после соответствующей обработки создает базовый параметр, определяющий ток питания мотора в первом приводном средстве 21, объединенном с приводным роликом 19 транспортера 8. Параметры сигналов выбирают таким образом, что мотор отслеживает временные изменения количества входящих сигарет, а это позволяет сохранить многослойный поток сигарет с постоянной высотой и продолжить движение транспортера 8 со скоростью, отличающейся от 0. В том случае, когда машина для изготовления сигарет остановлена или количество сигарет, подаваемых ко входному посту 16, уменьшается ниже критической величины, приводное средство 21 останавливается, а вместе с ним останавливается и транспортер 8 в том месте, где он касается приводного ролика 19. Соответственно, на выходном посту 17 сигареты перемещаются к транспортеру 8, к упаковочной машине, а количество полученных сигарет указывает датчик заполнения 24, установленный на выходном посту 17 в форме отклоняющегося рычага. Каждое изменение при приеме сигарет, вызываемое, например, замедлением упаковочной машины, приводит к изменениям угла отклонения рычага, создающим электрический сигнал, который после надлежащей обработки обеспечивает базовый параметр, определяющий напряжение на моторе во втором приводном средстве 23, объединенном с приводным роликом 20 транспортера 8. Параметры сигналов выбирают таким образом, что мотор отслеживает временные изменения количества получаемых сигарет, что позволяет сохранять надлежащий уровень сигарет в упаковочной машине. В том случае, когда упаковочная машина остановлена, приводное средство 23 останавливается, а с ним останавливается и транспортер 8, причем в том месте, где он касается приводного ролика 20. Разность скоростей транспортера 8 на входе и на выходе сектора транспортирования 11 вызывает перемещение каретки 3, при этом изменения носят линейный характер. В том случае, когда количество сигарет, подаваемых от машины для их изготовления, равно количеству сигарет, подаваемых упаковочной машиной, каретка 3 не изменяет свое положение. Поэтому остановка машины для изготовления сигарет при нормальной скорости работы упаковочной машины и неподвижности приводного ролика 19, а также неподвижности совместно с ним и транспортера 8 на входе сектора транспортирования 11, приводит к автоматическому перемещению каретки 3 к оси 14 пассивного опорного направляющего средства 15 и к уменьшению спиралей транспортера 8, нагруженных многослойным потоком сигарет в секторе транспортирования 11, причем с одновременным приращением спирали транспортера 8 в секторе возврата 9, пока не будет достигнута экстремальная точка, когда производственная линия будет автоматически выключена. Подобным же образом остановка упаковочной машины при нормальной скорости работы машины для изготовления сигарет и неподвижности приводного ролика 20, а также неподвижности совместно с ним и транспортера 8 на выходе сектора транспортирования 11 вызывает автоматическое перемещение каретки 3 по направлению к оси 12 пассивного опорного направляющего средства 13 и приращение спирали транспортера 8, нагруженной многослойным потоком сигарет в секторе транспортирования 11, причем с одновременным уменьшением спирали транспортера 8 в секторе возврата 9 до достижения крайней точки, когда поточная линия будет автоматически выключена.