Schragen aus leitfähigem Kunststoff und Einrichtung sowie Verfahren zum automatischen Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schragen

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Schragen zur Aufnahme stabförmiger Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend einen durch eine Rückwand, zwei zumindest im Wesentlichen parallele und beabstandet zueinander angeordnete Seitenwände sowie eine Bodenwand gebildeten Schragenkörper unter Bildung eines nach vorn und nach oben offen ausgebildeten Aufnahmeraumes für die Produkte, wobei der Schragen als Schachtschragen ausgebildet sein kann.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Schragenentleereinrichtung zum automatischen Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schragen in eine Produktions- oder Verpackungsmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Zuführeinrichtung zum Zuführen mit stabförmigen Produkten gefüllter Schragen, eine Entleerstation mit einer Entleerposition zum über Kopf Entleeren der Schragen, eine Abtransporteinrichtung zum Abtransportieren der entleerten Schragen sowie eine Übergabeeinrichtung zum Transportieren der Schragen innerhalb der Schragenentleereinrichtung während eines Entleerzyklus, sowie ein Verfahren zum automatischen Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schragen, umfassend die Schritte Zuführen von mit Produkten gefüllten Schragen mittels einer Zuführeinrichtung, Transportieren der Schragen von der Zuführeinrichtung in eine Entleerposition einer Entleerstation mittels einer Übergabeeinrichtung, so dass die Schragen über Kopf in der Entleerposition stehen, über Kopf Entleeren der Schragen, Transportieren der Leerschragen mittels der Übergabeeinrichtung von der Entleerposition auf eine Abtransporteinrichtung, und Abtransportieren der Leerschragen mittels der Abtransporteinrichtung.

[0003] Die beschriebenen Schragen kommen insbesondere in der Tabak verarbeitenden Industrie bei der Verarbeitung stabförmiger Produkte zum Einsatz. Tabakstöcke, Zigaretten, Filterstäbe und insbesondere Filterstabsegmente oder dergleichen werden in Behältern, den so genannten Schragen, insbesondere zum Transport und zur Speicherung aufbewahrt. Dabei können die Behälter als Standardschragen mit einem einzigen Aufnahmeraum für alle Produkte oder als Schachtschragen ausgebildet sein, in denen die Produkte in mehreren voneinander getrennten Schächten liegen. Zur Weiterverarbeitung der gespeicherten Produkte werden diese an nachgeordnete Vorrichtungen, wie z.B. Packmaschinen oder dergleichen abgegeben oder in einen vorhandenen Massenstrom eingeschleust.

[0004] Solche Schragen sind heutzutage üblicherweise aus Kunststoff wie beispielsweise Polystyrol (PS) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) hergestellt, da dieses Material stabil und gleichzeitig leicht sowie kostengünstig ist. Derartige Schragen sind zum Beispiel im DE-Gbm. 1 882 950 beschrieben.

[0005] Eine nachgeordnete Vorrichtung, in der Schragen zum Einsatz kommen, ist eine Schragenentleereinrichtung, mit Hilfe derer stabförmige Artikel, die aus unterschiedlichen Gründen in Schragen, gelagert werden, wieder in den Produktionsprozess einführt werden. Dazu sind die Schragenentleereinrichtungen mit Produktionsmaschinen zu einer Produktionsanordnung zum Ausführen entsprechender Herstellungsverfahren, zu denen die Zigarettenherstellung, die Filterherstellung und auch das Verpacken derselben gehören, kombiniert.

[0006] Bekannte Schragenentleereinrichtungen weisen Übergabeeinrichtungen zum Handhaben bzw. zum Handling der Schragen auf, die als Schwenkmechanismus ausgebildet sind. Mit dem bekannten Schwenkmechanismus werden sämtliche Schragen, also die Vollschragen und die Leerschragen, während des Entleerzyklus gehandhabt. Ein Entleerzyklus umfasst das Abnehmen der Vollschragen von der Zuführeinrichtung, das über Kopf Entleeren der Vollschragen in der Entleerstation und das Abgeben der Leerschragen an die Abtransporteinrichtung.

[0007] Solche Schragenentleereinrichtungen sind zum Beispiel in der DE 10 2008 027 636 beschrieben.

[0008] Bei den bekannten Schragenentleereinrichtungen tritt das Problem auf, dass bei bzw. nach dem Entleeren stabförmige Produkte in dem Schragen verbleiben, obwohl der Schragen in der Schragenentleereinrichtung vollständig hätte entladen werden sollen. An Boden und/oder Wand des Schragens bleiben stabförmige Produkte hängen, da sich ein elektrostatisches Feld im Schragen gebildet hat, das die stabförmigen Produkte am Herausfallen hindert. Ein solches elektrostatisches Feld bildet sich aufgrund des Umstandes, dass die Schragen aus Kunststoff, einem dielektrischen Material hergestellt sind, durch Reibung. Reibung tritt auf der einen Seite auf, wenn die stabförmigen Produkte in den Schragen gefüllt werden, wobei sie gegen die Wände und den Boden des Schragens reiben. Dabei laden sich Schragenwände bzw. -boden und stabförmige Produkte mit unterschiedlichen Ladungen auf, was zur Bildung eines elektrostatischen Feldes führt, das verhindert, dass sich die Schragen in der Entleereinrichtung vollständig entleeren lassen, wie eigentlich gewünscht. Eine weitere Aufladung erfolgt dadurch, dass die Schragen auf ihrem Transport mit anderen Gegenständen aus Kunststoff in Berührung kommen. So sind zum Beispiel die Transportbänder zum einen der Zuführeinrichtung, zum anderen der Abtransporteinrichtung üblicherweise aus Kunststoff hergestellt. Durch die Reibung zwischen Schragen und Transportband entsteht wiederum elektrische Ladung. Besonders relevant tritt eine solche Ladung bei der Übergabe des Schragens von Zuführeinrichtung zu Entleerstation auf, wenn der Schragen mittels eines Stoppers zwecks Übergabe an die Entleereinrichtung angehalten wird, während das Transportband der Zuführeinrichtung unter dem Schragen weiterläuft. Je trockener die Umgebungsluft ist, umso größer ist dabei die entstehende elektrostatische Aufladung.

[0009] Bislang wird diesem Problem Rechnung getragen, in dem die Leerschragen von einer Person kontrolliert und ggf. verbliebene stabförmige Produkte manuell entfernt werden. Mit einem zunehmenden Grad an Automatisierung in der Produktion, der insbesondere zur einer Kostensenkung führen soll, fehlt es im gesamten Prozess jedoch zunehmend an Personen, die eine solche Kontrollfunktion ausüben könnten.

[0010] Es ist daher wünschenswert, sicherzustellen, dass nach Möglichkeit keine stabförmigen Produkte nach dem Entleervorgang im Schragen verbleiben.

[0011] Hierzu schlägt die WO2011/090395 zwei Maßnahmen vor, zum einen das Einblasen ionisierter Druckluft in den Boden der Schragen zum Neutralisieren der Ladung, zum anderen das Verwenden einer Einlage oder eines Einsatzes aus einem leitenden Material im Inneren des Schragen, um bereits das Auftreten elektrostatischer Ladung im Wesentlichen zu verhindern.

[0012] Das Vorsehen einer Einrichtung zum Einblasen ionisierter Druckluft ist konstruktiv aufwendig und mit erhöhten Kosten verbunden. Auch das Vorsehen von Einlagen oder Einsätzen ist aufwendig, da bei der Herstellung der Schragen ein zusätzlicher Arbeitsschritt des Einsetzens der Einlage erforderlich ist, was wiederum die Kosten erhöht. Auch besteht die Gefahr, dass sich Einlage oder Einsatz vom Schragen lösen, in die Maschinen geraten und zu Beschädigungen führen.

[0013] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schragen zur Verfügung zu stellen, dessen vollständige Entleerung sichergestellt werden kann und der gleichzeitig einfach und kostengünstig herzustellen ist.

[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schragen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung von elektrisch leitfähigem Kunststoff als Schragenmaterial kann entstehende Aufladung unmittelbar abgeleitet werden. Es ist kein Aufbringen einer zusätzlichen Schicht, einer Einlage oder dergleichen erforderlich. Der Schragen kann konstruktiv sehr einfach hergestellt werden. Ein elektrisch leitfähiger Kunststoff im Sinne der Erfindung ist dabei ein Kunststoff, der - anders als Kunststoffe üblicherweise, die als hervorragende Isolatoren gelten - eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 10^-10 S cm^-1 aufweist. Im Sinne der Erfindung werden unter elektrisch leitfähigen Kunststoffen dabei die sogenannten intrinsisch leitfähigen Polymere verstanden, die per se eine Leitfähigkeit aufweisen.

[0015] Dies gelingt besonders gut, wenn der gesamte Schragen aus elektrisch leitfähigem Kunststoff gebildet ist. Vorteilhafterweise ist der Schragen dabei einstückig ausgebildet und im Spritzgussverfahren hergestellt. Auf diese Weise wird ein sehr stabiler Schragen erhalten, der gleichzeitig kostengünstig in der Herstellung ist. Auch können bereits vorhandene Formen zur Schragenherstellung weiter verwendet werden, da sich lediglich das Material ändert, während die Schragenform identisch bleibt.

[0016] Der erfindungsgemäße Schragen kann auch ein Schachtschragen sein, d.h. ein Schragen, in dem die Produkte in mehreren voneinander durch Zwischenwände getrennten Schächten liegen. Vorteilhafterweise bestehen dabei auch die Zwischenwände aus elektrisch leitfähigem Kunststoff.

[0017] Der elektrisch leitfähige Kunststoff ist ein intrinsisch leitfähiges Polymer, insbesondere ein dotiertes intrinsisch leitfähiges Polymer. Unter den intrinsisch leitfähigen Polymeren sind insbesondere das cis-Polyactetylen (cis-PA), das trans-Polyacetylen (trans-PA), Poly(paraphenylen) (PPP), Polythiophen, Polypyrrol, Poly(para-phenylen-vinylen) (PPV) und Polyanilin (PANI) zu nennen. Besonders bevorzugt, weil eine um mehrere Zehnerpotenzen höhere Leitfähigkeit aufweisend, sind solche Polymere, die dotiert sind, d.h. in die eine geringe Menge Fremdatome eingebaut sind.

[0018] Der erfindungsgemäße leitfähige Kunststoffschragen weist eine stark reduzierte Haftung der Artikel an dessen Innenwänden auf. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Füll- und die Entleervorgänge aus, jedoch könnte sich dies möglicherweise nachteilig hinsichtlich eines sicheren Transports der mit stabförmigen Artikeln gefüllten aufrecht stehenden Schragen, insbesondere bei Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsvorgängen auswirken.

[0019] In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schragen ist deshalb vorgesehen, dass die Rückwand des Schragens auf ihrer Inneseite um wenigstens 1 Grad aus der Senkrechten gegenüber der senkrechten Außenseite geneigt ist, wobei die Wandstärke der Rückwand von oben nach unten zur Bodenwand zunimmt.

[0020] Aufgrund der sich zur offenen Oberseite hin verjüngenden Rückwand ergeben sich zudem Vorteile bei der Herstellung des Kunststoffschragens, es ist hiermit nämlich eine sogenannte Entformungsschräge geschaffen.

[0021] In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schragens ist weiterhin vorgesehen, dass die Bodenwand des Schragens auf ihrer Innenseite um wenigstens 1 Grad aus der Waagerechten gegenüber der waagerechten Außenseite geneigt ist, wobei die Wandstärke der Bodenwand von vorn nach hinten zur Rückwand abnimmt.

[0022] Vorzugsweise sind die Innenseiten der Rückwand und der Bodenwand um etwa denselben Winkelbetrag geneigt, so dass der eingeschlossene Winkel etwa 90 Grad beträgt.

[0023] Durch die vorbeschriebenen Weiterbildungen ist nunmehr ein sicherer Transport der Artikel in aufrecht stehenden Schragen möglich, ohne dass die Fördermittel, insbesondere für den Transport von Vollschragen wie üblich in Schragenfülleinrichtungen und Schragenentleereinrichtungen geneigt ausgeführt sind. Um ein sicheres Füllen oder Entleeren der Schragen in den Schragenfülleinrichtungen bzw. in den Schragenentleereinrichtungen zu gewährleisten werden die Schragen zum Füllen bzw. zum Entleeren mittels einer Schwenkvorrichtung derart geneigt, dass die Innenseite der Rückwand des Schragens in derselben, vorzugsweise vertikalen Ebene liegt, wie die vorgeordnete oder nachgeordnete Rückwand des Zwischen- oder Pufferspeichers der Schragenfülleinrichtung bzw. der Schragenentleereinrichtung.

[0024] Die Aufgabe wird auch durch eine Schragenentleereinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der an zumindest einer Einrichtung, ausgewählt aus Zuführeinrichtung, Entleerstation, Abtransporteinrichtung und Übergabeeinrichtung, zumindest ein ladungsabführendes Element vorgesehen ist, das ausgebildet und eingerichtet ist, um einen Kontakt zwischen dem Schragen und dem geerdeten Maschinengrundgestell herzustellen.

[0025] Wie vorstehend ausgeführt ist es sehr vorteilhaft, wenn die Schragen aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen, da somit eine Ableitung der durch Reibung entstehenden Ladung möglich ist. Um den gewünschten Effekt zu erzielen ist es erforderlich, dass die Ladung aus dem Schragen abgeleitet wird. Übliche Maschinen und Einrichtungen in der tabakverarbeitenden Industrie weisen ein Maschinengrundgestell auf, an dem die einzelnen Komponenten und Teile angebracht sind. Dieses Maschinengrundgestell ist stets geerdet. Es ist daher bestens geeignet, die entstandene Ladung abzuleiten. Dazu ist es erforderlich, eine leitende Verbindung zwischen den mit Ladung behafteten Schragen und dem Maschinengrundgestell herzustellen. Erfindungsgemäß wird diese durch mindestens ein ladungsabführendes Element vorgesehen, das entweder an der Zuführeinrichtung, an der Entleerstation, an der Abtransporteinrichtung oder an der Übergabeeinrichtung angebracht ist. Das ladungsabführende Element bzw. die ladungsabführenden Elemente können insbesondere als Kontaktflächen aus Metall ausgebildet sein. Dabei als Metalle Silber, Kupfer und Eisen, die gute elektrische Leiter sind, besonders geeignet.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform der Schragenentleereinrichtung weist deren Übergabeeinrichtung einen eine auf 180° begrenzte Schwenkbewegung ausführenden Schwenkmechanismus mit einer um eine ortsfeste Schwenkachse S schwenkbaren Schwenkkassette, die zum Fixieren, Schwenken und Freigeben der Schragen ausgebildet und eingerichtet ist, auf, wobei die Schwenkachse das ladungsabführende Element ist. Eine besonders gute Ableitung ist gewährleistet, wenn der Schwenkmechanismus zusätzlich mit einem Kupfergeflecht versehen ist. Da die Schwenkbewegung der Kassette auf 180° beschränkt ist, sind Probleme durch ein etwaiges Verdrehen des Geflechtes ausgeschlossen.

[0027] Besonders vorteilhaft ist es, wenn im gesamten Prozess möglichst wenig elektrostatische Aufladung generiert wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist es daher vorgesehen, dass Zuführeinrichtung und/oder Abtransporteinrichtung als Förderband ausgebildet ist bzw. sind, wobei das Förderband aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht. Auf diese Weise wird bereits die Aufladung, die durch die Reibung zwischen Schragen und Förderband entsteht, weitestgehend vermieden.

[0028] Schließlich wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem als Schragen die Schragen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen und bei dem in mindestens einem der Verfahrensschritte eine Ladungsabführung erfolgt. Mit einem solchen Verfahren wird die statische Aufladung in den Schragen so weit reduziert, dass ein Hängenbleiben von stabförmigen Produkten in den Schragen nach dem Entleervorgang im Wesentlichen ausgeschlossen sein sollte. Das Verfahren ist besonders effektiv und gleichzeitig einfach, da keine aufwendigen zusätzlichen Vorrichtungen zum Beispiel zur Deionisierung vorgesehen werden müssen.

[0029] Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sowie das Verfahrensprinzip werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1

eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen als Schachtschragen ausgebildeten Schragens,

Fig. 2

eine Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Schragens,

Fig. 3

eine weitere Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Schragens,

Fig. 4

eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Entleereinrichtung mit einem auf der Zuführeinrichtung befindlichen Schragen in der Abholposition,

Fig. 5

die Entleereinrichtung gemäß Figur 4 mit dem in eine Kassette aufgenommenen Schragen während der vertikalen Aufwärtsbewegung und

Fig. 6

die Entleereinrichtung gemäß Figur 4 mit einer in die Entleerposition geschwenkten Kassette.

[0030] Der in den Figuren 1 bis 3 beispielhaft dargestellte Schragen kommt in der Tabak verarbeitenden Industrie insbesondere zum Transport und zur Speicherung von stabförmigen Produkten wie Zigaretten, Filterstäben oder dergleichen. zum Einsatz. Die in den Figuren 4 bis 6 beispielhaft dargestellte Entleereinrichtung dient zum aufeinander folgenden Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Behältern in ein Entleermagazin oder dergleichen. Es wird jedoch drauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen auch in anderen als den gezeigten Kombinationen realisiert sein können.

[0031] Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Schachtschragen 1, der zur Bildung eines Schragenkörpers 2 zwei Seitenwände 3 und 4, eine Bodenwand 5 und eine Rückwand 6 aufweist. Die Seitenwände 3, 4 sind im Wesentlichen parallel beabstandet angeordnet (können u.U. aus den Figuren nicht ersichtlich Entformungsschrägen aufweisen) und begrenzen einen durch den Schragenkörper 2 definierten Aufnahmeraum 7 seitlich. Die Bodenwand 5 begrenzt den Aufnahmeraum 7 nach unten. Üblicherweise sind die Schachtschragen 1 nach vorn und oben offen ausgebildet. Selbstverständlich können auch Vorderwände und Deckelemente vorgesehen sein. Der Schragenkörper 2 kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Der Aufnahmeraum 7 selbst ist unterteilbar. Vorzugsweise sind mehrere Schachtwände 8 zur Unterteilung des Aufnahmeraums 7 in mehrere Schächte 9 mit dem Schragenkörper 2 lösbar oder fest verbunden. Die Schachtwände 8 können auch integral mit dem Schragenkörper 2 ausgebildet sein. Die Schachtwände 8 verlaufen parallel und beabstandet zueinander bzw. zu den Seitenwänden 3, 4.

[0032] Der Schragen 1 kann auch ohne Schachtwände 8 als Standardschragen ausgebildet sein.

[0033] Der Schragen ist aus elektrisch leitfähigem Kunststoff hergestellt, wobei es sich um ein sogenanntes intrinsisch leitfähiges Polymere handelt, das per se eine Leitfähigkeit aufweist.

[0034] Der in den Figuren 2 und 3 gezeigte Schragen ist ein nicht erfindungsgemäßes Beispiel und aus einem Kunststoff unter Zusatz von Additiven hergestellt. Als Additiv sind dabei Fasern eines anorganischen Stoffes enthalten. Solche Fasern können insbesondere Edelstahlfasern oder Kohlenstofffasern sein. Dabei ist die Leitfähigkeit in Faserrichtung wesentlich höher als senkrecht dazu. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Schragen sind die Fasern im Wesentlich parallel zur Längsausdehnung der Schragenseiten- und -trennwände 3, 8 ausgebildet. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Schragen verlaufen die Fasern im Wesentlichen parallel zur Längsausdehnung des Schragenbodens 5.

[0035] Die in den Figuren 4 bis 6 gezeigte Entleereinrichtung 10 umfasst eine Zuführeinrichtung 11, eine Abtransporteinrichtung 12, eine Entleerstation 32 sowie eine Übergabeeinrichtung 13. Die Zuführeinrichtung 11 dient zum Zuführen und Bevorraten mit Produkten gefüllter (voller) Schragen 14 aus elektrisch leitfähigem Material. Die Zuführeinrichtung 11 ist oberhalb der Abtransporteinrichtung 12 angeordnet und verläuft ebenso wie die Abtransporteinrichtung 12 im Wesentlichen horizontal. Im Wesentlichen horizontal beinhaltet ausdrücklich auch eine leichte Neigung mit einem Winkel größer 0° und kleiner 5° in Bezug auf eine horizontal aufgespannte Ebene, derart, dass die Zuführeinrichtung 11 in Richtung der Übergabeeinrichtung 13 leicht abfällt, so dass die Behälter 14 in Bezug auf eine vertikale Ausrichtung um den entsprechenden Winkel α geneigt auf der Zuführeinrichtung 11 stehen. Vorzugsweise ist eine Neigung von 3° aus der Vertikalen ausgewählt. Dadurch liegen die Produkte innerhalb des Schragens 14 sicher an der Rückwand 6 des Schragens 14 an. Die Abtransporteinrichtung 12 dient zum Abtransportieren der entleerten Schragen 16. Mittels der Übergabeeinrichtung 13 sind die vollen Schragen 14 von einer Abholposition 17 in den Bereich eines Entleermagazins 18 und zurück in eine Abgabeposition 19 transportierbar. Das Entleermagazin 18 kann Bestandteil der Entleerstation 32 oder als separates Teil unter der Entleerposition angeordnet sein. Im Bereich der Abholposition 17 befindet sich ein Stopper 15, der den Schragen in der Abholposition 17 hält, bis er von der Übergabeeinrichtung aufgenommen ist. Währenddessen läuft die Zuführeinrichtung 11 unterhalb des Schragens 14 weiter, wodurch sich in herkömmlichen Vorrichtungen elektrostatische Ladung im Schragen aufbaut. Zur Verhinderung einer solchen elektrostatischen Aufladung ist die Zuführeinrichtung 11 als Transportband ausgebildet, wobei das Transportband aus einem leitfähigen Kunststoff besteht.

[0036] Die Übergabeeinrichtung 13 umfasst eine Kassette 21, die vertikal auf und ab bewegbar und schwenkbar ausgebildet ist. Die Vertikal- und Schwenkbewegungen sind direkt oder indirekt durch die Kassette 21 ausführbar. Des Weiteren ist die Kassette 21 zum Halten eines Schragens 14, 16 während des gesamten Entleervorgangs ausgebildet und eingerichtet. Das bedeutet, dass die Kassette Einrichtungen zum Halten und/oder Greifen der Schragen 14, 16 aufweist, mittels der die Schragen 14, 16 in einer definierten Position, die auch geneigt zur Vertikalen sein kann, innerhalb der Kassette 21 fixiert sind. Bevorzugt sind pneumatische Greifelemente vorgesehen. Das Halten der Schragen 14, 16 selbst kann z.B. durch metallische Federelemente oder dergleichen realisiert sein. Selbstverständlich sind auch alle anderen üblichen Halte- und/oder Greifmechanismen einsetzbar, welche aus leitfähigem Material bestehen. Zum Aufnehmen bzw. Abholen der vollen Schragen 14 von der Zuführeinrichtung 11 ist der Kassette 21 optional ein Abholelement 22 zugeordnet. Das Abholelement 22 ist des Weiteren dafür eingerichtet und ausgebildet, den vollen Schragen 14 innerhalb der Kassette 21 zu positionieren, so dass dieser in der "Mitte-Produkt"-Position fixierbar ist. Die auch unter dem Begriff "Konstante Kante" bekannte "Mitte-Produkt"-Position ist für eine Handhabung verschiedener Produktlängen im Zuge einer Formatumstellung vorteilhaft. Das Abholelement 22 kann weiterhin auch ein (nicht dargestelltes) Abschiebelement aufweisen, mittels der das Ausstoßen des entleerten Schragens 16 aus der Kassette 21 unterstützt wird. Das Abschiebelement kann auch als separate Einrichtung vorgesehen sein.

[0037] Zur Ausübung der vertikalen Bewegungen von der Abholposition 17 in die Übergabeposition 20 im Bereich der Schwenkeinrichtung 27 und zurück in die Abgabeposition 19 weist die Entleereinrichtung 10 bevorzugt eine Lifteinrichtung 23 als Bestandteil der Übergabeeinrichtung 13 auf. Die Lifteinrichtung 23 umfasst vertikal verlaufende Führungsschienen 24 oder dergleichen, auf denen bzw. in denen eine Liftgabel 25 oder dergleichen geführt ist sowie eine Antriebseinheit 26. Des Weiteren umfasst die Übergabeeinrichtung 13 eine Schwenkeinrichtung 27. Die Schwenkeinrichtung 27 ist zwischen der Übergabeposition 20 und der Entleerposition angeordnet und zur Ausführung einer über-Kopf-Schwenkbewegung der den vollen Schragen 14 haltenden Kassette 21 über das Entleermagazin 18 sowie der den dann entleerten Schragen 16 haltenden Kassette 21 zurück eingerichtet und ausgebildet. Die Schwenkeinrichtung 27 ist am oberen Ende der Führungsschienen 24 angeordnet und bildet einen Schwenkkopf. Die Schwenkeinrichtung 27 weist eine Rastvorrichtung 28 und eine drehbare und ortsfeste Welle 29 auf, wobei die Rastvorrichtung 28 an der Welle 29 gelagert ist. Die Welle 29 selbst ist an einem Rahmen oder dergleichen ortsfest aber drehbar gelagert. Die Welle 29 bildet zusammen mit der Kassette 21 das ladungsabführende Element, mit Hilfe dessen die im Schragen vorhandene Ladung über das Grundgestell 33 der Entleereinrichtung 10 abgeleitet werden kann. Zusätzlich kann im Bereich der Welle 29 noch ein Kupfergeflecht (nicht gezeigt) vorgesehen sein, das die Ladungsableitung unterstützt.

[0038] Die Rastvorrichtung 28 umfasst mehrere (nicht dargestellte) Rastbolzen auf, die z.B. mittels (ebenfalls nicht dargestellten) Pneumatikzylindern oder dergleichen betätigbar sind. Das bedeutet, dass die beweglich gelagerten Rastbolzen aus einer zurückgezogenen Warteposition, in der die Kassette 21 bei der Übergabe von der Lifteinrichtung 23 an die Schwenkeinrichtung 27 und zurück ein- oder auskoppelbar ist, in eine Rastposition, in der die Kassette 21 fest mit der Schwenkeinrichtung 27 verbunden ist, und zurück bewegbar sind. Mit anderen Worten ist die Kassette 21 von der Lifteinrichtung 23 lösbar und mit der Schwenkeinrichtung 27 verbindbar und umgekehrt. Selbstverständlich kann die Verriegelung der Kassette 21 an der Schwenkeinrichtung 27 und die entsprechende Entriegelung auch auf andere übliche Weise erfolgen, sofern die leitfähige Verbindung zwischen Schwenkeinrichtung 27, Kassette 21 und Schragen 14 hergestellt ist. Der Abstand zwischen der Drehachse D der Welle 29 und der mittels der Rastvorrichtung 28 an der Welle 29 drehbar bzw. schwenkbar gelagerten Kassette 21 ist gering ausgebildet. Das bedeutet, dass die Rastvorrichtung 28 in Bezug auf die Bauform sehr kurz ausgebildet ist, so dass die Kassette 21 bei der Schwenkbewegung eine sehr enge Hüllkurve mit einem kleinen Radius beschreibt. Idealerweise ist die Kassette 21 in unmittelbarer Nähe zur Welle 29 bzw. direkt an dieser angeordnet. Ein Antrieb 30 zur Ausführung der Schwenkbewegung ist der Übergabeeinrichtung 13 zugeordnet und in Verlängerung der Welle 29 angeordnet.

[0039] Die Abholposition 17 für die vollen Schragen 14 und die Abgabeposition 19 für die entleerten Behälter 16 können an unterschiedlichen Positionen liegen. Vorzugsweise entspricht die Abholposition 17 aber der Abgabeposition 19. Dadurch kann das Abholen eines vollen Schragens 14 von der Zuführeinrichtung 11 in die Kassette 21 und das Abgeben eines entleerten Behälters 16 aus der Kassette 21 gleichzeitig stattfinden. Dabei liegen in der bevorzugten Ausführungsform sowohl die Abholposition 17 als auch die Abgabeposition 19 auf demselben Niveau, nämlich auf der Höhe der Zuführeinrichtung 11. Um die aus der Kassette 21 abgeschobenen bzw. ausgestoßenen entleerten Schragen 16 in den Bereich der Abtransporteinrichtung 12 zu transportieren, ist im Bereich der unteren Abtransporteinrichtung 12 eine Lifteinrichtung 31 angeordnet. Die Lifteinrichtung 31 zum Transport der entleerten Behälter 16 von der Abgabeposition 19 auf die Abtransporteinrichtung ist separat zur Lifteinrichtung 23 zum Transport der vollen Schragen 14 von der Abholposition 17 in die Entleerposition und zurück in die Abgabeposition 19 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, für den gesamten Transport der Schragen 14, 16 eine einzige Lifteinrichtung vorzusehen.

[0040] Im Folgenden wird das Verfahrensprinzip anhand der Figuren 4 bis 6 näher beschrieben, wobei die Beschreibung nur eine besonders bevorzugte Variante darstellt und andere Verfahrensabläufe selbstverständlich auch in den Schutzbereich der Ansprüche fallen:

[0041] Mindestens ein voller Schragen 14, vorzugsweise jedoch mehrere volle Schragen 14 sind auf der Zuführeinrichtung 11 angeordnet bzw. bevorratet. Die Schragen 14 stehen mit einer Schmalseite auf der leicht in Richtung der Übergabeeinrichtung 13 abfallenden Zuführeinrichtung 11, so dass die Schragen 14 um den Winkel α zur Vertikalen geneigt in Richtung der Übergabeeinrichtung 13 in die Abholposition 17 transportiert werden. Die Schragen 14 können selbstverständlich auch ohne Neigung transportiert werden. Jeweils ein voller Schragen 14 wird aus der Abholposition 17 in die Entleerposition im Bereich des Entleermagazins 18 transportiert. Der Transport erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der volle Schragen 14 durch das Abholelement 22 in die Kassette 21 gezogen und dort positioniert wird. Nachdem der Schragen 14 in der Kassette 21 fixiert worden ist, wird entweder der Schragen 14 selbst oder die Kassette 21 um einen Winkel zur Vertikalen geschwenkt, der größer ist als der Winkel α. Mit dieser Gesamtneigung um den Winkel β zur Vertikalen wird die Kassette 21 mit dem Schragen 14 mittels der Lifteinrichtung 23 vertikal nach oben in den Bereich des Entleermagazins 18 bewegt.

[0042] Im Bereich der Übergabeposition 20 wird die Kassette 21 von der Lifteinrichtung 23 gelöst und mit der Schwenkeinrichtung 27 verbunden. Dazu werden Rastbolzen der Rastvorrichtung 28 aus einer Warteposition in die Rastposition bewegt, so dass die Kassette 21 fest mit der Welle 29 der Schwenkeinrichtung 27 verbunden ist. Die Welle 29 ist gleichzeitig mit dem Maschinengrundgestell 33 verbunden, so dass eine Ladungsableitung eventuell in dem Schragen 14 vorhandener elektrostatischer Aufladung erfolgt. Durch eine Drehung der Welle 29 führt die Schwenkeinrichtung 27 eine Schwenkbewegung aus, so dass der Schragen 14 über-Kopf über dem Entleermagazin 18 steht. Das Schließelement des Schragens 14 wird geöffnet, so dass die Produkte nach unten aus dem Behälter 14 in das Entleermagazin 18 fallen. Da die elektrostatische Ladung kurz zuvor über die Welle 29 und das Maschinengrundgestell 33 abgeleitet wird, besteht keine Anziehung mehr zwischen Produkten und Schragen 14, so dass der Schragen 14 vollständig entleert wird und keine Produkte am Boden 5 oder an den Wänden 3, 4, 6 des Schragen zurückbleiben. Nach dem vollständigen Entleeren des Schragens 14 schwenkt die Kassette 21 mit dem entleerten Schragen 16 zurück. Die Kassette 21 mit dem entleerten Schragen 16 wird von der Schwenkeinrichtung 27 gelöst und wieder mit der Lifteinrichtung 23 verbunden. Die Lifteinrichtung 23 transportiert den entleerten Schragen 16 nach unten in die Abgabeposition 19. Während des gesamten Entleervorgangs von der Abholposition 17 in den Bereich des Entleermagazins 18 und zurück in die Abgabeposition 19 wird der Schragen 14, 16 in der auf und ab bewegbaren und schwenkbaren Kassette 21 gehalten.

[0043] Sobald sich die Kassette 21 nach dem Entleeren eines Schragens 14, 16 wieder in der Abgabeposition 19 befindet, die der Abholposition 17 entspricht, wird ein neuer voller Schragen 14 von der Zuführeinrichtung 11 abgeholt und in der Kassette 21 positioniert, während gleichzeitig der in der Kassette 21 befindliche entleerte Schragen 16 aus der Kassette 21 geschoben oder gestoßen wird. Das Ausschieben bzw. Ausstoßen kann durch den vollen Schragen 14 und/oder durch ein Abschiebelement erfolgen. Der entleerte Schragen 16 wird aus der Kassette 21 auf die Lifteinrichtung 31 geschoben, mittels der der entleerte Schragen 16 vom Niveau der Zuführeinrichtung 11 nach unten in den Bereich der Abtransporteinrichtung 12 transportiert und an diese abgegeben wird.

[0044] Wie bereits erwähnt, sind nicht alle für das bevorzugte Ausführen des Verfahrens genannten Schritte notwendig. Entscheidend für ein einfaches und zuverlässiges Verfahren ist es, dass der Schragen 14, 16 während des gesamten Entleervorgangs, also während des Transports und des Entleerens, permanent in der Kassette 21 gehalten wird. Außerdem ist es für ein vollständiges Entleeren erforderlich, dass eine Ableitung der im Prozess am Schragen 14, 16 entstandenen elektrostatischen Ladung erfolgt.

Ansprüche

1. Schragen (1) zur Aufnahme stabförmiger Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend einen durch eine Rückwand (6), zwei zumindest im Wesentlichen parallele und beabstandet zueinander angeordnete Seitenwände (3, 4) sowie eine Bodenwand (5) gebildeten Schragenkörper (2) unter Bildung eines nach vorn und nach oben offen ausgebildeten Aufnahmeraumes (7) für die Produkte, wobei der Schragen (1) als Schachtschragen ausgebildet sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Schragen (1) zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Kunststoff gebildet ist, wobei der elektrisch leitfähiqe Kunststoff ein intrinsisch leitfähiges Polymer, insbesondere ein dotiertes intrinsisch leitfähiqes Polymer, ist.

2. Schragen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Schragen (1) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff gebildet ist.

3. Schragen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig ausgebildet und im Spritzgussverfahren hergestellt ist.

4. Schrägen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (6) des Schragens (1) auf ihrer Innenseite um wenigstens 1 Grad aus der Senkrechten gegenüber der senkrechten Außenseite geneigt ist, wobei die Wandstärke der Rückwand (6) von oben nach unten zur Bodenwand (5) zunimmt und/oder dass die Bodenwand (5) des Schragens (1) auf ihrer Innenseite um wenigstens 1 Grad aus der Waagerechten gegenüber der waagerechten Außenseite geneigt ist, wobei die Wandstärke der Bodenwand (5) von vorn nach hinten zur Rückwand (6) abnimmt.

5. Schragenentleereinrichtung (10) zum automatischen Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schragen (1, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in eine Produktions- oder Verpackungsmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend

eine Zuführeinrichtung (11) zum Zuführen mit stabförmigen Produkten gefüllter Schragen (14),

eine Entleerstation (32) mit einer Entleerposition zum über Kopf Entleeren der Schragen (14),

eine Abtransporteinrichtung (12) zum Abtransportieren der entleerten Schragen (16) sowie

eine Übergabeeinrichtung (13) zum Transportieren der Schragen (14, 16) innerhalb der Schragenentleereinrichtung (10) während eines Entleerzyklus, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Einrichtung, ausgewählt aus Zuführeinrichtung (11), Entleerstation (32), Abtransporteinrichtung (12) und Übergabeeinrichtung (13), zumindest ein ladungsabführendes Element vorgesehen ist, das ausgebildet und eingerichtet ist, um einen Kontakt zwischen dem Schragen (1) und dem geerdeten Maschinengrundgestell (33) herzustellen.

6. Schragenentleereinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (13) einen eine auf 180° begrenzte Schwenkbewegung ausführenden Schwenkmechanismus mit einer um eine ortsfeste Schwenkachse S schwenkbaren Schwenkkassette (21), die zum Fixieren, Schwenken und Freigeben der Schragen (14, 16) ausgebildet und eingerichtet ist aufweist, wobei die Schwenkachse S das ladungsabführende Element ist.

7. Schragenentleereinrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von Zuführeinrichtung (11) und Abtransporteinrichtung (12) als Förderband ausgebildet ist, wobei das Förderband aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht.

8. Verfahren zum automatischen Entleeren von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schragen (14), umfassend die Schritte

- Zuführen von mit Produkten gefüllten Schragen (14) mittels einer Zuführeinrichtung (11),

- Transportieren der Schragen (14) von der Zuführeinrichtung (11) in eine Entleerposition einer Entleerstation (32) mittels einer Übergabeeinrichtung (13), so dass die Schragen über Kopf in der Entleerposition stehen,

- über Kopf Entleeren der Schragen,

- Transportieren der Leerschragen (16) mittels der Übergabeeinrichtung (13) von der Entleerstation (32) auf eine Abtransporteinrichtung (12), und

- Abtransportieren der Leerschragen (16) mittels der Abtransporteinrichtung (12),

dadurch gekennzeichnet, dass die Schragen (14, 16) Schragen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 sind und dass in mindestens einem der Verfahrensschritte eine Ladungsabführung erfolgt.

Claims

1. Tray (1) for receiving rod-shaped articles of the tobacco-processing industry, comprising a tray body (2) formed by a rear wall (6), two side walls (3, 4) arranged at least substantially parallel and spaced-apart from each other and a bottom wall (5) providing a receiving space (7) for the products which is designed to be open to the front and above, wherein the tray (1) may be designed as a shaft tray, characterised in that the tray (1) is at least partially constructed of electrically conductive plastic material, wherein the electrically conductive plastic material is an intrinsically conductive polymer, in particular a doped intrinsically conductive polymer.

2. Tray (1) according to claim 1, characterised in that the entire tray (1) is constructed of electrically conductive plastic material.

3. Tray (1) according to claim 1 or 2, characterised in that it is constructed in one piece and is manufactured by injection moulding.

4. Tray (1) according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the rear wall (6) of the tray (1) is inclined on its inside by at least 1 degree from the perpendicular with respect to the vertical outer side, wherein the wall thickness of the rear wall (6) increases from top to bottom towards the bottom wall (5) and/or that the bottom wall (5) of the tray (1) is inclined on its inside by at least 1 degree from the horizontal with respect to the horizontal outer side, wherein the wall thickness of the bottom wall (5) decreases from front to rear towards the back wall (6).

5. Tray discharging device (10) for automatically discharging trays (1, 14) filled with rod-shaped articles according to any one of claims 1 to 3, into a production or packaging machine of the tobacco-processing industry, comprising a feed device (11) for feeding in trays (14) filled with rod-shaped articles,

a discharge station (32) with a discharge position for overhead emptying of the trays (14),

a removal device (12) for transporting away the emptied trays (16) and

a transfer unit (13) for transporting the trays (14, 16) within the tray discharging device (10) during a discharge cycle,

characterised in that on at least one device, selected from feed device (11), discharge station (32), removal device (12) and transfer unit (13), at least one charge discharging element is provided, which is configured and adapted to establish a contact between the tray (1) and the earthed machine base frame (33).

6. Tray discharging device (10) according to claim 5, characterised in that the transfer device (13) has a pivoting mechanism executing a pivoting movement limited to 180° with a pivot cassette (21) pivotable about a fixed pivot axis S which is configured and adapted for fixing, pivoting and releasing the trays (14, 16), wherein the pivot axis S is the charge discharging element.

7. Tray discharging device (10) according to claim 5 or 6, characterised in that at least one of a feed device (11) and removal device (12) is configured as a conveyor belt, wherein the conveyor belt consists of an electrically conductive plastic material.

8. Method for automatically discharging trays (14) filled with rod-shaped articles, comprising the steps

- feeding in trays (14) filled with rod-shaped articles by means of a feed device (11),

- transporting the trays (14) from the feed device (11) into a discharge position of a discharge station (32) by means of a transfer unit (13), so that the trays are overhead in the discharge position, overhead emptying of the trays,

- transporting the empty trays (16) by means of the transfer unit (13) from the discharge station (32) onto a removal device (12), and

- transporting away the empty trays (16) by means of the removal device (12),

characterised in that the trays (14, 16) are trays according to any one of claims 1 to 3 and that charge discharging takes place in at least one of the method steps.

Revendications

1. Casier (1) pour la réception de produits en forme de tiges de l'industrie de transformation du tabac, comprenant un corps de casier (2) formé par une paroi arrière (6), deux parois latérales (3, 4) au moins sensiblement parallèles et disposées espacées l'une de l'autre, ainsi qu'une paroi de fond (5) de façon à constituer un volume de réception (7), ouvert vers l'avant et vers le haut, pour les produits, le casier pouvant être formé comme casier à compartiments, caractérisé en ce que le casier (1) est formé au moins partiellement en une matière synthétique conductrice d'électricité, la matière synthétique conductrice d'électricité étant un polymère intrinsèquement conducteur, notamment un polymère intrinsèquement conducteur dopé.

2. Casier (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le casier (1) entier est formé en une matière synthétique conductrice d'électricité.

3. Casier (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est formé en une seule pièce et qu'il est fabriqué selon un procédé par injection.

4. Casier (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi arrière (6) du casier (1) est inclinée sur sa face intérieure d'au moins 1 degré de la verticale par rapport à la face extérieure verticale, l'épaisseur de la paroi arrière (6) augmentant du haut vers le bas vers la paroi de fond (5) et/ou en ce que la paroi de fond (5) du casier (1) est inclinée sur sa face intérieure d'au moins 1 degré de l'horizontale par rapport à la face extérieure horizontale, l'épaisseur de la paroi de fond (5) augmentant de l'avant vers l'arrière vers la paroi arrière (6).

5. Dispositif de vidange de casier (10) pour le vidange automatique de casiers (1, 14) remplis de produits en forme de tiges selon l'une des revendications 1 à 3, dans une machine de production ou d'emballage de l'industrie transformant le tabac, comprenant

un dispositif d'amenée (11) pour amener des casiers (14) remplis de produits en forme de tiges,

une station de vidange (32) avec une position de vidange pour vider les casiers (14) par leur tête,

un dispositif d'évacuation (12) pour évacuer les casiers (16) vidés et un dispositif de transfert (13) pour transporter les casiers (14, 16) à l'intérieur du dispositif de vidange de casier (10) pendant un cycle de vidange,

caractérisé en ce que sur au moins un dispositif choisi parmi le dispositif d'amenée (11), la station de vidange (32), le dispositif d'évacuation (12) et le dispositif de transfert (13), il est prévu au moins un élément évacuant de la charge électrique qui est formé et agencé pour établir un contact entre le casier (1) et le châssis de la machine (33) mis à la masse.

6. Dispositif de vidange de casier (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de transfert (13) comprend un mécanisme de pivotement effectuant un mouvement de pivotement limité à 180°, avec une cassette de pivotement (21) apte à pivoter autours d'un axe de pivotement S fixe qui est formé et agencé pour immobiliser, pivoter et libérer les casiers (14, 16), l'axe de pivotement S étant l'élément évacuant de la charge électrique.

7. Dispositif de vidange de casier (10) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'au moins un parmi le dispositif d'amenée (11) et le dispositif d'évacuation (12) est réalisé comme bande transporteuse, la bande transporteuse constituant en une matière synthétique conductrice d'électricité.

8. Procédé de vidange automatique de casiers (14) remplis de produits en forme de tiges, comprenant les étapes de

- amener des casiers (14) remplis de produits à l'aide d'un dispositif d'amenée (11),

- transporter les casiers (14) du dispositif d'amenée (11) dans une position de vidange d'une station de vidange (32) à l'aide d'un dispositif de transfert (13), de façon que les casiers soient la tête en bas dans la position de vidange, vider les casiers par leur tête,

- transporter les casiers vides (16), à l'aide du dispositif de transfert (13), de la station de vidange (32) à un dispositif d'évacuation (12), et

- évacuer des casiers vides (16) à l'aide du dispositif d'évacuation (12),

caractérisé en ce que les casiers (14, 16) sont des casiers selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et en ce que lors d'au moins une des étapes, une évacuation de charge électrique est effectuée.

Zeichnung