PL 217391 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 217391 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 395838 (22) Data zgłoszenia: 02.08.2011 (51) Int.Cl. A24C 5/35 (2006.01) A24C 5/356 (2006.01) B65B 19/04 (2006.01) (54) Zespół zaworowy do napełniania kątowych kanałów transportowych przepływem masowym elementów prętopodobnych (43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.02.2013 BUP 03/13 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.07.2014 WUP 07/14 (73) Uprawniony z patentu: INTERNATIONAL TOBACCO MACHINERY POLAND SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Radom, PL (72) Twórca(y) wynalazku: WOJCIECH WARDECKI, Radom, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Andrzej Przykorski
2 PL 217 391 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest zespół zaworowy do wstępnego napełniania, zbliżonych do pionowych, kątowych kanałów transportowych przepływem masowym w systemach przenoszenia elementów prętopodobnych stosowanych w przemyśle tytoniowym. W liniach produkcyjnych prętopodobnych wyrobów przemysłu tytoniowego, jak papierosy, filtry lub papierosy z już doklejonym filtrem, w trakcie procesu produkcyjnego wspomniane wyroby pokonują znaczną drogę po opuszczeniu maszyny wytwarzającej zanim zostaną umieszczone w opakowaniach w maszynie pakującej lub w magazynach. Przemieszczenie następuje zazwyczaj w wielowarstwowym uporządkowanym stosie, co eliminuje deformację lub zniszczenie. Istnieje potrzeba manipulowania strumieniem wyrobów w celu dostarczenia do lub z różnych urządzeń zastosowanych w linii produkcyjnej. W tym celu na drodze poziomych przenośników przemieszczających wyroby są wykonane zbliżone do pionowych kątowe kanały, które łączą jeden poziomy przenośnik lub kosz samowyładowujący z innym poziomym przenośnikiem lub urządzeniem odbierającym. Prętopodobne wyroby wypełniają całkowicie zbliżone do pionowych kanały oraz z zasady poziome przenośniki, co jest warunkiem determinującym zachowanie ich uporządkowania. Przemieszczanie na drodze poziomej jest zwykle wymuszone, natomiast przemieszczanie w kątowo usytuowanych kanałach odbywa się zwykle grawitacyjnie. Wspomniane manipulowanie przepływem polega niejednokrotnie na odcięciu kątowego kanału, którym przemieszczają się elementy lub na skierowaniu strumienia elementów do innego urządzenia odbierającego, przy czym warunkiem koniecznym jest, aby elementy prętopodobne były jak najmniej uszkadzane podczas manipulowania przepływem. Ważnym problemem do rozwiązania jest łagodne wprowadzanie stosu elementów do opróżnionego wcześniej kątowego kanału, na przykład w przypadku zmiany asortymentu wyrobów, tak, aby nie podlegały uszkodzeniu. Aby osiągnąć wspomniany cel wstępne wypełnienie kątowego kanału często odbywa się ręcznie, przy użyciu elementu blokującego umieszczonego uprzednio w kanale. W opisie patentu USA nr US 6.540.061 został przedstawiony sposób i urządzenie do transportowania papierosów, w jednej z odmian którego, pokazanej na fig. 10 rysunku, ujawniono pionowy kanał łączący górny poziomy przenośnik z dolnym poziomym przenośnikiem. Obok kanału jest umieszczona prowadnica, po której porusza się wózek prowadzący płytkę zamykającą światło kanału. Przed rozpoczęciem napełniania kanału elementami prętopodobnymi płytka znajduje się na końcu górnego poziomego przenośnika w pobliżu czujnika wypełnienia. Sygnał z czujnika o wypełnieniu górnego przenośnika powoduje uruchomienie wózka, a płytka posuwa się w dół kanału przytrzymując czoło przepływu masowego. Po osiągnięciu dolnego poziomego przenośnika płytka zostaje odchylona tak, że stanowi fragment górnej ścianki wspomnianego przenośnika i nie przeszkadza w kontynuowaniu ruchu przepływu masowego dolnym przenośnikiem. W przypadku wykrycia przez czujnik umieszczony w dolnym przenośniku braku przepływu masowego płytka zostaje ponownie wprowadzona w światło przenośnika dolnego, a uruchomiony wózek przenosi ją aż do przenośnika górnego, gdzie oczekuje na czoło przepływu masowego. Z kolei w opisie zgłoszenia europejskiego wynalazku nr EP 1.704.787 ujawniono sposób i urządzenie do sterowania wypełnieniem kanałów podających papierosy, zwłaszcza podczas pierwszego napełniania maszyny pakującej. Urządzenie posiada dwa kątowo usytuowane kanały, z których każdy jest wyposażony w człon prowadzący zamocowany przesuwnie w bocznej ściance kanału. W dolnej części wspomnianej ścianki znajduje się nisza mogąca pomieścić człon prowadzący, po uprzednim obróceniu, w celu pełnego otwarcia kanału. W trakcie pierwszego napełniania człon przesuwa się ku dołowi podtrzymując czoło przepływu masowego papierosów, aby w końcowej fazie schować się w niszy, a jego rolę w dalszej części kanału przejmują człony elastyczne. Nieco inne rozwiązanie zostało przedstawione w opisie patentu USA nr US 4.572.352, gdzie kątowy kanał łączący górny poziomy przenośnik z dolnym poziomym przenośnikiem jest zamknięty podatnym elementem zaworowym, który pod naciskiem elementów prętopodobnych przemieszczających się górnym przenośnikiem przyjmuje progresywnie kształt kanału kątowego, umożliwiając łagodne wprowadzenie tych elementów do dolnego przenośnika. Istotę wynalazku stanowi konstrukcja zespołu zaworowego do wstępnego napełniania, zbliżonego do pionowego, kątowego kanału transportującego przepływ masowy elementów prętopodobnych stosowanych w przemyśle tytoniowym, przy czym kątowy kanał jest umieszczony pomiędzy górnym, w zasadzie poziomym, przenośnikiem lub koszem samo wyładowującym i dolnym, w zasadzie poziomym, przenośnikiem lub urządzeniem odbierającym, a wzdłuż jednej ścianki bocznej kanału jest umieszczona prowadnica, do której jest zamocowany przesuwnie pierwszy obrotowy element zaworowy, wykonujący ruch posuwisto-zwrotny pomiędzy wlotem i wylotem kanału. Zgodnie z wynalazkiem,
PL 217 391 B1 3 przy wylocie kanału, przy drugiej, przeciwległej ściance bocznej, jest zamocowany stacjonarnie, wraz z siłownikiem pneumatycznym, drugi obrotowy element zaworowy, przy czym wspomniany drugi element współdziała chronologicznie z pierwszym obrotowym elementem zaworowym, który jest zamocowany na prowadnicy wraz z siłownikiem pneumatycznym za pomocą suwaka. Pierwszy obrotowy element zaworowy ma trzy pozycje robocze, przy czym w pierwszej pozycji roboczej jest ustawiony zasadniczo poziomo we wlocie kanału, w drugiej pozycji roboczej jest ustawiony ukośnie, korzystnie pod kątem 45, w wylocie kanału, a w trzeciej pozycji roboczej jest ustawiony zasadniczo poziomo obok kanału. Drugi obrotowy element zaworowy ma dwie pozycje robocze, przy czym w pierwszej pozycji roboczej jest ustawiony ukośnie, korzystnie pod kątem 45, w wylocie kanału, a w drugiej pozycji roboczej jest ustawiony zasadniczo poziomo obok kanału. Pierwszy element zaworowy w drugiej pozycji roboczej jest dosunięty swoim końcem do końca drugiego elementu zaworowego ustawionego w pierwszej pozycji roboczej tak, że obydwa elementy zamykają wylot kanału. Ruch posuwisto- -zwrotny suwaka wraz z pierwszym obrotowym elementem zaworowym i siłownikiem pneumatycznym zapewnia silnik połączony z suwakiem za pomocą cięgła. Pierwszy i drugi obrotowe elementy zaworowe mają postać bryły posiadającej jedną powierzchnię roboczą, koliście wklęsłą lub płaską. Taka konstrukcja pozwala na skierowanie przepływu masowego w dowolną stronę dolnym poziomym przenośnikiem, a ponadto umożliwia bezobsługowe wstępne napełnianie kanałów przy uruchomieniu linii produkcyjnej, na przykład po zmianie asortymentu wytwarzanych artykułów, bez konieczności ręcznego układania elementów prętopodobnych tworzących przepływ masowy lub stosowania tymczasowych zaślepek, przy czym nie ma znaczenia wysokość kątowego kanału, ponieważ nie występuje ryzyko powstania luki w przepływie masowym. Przedmiot wynalazku został pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment instalacji do transportu przepływu masowego elementów prętopodobnych w widoku perspektywicznym, fig. 2 - uproszczony widok z przodu instalacji z fig. 1 z pierwszym i drugim obrotowym elementem zaworowym w pierwszej pozycji roboczej, fig. 3 - uproszczony widok z tyłu instalacji z fig. 2 a fig. 4 - kolejne fazy przepływu masowego w instalacji dla różnych ustawień zespołu zaworowego. Przedstawiony fragment instalacji do transportu przepływu masowego elementów prętopodobnych 1 zawiera górny poziomy przenośnik 2, w którym ruch elementów 1 jest wymuszony ruchomymi taśmami 3, zakończony koszem samo wyładowującym 4, nad którym jest umieszczone wahliwe ramię 5 dostosowujące swoje położenie do ilości zgromadzonych elementów prętopodobnych, wyposażone w czujnik wypełnienia. Poniżej kosza 4 znajduje się kątowy kanał 6, zasadniczo prostopadły do poziomego przenośnika 2, a poniżej kanału 6, po obydwu jego stronach, rozciąga się dolny poziomy przenośnik 7 i 7, w którym ruch elementów 1 jest wymuszony ruchomymi taśmami 8 i 8. Jedna ścianka boczna 9 kanału 6 jest dwuczęściowa, a w przerwie między częściami ścianki 9 porusza się pierwszy obrotowy element zaworowy 10 w postaci bryły stanowiącej płytkę o koliście wklęsłej lub opcjonalnie płaskiej powierzchni roboczej 11. Element 10 jest zamocowany na siłowniku pneumatycznym 12, a siłownik 12 jest przytwierdzony do suwaka 13 umieszczonego przesuwnie na prowadnicy 14 znajdującej się po tylnej stronie ramy 15, przy czym prowadnica 14 jest równoległa do ścianki bocznej 9. Pierwszy element zaworowy 10 wraz z siłownikiem 12 porusza się w szczelinie 16 utworzonej w ramie 15, równolegle do ścianki 9 kanału 6. Ruch posuwisto-zwrotny suwaka 13 zapewnia silnik 17 przytwierdzony również po tylnej stronie do ramy 15 i połączony z suwakiem 13 za pomocą cięgła 18. Druga ścianka boczna 19 kanału 6 jest pełna, a przy jej dolnym końcu znajduje się drugi obrotowy element zaworowy 20 w postaci bryły stanowiącej płytkę o koliście wklęsłej lub opcjonalnie płaskiej powierzchni roboczej 21, przy czym element 20 jest umieszczony na siłowniku pneumatycznym 22, zamocowanym stacjonarnie po tylnej stronie ramy 15. Pierwszy obrotowy element zaworowy 10 ma trzy pozycje robocze. W pierwszej pozycji jest ustawiony poziomo we wlocie kanału 6 tak, że wklęsła powierzchnia robocza 11 stanowi dno kosza 4. W drugiej pozycji roboczej element 10 jest ustawiony pod kątem 45 w wylocie kanału 6, a w trzeciej pozycji roboczej, występującej opcjonalnie, jest ustawiony poziomo poza kanałem 6 nad dolnym poziomym przenośnikiem 7. Drugi obrotowy element zaworowy 20 ma dwie pozycje robocze. W pierwszej pozycji roboczej jest ustawiony pod kątem 45 w wylocie kanału 6, a w drugiej pozycji roboczej, występującej opcjonalnie, jest ustawiony poziomo poza kanałem 6 nad dolnym poziomym przenośnikiem 7. Działanie zespołu zaworowego jest następujące. Po wypełnieniu kosza 4 elementami prętopodobnymi 1, co jest sygnalizowane przez czujnik wypełnienia ramienia 5 (fig. 4a), zostaje włączony silnik 17, który za pomocą cięgła 18 powoduje łagodne opuszczanie pierwszego elementu zaworowego 10
4 PL 217 391 B1 wraz z siłownikiem 12, przy czym znajdujące się na powierzchni roboczej 11 elementy prętopodobne 1 wypełniają sukcesywnie wnętrze kanału 6. Po osiągnięciu wylotu kanału 6 siłownik 12 przestawia element zaworowy 10 w drugą pozycję roboczą tak, że styka się końcem płytki z końcem płytki drugiego elementu zaworowego 20, ustawionego w pierwszej pozycji roboczej, a kanał 6 jest całkowicie wypełniony przepływem masowym (fig. 4b). W przypadku konieczności dalszego przesyłania elementów 1 przenośnikami 7 i 7, pierwszy element zaworowy 10 zostaje ustawiony siłownikiem 12 w trzeciej pozycji roboczej, a drugi element zaworowy zostaje ustawiony siłownikiem 22 w drugiej pozycji roboczej, co umożliwia przepływ masowy wspomagany taśmami 8 i 8 (fig. 4c). W przypadku konieczności dalszego przesyłania elementów 1 tylko w jedną stronę przenośnikiem 7, pierwszy element zaworowy 10 zostaje ustawiony siłownikiem 12 w trzeciej pozycji roboczej, a drugi element zaworowy 20 pozostaje w pierwszej pozycji roboczej, co umożliwia przepływ masowy wspomagany taśmami 8 (fig. 4d). W przypadku konieczności dalszego przesyłania elementów 1 tylko w jedną stronę przenośnikiem 7 pierwszy element zaworowy 10 pozostaje w drugiej pozycji roboczej, a drugi element zaworowy 20 zostaje ustawiony siłownikiem 22 w drugiej pozycji roboczej, co umożliwia przepływ masowy wspomagany taśmami 8 (fig. 4e). Zastrzeżenia patentowe 1. Zespół zaworowy do wstępnego napełniania, zbliżonego do pionowego, kątowego kanału transportującego przepływ masowy elementów prętopodobnych stosowanych w przemyśle tytoniowym, przy czym kątowy kanał jest umieszczony pomiędzy górnym, w zasadzie poziomym, przenośnikiem lub koszem samo wyładowującym i dolnym, w zasadzie poziomym, przenośnikiem lub urządzeniem odbierającym, a wzdłuż jednej ścianki bocznej kanału jest umieszczona prowadnica, do której jest zamocowany przesuwnie pierwszy obrotowy element zaworowy, wykonujący ruch posuwisto- -zwrotny pomiędzy wlotem i wylotem kanału, znamienny tym, że przy wylocie kanału (6), przy drugiej, przeciwległej ściance bocznej (19), jest zamocowany stacjonarnie, wraz z siłownikiem pneumatycznym (22), drugi obrotowy element zaworowy (20), przy czym drugi element (20) współdziała chronologicznie z pierwszym obrotowym elementem zaworowym (10), a pierwszy element zaworowy (10) jest zamocowany na prowadnicy (11) wraz z siłownikiem pneumatycznym (12) za pomocą suwaka (13). 2. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy obrotowy element zaworowy (10) ma trzy pozycje robocze, przy czym w pierwszej pozycji roboczej jest ustawiony zasadniczo poziomo we wlocie kanału (6), w drugiej pozycji roboczej jest ustawiony ukośnie w wylocie kanału (6), a w trzeciej pozycji roboczej jest ustawiony zasadniczo poziomo obok kanału (6). 3. Zespół zaworowy według zastrz. 2, znamienny tym, że pierwszy obrotowy element zaworowy (10) w drugiej pozycji roboczej jest ustawiony ukośnie pod kątem 45. 4. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi obrotowy element zaworowy (20) ma dwie pozycje robocze, przy czym w pierwszej pozycji roboczej jest ustawiony ukośnie w wylocie kanału (6), a w drugiej pozycji roboczej jest ustawiony zasadniczo poziomo obok kanału (6). 5. Zespół zaworowy według zastrz. 4, znamienny tym, że drugi obrotowy element zaworowy (20) w pierwszej pozycji roboczej jest ustawiony ukośnie pod kątem 45. 6. Zespół zaworowy według zastrz. 3 i 5, znamienny tym, że pierwszy element zaworowy (10) w drugiej pozycji roboczej jest dosunięty swoim końcem do końca drugiego elementu zaworowego (20) ustawionego w pierwszej pozycji roboczej tak, że obydwa elementy (10, 20) zamykają wylot kanału (6). 7. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że ruch posuwisto-zwrotny suwaka (13) wraz z pierwszym obrotowym elementem zaworowym (10) i siłownikiem pneumatycznym (12) zapewnia silnik (17) połączony z suwakiem (13) za pomocą cięgła (18). 8. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy obrotowy element zaworowy (10) ma postać bryły posiadającej jedną powierzchnię roboczą (11). 9. Zespół zaworowy według zastrz. 8, znamienny tym, że powierzchnia robocza (11) jest koliście wklęsła. 10. Zespół zaworowy według zastrz. 8, znamienny tym, że powierzchnia robocza (11) jest płaska. 11. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi obrotowy element zaworowy (20) ma postać bryły posiadającej jedną powierzchnię robocza (21).
PL 217 391 B1 5 12. Zespół zaworowy według zastrz. 11, znamienny tym, że powierzchnia robocza (21) jest koliście wklęsła. 13. Zespół zaworowy według zastrz. 11, znamienny tym, że powierzchnia robocza (21) jest płaska. Rysunki
6 PL 217 391 B1
PL 217 391 B1 7
8 PL 217 391 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)