專利名稱：用于填充腔的裝置、填充站以及填充腔的方法
用于填充腔的裝置、填充站以及填充腔的方法本發(fā)明涉及用于填充腔的裝置、一種填充站，以及填充腔的方法，具體地涉及用于從一個(gè)料斗在重力作用下對(duì)一個(gè)用于物品的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行填充的裝置，用從該料斗降落的相互平行(或基本上相互平行)的棒狀物體的質(zhì)量流來(lái)填充，所述存儲(chǔ)設(shè)備在相對(duì)的側(cè)壁之間具有柱狀腔的形式。該裝置用于通過(guò)棒狀物體來(lái)填充腔，所述棒狀物體是卷煙(cigarette)棒或者卷煙過(guò)濾嘴棒或者其他煙草產(chǎn)品(例如，雪茄或者小雪茄)。煙草行業(yè)對(duì)處理物體的質(zhì)量流給出了特別的挑戰(zhàn)。卷煙棒和過(guò)濾嘴棒是物理上精致和易碎的，但是當(dāng)制造成包的卷煙時(shí)，需要以巨大的數(shù)量來(lái)處理。為了處理從卷煙制造機(jī)到卷煙包裝機(jī)的卷煙棒的質(zhì)量流，常規(guī)的是采用一種所謂的“盤(tray)”，用于暫時(shí)存儲(chǔ)卷煙棒和過(guò)濾嘴棒。這樣的盤已知僅具有一個(gè)用于存儲(chǔ)棒的腔室(chamber)(即，具有一個(gè)柱狀腔)，但是這些盤也已知具有多個(gè)腔室，通常布置為單排的柱狀腔，每一柱狀腔由一對(duì)相對(duì)的側(cè)壁限定，每一所述側(cè)壁在該排中的兩個(gè)相鄰的柱狀腔之間限定一個(gè)薄的分隔部。本發(fā)明特別應(yīng)用于填充這樣的盤，但是也用于填充單腔室的盤。在本說(shuō)明書的其他部分中，名稱“存儲(chǔ)設(shè)備”可被替換為名稱“盤”，稱為單個(gè)腔室盤或多腔盤。術(shù)語(yǔ)“產(chǎn)品”可被替換為術(shù)語(yǔ)“物體”或“棒狀物體”。

存在長(zhǎng)久的建議，S卩，以如下一種方式用卷煙棒或過(guò)濾嘴棒填充盤，即，能夠?qū)崿F(xiàn)所述棒的緊密堆積，且在相鄰的棒之間具有最小的自由空間和空隙。所述棒以完美對(duì)稱的方式被堆積得越緊密，盤中的一個(gè)或其他棒遭受物理?yè)p壞的可能性越小。此外，完美地緊密堆積的棒將最大化使用任何一個(gè)盤的存儲(chǔ)容量。數(shù)年來(lái)，已經(jīng)提出了許多建議來(lái)為這些盤填充卷煙棒或者過(guò)濾嘴棒。這些建議包括美國(guó)專利 2919529、DE-A-1066118、GB-A-2062567、DE-A-3103836、US-A-4489534、德國(guó) A 類公開文獻(xiàn)號(hào) 3708791,3809689,3819384 和 19829735 中的那些。EP-A-920815 和EP-A-1955604也是相關(guān)的。許多現(xiàn)有的建議涉及隨著供應(yīng)站將棒傳遞進(jìn)入盤的柱狀腔中，相對(duì)于供應(yīng)站逐漸朝下移動(dòng)盤。這樣，單獨(dú)的棒下落的距離一離開供應(yīng)站且進(jìn)入所述盤的腔中一被減小至最小。一旦盤降低得足夠遠(yuǎn)，使得其柱狀腔滿時(shí)，可暫時(shí)終止將棒供應(yīng)至那些腔，使得能夠移去滿的盤且能夠?qū)⒁粋€(gè)新的空盤前進(jìn)至一個(gè)位置，在該位置其底板緊鄰所述供應(yīng)站的下方，準(zhǔn)備恢復(fù)供應(yīng)，且在填充過(guò)程中，新的盤逐漸被放低。本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)用物體例如卷煙棒或過(guò)濾嘴棒來(lái)填充盤的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于從一個(gè)料斗在重力作用下對(duì)用于物體的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行填充的裝置，所述用于物體的存儲(chǔ)設(shè)備在相對(duì)的側(cè)壁之間具有柱狀腔的形式，用從該料斗降落的相互平行的棒狀物體的質(zhì)量流來(lái)填充，其特征在于，一個(gè)腔填充設(shè)備，所述腔填充設(shè)備在使用時(shí)在閉合配置和打開配置之間交替，所述閉合配置堵塞所述物體朝下流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備，所述打開配置允許所述物體流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備，所述設(shè)備在所述腔內(nèi)在交替的上行沖程和下行沖程中能夠平移地移動(dòng)，在所述下行沖程時(shí)處于閉合配置，在所述上行沖程時(shí)處于打開配置。本發(fā)明還提供了裝置，其中所述腔填充設(shè)備包括第一組相互平行、共面的、細(xì)長(zhǎng)的桿。所述第一組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，所述間隔足夠?qū)挘瑥亩试S所述物體在所述桿之間滑動(dòng)。另一裝置包括第二組相互平行、共面的桿。所述第二組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，使得在所述閉合配置中，所述第二組中的至少一個(gè)桿阻塞所述第一組的桿之間的每一間隙，當(dāng)所述設(shè)備處于其打開配置時(shí)，物體流動(dòng)穿過(guò)所述第一組的桿之間的所述每一間隙。根據(jù)本發(fā)明，所述第一組的桿具有矩形橫截面，且被安裝用于轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而所述第二組的桿具有圓形橫截面。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)所述第一組的桿和第二組的桿之間的平移地線性相對(duì)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述打開配置和閉合配置之間的交替，所述平移地線性相對(duì)移動(dòng)垂直于朝上方向和朝下方向。根據(jù)本發(fā)明，所述第一組的桿被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)支撐件上，所述第二組的桿安裝在一個(gè)水平可移動(dòng)的梁上，所述梁布置在所述第一組的桿的下方。根據(jù)本發(fā)明的裝置被布置用于填充一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，所述存儲(chǔ)設(shè)備是一個(gè)盤，所述盤具有限定單排的所述多個(gè)柱狀腔的多個(gè)側(cè)壁，所述裝置適于同時(shí)填充所述排中的多個(gè)柱狀腔。根據(jù)本發(fā)明，在所述裝置中包括所述料斗，其中所述腔填充設(shè)備在其下行沖程之前，在其閉合配置中用作一個(gè)擋板(shutter)，該擋板閉合所述料斗的底部中的出口。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置包括根據(jù)所述腔填充設(shè)備下方的所述存儲(chǔ)設(shè)備的填充狀態(tài)來(lái)致動(dòng)所述腔填充設(shè)備的器具。
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根據(jù)本發(fā)明所述裝置包括以穩(wěn)定的速度朝上且以穩(wěn)定的速度朝下移動(dòng)所述腔填充設(shè)備的器具。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于用相互平行的棒狀物體來(lái)填充一系列空的存儲(chǔ)設(shè)備的填充站，所述填充站包括:一個(gè)料斗；一個(gè)根據(jù)本發(fā)明所述的填充裝置；以及，一個(gè)傳輸設(shè)備，用于使一系列所述空的存儲(chǔ)設(shè)備前進(jìn)至所述填充裝置下方的一個(gè)填充位置，然后當(dāng)所述存儲(chǔ)設(shè)備滿時(shí)，使所述存儲(chǔ)設(shè)備前進(jìn)離開所述填充位置。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從一個(gè)料斗在重力作用下用相互平行的棒狀物體的質(zhì)量流填充一系列存儲(chǔ)設(shè)備的方法，每一存儲(chǔ)設(shè)備在相對(duì)的側(cè)壁之間具有柱狀腔的形式，所述方法包括如下步驟:將一個(gè)腔填充設(shè)備布置在所述料斗下方，所述設(shè)備處于閉合配置，所述閉合配置堵塞所述物體朝下流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備；將一個(gè)空的存儲(chǔ)設(shè)備放置在所述腔填充設(shè)備下方；朝下移動(dòng)所述腔填充設(shè)備，直至所述存儲(chǔ)設(shè)備的底部壁；將所述設(shè)備從所述閉合配置轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_配置，所述打開配置允許所述物體流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備；朝上移動(dòng)所述設(shè)備，接近所述存儲(chǔ)設(shè)備的頂部；將所述設(shè)備從所述打開配置轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲩]合配置；以及將已填充的存儲(chǔ)設(shè)備更換為另一個(gè)空的存儲(chǔ)設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的方法，其中所述腔填充設(shè)備包括:第一組相互平行、共面的、細(xì)長(zhǎng)的桿，所述第一組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，所述間隔足夠?qū)挼?，從而允許所述物體在所述桿之間滑動(dòng)；以及，第二組相互平行、共面的桿，所述第二組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，從而提供使得當(dāng)將所述設(shè)備從所述打開配置轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲩]合配置時(shí)，所述第二組中的至少一個(gè)桿阻塞所述第一組的桿之間的每一間隙，以及其中所述轉(zhuǎn)變步驟包括相對(duì)于所述第一組的桿和所述盤橫向地移動(dòng)所述第二組的桿。根據(jù)本發(fā)明，所述方法還包括如下步驟:在朝上和/或朝下移動(dòng)期間，執(zhí)行所述第一組的桿和/或所述第二組的桿的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，所述方法還包括如下步驟:以恒定的速度朝上和朝下移動(dòng)所述腔填充設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，所述方法用于同時(shí)填充一個(gè)多隔間盤的多個(gè)柱狀腔。通過(guò)本發(fā)明的方法和裝置，人們可實(shí)現(xiàn)下列性能增強(qiáng)中的任何一項(xiàng)或多項(xiàng):1.在填充有產(chǎn)品項(xiàng)(product item)的存儲(chǔ)設(shè)備的腔內(nèi)布置產(chǎn)品項(xiàng)時(shí),一種極好地緊密堆積的更緊密的方法。2.對(duì)于將對(duì)所述物體中的任一個(gè)不造成物理?yè)p壞的填充過(guò)程的更大的信心水平。3.一種增大存儲(chǔ)腔的填充速率的潛力。4.一種減小填充站的物理尺寸的潛力。5.更大的填充可靠性，導(dǎo)致填充站處的減少的“停機(jī)時(shí)間”量。6.對(duì)于將沒(méi)有產(chǎn)品項(xiàng)的“溢出”的更高的信心水平，所述產(chǎn)品項(xiàng)“溢出”為產(chǎn)品項(xiàng)從料斗釋放但是未被捕獲在預(yù)期的存儲(chǔ)腔中。轉(zhuǎn)向所述腔填充設(shè)備的具體細(xì)節(jié)，申請(qǐng)人設(shè)想第一組相互平行、共面的、細(xì)長(zhǎng)的桿，所述第一組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，所述間隔足夠?qū)?，從而允許所述物體在所述桿之間滑動(dòng)。還存在第二組相互平行、共面的桿，所述第二組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，使得所述第二組中的至少一個(gè)桿可用于阻塞所述第一組中的兩個(gè)相鄰的桿之間的每一間隙。在操作時(shí)，在下行沖程期間，所述第二組的桿將封堵所述第一組的桿之間的間隙，使得所述第一組的桿和第二組的桿共同支撐恰好在所述料斗中的桿組(bar set)上方的棒狀物體，所述腔填充設(shè)備的下行沖程允許平行的產(chǎn)品物體的質(zhì)量流在重力的作用下向下流動(dòng)進(jìn)入所述腔填充設(shè)備于其中下降的腔中。然后，當(dāng)所述腔滿且所述腔填充設(shè)備位于所述滿的腔的底板處時(shí)，所述第二組的桿將橫向移動(dòng)，使得所述第二組中的每一桿占據(jù)一個(gè)大約位于所述第一組的桿之一的下方的位置，從而不再封堵所述第一組的桿之間的間隙，允許所述產(chǎn)品項(xiàng)朝下經(jīng)過(guò)所述第一組的桿之間。在該配置中，所述腔填充設(shè)備之后緩慢地升高通過(guò)所述滿的腔的全高度，且所述腔中的所有棒逐個(gè)經(jīng)過(guò)所述腔填充設(shè)備的第一組的桿(和第二組的桿)的一對(duì)或另一對(duì)的相鄰的桿之間的一個(gè)或另一間隙，直至朝上升高的腔填充設(shè)備到達(dá)所述腔的頂部。此時(shí)，腔填充設(shè)備又一次在高處位于所述料斗的底部水平處，所述第二組的桿的反向移動(dòng)(進(jìn)入所述第二組的桿封堵所述第一組的桿之間的間隙的開始配置)將把腔填充設(shè)備帶回至腔填充設(shè)備用作料斗的底部處的擋板的配置。此時(shí)，可移除滿的盤，新的空盤被帶回到腔填充設(shè)備下方的位置中，準(zhǔn)備重 復(fù)盤填充操作。應(yīng)理解，對(duì)于本發(fā)明，在腔填充過(guò)程期間，不需要料斗和存儲(chǔ)設(shè)備之間的任何相對(duì)移動(dòng)。相反地，所設(shè)想的是，在填充期間不存在料斗和存儲(chǔ)設(shè)備之間的所述相對(duì)移動(dòng)，代替的是，實(shí)現(xiàn)緩慢填充的必要移動(dòng)通過(guò)本發(fā)明的腔填充設(shè)備的下行沖程和上行沖程來(lái)實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，這種腔填充設(shè)備不僅用作料斗的底板中的擋板，而且用作將來(lái)自料斗的產(chǎn)品物體放低至存儲(chǔ)設(shè)備的腔的底板的設(shè)備，且事實(shí)上除了填充設(shè)備下方的任何剩余“安置”的物體，沒(méi)有任何不受控的物體在重力作用下自由降落到存儲(chǔ)腔中它們預(yù)期對(duì)稱地緊密堆積的布置中。不僅如此，只有腔填充設(shè)備的上行沖程一穿過(guò)填充所述腔的產(chǎn)品項(xiàng)的底床一具有使產(chǎn)品項(xiàng)緩慢移動(dòng)進(jìn)入預(yù)期緊密堆積布置的潛力，且最小化填充設(shè)備下方的所述腔中的物體之間的不想要的“空隙”和自由空間的數(shù)目。本領(lǐng)域技術(shù)人員還會(huì)理解，腔填充設(shè)備可以是在填充所述存儲(chǔ)設(shè)備期間移動(dòng)的唯一子組件。人們可以設(shè)想，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的腔填充設(shè)備所需要的空間需求可能相對(duì)適中。此外，人們可以設(shè)想一種簡(jiǎn)單機(jī)械構(gòu)造的填充站，以及在需要維護(hù)或修理時(shí)快速更換腔填充設(shè)備，對(duì)于這樣的填充站而言非常少的停機(jī)時(shí)間。申請(qǐng)人:已發(fā)現(xiàn)，有利的是將第一組的桿的橫截面選擇為基本矩形(盡管視情況而定，橫截面的四個(gè)垂直的拐角將會(huì)被磨圓至某一程度，以使對(duì)待被處理的物體的物理?yè)p壞最小化)。申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)，有效的是，將這些具有非圓形橫截面的第一組的桿布置為，全部被安裝適于圍繞一個(gè)相對(duì)小的角度的同時(shí)的振蕩轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這在腔填充設(shè)備的上行沖程期間輔助產(chǎn)品物體流動(dòng)經(jīng)過(guò)第一組的桿的平滑性。此外，在振蕩運(yùn)動(dòng)期間給予所述棒狀物體的緩慢脈動(dòng)正好足以輔助所述棒進(jìn)入更接近于腔填充設(shè)備下方的理想的對(duì)稱緊密堆積布置的布局。然而，設(shè)想了眾多的其他橫截面。具有凹槽式或脊形表面的圓形橫截面可輔助所述桿的振蕩移動(dòng)，以輕搖棒狀物體成為緊密堆積陣列。具有大于四個(gè)面的非圓形橫截面也可與四個(gè)面的棒一樣很好地工作，或者更好。盡管振蕩轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)目前是優(yōu)選的，但是第一組的桿的其他運(yùn)動(dòng)形式(例如，在桿陣列中圍繞它們中間位置的小幅度振動(dòng))可能同樣或者更有效地輔助棒狀物體的通流以及它們?cè)谔畛湓O(shè)備下方的緊密堆積。具體而言，我們?cè)O(shè)想第一組的桿中的上下小幅振蕩，作為一種方式來(lái)阻撓所述棒試圖“橋接”在第一組的任何具體相鄰的桿之間或者上方的任何早期趨勢(shì)。

相反地，第二組的桿有利地具有圓形橫截面。在上行沖程時(shí)，它們并未很好地定位，從而輔助棒狀物體進(jìn)入緊密堆積的布局。賦予它們平滑的圓形橫截面是一種設(shè)計(jì)選擇。另一種選擇是賦予它們具有一對(duì)平行的面的梯形橫截面，該對(duì)平行的面用作水平布置的上部和下部主要表面。方便地，在下行沖程或上行沖程期間，不要求第二組的桿的任何轉(zhuǎn)動(dòng)，而僅僅要求在上行沖程和下行沖程之間的間隔中，相對(duì)于第一組的桿橫向移動(dòng)。這可方便地通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):通過(guò)將第二組的所有桿安裝在一個(gè)公共梁上，所述公共梁被布置為在第一組的桿的下方、在腔填充設(shè)備的打開配置和閉合配置之間水平和橫向地移動(dòng)。盡管至此本發(fā)明的概要涉及一種腔填充設(shè)備，但是應(yīng)理解，本發(fā)明的另一方面在于一種用于填充一連串柱狀腔的方法，本發(fā)明的又一方面在于包括如上所述的腔填充設(shè)備的填充站。


為更好地理解本發(fā)明，以及更清楚地示出如何將本發(fā)明付諸實(shí)施，現(xiàn)在將借助于實(shí)施例參照附圖，在附圖中:圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的腔填充設(shè)備的填充站的第一實(shí)施方案的等距視圖，所述填充站處于第一布局，準(zhǔn)備接收空的單隔間的盤；圖2是處于第二布局的填充站的第二實(shí)施方案的視圖，該填充站包括準(zhǔn)備被填充的多隔間盤；圖3示出了處于第三布局的圖2的站，且盤被局部填充；圖4示出了處于第四布局的圖2和圖3的站，且盤現(xiàn)在是滿的；圖5示出了圖2至圖4的站，且腔填充設(shè)備正在經(jīng)歷其上行沖程，經(jīng)過(guò)盤的所有柱；圖6是穿過(guò)圖2的盤的一個(gè)腔的示意性截面，示出了腔填充設(shè)備用作料斗底部處的擋板；圖7是類似于圖6的截面，但是穿過(guò)圖3所示位置處的填充設(shè)備而截??；圖8是類似于圖6和圖7的截面，示出了其下行沖程結(jié)束時(shí)的填充設(shè)備，對(duì)應(yīng)于圖4的填充站的布局；圖9是類似于圖6、圖7和圖8的截面，但是示出了填充設(shè)備即將開始其從腔的底板的上行沖程，填充設(shè)備的第二組的每一圓形桿現(xiàn)在處于填充設(shè)備的第一組的桿的矩形桿的正下方；圖10是類似于圖6至圖9的 截面，但是填充設(shè)備處于其上行沖程的路程的一部分處；圖11是類似于圖6至圖10的截面，示出了填充設(shè)備已到達(dá)其上行沖程的頂部，但是還未用作擋板；圖12是類似于圖6至圖11的截面，填充設(shè)備處于與圖11中相同的豎直高度，但是第二組的桿的圓形橫截面桿封堵了第一組的桿之間的每一間隙，從而填充設(shè)備又一次用作料斗的底部處的擋板；圖13、圖14和圖15是正在被填充的腔的上部部分的小塊截面，每一個(gè)圖都示出了腔填充設(shè)備的桿的不同的替代橫截面；圖16和圖17是類似于圖1和圖2的等距視圖，每一個(gè)圖都示出了填充站處待被填充的盤的不同的進(jìn)給/輸出架構(gòu)；圖18示出了單個(gè)腔的盤的前視圖，上方是腔填充設(shè)備，在填充站處的盤的腔內(nèi)具有暫時(shí)分隔壁；以及圖19示出了腔填充設(shè)備的長(zhǎng)度的一部分的等距視圖。
具體實(shí)施例方式圖1的填充站I示出了輸入?yún)^(qū)，在所述輸入?yún)^(qū)中存在空的盤2以供在所述站上進(jìn)行填充。每一盤具有后壁3以及平行的側(cè)壁5和6，在所述壁之間存在一個(gè)腔。沿著輸入傳送機(jī)7上將滿的盤運(yùn)載至填充站的填充區(qū)域8。圖1的盤只展示了單個(gè)腔。每一盤具有一個(gè)底部表面4，所述底部表面4跨越其單個(gè)全寬度的腔的相對(duì)側(cè)壁5和6之間。沿著輸入傳送機(jī)7上將空的盤運(yùn)載至填充站的填充區(qū)域8。用于棒狀物體(諸如卷煙棒或卷煙過(guò)濾嘴棒)的料斗9被從一個(gè)輸入傳送機(jī)11供料，另一輸入傳送機(jī)7將空的盤帶到所述填充站，在所述填充站中一個(gè)填充設(shè)備12被裝載在豎直導(dǎo)向件13上，使得填充設(shè)備12能夠執(zhí)行相對(duì)于料斗9的上行沖程和下行沖程。圖1示出了被放低遠(yuǎn)離填充區(qū)域8之后、位于輸出傳送機(jī)10上的滿的盤14。所示出的具有底部表面4的單個(gè)盤15 (現(xiàn)在位于填充區(qū)域8中)需要被填充，然后放低到輸出傳送機(jī)10，離開填充區(qū)域，使該空間空閑，從而用于通過(guò)輸入傳送機(jī)7而被帶到填充區(qū)域中的下一個(gè)空的盤。滿的盤在一個(gè)輸出傳送機(jī)10上被運(yùn)載遠(yuǎn)離填充站的填充區(qū)域8。繼續(xù)至圖2，看到一連串的多隔間盤，下一個(gè)空的盤16已被傳送到填充站8中。在該圖中，盤16具有單排的八個(gè)腔，但是本填充設(shè)備的操作同樣很好地適用于具有不同數(shù)目的柱狀腔的盤。圖2示出了所述填充站下方的一個(gè)附加的傳送機(jī)18，用于在與已正確填充的盤沿著傳送機(jī)10所米取的方向相反的方向上將未被正確填充的盤傳送離開填充站。讀者在下面的描述中將發(fā)現(xiàn)，隨著該過(guò)程的進(jìn)行，將每一等距視圖與相應(yīng)的截面圖進(jìn)行比較是有用的。還參看圖19。從圖2和圖6開始。在圖6至圖15的截面視圖的每一個(gè)中，(出于清楚起見(jiàn))示出了位于僅僅一個(gè)柱狀腔中的桿，以及僅僅在所示出的腔的每一側(cè)相鄰柱狀腔中的單個(gè)下一相鄰的桿。附圖并未按比例繪制。填充設(shè)備12被具體實(shí)施為從填充設(shè)備12的主梁向外延伸的第一組方形截面桿52。為獲得更多的細(xì)節(jié)，參看下面的圖19。在圖6中，看到在相對(duì)的側(cè)壁56和58之間的單個(gè)柱狀腔54，所述腔54僅僅是圖2中可看到的八個(gè)腔中的一個(gè)。圖6示出了四個(gè)方形截面桿52。在具有八個(gè)柱狀腔的情況下，在填充設(shè)備的第一組桿中將形成全部的一組4x8=32個(gè)桿。讀者將理解，根據(jù)產(chǎn)品的相對(duì)尺寸和柱狀腔的數(shù)目以及每一所述腔的寬度，在第一組中可以存在多于或者少于32個(gè)桿。與所述壁56和58共線且在它們上方的是懸掛著的靜止的短壁(stub wall)56A和58A，所述短壁56A和58A由料斗承載且從料斗9的底部朝下延伸。該組方形桿52的 構(gòu)件之間的間隙足夠?qū)?，以允許產(chǎn)品項(xiàng)60流過(guò)，除非當(dāng)填充設(shè)備的第二組桿的桿62被布置為封堵相鄰的方形桿52之間的間隙時(shí)。在圖6的截面圖中可容易看到，當(dāng)圓形截面桿62中的每一個(gè)都布置為占據(jù)正上方的第一組兩個(gè)方形桿之間的中途位置時(shí)，將足以阻止產(chǎn)品項(xiàng)60前進(jìn)穿過(guò)第一組桿之間的間隙。這樣，第一組桿和第二組桿以及短壁56A、56B共同用作一個(gè)擋板，從而阻止任何產(chǎn)品項(xiàng)朝下流出料斗9進(jìn)入腔54中。在描述了附圖2和6中可看到的之后，對(duì)于讀者來(lái)說(shuō)，理解填充設(shè)備移動(dòng)通過(guò)圖7至圖12的截面圖中所示出的連續(xù)階段的循環(huán)將是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)。首先是圖7，結(jié)合圖3的等距視圖，可以看到填充設(shè)備在腔54中被降低至腔54的深度的路程的水平B部分。在所述填充設(shè)備的第一組桿和第二組桿中沒(méi)有相對(duì)移動(dòng)。來(lái)自料斗9的產(chǎn)品棒的質(zhì)量流在重力作用下進(jìn)入柱54的頂部中，從圖7的示意性表示中可以看至IJ，填充設(shè)備12上方的棒未被完美地緊密堆積。填充設(shè)備緩慢降低。盤14和料斗9相對(duì)于彼此沒(méi)有任何移動(dòng)，如果填充設(shè)備12的下降足夠緩慢，則對(duì)在重力作用下降低進(jìn)入柱狀腔54中的任何產(chǎn)品棒都應(yīng)當(dāng)沒(méi)有損壞。繼續(xù)至圖8和圖4，可以看到填充設(shè)備12位于水平C處，對(duì)應(yīng)于其下行沖程的底部，圓形截面桿62不能進(jìn)一步下降，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)碰到柱狀腔的底部表面4。注意到，所述桿62中的每一個(gè)在它的任一側(cè)上都具有未被阻塞的自由空間，所以可相對(duì)于上部的一組方形桿62自由地橫向移動(dòng)。然而，目前所述桿62繼續(xù)堵塞產(chǎn)品棒穿過(guò)方形桿62的任何朝下流動(dòng)。然而，在圖9中，上述位置改變，通過(guò)圓形桿62橫向移動(dòng)，每一圓形桿62進(jìn)入位于相應(yīng)的方形桿52豎直下方的位置。突然，不再存在任何東西會(huì)阻礙產(chǎn)品棒朝下流動(dòng)穿過(guò)方形桿52之間的間隙。在圖9中可以看到三個(gè)棒64、66和68 (在圖8中三個(gè)棒64、66和68與方形桿52位于同一水平上)現(xiàn)在能夠在重力作用下在所述間隙之間自由下落，直至它們停留在柱狀腔的底板表面4上。還需注意產(chǎn)品棒項(xiàng)70和72，所述產(chǎn)品棒項(xiàng)70和72在位于存儲(chǔ)腔54的底部上的產(chǎn)品棒62正上方。所述桿70和72中的每一個(gè)抵靠著另一個(gè)，還抵靠著如下方形桿中的一個(gè)，產(chǎn)品棒64朝下穿過(guò)所述方形桿。人們可以設(shè)想，兩個(gè)產(chǎn)品棒70和72可能會(huì)無(wú)限期地停留在填充設(shè)備的方形桿上方的“橋接”位置中。然而，繼續(xù)至圖10，可以看到填充設(shè)備12位于水平D，在所述腔54的底部上方某一距離處。此外，可以看到水平D下方的三排緊密堆積的產(chǎn)品棒。在附圖中未看到在填充設(shè)備12升高穿過(guò)存儲(chǔ)腔54中的產(chǎn)品棒的底床時(shí)，方形桿52的振蕩轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，但是可以想象該振蕩，該振蕩如何使任何初始的橋接趨勢(shì)破滅從而輔助產(chǎn)品棒朝下流動(dòng)穿過(guò)所述桿52之間的間隙，以及該振蕩如何進(jìn)一步輔助那些產(chǎn)品棒從方形桿52之間的間隙朝下排出，得到如圖10中水平D下方所示的緊密堆積布局。填充設(shè)備持續(xù)升高穿過(guò)產(chǎn)品棒的底床，直至它在存儲(chǔ)腔的頂部、水平E處到達(dá)圖11中示出的布局，該水平E與圖6中的水平A相同。然而，在圖11中，圓形截面的棒62仍未移動(dòng)返回越過(guò)至圖6中示出的開始布局，在圖6中示出的開始布局中，圓形截面的棒62封堵方形桿52之間的間隙從而阻止來(lái)自料斗9的產(chǎn)品棒的進(jìn)一步朝下流動(dòng)。圖12中示出的布局對(duì)應(yīng)于圖6中示出的布局，只是在圖12中，盤填充器下方的滿的盤還未被移除，且未被更換為例如在圖6中看到的空的盤。為清楚起見(jiàn)，未在附圖中示出監(jiān)測(cè)和控制填充過(guò)程的各種傳感器、控制設(shè)備和致動(dòng)器。具體而言，充滿度傳感器(本身已知)的陣列可被布置在腔填充設(shè)備的正下方，從而確保每一單個(gè)腔被適當(dāng)填充。 在 不適當(dāng)填充一個(gè)或多個(gè)腔的情況下，所述盤可沿著傳送機(jī)18而非傳送機(jī)10從填充站排出。附圖11和12展示給觀察者:填充設(shè)備的作用是用于在柱狀腔54中提供完美的緊密堆積的產(chǎn)品棒的布置。申請(qǐng)人未聲明他的填充設(shè)備將總是提供完美的緊密堆積的棒。它僅僅展示，作為本專利申請(qǐng)的主題的填充設(shè)備提供一些潛力，來(lái)給予改進(jìn)在當(dāng)前煙草工業(yè)中用于暫時(shí)存儲(chǔ)卷煙棒和其他煙草產(chǎn)品的常規(guī)的盤中可實(shí)現(xiàn)的緊密堆積程度?，F(xiàn)在繼續(xù)，轉(zhuǎn)向圖13至圖15。每一圖都是相應(yīng)于圖6的截面的一小塊，每一圖都示出了第二組桿的每一桿62的一個(gè)不同形狀的橫截面。因此，圖13中的桿具有相對(duì)的、平坦的、平行的上部面和下部面，連接上部面和下部面的一個(gè)面正交于上部面和下部面，一個(gè)面相對(duì)于連接上部面和下部面的另一面稍微傾斜。這樣的形狀在如下情況是有利的，即，當(dāng)?shù)诙M桿在柱狀腔的頂部處從打開配置平移至閉合配置，在傾斜面是引導(dǎo)面時(shí)，緩慢地將必須在腔填充設(shè)備可達(dá)到其閉合配置之前被推向一側(cè)的任何棒狀物體朝下推入所述腔。關(guān)于圖14，在此看到連接所述棒62的四邊形橫截面的上部面和下部面的兩個(gè)面都與這些面成非90度傾斜，并且它們彼此對(duì)稱。所述棒62的布置便于加寬所述第二組棒的區(qū)域中的通道。這樣，當(dāng)所述桿移動(dòng)進(jìn)入閉合配置且當(dāng)它們移動(dòng)進(jìn)入打開配置時(shí)，所述桿可緩慢促使棒狀物體朝下。關(guān)于圖15，可以看到矩形橫截面的桿62，但是寬度大于厚度。當(dāng)高度限制很嚴(yán)格時(shí)，這種形狀可能是有利的，允許最小化所述料斗的底部和被填充的盤的底部之間的高度差。繼續(xù)至圖16，在此看到“成一直線”的填充站，其中空的盤在方向P上前進(jìn)到填充站Q中，之后如箭頭R所示沿著盤傳送機(jī)進(jìn)一步前進(jìn)。相對(duì)比，圖17示出了一個(gè)沿著箭頭P進(jìn)入填充站Q的類似進(jìn)給，但是輸出沿著垂直于進(jìn)給傳送機(jī)P的方向S。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，進(jìn)給和輸出的各種布局都是可能的，所述布置被選定為最佳地滿足客戶針對(duì)填充站的可用適用性調(diào)整。在圖18中，可以看到單個(gè)腔的盤位于具有腔填充設(shè)備的填充站中，所述腔填充設(shè)備在上部組的桿的桿52之間具有間隙。在兩個(gè)相鄰的桿諸如82和84之間，不存在下部組的桿62的任何構(gòu)件，所述間隙替代地由暫時(shí)的偽壁82中的一個(gè)來(lái)填充。讀者應(yīng)理解，根據(jù)該過(guò)程的操作者的意思，選擇性地移除下部桿62、以及通過(guò)偽壁80代替下部桿62可在填充站處提供所述盤的容積內(nèi)的更多或更少的暫時(shí)柱狀腔。順帶地，讀者從圖18中應(yīng)理解，可如何修改具有均勻間距的單組上部桿52的填充設(shè)備(通過(guò)選擇性地移除下部桿62)，從而適應(yīng)具有不同數(shù)目柱狀腔的盤。在盤被填充之后，填充站中的偽壁可從滿的盤撤回。一種可能性是通過(guò)滿的盤的開口頂部朝上撤回它們。另一種可能性是遠(yuǎn)離所述滿的盤的后部壁、橫向地撤回它們。不管選擇何種架構(gòu)，都將是適于盤填充站的可用空間的一種架構(gòu)。在填充盤之前和之后，在盤中放置偽壁以及從盤中移除偽壁，都將自然地與腔填充設(shè)備的移動(dòng)結(jié)合，且是自動(dòng)的。轉(zhuǎn)向圖19，可以看到具有上部組的桿52和下部組的桿62的腔填充設(shè)備的長(zhǎng)度的一部分。上部組的桿從梁90向外延伸，下部組的桿從其自身的梁92向外延伸。未示出驅(qū)動(dòng)和懸置裝置，下部梁9 2可通過(guò)驅(qū)動(dòng)和懸置裝置在該設(shè)備的打開配置和閉合配置之間相對(duì)于上部梁90平移移動(dòng)。還未示出(但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可實(shí)現(xiàn))所述桿可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的振蕩或振動(dòng)的裝置。圖1至圖5示出了梁90、92被安裝在設(shè)備12上從而在填充站中運(yùn)作的位置。附圖僅示出了幾個(gè)實(shí)施方案，且僅僅是示意性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員從公開內(nèi)容中應(yīng)理解如何將本發(fā)明付諸實(shí)施，在隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。讀者還應(yīng)理解，煙草設(shè)備行業(yè)的詳細(xì)資料，從而知曉如何將上面的示意性公開內(nèi)容轉(zhuǎn)換為實(shí)際的工程解決方案以結(jié)合到充分運(yùn)作的商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)線中。
權(quán)利要求
1.用于從一個(gè)料斗在重力作用下對(duì)用于物體的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行填充的裝置，用從該料斗降落的相互平行的棒狀物體的質(zhì)量流來(lái)填充，所述用于物體的存儲(chǔ)設(shè)備在相對(duì)的側(cè)壁之間具有柱狀腔的形式，其特征在于， 一個(gè)用于對(duì)所述腔(2，14，15，16)進(jìn)行填充的腔填充設(shè)備(12)，所述腔填充設(shè)備在使用時(shí)在閉合配置和打開配置之間交替，所述閉合配置堵塞所述物體朝下流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備(12)，所述打開配置允許所述物體流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備(12)，所述設(shè)備在所述腔(2，14，15，16)內(nèi)在交替的上行沖程和下行沖程中能夠平移地移動(dòng)，在所述下行沖程時(shí)處于閉合配置，在所述上行沖程時(shí)處于打開配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述腔填充設(shè)備(12)包括:第一組相互平行、共面的、細(xì)長(zhǎng)的桿(52)，所述第一組的桿(52)以規(guī)則的間隔分隔開，所述間隔足夠?qū)?，從而允許所述物體在所述桿(52)之間滑動(dòng)；以及，第二組相互平行、共面的桿(62)，所述第二組的桿(62)以規(guī)則的間隔分隔開，使得在所述閉合配置中，所述第二組中的至少一個(gè)桿(62)阻塞所述第一組的桿(52)之間的每一間隙，當(dāng)所述設(shè)備處于其打開配置時(shí)，物體流動(dòng)穿過(guò)所述第一組的桿(52)之間的所述每一間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一組的桿(52)具有矩形橫截面，且被安裝用于轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第二組的桿(62)具有圓形橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的裝置，其中通過(guò)所述第一組的桿(52)和第二組的桿(62)之間的平移地相對(duì)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述打開配置和閉合配置之間的交替，所述平移地相對(duì)移動(dòng)垂直于朝上方向和朝下方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝 置，其中所述第一組的桿(52)被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)支撐件上，所述第二組的桿(62)被安裝在一個(gè)水平可移動(dòng)的梁上，所述梁布置在所述第一組的桿(52)的下方。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，用于填充一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備(2)，所述存儲(chǔ)設(shè)備是一個(gè)盤，所述盤具有限定單排的所述多個(gè)柱狀腔(54)的多個(gè)側(cè)壁，所述裝置適于同時(shí)填充所述排中的多個(gè)柱狀腔(54 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，包括所述料斗(9)，其中所述腔填充設(shè)備(12)在其下行沖程之前，在其閉合配置中用作一個(gè)擋板，該擋板閉合所述料斗的底部中的出口。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，包括根據(jù)所述腔填充設(shè)備下方的所述存儲(chǔ)設(shè)備(2，14，15，16)的填充狀態(tài)來(lái)致動(dòng)所述腔填充設(shè)備的器具。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，包括以穩(wěn)定的速度朝上且以穩(wěn)定的速度朝下移動(dòng)所述腔填充設(shè)備(12)的器具。
11.一種用于用相互平行的棒狀物體來(lái)填充一系列空的存儲(chǔ)設(shè)備的填充站，所述填充站包括:一個(gè)料斗；一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的填充裝置；以及，一個(gè)傳輸設(shè)備，用于使一系列所述空的存儲(chǔ)設(shè)備前進(jìn)至所述填充裝置下方的一個(gè)填充位置，然后當(dāng)所述存儲(chǔ)設(shè)備滿時(shí)，使所述存儲(chǔ)設(shè)備前進(jìn)離開所述填充位置。
12.一種用于從一個(gè)料斗在重力作用下用相互平行的棒狀物體的質(zhì)量流來(lái)填充一系列存儲(chǔ)設(shè)備的方法，每一存儲(chǔ)設(shè)備在相對(duì)的側(cè)壁之間具有柱狀腔的形式，所述方法包括如下步驟: 將一個(gè)腔填充設(shè)備(12)布置在所述料斗(9)下方，所述設(shè)備(12)處于閉合配置，所述閉合配置堵塞所述物體朝下流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備； 將一個(gè)空的存儲(chǔ)設(shè)備(2，16)放置在所述腔填充設(shè)備(12)下方； 朝下移動(dòng)所述腔填充設(shè)備(12)，直至所述存儲(chǔ)設(shè)備(2，16)的底部壁； 將所述設(shè)備(12)從所述閉合配置轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_配置，所述打開配置允許所述物體流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備； 朝上移動(dòng)所述設(shè)備(12)，接近所述存儲(chǔ)設(shè)備(2，16)的頂部； 將所述設(shè)備(12)從所述打開配置轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲩]合配置；以及 將已填充的存儲(chǔ)設(shè)備(2，16)更換為另一個(gè)空的存儲(chǔ)設(shè)備(2，16)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述腔填充設(shè)備(12)包括:第一組相互平行、共面的、細(xì)長(zhǎng)的桿(52)，所述第一組的桿(52)以規(guī)則的間隔分隔開，所述間隔足夠?qū)挘瑥亩试S所述物體在所述桿之間滑動(dòng)；以及，第二組相互平行、共面的桿(62)，所述第二組的桿以規(guī)則的間隔分隔開，從而提供使得當(dāng)將所述設(shè)備從所述打開配置轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲩]合配置時(shí)，所述第二組中的至少一個(gè)桿(62)阻塞所述第一組的桿(52)之間的每一間隙，以及其中所述轉(zhuǎn)變步驟包括相對(duì)于所述第一組的桿和所述盤橫向地移動(dòng)所述第二組的桿。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括如下步驟: 在朝上和/或朝下移動(dòng)期間，執(zhí)行所述第一組的桿(52)和/或所述第二組的桿(62)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至 14中任一項(xiàng)所述的方法，還包括如下步驟:以恒定的速度朝上和朝下移動(dòng)所述腔填充設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法用于同時(shí)填充一個(gè)多隔間盤(16)的多個(gè)柱狀腔。
全文摘要
用于從一個(gè)料斗(9)在重力作用下對(duì)用于物體的存儲(chǔ)設(shè)備(2)進(jìn)行填充的裝置和方法，用從該料斗降落的相互平行的棒狀物體的質(zhì)量流來(lái)填充，所述用于物體的存儲(chǔ)設(shè)備(2)在相對(duì)的側(cè)壁之間具有柱狀腔的形式，腔填充設(shè)備(12)在使用時(shí)在閉合配置和打開配置之間交替，所述閉合配置堵塞所述物體朝下流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備，所述打開配置允許所述物體流動(dòng)穿過(guò)所述設(shè)備，所述設(shè)備在所述腔內(nèi)在交替的上行沖程和下行沖程中能夠平移地移動(dòng)，在所述下行沖程時(shí)處于閉合配置，在所述上行沖程時(shí)處于打開配置。
文檔編號(hào)A24C5/354GK103228162SQ201180057136
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者R·奧夫恰雷克, A·吉爾尼維斯基 申請(qǐng)人:國(guó)際煙草機(jī)械波蘭有限責(zé)任公司