[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak
verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung, umfassend eine Sendereinheit,
die eine rotierend antreibbare Trommel mit Mulden zum Aufnehmen und queraxialen Fördern
der stabförmigen Artikel von einem Magazin in den Bereich einer Ausblaszone umfasst.
[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel
der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung mit den
Schritten: Aufnehmen der Artikel in eine mit Mulden versehene Trommel, Rotieren der
Trommel, so dass die Artikel queraxial aus dem Bereich des Magazins in den Bereich
einer Ausblaszone gefördert werden, Abgeben der Artikel in die Ausblaszone und Fördern
der Artikel aus der Ausblaszone heraus in die Förderleitung.
[0003] Solche Vorrichtungen und Verfahren kommen in der Tabak verarbeitenden Industrie zum
Einsatz, um stabförmige Artikel, wie z.B. Filter oder Filterstäbe, schnell und zuverlässig
über unterschiedliche Distanzen in ihrer Längserstreckung axial zu fördern. Dabei
werden die Artikel aus einem Vorrat oder einem Magazin der Sendereinheit zugeführt.
Innerhalb der Sendereinheit werden die Artikel über eine rotierende Trommel einzeln
in den Bereich einer Ausblaszone zugeführt und von da über eine pneumatische Rohrleitung
an eine Empfängereinheit gefördert bzw. geschossen. Zum Fördern der Artikel wird üblicherweise
Druckluft als Förderluft eingesetzt. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche
Vorrichtungen und Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel bekannt, die auf unterschiedlichen
Funktionsprinzipien basieren.
[0004] Die
EP 0 640 296 B1 offenbart z.B. eine Vorrichtung zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden
Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Diese Vorrichtung
umfasst eine Aufnahme- und Sendetrommel sowie einen Dichtklotz, der die Trommel berührungslos
mindestens teilweise umschließt. Die Trommel weist Mulden zur Aufnahme der Artikel
auf. Durch Rotation der Trommel werden die Artikel queraxial in den Bereich einer
Abschusszone gefördert. Der eigentliche Abschusskanal wird dabei durch die Mulden
selbst gebildet, die im Bereich der Abschusszone zum Abschusskanal werden. Zum Fördern
der Artikel aus der Trommel bzw. dem Abschusskanal ist der Dichtklotz bzw. der den
Dichtklotz aufnehmende Tragkörper als Versorgungsplatte ausgebildet zur Zuführung
von Förderluft in die Mulden zum längsaxialen Überführen der Artikel in die Förderleitung.
Die Förderluft muss zum einen dafür sorgen, dass die Artikel rechtzeitig, also in
einem vorgegebenen Zeitfenster, die Trommel bzw. den Abschusskanal in Richtung der
anschließenden Rohrleitung verlassen haben, um ein unerwünschtes Abscheren der Artikel
durch die rotierende Trommel zu verhindern. Zum anderen muss die Förderluft bzw. der
Druck ausreichend hoch sein, um die Artikel vollständig durch die Rohrleitung bis
zur Empfängereinheit zu fördern, um das Liegenbleiben der Artikel innerhalb der Rohrleitung
zu vermeiden. Um die genannten Anforderungen zu erfüllen, ist eine aufwendige Konstruktion
der Vorrichtung erforderlich. Des Weiteren ist die Belastung auf die Artikel durch
deren hohe Beschleunigung bei einer solchen Vorrichtung erheblich.
[0005] Die
DE 25 30 026 C2 beschreibt dagegen eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches
1, die eine Aufnahmetrommel, eine Überführungstrommel und eine Ausblasstation umfasst.
Die Artikel werden mittels eines Nockenmechanismus aus der Überführungstrommel in
eine Ausblaskammer eines stationären Anschlusskörpers transportiert. Mit anderen Worten
wird die Ausblaskammer in dieser Ausführung nicht von den Mulden der Überführungstrommel
gebildet. Über eine Rohrleitung wird der Ausblaskammer Druckluft zugeführt, so dass
die in der Ausblaskammer befindlichen Artikel in das Fördersystem eingespeist werden.
Zusätzlich zur Rohrleitung zum Zuführen der Druckluft in die Ausblaskammer ist der
Ausblaskammer eine weitere Druckluftleitung zugeordnet. Der oben beschriebene Nockenmechanismus
ist innerhalb einer Druckkammer angeordnet, die über eine Druckluftleitung mit Druckluft
versehen wird. Je nach Stellung des Nockenmechanismus wird eine Strömungsverbindung
zwischen der Druckkammer und der Ausblaskammer hergestellt, wobei die Strömungsverbindung
den Transport der Artikel in dem Fördersystem unterstützt. Die interne Übergabe der
Artikel innerhalb der Vorrichtung wird über Saugluft und Druckluft durchgeführt. Diese
Vorrichtung ist jedoch ebenfalls konstruktiv sehr aufwendig und belastet die empfindlichen
Artikel.
[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zu schaffen,
die eine die Artikel schonende Förderung und/oder eine hohe Förderleistung insbesondere
für schwerere als heute übliche Artikel gewährleistet. Des Weiteren besteht die Aufgabe
darin, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
[0007] Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch
gelöst, dass die Trommel und die Ausblaszone über einen Stauschacht zum queraxialen
Fördern der Artikel von der Trommel zur Ausblaszone miteinander verbunden sind und
die aus der Trommel und dem Stauschacht gebildete Fördereinheit in einer als Druckkammer
ausgebildeten Hauptkammer angeordnet ist, und dass in Förderrichtung F der Artikel
aus dem Magazin vor der Hauptkammer eine Druckschleuse zum Aufnehmen und Zwischenspeichern
der Artikel angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird zum einen erreicht,
dass die Vorrichtung und insbesondere die Trommel wesentlich einfacher gestaltet und
kostengünstiger hergestellt werden kann, da die Trommel selbst nicht mehr den Abschusskanal
bildet, so dass die Anforderungen an die Genauigkeit und die Dichtigkeit gegenüber
herkömmlichen Trommeln reduziert sind. Zum anderen wird durch die erfindungswesentlichen
Merkmale erreicht, dass die Artikel in einen kontinuierlichen Förderstrom der Druckluft
in der Ausblaszone einbringbar sind, wodurch eine impulsartige Belastung auf die Artikel
vermieden wird. Dies führt zu einer geringeren Beanspruchung der Artikel. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, dass durch die Verlagerung der Ausblaszone aus der Trommel
heraus das Problem des Abscherens von Produkten, bedingt durch die Rotation der Trommel,
ausgeschlossen wird.
[0008] Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der
Druckkammer ein erster Zugang zum Aufbauen eines Druckniveaus innerhalb der Druckkammer
und zum Zuführen der Transportluft in die Ausblaszone zugeordnet ist. Damit ist ein
besonders einfacher Aufbau der Vorrichtung realisiert, da mittels eines einzelnen
Zugangs unterschiedliche Funktionen umgesetzt sind. Das Druckniveau innerhalb der
Druckkammer dient gleichzeitig als Transportluft und als Schussluft für die Artikel.
[0009] Vorteilhafterweise liegt der erste Zugang dem Ausgang für die Artikel aus der Ausblaszone
gegenüber. Anders ausgedrückt liegen der Zugang und der Ausgang hintereinander entweder
fluchtend in einer horizontalen Ebene oder versetzt in zwei horizontalen Ebenen. Ein
Zugang am Lufteintritt in die Ausblaszone erzeugt eine große Strömungsgeschwindigkeit,
so dass eine höhere Fördergeschwindigkeit der Artikel erreicht werden kann. Des Weiteren
begünstigt diese Ausbildung das Fördern schwererer Artikel.
[0010] Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass der Druckkammer ein zweiter Zugang zugeordnet ist, der in Förderrichtung F der
Artikel vor der Trommel in die Druckkammer mündet. Dadurch können mögliche Leckverluste
durch die Druckschleuse kompensiert werden, so dass innerhalb der Druckkammer ein
konstantes Druckniveau herrscht.
[0011] Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckkammer als einzige freie Öffnung den Ausgang der Ausblaszone zu der sich
anschließenden Förderleitung aufweist. Damit ist die Druckkammer ein quasi druckdichter
Raum, wodurch die Abdichtproblematik entschärft wird. Damit ist eine einfachere Konstruktion
der Vorrichtung realisierbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein druckdichter
Raum ein hohes Druckniveau im System, also insbesondere auch in der sich an die Sendereinheit
anschließenden Förderleitung, ermöglicht, so dass auch schwerere Artikel über lange
Förderleitungen mit einer hohen Sendeleistung förderbar sind.
[0012] Vorteilhafterweise ist der Trommel ein Element zum radialen Auskämmen der Artikel
aus der Trommel in den Stauschacht zugeordnet. Durch das radiale Auskämmen können
die Artikel schnell und schonend aus den Mulden gebracht werden. Damit wird das Zeitfenster
zum Abschuss der Artikel vergrößert, so dass die Gefahr der Beschädigung der Artikel
reduziert und die Problematik des Abscherens der Artikel vollständig vermieden wird.
[0013] Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die
Trommel als Hohltrommel ausgebildet ist, bei der die Mulden über Öffnungen mit dem
Innenraum der Trommel verbunden sind, und dass der Druckkammer eine Anordnung zum
Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel
zugeordnet ist. Durch diese Druckdifferenz wird auf einfache und zuverlässige Weise
die Übernahme der Artikel in die Mulden und das Halten der Artikel in den Mulden unterstützt.
Die "Fixierung" der Artikel in den Mulden über den Differenzdruck zwischen der Hauptkammer
und dem Trommelinnenraum sichert insbesondere auch die Positionierung der Artikel
während des Transports der Artikel. Das Abstreifen bzw. Ausstreifen der Artikel aus
den Mulden durch Kontakt mit Artikeln in der Hauptkammer wird so auf zuverlässige
Weise verhindert, so dass die Förderleistung erhöht ist.
[0014] Vorteilhafterweise herrscht innerhalb der Hauptkammer ein höherer Druck als in dem
Innenraum der Trommel, wobei der Druck innerhalb des Innenraums der Trommel höher
als der Atmosphärendruck ist, und insbesondere mehr als 1 bar über dem Atmosphärendruck
liegt. Damit kann auf eine sonst notwendige Unterdruckversorgung innerhalb des Innenraums
verzichtet werden, wodurch das Druckkammerprinzip der vorliegenden Erfindung unterstützt
wird.
[0015] Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten
dadurch gelöst, dass die Artikel über eine Druckschleuse einer als Druckkammer ausgebildeten
Hauptkammer zugeführt werden, wobei die Artikel innerhalb der Druckkammer queraxial
über einen Stauschacht aus der Trommel zur Ausblaszone gefördert werden. Die sich
daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens erläutert, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf
die entsprechenden Passagen verwiesen wird. Die Vorteile zusammenfassend können mit
der Zuführung der Artikel über die Druckschleuse ein einfacher Aufbau, eine gute Abdichtung,
ein hohes Druckniveau und eine hohe Sendeleistung erreicht werden. Leckverluste im
Bereich des Abschusses werden dagegen vermieden, so dass die Energie für den Abschuss
selbst verwendet werden kann.
[0016] Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Verfahrensschritt ergeben
sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sowie das Verfahren werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 a) bis 1f)
- schematische Darstellungen der Sendereinheit im Schnitt in unterschiedlichen Verfahrensstadien,
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung des Stauschachtes mit den Übergängen von der Trommel
einerseits und in die Ausblaszone andererseits,
- Fig. 3
- eine vergrößerte Darstellung von Einzelteilen zum Halten und getakteten Weitergeben
der Artikel aus den Mulden der Trommel in die Ausblaszone,
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung von Teilen der Sendereinheit mit einem Stauschacht
während des Betriebs der Vorrichtung,
- Fig. 5
- eine perspektivische Darstellung von Teilen der Sendereinheit in einem Zustand der
Störungsbeseitigung,
- Fig. 6
- eine erste Ausführungsform der Druckschleuse,
- Fig. 7
- eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
- Fig. 8
- eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
- Fig. 9
- eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
- Fig. 10
- eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
- Fig. 11
- eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
- Fig. 12
- eine Schnittdarstellung der Ausführungsform der Druckschleuse gemäß Figur 11,
- Fig. 13
- eine schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der Sendereinheit im
Schnitt,
- Fig. 14
- eine Seitenansicht der Sendereinheit gemäß Figur 13 in starker Vereinfachung,
- Fig. 15
- eine Detailansicht einer Trommel für eine Sendereinheit gemäß Figur 13, wobei die
Trommel als Hohltrommel mit Öffnungen zur Verbindung der Hauptkammer mit dem Innenraum
der Trommel ausgebildet ist,
- Fig. 16
- eine erste Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen
der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel,
- Fig. 17
- eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen
der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel,
- Fig. 18
- eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen
der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel, und
- Fig. 19
- eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen
der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel.
[0017] Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen dienen zum Überführen von Filtern
aus einem Magazin in eine Förderleitung, um die Filter zu einer Empfangsstation zu
schießen. Selbstverständlich sind die Vorrichtungen auch geeignet und dazu ausgebildet
und eingerichtet, andere stabförmige und insbesondere zylinderförmige Artikel der
Tabak verarbeitenden Industrie zu Überführen.
[0018] Die Vorrichtung 10 umfasst eine Sendereinheit 11, die ein als rotierend antreibbare
Trommel 12 ausgebildetes Förderelement aufweist. Die Trommel 12 ist mit Mulden 13
zur Aufnahme der stabförmigen Artikel 14 versehen. Durch die Rotation der Trommel
12 um die Rotationsachse R sind die Artikel 14 queraxial förderbar, und zwar vorzugsweise
von einem Magazin 15 in den Bereich einer Ausblaszone 16. Die Artikel 14 sind aber
auch direkt der Trommel 12 zuführbar. Die Trommel 12 ist in den beschriebenen Ausführungsformen
gemäß der Figuren 1 bis 12 frei von Öffnungen zum Anlegen von Saugluft oder dergleichen.
Mit anderen Worten sind die Artikel 14 innerhalb der Mulden 13 auf andere Weise als
durch Saugluft, wie weiter unten beschrieben, gehalten. Anstelle der Trommel 12 kann
beispielsweise auch ein Muldenband mit Saugluftöffnungen eingesetzt werden. In weiteren
Ausführungsformen, insbesondere gemäß der Figuren 13 bis 19, weist die Trommel 12
Öffnungen 55 auf, die die Mulden 13 der Trommel 12 mit dem Innenraum 56 der Trommel
12 verbinden. Diese Ausführungsformen werden weiter unten detailliert beschrieben.
[0019] Wie erwähnt, ist jede Trommel 12 in allen Ausführungsformen zum Überführen der Artikel
14 aus einer oberen Aufnahmezone Z
AUF in eine untere Abgabezone Z
AB ausgebildet. Im Bereich der Abgabezone Z
AB ist der Trommel 12 ein Führungskanal 17 zugeordnet, mittels dem die Artikel 14 aus
der Trommel 12 weg in die Ausblaszone 16 förderbar sind. Der Führungskanal 17 ist
bevorzugt ein einlagiger Stauschacht 18. Einlagig bedeutet in diesem Zusammenhang,
dass nur jeweils eine Lage der Artikel 14 innerhalb des Stauschachtes 18 förderbar
ist, so dass die Artikel 14 einzeln nacheinander den Stauschacht 18 in die Ausblaszone
16 verlassen. Der Stauschacht 18 verbindet die Trommel 12 mit der Ausblaszone 16 zum
queraxialen Fördern der Artikel 14 aus der Trommel 12 in die Ausblaszone 16.
[0020] Die Trommel 12 und der Stauschacht 18 bilden eine Fördereinheit 19. Diese Fördereinheit
19 ist in einer als Druckkammer 20 ausgebildeten Hauptkammer 21 angeordnet. Die Hauptkammer
21 ist zur Bildung der Druckkammer 20 allseitig dicht abgeschlossen, wobei die Seitenwände
bzw. die die Druckkammer 20 umgebenden Gehäusewände optional ganz oder teilweise zur
besseren Zugänglichkeit lösbar mit einander verbunden sein können. Die Druckkammer
20 bildet damit zunächst einen druckdichten Aufnahmeraum für die Fördereinheit 19
sowie die Artikel 14. Um das innerhalb der Druckkammer 20 herrschende Druckniveau
halten zu können, wenn weitere Artikel 14 in die Druckkammer 20 geleitet werden sollen,
ist in Förderrichtung F der Artikel 14 aus dem Magazin 15 in Richtung der Hauptkammer
21 vor der Hauptkammer 21 erfindungsgemäß eine Druckschleuse 22 zum Aufnehmen und
Zwischenspeichern der Artikel 14 angeordnet. Die Ausbildung der Druckschleuse 22 kann,
wie weiter unten beschrieben wird, auf unterschiedliche Weise realisiert sein.
[0021] Um ein Druckniveau, das höher ist als der Atmosphärendruck, innerhalb der Druckkammer
20 zu erzeugen bzw. aufzubauen und zu halten, ist der Druckkammer 20 ein Zugang 23
zugeordnet. In einer Ausführungsform der Erfindung ist dieser Zugang 23 für Druckluft
auch zum Zuführen der Transportluft in die Ausblaszone 16 ausgebildet und eingerichtet.
Anders ausgedrückt dient das Druckniveau innerhalb der Druckkammer 20 dazu, die Artikel
14 aus der Ausblaszone 16 zu fördern. Das bedeutet, dass die durch den Zugang 23 eingeleitete
Druckluft nicht nur als Transportluft sondern auch als Schussluft dient. Vorzugsweise
liegt der Zugang 23 gegenüber dem Ausgang für die Artikel 14 aus der Ausblaszone 16,
so dass die Druckluft vom Zugang 23 durch die Ausblaszone 16 bis hin zum Ausgang aus
der Ausblaszone 16 durchgängig axial gerichtet ist. Andere Möglichkeiten der Anordnung
und Ausbildung des Zugangs 23 und der Strömungsrichtung der Druckluft sind aber ebenfalls
möglich. In den Figuren 13 und 14 beispielsweise ist der Zugang 23 seitlich angeordnet,
also quer zur Ausblaszone 16 verlaufend. Über den Zugang 23 wird unabhängig von seiner
Position und Anordnung Druckluft P
1 in die Druckkammer 20 geleitet.
[0022] In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann der Druckkammer 20 ein zweiter
Zugang 24 zugeordnet sein. Die Position des zweiten Zugangs 24 ist variabel. Bevorzugt
mündet der Zugang 24 in Förderrichtung F der Artikel 14 vor der Trommel 12 in die
Druckkammer 20. Der zweite Zugang 24 dient insbesondere dem Zuführen von Druckluft
P
1 zum Ausgleich möglicher Leckverluste innerhalb der Druckkammer 20. Selbstverständlich
kann der Zugang 24 auch zum Aufbau des Druckniveau innerhalb der Druckkammer 20 und/oder
zur Unterstützung der Transportluft ausgebildet und eingerichtet sein. Der Druckschleuse
22 ist ebenfalls ein separater Zugang 25 zum Zuführen und Abführen von Druckluft P
2 zum Aufbauen und Abbauen eines Druckniveaus innerhalb der Druckschleuse 22 zugeordnet.
Vorzugsweise sind die Zugänge 24 und 25 auf derselben Seite der Vorrichtung 10 angeordnet.
Die Ansteuerung der Zugänge 24, 25, also die Versorgung der Druckschleuse 22 einerseits
und der Druckkammer 20 andererseits erfolgt unabhängig.
[0023] Das Magazin bzw. der Artikelvorrat kann unmittelbar oberhalb der Druckschleuse 22
ausgebildet bzw. angeordnet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem
Magazin und der Druckschleuse 22 eine Portionierkammer 26 angeordnet. Die Druckschleuse
22 ist sowohl zu der Druckkammer 20 als auch zur Portionierkammer 26 durch ein Schleusenelement
27 schließbar. Das Magazin ist von der Portionierkammer 26 durch ein Sperrelement
28 abteilbar. Volumenmäßig ist die Portionierkammer 26 vorzugsweise kleiner als die
Druckschleuse 22, und die Druckschleuse 22 volumenmäßig vorzugsweise kleiner als die
Druckkammer 20.
[0024] In der bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 weist die Druckkammer
20 als einzige freie Öffnung den Ausgang der Ausblaszone 16 zu der sich anschließenden
Förderleitung 57 auf. Als freie Öffnung wird eine Öffnung bezeichnet, die - anders
als die Zugänge 23, 24, 25 - nicht verschließbar ausgebildet ist. Mit anderen Worten
ist die Anzahl der Öffnungen, durch die Luft unmittelbar entweichen kann, auf eine
einzige beschränkt. Dadurch ist ein quasi druckdichter Druckraum, nämlich die Druckkammer
20, gebildet.
[0025] Wie weiter oben erwähnt, schließt sich in der Förderstrecke der Artikel 14 aus dem
Magazin 15 bis zur Ausblaszone 16 nach der Trommel 12 der Stauschacht 18 an. Bei bereits
gefülltem Stauschacht 18 werden die Artikel 14 quasi geschoben. Nach der radialen
Abgabe der Artikel 14 von der Trommel 12 fallen die Artikel 14 im Falle einer Erstbefüllung
vorzugsweise durch Schwerkraft in den Stauschacht 18. Der Stauschacht 18 ist zum Halten
bzw. Führen und getakteten Weitergeben der Artikel 14 in die Ausblaszone 16 ausgebildet
und eingerichtet. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Stauschacht 18 an den
bezogen auf die Artikel 14 radial gerichteten Seiten durch ein Führungselement 29
und ein Halteelement 30 gebildet. Das Halteelement 30 ist gleichzeitig als Freigabeelement
für die Artikel 14 ausgebildet. Durch das Halteelement 30 wird im Stauschacht 18 quasi
ein Federpaket aufgebaut.
[0026] Insbesondere in den Figuren 2 und 3 sind die Details der bevorzugten Ausführungsform
zu erkennen. Das Halteelement 30 ist ein an einem freien Ende schwenkbar gelagerter
Hebel 31, der federbelastet ist. Dadurch sind die im Stauschacht 18 befindlichen Artikel
14 vorgespannt. Anders ausgedrückt sind die Artikel 14 durch den federbelasteten Hebel
31 in dem Stauschacht 18 gehalten. Durch die nachrückenden Artikel 14 wird der ruck
auf die unteren im Stauschacht 18 befindlichen Artikel 14 höher. Ist die Federkraft
ausreichend hoch, wird der an der Startleiste liegende Artikel 14 in die Ausblaszone
16 weitergegeben. Dadurch wird die für den Längstransport erforderliche zeitliche
Lücke geschaffen. Der Hebel 31 kann des Weiteren auf der dem Stauschacht 18 zugewandten
Seite eine Halteleiste 33 aufweisen. Das am Ende des Stauschachtes 18 vorgesehene
Halteelement 30 bzw. genauer die Halteleiste 33 kann auch als Startleiste oder so
genannter "Kicker" bezeichnet werden. Der Hebel 31 ist bezüglich seiner Position bzw.
seiner Federwirkung einstellbar. Dazu ist dem Hebel 31 z.B. auf der dem Stauschacht
18 abgewandten Seite ein Exzenter 32 zugeordnet. Das Halteelement 30 bzw. der Hebel
31 wird über Rückstellfedern gegen den Exzenter 32 gezogen. Die Einstellung selbst
erfolgt über den gegen die Federkraft wirkenden Exzenter 32, der die Schachtbreite
und somit die Wirkung der Halteleiste 33 bestimmt. Die Halteleiste 33 weist einen
in den Stauschacht 18 hinein ragenden Vorsprung 34 auf. Der Vorsprung 34 weist vorzugsweise
eine den Stauschacht 18 verjüngende Kontur auf. Die Halteleiste 33 kann fest oder
einstückig mit dem Hebel 31 ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Halteleiste 33 jedoch
austauschbar am Hebel 31 befestigt. Innerhalb der Ausblaszone 16 liegt der Artikel
14 frei und kann durch den bereits anliegenden Förderstrom der Druckluft mitgerissen
werden.
[0027] Andere nicht dargestellte Ausführungsformen des Stauschachtes 18 weisen z.B. aufeinander
zu und voneinander weg bewegbare Stauschachtwände auf. Die Haltekraft für die Artikel
14 innerhalb des Stauschachtes 18 kann auch durch andere Elemente als eine Feder,
beispielsweise durch pneumatische Betätigungsmittel aufgebracht werden. Diese direkt
auf die Artikel 14 wirkenden bzw. die Artikel 14 mindestens teilweise eindrückenden
Halteelemente 30 sind insbesondere bei weichen Artikeln 14 einsetzbar. Für Artikel
14, die nicht zusammendrückbar sind, nämlich z.B. Hartsegment-Multifilter, kann dem
Stauschacht 18 ein Fördemittel zum aktiven und vorzugsweise getakteten Fördern der
Artikel 14 aus dem Stauschacht 18 in die Ausblaszone 16 zugeordnet sein. Ein solches
Fördermittel kann z.B. zwei auf gegenüber liegenden Seiten des Stauschachtes 18 angeordnete
Muldenräder umfassen, die durch ihre Rotation um ihre Rotationsachsen, die parallel
zur Längsachse der im Stauschacht 18 liegenden Artikel 14 ausgerichtet sind, die Artikel
14 getaktet in Richtung der Ausblaszone 16 fördern. Ein solches Fördermittel kann
selbstverständlich auch in dem weiter oben beschriebenen Stauschacht 18 mit dem Haltemittel
30 vorgesehen sein.
[0028] Der Trommel 12 ist in der beschriebenen Ausführungsform ein Element 35 zum radialen
und damit queraxialen Auskämmen der Artikel 14 aus der Trommel 12 in den Stauschacht
18 zugeordnet. Mehrere Zinken 55 des gabelartigen Elements 35 sind zum Eingriff in
die Mulden 13 der Trommel 12 ausgebildet und eingerichtet und blockieren den Transport
der Artikel 14 über den Bereich es Stauschachtes 18 hinaus. Das Element 35 ist in
der gezeigten Ausführungsform an einem Stützblock 36 angeordnet. Das Element 35 und/oder
der Stützblock 36 sind lösbar befestigt, so dass ein einfacher Austausch durchführbar
ist.
[0029] Der Vorrichtung 10 und insbesondere der Sendereinheit 11 können Mittel zur Störungsbeseitigung
und/oder zum leer Fahren der Trommel 12 zugeordnet sein. Eine Möglichkeit besteht
z.B. darin, einen zusätzlichen Ausschleuseschacht 37 vorzusehen. Dieser Ausschleuseschacht
37 ist in Förderrichtung F der Artikel 14 unterhalb der Trommel 12 angeordnet und
dient dazu, die Trommel 12 vorzugsweise automatisch leer zu fahren. Eine weitere Möglichkeit
ist dadurch gebildet, dass das den Stauschacht 18 zur einen Seite begrenzende bzw.
bildende Führungselement 29 absenkbar ausgebildet ist. Das vereinfacht die Zugänglichkeit
und erleichtert das Entleeren des Stauschachtes 18 und/oder der Trommel 12. Optional
kann eine zusätzliche (nicht explizit dargestellte Rückblasdüse vorgesehen sein, mittels
der einzelne Artikel 14 z.B. aus der Ausblaszone 16 zurückgeblasen werden können.
[0030] Wie erwähnt, ist der Druckkammer 20 erfindungsgemäß eine Druckschleuse 22 vorgeschaltet.
Diese Druckschleuse 22 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen gestaltet sein.
Einige der Möglichkeiten sind insbesondere den Figuren 6 bis 12 zu entnehmen. In der
Figur 6 ist eine Druckschleuse 22 gezeigt, deren Schleusenraum 38 durch zwei dichtend
verschließbare Schieber 39 begrenzt ist. Die Schieber 39 sind wechselseitig ansteuerbar
und z.B. über Druckzylinder oder gleichwirkende Elemente betätigbar. Die Schieber
39 können auch in so genannte "aufblasbare Dichtungen" bewegt werden, was zu einer
Verbesserung der Dichtwirkung führt. Die Figuren 7 und 8 zeigen Rotationsschleusen,
wobei in der Figur 7 eine Einkammerschleuse und in Figur 8 eine Zweikammerschleuse
gezeigt ist. Bei der Einkammerschleuse ist ein vorzugsweise pneumatischer Schwenkzylinder
40 vorgesehen, der über einen Teil der Umfangsfläche zur Aufnahme und Abgabe der Artikel
14 geöffnet ist. Der Drehwinkel des Schwenkzylinders 40 kann variieren und beträgt
vorzugsweise 180° oder 360°. Bei der Zweikammerschleuse ist ein um 360° drehbarer
Drehkolben 41 vorgesehen, der zwei Kammern aufweist. Der Drehkolben 41 weist zwei
Öffnungen zur Aufnahme und Abgabe der Artikel 14 auf, wobei die Öffnungen vorzugsweise
einander genau gegenüber liegen. In Figur 9 ist die Druckschleuse 22 eine Flügelschleuse.
Dabei bilden zwei Flügel 42 die Schleuse. Die Flügel 42 sind drehbar bzw. schwenkbar
angetrieben, vorzugsweise um einen Winkel von 90°. In weiteren nicht dargestellten
Ausführungsformen sind auch Axialschleusen einsetzbar.
[0031] In den Figuren 10 bis 12 ist eine Rotationsschleuse mit vielen, z.B. 20 Kammern dargestellt.
Es können aber auch noch mehr oder weniger Kammern vorgesehen sein. Die Anzahl der
Kammern wird daher mit n bezeichnet. Dazu ist oberhalb der Trommel 12 eine weitere
Trommel 43 angeordnet. Die Trommel 43 weist ebenfalls Mulden 44 zur Aufnahme der Artikel
14 auf. Die Trommeln 12 und 43 sind derart zueinander angeordnet, dass eine direkte
Übergabe der Artikel 14 von Trommel 43 zu Trommel 12 realisierbar ist. In der Figur
10 ist die Trommel 43 ohne Öffnungen für Saug- und/oder Druckkluft ausgebildet. Die
Trommel 43 in Figur 11 weist dagegen Öffnungen 45 im Bereich der Mulden 44 zum Anlegen
oder Ablassen von Saugluft und/oder Druckluft auf. Diese Öffnungen 45 sind jedoch
nur abschnittsweise über Kreissegmentabschnitte mit Unterdruck-, und/oder Überdruck-
und/oder Atmosphärendruckkammern 53 für ein gesteuertes Ansaugen, Fluten, Ausblasen
und/oder Entlüften verbunden.
[0032] Die Mulden 44 sind in beiden Ausführungsformen stirnseitig geschlossen. Bei der Ausführungsform
gemäß Figur 10 ist die Trommel 43 in einen Dichtschuh 46 eingebettet. Im Bereich des
Dichtschuhs 46 bildet jede Mulde 44 daher quasi eine einzelne Dicht- bzw. Druckkammer
47. Zum Aufbauen des notwendigen Druckniveaus in den Druckkammern 47, das auch als
Fluten der Druckkammern 47 bezeichnet wird, ist im Dichtschuh 46 ein Kanal 48 vorgesehen,
mittels dem eine Verbindung zwischen der Hauptkammer 21 und der den Kanal 48 passierenden
Mulde 44 zum Aufbauen eines Druckniveaus herstellbar ist. Bei der Ausführungsform
gemäß Figur 11 erfolgt der Druckausgleich, also das Ansaugen der Artikel 14, das Fluten
der Druckkammern 47, das Ausblasen der Artikel 14 in die Mulden der Trommel 12 sowie
das Entlüften der Druckkammern 47 über die Öffnungen 45. Bei beiden Ausführungsformen
ist der Trommel 12 ein in eine Abschusskammer 50 mündender Stauschacht 49 nachgeordnet,
der entsprechend der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein
kann. In den gezeigten Ausführungsformen gemäß der Figuren 10 und 11 ist der Stauschacht
49 durch das Führungselement 29 und einen Dichtschuh 54 gebildet. Die Abschusskammer
50 ist mit Druck beaufschlagt, so dass die Artikel 14 einem kontinuierlichen Förderstrom
zuführbar sind.
[0033] In allen Ausführungsformen bildet das Führungselement 29 zusammen mit dem Halteelement
30 bzw. dem Dichtschuh 54 den Stauschacht 18 und die Ausblaszone 16. Zum Zwecke der
automatischen Störungsbehebung und Instandhaltung kann das Führungselement 29 nach
unten bewegt werden (siehe Pfeil K). Weitere Merkmale zur erfindungsgemäßen Vorrichtung
10 betreffen z.B. eine Abstreif- oder Abweiserrolle 51. Die Abstreif- oder Abweiserrolle
51 ist innerhalb der Druckkammer 20 der Trommel 12 (siehe z.B. Figuren 1a) bis 1f)
und Figuren, 4 und 5) bzw. im Bereich des Magazins der Trommel 43 (siehe z.B. Figuren
10 und 11) zugeordnet. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im
Bereich des dem Ausgang der Ausblaszone 16 gegenüber liegenden Zugangs 23 eine Düse
zur Erzeugung einer größeren Strömungsgeschwindigkeit in der Ausblaszone 16 angeordnet
ist.
[0034] Anhand der Figuren 13 bis 15 werden weitere Ausführungsformen beschrieben, die für
sich alleine oder in Kombination mit den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen
eingesetzt werden können. Grundsätzlich sind die in den Figuren 13 bis 15 dargestellten
Sendereinheiten 11 vergleichbar zu den weiter oben beschriebenen Sendereinheiten 11
aufgebaut. Neben der unterschiedlichen Anordnung des Zugangs 23 ist die Trommel 12
in dieser Variante aber als Hohltrommel ausgebildet. Der Innenraum 56 der Trommel
12 ist über radial gerichtete Öffnungen 55 mit den Mulden 13 verbunden. Die Öffnungen
55 sind jedoch nur abschnittsweise mit der Umgebung, in diesem Fall also mit der Hauptkammer
21 der Druckkammer 20, verbindbar. Die Trommel 12 ist zylindrisch ausgebildet und
läuft bei Rotation um ein feststehendes Segment 59 um, das auf der der Aufnahmezone
Z
AUF zugewandten Seite freigeschnitten ist. Mit anderen Worten beschreibt das Segment
59 einen Kreissegmentabschnitt, der in dem Überdeckungsbereich mit der Hauptkammer
21 offen ist, so dass die Öffnungen 55, die sich in der Aufnahmezone Z
AUF befinden, zunächst eine Verbindung zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum
56 der Trommel 12 herstellen, die dann durch Aufnahme der Artikel 14 mindestens teilweise
unterbrochen wird. Die über einen Antrieb 58 um die Rotationsachse R rotierend antreibbare
Trommel 12 weist ausgehend vom Innenraum 56 eine Austrittsleitung 60 auf, die als
Drehdurchführung, z.B. in Form einer Trommelhohlwelle, ausgebildet ist.
[0035] Der Druckkammer 20 ist eine Anordnung 61 zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen
der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 zugeordnet. Innerhalb der Hauptkammer
21 herrscht dabei ein Druck P
H, der größer ist als der Druck P
T im Innenraum 56 der Trommel 12. Allerdings sind die Drücke P
H und P
T beide größer als der Atmosphärendruck P
Atmos, also der Umgebungsdruck außerhalb der Druckkammer 20. Bevorzugt ist der Druck P
T im Innenraum 56 der Trommel 12 mindestens 1 bar größer als der Atmosphärendruck.
Die Anordnung 61 kann auf unterschiedliche Weise realisiert sein. Im Folgenden werden
bevorzugte Ausführungsformen von Anordnungen 61 beschrieben.
[0036] In der Ausführungsform gemäß Figur 16, die eine Art Strömungsplan darstellt, ist
in Strömungsrichtung der Druckluft zwischen der Trommel 12 und der Hauptkammer 21
eine Pumpe 62, beispielsweise eine Differenzdruckpumpe, angeordnet. Die Pfeile in
dieser und den folgenden Figuren stellen die Strömungsrichtung der Druckluft dar.
Eingangsseitig weist die Pumpe 62 eine Zugangsleitung auf, die z.B. durch die Austrittsleitung
60 der Trommel 12 gebildet ist. Die Austrittsleitung 60 verbindet den Innenraum 56
der Trommel 12 mit der Pumpe 62. Ausgangsseitig ist der Pumpe 62 eine Ausgangsleitung
63 zugeordnet. Bevorzugt ist die Ausgangsleitung 63 an die Hauptkammer 21 angeschlossen.
Die Hauptkammer 21 ist einerseits über die Öffnungen 55 in der Trommel 12 mit dem
Innenraum 56 der Trommel 12 strömungstechnisch verbunden. Das bedeutet, dass Luft
aus der Hauptkammer 21 durch die Öffnungen 55 in den Innenraum 56 der Trommel 12 strömen
kann. Andererseits ist die Hauptkammer 21 über den Spalt 67 zwischen der Trommel 12
und den angrenzenden Gehäusewänden 64 der Sendereinheit 11 mit dem Abschussbereich,
also der Ausblaszone 16 verbunden. Über diese Verbindung ist ein Druckausgleich gewährleistet.
An die Ausblaszone 16 schließt sich die Förderleitung 57 an, die eine so genannte
Druckluftsenke, also den Bereich des geringsten Drucks, bildet. Des Weiteren umfasst
die Anordnung 61 eine externe Druckluftversorgung 65, die über den Zugang 23 direkt
an die Ausblaszone 16 angeschlossen ist. Mittels der Druckluftversorgung 65, beispielsweise
einer Pumpe, ist der Bereich der Ausblaszone 16 mit einem Versorgungsdruck P
v, der dem Druck P
1 entspricht, beaufschlagbar.
[0037] In einer weiteren Ausführungsform der Anordnung 61 gemäß Figur 17 ist im Anschluss
an die Druckluftversorgung 65 ein Düsenkörper 66, vorzugsweise eine Venturidüse, angeordnet,
die wiederum mit der Ausblaszone 16 verbunden ist. An die Ausblaszone 16 schließt
sich zum einen wieder die Förderleitung 57 an. Zum anderen besteht zwischen der Ausblaszone
16 und der Hauptkammer 21 eine Verbindung durch den Spalt 67. Der Zugang 24 zur Hauptkammer
21 ist in dieser Ausführungsform verschlossen. Von der Hauptkammer 21 besteht über
die Öffnungen 55 eine Verbindung zum Innenraum 56 der Trommel 12. Über die weiter
oben beschriebene Drehdurchführung als Austrittsleitung 60 ist der Innenraum 56 der
Trommel 12 an den Düsenkörper 66 angeschlossen, wobei für eine sichere Rückwirkungsverhinderung
ein Rückschlagventil 69 oder ein entsprechend wirkendes Mittel in der Austrittsleitung
60 vorgesehen ist.
[0038] In der Figur 18 ist die Anordnung 61 in einer weiteren Ausgestaltung beschrieben.
Die Druckluftversorgung 65 ist sowohl über den Zugang 23 an die Ausblaszone 16 als
auch über den Zugang 24 an die Hauptkammer 21 angeschlossen. An die Ausblaszone 16
schließt sich zum einen wieder die Förderleitung 57 an. Zum anderen besteht zwischen
der Ausblaszone 16 und der Hauptkammer 21 eine Verbindung durch den Spalt 67. Von
der Hauptkammer 21 besteht über die Öffnungen 55 eine Verbindung zum Innenraum 56
der Trommel 12. Über die weiter oben beschriebene Drehdurchführung als Austrittsleitung
60 ist der Innenraum 56 mit der Ausblaszone 16 verbunden, wobei für eine sichere Rückwirkungsverhinderung
ein Rückschlagventil 69 oder dergleichen, welches auch federbelastet sein kann, in
der Austrittsleitung 60 vorgesehen ist. Bei dieser Variante wird der sich einstellende
Differenzdruck genutzt, welcher sich durch die betriebsmäßige Förderung der Artikel
(z.B. Filterstäbe) ergibt, nämlich von der Druckluftversorgung 65 über die Ausblaszone
16 zur Förderleitung 57 als Druckluftsenke. Die Luft aus dem Innenraum 56 kann beispielsweise
auch in einer alternativen Ausgestaltung über eine Austrittsleitung 60a mit einem
nicht dargestellten Druckregelventil an die Umgebung (Bereich mit herrschendem Atmosphärendruck)
abgegeben werden. In Abwandlung der letztgenannten Variante besteht auch die Möglichkeit,
dass in der Leitung zwischen der Druckluftversorgung 65 und der Ausblaszone 16 ein
Düsenkörper 66, nämlich vorzugsweise eine Venturidüse, angeordnet ist. Die Austrittsleitung
60 endet in dieser Ausführungsform nicht in der Ausblaszone 16 sondern ist an den
Düsenkörper 66 angeschlossen, wie die Figur 19 zeigt.
[0039] Die strömungstechnischen Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten, angedeutet
durch die Pfeile in den Figuren 16 bis 19, können in allen Ausführungsformen über
Leitungen, Bohrungen, Schlitze, Spalte, Öffnungen oder dergleichen hergestellt sein.
In allen Ausführungsformen ist der Druck P
T größer als der Atmosphärendruck P
Atmos und niedriger als der Druck P
H in der Hauptkammer 21. In der gesamten Druckkammer 20 herrscht demnach permanent
ein Überdruck.
[0040] Im Folgenden wird das bevorzugte Verfahrensprinzip insbesondere anhand der Figurenfolge
1a) bis 1f) näher erläutert: Die Artikel 14, also z.B. Filterstäbe, liegen unter Atmosphärendruck
in dem Magazin 15. Das Sperrelement 28 bildet zusammen mit der Portionierkammer 26,
in der ebenfalls Atmosphärendruck herrscht, einen Portionierer. Innerhalb der Vorrichtung
10 bewegen sich die Artikel 14 bis zur Ausblaszone 16 queraxial. Von der Portionierkammer
26 werden die Artikel 14 in die Druckschleuse 22 transportiert bzw. fallen in diese.
Sobald die Druckschleuse 22 mit Artikeln 14 gefüllt ist, wird die Druckschleuse 22
bzw. die Schleusenkammer geschlossen. Über den Zugang 25 wird innerhalb der Schleusenkammer
ein Druck aufgebaut, der dem Druck innerhalb der Rohrleitung, also dem eigentlichen
Transportdruck bzw. Schussdruck, der auch innerhalb der nachfolgenden Druckkammer
20 bzw. Hauptkammer 21 herrscht, entspricht. Das Druckniveau innerhalb der Druckkammer
20 ist höher als der Atmosphärendruck.
[0041] Über Lichtschranken oder andere geeignete und übliche Überwachungselemente wird das
Niveau der Artikel 14 im Entnahmebereich überwacht. Wenn im Entnahmebereich zu wenig
Artikel 14 liegen, wenn also ein Unterniveau festgestellt und gemeldet wird, wird
die Druckschleuse 22 zur Druckkammer 20 hin geöffnet, so dass die Artikel 14 in die
Druckkammer 21 gelangen. Wenn die Druckkammer 20 entleert ist, wird die Druckschleuse
22 wieder geschlossen und der Atmosphärendruck wird wieder hergestellt. Die Druckschleuse
22 ist dann zur erneuten Aufnahme weiterer Artikel 14 aus dem Magazin 15 oder aus
der Portionierkammer 26 bereit. Innerhalb der Druckkammer 20 werden die Artikel 14
mit Hilfe der Abstreifrolle 51 der Trommel 12 zugeführt. Durch Rotation der Trommel
12 werden die Artikel 14 vom Entnahmebereich bzw. der Aufnahmezone Z
Auf innerhalb der Druckkammer 20 dem einlagigen Stauschacht 18 zugeführt. Durch das Element
35 zum Auskämmen werden die Artikel 14 aus den Mulden 13 gelöst und in den Stauschacht
18 gefördert. Innerhalb des Stauschachtes 18 werden die Artikel 14 nach unten in Richtung
der Ausblaszone 16 geführt. Das Halteelement 30 führt die Artikel 14 und hält sie
gleichzeitig, um zu verhindern, dass die Artikel 14 ungeordnet und ungesteuert in
die Ausblaszone 16 gelangen.
[0042] Innerhalb der gesamten Druckkammer 20 herrscht ein Druck, der über den Zugang 23,
also den so genannten Förderleitungseingangsdruck, aufgebaut wird. Der Druck innerhalb
der Druckkammer 20 entspricht dem Transportdruck bzw. Schussdruck. Der Druck innerhalb
der Druckkammer 20 kann nur über den Ausgang der Ausblaszone 16 in die Förderleitung
entweichen, so dass innerhalb der Ausblaszone 16 und der anschließenden Förderleitung
eine konstante Strömung aufgebaut wird, die für den Transport der Artikel 14 aus der
Ausblaszone 16 heraus und durch die Förderleitung erforderlich ist. Die Strömung weist
einen so genannten Arbeitsdruck auf, der zum Abschießen und Fördern der Artikel 14
aus der Ausblaszone 16 durch die Förderleitung bis zur Empfangsstation ausreicht.
Zur Erhöhung der Transportgeschwindigkeit innerhalb der Ausblaszone 16 und insbesondere
in der Förderleitung kann die Strömungsgeschwindigkeit durch eine Düse am Lufteintritt,
also im Bereich des Zugangs 23 vergrößert werden. Die Halteleiste 33 hält die Artikel
14 fest, bis ein nachfolgender Artikel 14 den an der Halteleiste 33 liegenden Artikel
14 in die Ausblaszone 16 schiebt. Hierbei wird die Elastizität der Artikel 14 genutzt,
die wie eine Feder wirkt. Durch die kontinuierliche Strömung in der Ausblaszone 16
werden die Artikel 14 einzeln in die Förderleitung transportiert. Mit anderen Worten
wird der jeweils letzte bzw. unterste in dem Stauschacht 18 befindliche Artikel 14
in Kombination mit dem durch die nachrückenden Artikel 14 gebildeten Förderdruck getaktet
durch das Halteelement 30 freigegeben und fällt in die Ausblaszone 16, aus der der
Artikel 14 durch die herrschende, auf Arbeitsdruck befindliche Strömung mitgerissen
und aus der Ausblaszone 16 in die Förderleitung gefördert wird.
[0043] Mögliche Leckverluste innerhalb der Druckkammer 20 können durch den zusätzlichen
Zugang 24 ausgeglichen werden. Durch die sequenzielle Freigabe der Artikel 14 in die
Ausblaszone 16 ist eine Lückenbildung zwischen den Artikeln 14 möglich. Die Größe
der Lücke kann variiert werden, beispielsweise durch Vergrößerung der Muldenabstände
in der Trommel 12. In einem Störungsfall kann die Trommel 12 über den zusätzlichen
Schacht 37 automatisch leer gefahren werden. Sollte eine automatische Entleerung bzw.
Reinigung der Trommel 12 nicht möglich sein, kann alternativ auch eine Handöffnung
der Druckkammer 20 möglich sein. Zum Reinigen, Instandhalten, Einstellen und zu anderen
Zwecken kann das Führungselement 29 auch von der Trommel 12 weg nach unten bewegt
bzw. gefahren werden, so dass die Zugänglichkeit zur dem Bereich der Trommel 12 und/oder
des Stauschachtes 18 verbessert ist. Auch können die Druckverhältnisse innerhalb der
Vorrichtung 10 variieren.
[0044] Das oben beschriebene Verfahren wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 beschrieben. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind nicht immer alle der genannten Verfahrensschritte erforderlich. Selbstverständlich
kann das Verfahren auch in vereinfachter Weise, also z.B. ohne das Zwischenspeichern
in der Portionierkammer 26, ausgeführt werden. Das "Schleusen" kann entsprechend der
jeweiligen Ausführungsform auf verschiedene Weise ausgeführt werden.
[0045] Die Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum
56 der Trommel 12 wird im Folgenden anhand der unterschiedlichen Anordnungen 61 erläutert:
Bei der Variante gemäß Figur 16 wird der Versorgungsdruck P
v mittels der Druckluftversorgung 65 über die Versorgungsleitung 68 nur über den Zugang
23 in die Druckkammer 20 eingeleitet, und zwar im Bereich der Ausblaszone 16. Im Bereich
der Ausblaszone 16 herrscht daher ein Druck P
A, der etwa dem Versorgungsdruck P
V und damit dem Druck P
1 entspricht. Über die Förderleitung 57, die sich an die Ausblaszone 16 anschließt,
kann es zu einem leichten Druckverlust kommen. Über den Spalt 67 zwischen der Trommel
12 und der Gehäusewand 64 der Sendereinheit erfolgt ein Druckausgleich zwischen der
Ausblaszone 16 und der Hauptkammer 21, so dass in der Hauptkammer 21 der Druckkammer
20 ein Druck P
H herrscht, der etwa dem Druck P
A entspricht. Die Hauptkammer 21 ist über die Öffnungen 55 mit dem Innenraum 56 der
Trommel 12 verbunden, und zwar in dem Segment, mit dem die Trommel 12 in die Hauptkammer
21 ragt. Dadurch, dass ausgangsseitig der Trommel 12 die Pumpe 62 angeordnet ist,
die aus der Trommel 12 bzw. deren Innenraum 56 Luft absaugt, reduziert sich der Druck
P
T innerhalb der Trommel 12 gegenüber dem Druck P
H in der Hauptkammer 21, wobei P
T stets größer als der Atmosphärendruck P
Atmos ist. Durch die Pumpe 62 wird eine Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und
dem Innenraum 56 der Trommel 12 erzeugt. Die Pumpe 62 gibt die aus der Trommel 12
angesaugte Luft wahlweise über ein Druckregelventil an die Umgebung ab oder speist
diese über den Zugang 24 oder an anderer Stelle in die Hauptkammer 21 , um darin den
Druck P
H aufrechtzuerhalten.
[0046] Bei der Variante gemäß Figur 17 wird die Druckluft mit dem Versorgungsdruck P
V zunächst über die Versorgungsleitung 68 in den Düsenkörper 66 geleitet und von dem
Düsenkörper 66 über den Zugang 23 in die Ausblaszone 16 geführt, so dass im Bereich
der Ausblaszone 16 der Druck P
A herrscht, welcher geringer als der Versorgungsdruck P
V ist, da der Druck P
A über die Förderleitung 57 abfällt. Der Bereich der Ausblaszone 16 steht über den
Spalt 67 zwischen der Trommel 12 und der Gehäusewand 64 der Sendereinheit 11 mit der
Hauptkammer 21 in Verbindung. Der Düsenkörper 66, der mit der Trommel 12 verbunden
ist, entzieht dem Innenraum 56 der Trommel 12 aufgrund des Luftstroms mit dem Druck
P
V sowie der Düsenform (Venturidüse) Luft, so dass der Druck P
T innerhalb der Trommel 12 geringer ist als der Druck P
H in der Hauptkammer 21, die über die Öffnungen 55 mit dem Innenraum 56 der Trommel
12 verbunden ist. Dadurch, dass die Hauptkammer 21 nur über die Ausblaszone 16 mit
Druckluft versorgt wird, ist der Druck P
H geringer als der Druck P
A in der Ausblaszone 16.
[0047] Die Ausführung der Anordnung 61 gemäß der Figur 18 erzeugt die Druckdifferenz zwischen
der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 dadurch, dass sowohl die Hauptkammer
21 als auch die Ausblaszone 16 direkt über die Zugänge 23 bzw. 24 mit dem Versorgungsdruck
P
V beaufschlagt werden und durch ein Druckgefälle zwischen der Versorgungsleitung 68
und der Ausblaszone 16 und weiter zur Förderleitung 57 wird durch eine direkte Beaufschlagung
der Hauptkammer 21 mit dem Versorgungsdruck P
V ein Druckgefälle zur Trommel 12 erzeugt. Bei einer entsprechenden Ausbildung der
Luftkanäle innerhalb der Ausblaszone 16 kann das Ejektorprinzip zusätzlich zur Bildung
einer Druckdifferenz beitragen. In einer alternativen Ausgestaltung der Schaltung
gemäß Figur 18 wird die Luft aus der Trommel 12 bzw. deren Innenraum 56 über die Austrittsleitung
60 (optional mit einem Rückschlagventil 69) und/oder über die Austrittsleitung 60a
(optional mit einem nicht dargestellten Druckregelventil mit Abluftöffnung) abgeleitet.
[0048] Sollte das mit der Ausführungsform gemäß der Figur 18 erzeugte Druckgefälle nicht
ausreichen, besteht die Möglichkeit (siehe Figur 19), zusätzlich zur Beaufschlagung
sowohl der Ausblaszone 16 als auch der Hauptkammer 21 mit dem Versorgungsdruck P
V vor der Ausblaszone 16 den Düsenkörper 66 anzuordnen. In diesem Fall ist die Austrittsleitung
60 (optional mit Rückschlagventil 69) aus der Trommel 12 wiederum an den Düsenkörper
66 angeschlossen.
[0049] Durch die Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel
12, unabhängig davon, wie diese Druckdifferenz erzeugt wird, entsteht ohne Unterdruck
ein Saugeffekt an den Öffnungen 55, der bewirkt, dass die Artikel 14 zuverlässig in
den Mulden 13 der Trommel 12 gehalten werden.
1. Vorrichtung (10) zum Überführen stabförmiger Artikel (14) der Tabak verarbeitenden
Industrie aus einem Magazin (15) in eine Förderleitung, umfassend eine Sendereinheit
(11), die eine rotierend antreibbare Trommel (12) mit Mulden (13) zum Aufnehmen und
queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel (14) von einem Magazin in den Bereich
einer Ausblaszone (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (12) und die Ausblaszone (16) über einen Stauschacht (18) zum queraxialen
Fördern der Artikel (14) von der Trommel (12) zur Ausblaszone (16) miteinander verbunden
sind und die aus der Trommel (12) und dem Stauschacht (18) gebildete Fördereinheit
(19) in einer als Druckkammer (20) ausgebildeten Hauptkammer (21) angeordnet ist,
und dass in Förderrichtung F der Artikel (14) aus dem Magazin vor der Hauptkammer
(21) eine Druckschleuse (22) zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der Artikel (14)
angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer (20) ein erster Zugang (23) zum Aufbauen eines Druckniveaus innerhalb
der Druckkammer (20) und zum Zuführen der Transportluft in die Ausblaszone (16) zugeordnet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zugang (23) dem Ausgang für die Artikel (14) aus der Ausblaszone (16) gegenüber
liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer (20) ein zweiter Zugang (24) zugeordnet ist, der in Förderrichtung
F der Artikel (14) vor der Trommel (12) in die Druckkammer (20) mündet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschleuse (22) ein separater Zugang (25) zum Aufbauen und Abbauen eines Druckniveaus
zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Magazin (15) und der Druckschleuse (22) eine Portionierkammer (26) angeordnet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (20) als einzige freie Öffnung den Ausgang der Ausblaszone (16) zu
der sich anschließenden Förderleitung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauschacht (18) zum Halten und getakteten Weitergeben der Artikel (14) in die
Ausblaszone (16) ausgebildet und eingerichtet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stauschacht (18) ein Fördermittel zum aktiven Fördern der Artikel (14) aus dem
Stauschacht (18) in die Ausblaszone (16) zugeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommel (12) ein Element (35) zum radialen Auskämmen der Artikel (14) aus der
Trommel (12) in den Stauschacht (18) zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (12) als Hohltrommel ausgebildet ist, bei der die Mulden (13) über Öffnungen
(55) mit dem Innenraum (56) der Trommel (12) verbunden sind, und dass der Druckkammer
(20) eine Anordnung (61) zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer
(21) und dem Innenraum (56) der Trommel (12) zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hauptkammer (21) ein höherer Druck herrscht als in dem Innenraum (56)
der Trommel (12), wobei der Druck innerhalb des Innenraums (56) der Trommel (12) höher
als der Atmosphärendruck ist, und insbesondere mehr als 1 bar über dem Atmosphärendruck
liegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (61) wahlweise eine Pumpe (62 und/oder einen Düsenkörper (66) umfasst.
14. Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel (14) der Tabak verarbeitenden Industrie
aus einem Magazin (15) in eine Förderleitung mit den Schritten:
- Aufnehmen der Artikel (14) in eine mit Mulden (13) versehene Trommel (12),
- Rotieren der Trommel (12), so dass die Artikel queraxial aus dem Bereich des Magazins
(15) in den Bereich einer Ausblaszone (16) gefördert werden,
- Abgeben der Artikel (14) in die Ausblaszone (16) und Fördern der Artikel (14) aus
der Ausblaszone (16) heraus in die Förderleitung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (14) über eine Druckschleuse (22) einer als Druckkammer (20) ausgebildeten
Hauptkammer (21) zugeführt werden, wobei die Artikel (14) innerhalb der Druckkammer
(20) queraxial über einen Stauschacht (18) aus der Trommel (12) zur Ausblaszone (16)
gefördert werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Druckschleuse (22) innerhalb der Druckkammer (20) ein gleichbleibendes
Druckniveau gehalten wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (14) radial aus der Trommel (12) ausgekämmt und dem Stauschacht (18)
zugeführt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (14) taktweise aus dem Stauschacht (18) in einen konstanten Förderstrom
in die Ausblaszone (16) eingeleitet und von dem Förderstrom mitgerissen werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau innerhalb der Druckkammer (20) sowohl die Transportluft als auch
die Schussluft für die Artikel (14) bereitstellt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Druckkammer (20) eine Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer (21)
und einem Innenraum (56) der Trommel (12) erzeugt wird, derart, dass das Aufnehmen
der Artikel (14) in die Mulden (13) unterstützt wird und nachfolgend die Artikel (14)
an der Trommel (12) gehalten werden.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck mittels einer Pumpe (62) und/oder einem Düsenkörper (66) erzeugt
wird.
21. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Drücke innerhalb der Druckkammer (20) und insbesondere auch der Druck PT im Innenraum (56) der Trommel (12) auf einem Niveau gehalten werden, das über dem
Atmosphärendruck, und insbesondere mehr als 1 bar über dem Atmosphärendruck liegt.