RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206025 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 356983 (51) Int.Cl. A24C 5/52 (2006.01) A24C 5/35 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 06.11.2002 (54) Magazyn dla sztabkowych wyrobów przemysłu tytoniowego, zwłaszcza sztabek filtrowych oraz maszyna dla przemysłu tytoniowego, zwłaszcza do wytwarzania sztabkowych wyrobów, w szczególności papierosów lub filtrów (30) Pierwszeństwo: 09.11.2001, DE, 10154746.3 (73) Uprawniony z patentu: Hauni Maschinenbau AG, Hamburg, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: 19.05.2003 BUP 10/03 (72) Twórca(y) wynalazku: MANFRED DOMBEK, Dassendorf, DE MICHAEL HAUL, Kröppelshagen, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.06.2010 WUP 06/10 (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Alicja Rogozińska PL 206025 B1
2 PL 206 025 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest magazyn dla sztabkowych wyrobów przemysłu tytoniowego, zwłaszcza sztabek filtrowych, oraz maszyna dla przemysłu tytoniowego, zwłaszcza do wytwarzania sztabkowych wyrobów, w szczególności papierosów lub filtrów. Pod pojęciem sztabkowych wyrobów przemysłu tytoniowego" rozumie się także, poza sztabkami filtrowymi, na przykład papierosy, cygaretki lub cygara z filtrem lub bez filtru, do których to wyrobów, wynalazek można stosować w takim samym stopniu. Przy wytwarzaniu lub przetwarzaniu sztabkowych wyrobów przemysłu tytoniowego wyroby te lub ich części transportuje się pneumatycznymi przewodami przesyłowymi z jednej maszyny produkcyjnej do następnej maszyny. Przykładowo sztabki filtrowe transportuje się przy tym przewodem przesyłowym do magazynu, należącego na przykład do maszyny do nasadzania filtrów. W niemieckim opisie patentowym nr DE 35 38 660 C2 przedstawiony jest magazyn maszyny do nasadzania filtrów, do którego sztabki filtrowe transportuje się przez szyb poprzecznie do ich osi. Z tego magazynu sztabki filtrowe doprowadza się następnie do odbiorcy (maszyny do nasadzania filtrów). Niekorzystny jest tutaj transport sztabek filtrowych przeciwnie do ciężaru sztabek, znajdujących się już w magazynie, ponieważ sztabki muszą być wsuwane do magazynu od dołu. Przy takim wsuwaniu wrażliwe na uderzenia sztabki filtrowe mogą ulec uszkodzeniu, a nawet całkowitemu zgnieceniu. W amerykańskim opisie patentowym nr US 5,452,984 przedstawiony jest zasobnik, napełniany przez otwór za pomocą urządzenia napełniającego. Przy napełnianiu zasobnika sztabki filtrowe są układane na poszerzającej się, elastycznej taśmie, którą owinięte są sztabki w zasobniku. Jeden koniec taśmy jest zamocowany na otworze, drugi zaś nawinięty na bęben. W celu wyjęcia sztabek filtrowych z zasobnika kieruje się go do stanowiska odbiorczego, na którym sztabki filtrowe wyjmuje się przez ten sam otwór, przez który odbywa się napełnianie zasobnika. Taśma, owinięta wokół sztabek filtrowych w zasobniku, zostaje przy tym ponownie zwinięta. Celem wynalazku jest zaproponowanie magazynu, w którym zapewnione jest, że wyroby sztabkowe podlegają niewielkiemu obciążeniu mechanicznemu przy umieszczaniu ich w magazynie i podczas pracy, przy czym magazyn ma umożliwiać szybką wymianę filtrów papierosowych, na przykład przy zmianie marki papierosów. Magazyn dla sztabkowych wyrobów przemysłu tytoniowego, zwłaszcza sztabek filtrowych, z zasobnikiem oraz co najmniej jednym wlotem do umieszczania co najmniej jednego, doprowadzanego do zasobnika wyrobu, i co najmniej jednym wylotem do wydawania co najmniej jednego, umieszczonego w zasobniku wyrobu, przy czym na wylocie znajduje się bęben odbiorczy do wyjmowania sztabkowych wyrobów, zaś w zasobniku znajduje się element taśmowy, za pomocą którego kształtowana jest komora stała do umieszczenia zadanej ilości wyrobów, zaś po napełnieniu komory stałej kształtowana jest komora robocza, której objętość jest regulowana za pomocą elementu taśmowego, zaś przy napełnianiu komory roboczej długość elementu taśmowego jest zmienna, przy czym element taśmowy przylega do wyrobów, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przy kształtowaniu komory stałej element taśmowy ma najmniejszą długość. Korzystnie element taśmowy jest sprężysty i/lub elastyczny. Korzystnie jeden koniec elementu taśmowego jest umieszczony w zasobniku, zwłaszcza na dnie zasobnika. Korzystnie koniec elementu taśmowego jest osadzony ruchomo, zwłaszcza liniowo, w zasobniku. Korzystnie koniec elementu taśmowego jest osadzony ruchomo za pomocą urządzenia transportowego, zwłaszcza przenośnika taśmowego. Korzystnie urządzenie transportowe jest sterowane i/lub regulowane za pomocą jednostki sterującej i/lub regulacyjnej. Korzystnie element taśmowy jest naprężany za pomocą urządzenia naciągowego, zwłaszcza wielokrążka lub silnika. Korzystnie urządzenie naciągowe jest sterowane lub regulowane. Korzystnie magazyn zawiera co najmniej jedno urządzenie czujnikowe do napełniania i/lub opróżniania zasobnika. Korzystnie urządzenie czujnikowe jest połączone z urządzeniem transportowym i/lub urządzeniem naciągowym. Korzystnie wlot do doprowadzania wyrobów do zasobnika jest usytuowany w górnym obszarze poziomu napełnienia.
PL 206 025 B1 3 Korzystnie wlot ma postać bocznego elementu do wsuwania wyrobów. Maszyna przemysłu tytoniowego, zwłaszcza do wytwarzania sztabkowych wyrobów, w szczególności papierosów i/lub filtrów według wynalazku zawiera opisany powyżej magazyn. W magazynie według wynalazku komora stała stanowi zapas wyrobów względnie filtrów, który istnieje stale, by zapobiec obecności ułożonych poprzecznie wyrobów za stanowiskiem odbiorczym lub na stanowisku odbiorczym. Poza tym komora stała utrzymuje w stanie napełnienia wylot magazynu. Element taśmowy zapewnia kontrolę ułożenia wyrobów przy napełnianiu i opróżnianiu magazynu, dzięki czemu pakiet nie zawiera wyrobów ułożonych poprzecznie. Odpowiednio do stopnia napełnienia zasobnika wyrobami otaczający je element taśmowy może zmieniać swoją długość lub wielkość, co pozwala odpowiednio dopasowywać wielkość zasobnika podczas pracy magazynu. Zmienność komory stałej i wprowadzanie wyrobów w jej górnym obszarze umożliwia ponadto delikatne wsuwanie wyrobów (sztabek filtrowych), ponieważ przy wzroście liczby wyrobów w zasobniku następuje zwiększanie komory roboczej, w związku z czym ilość uszkodzeń wyrobów ulega istotnemu zmniejszeniu. Napełnienie komory stałej innymi wyrobami względnie sztabkami filtrowymi w razie zmiany marki personel może w krótkim czasie przeprowadzić ręcznie. Poza tym uwzględniono fakt, że mechaniczne obciążenie wyrobów w komorze stałej jest także niewielkie. Ogólnie rzecz biorąc, w rezultacie otrzymano magazyn o bardzo prostej, korzystnej i zwartej konstrukcji, ułatwiającej pierwsze napełnienie, na przykład przy zmianie marki, i zapewniającej delikatne traktowanie wyrobów w zasobniku. Utrzymanie stałej długości elementu taśmowego przy kształtowaniu komory stałej sprawia, że objętość tej komory jest dokładnie zdefiniowana, w związku z czym może on pomieścić zadaną na wstępie minimalną ilość wyrobów. Komora stała pozwala na optymalne wykorzystanie objętości zasobnika, ponieważ objętość komory stałej zostaje wyznaczona wówczas, gdy nie następuje już dalsza zmiana długości względnie wielkości elementu taśmowego. Ma to miejsce na przykład wówczas, gdy element taśmowy osiągnął swoją minimalną długość. W kolejnej postaci wykonania wynalazku przy napełnianiu komory roboczej długość elementu taśmowego jest zmienna. Pod pojęciem elementu taśmowego" rozumie się zwłaszcza ten odcinek taśmy, który owija wyroby, na przykład sztabki filtrowe, i za pomocą którego można ukształtować komorę stałą względnie komorę roboczą. Ponieważ komora robocza jest zmienna, zmienia się również długość elementu taśmowego, natomiast całkowita długość taśmy pozostaje stała. Aby przykładowo umożliwić delikatną obróbkę wyrobów, przy napełnianiu i opróżnianiu komory roboczej następuje zmiana długości elementu taśmowego, co pozwala osiągnąć zwarte ułożenie wyrobów w komorze roboczej, bez ich poprzecznego ustawienia. Ponadto obróbka wyrobów staje się jeszcze bardziej delikatna, jeżeli element taśmowy jest sprężysty i/lub elastyczny. Dzięki temu element taśmowy może dobrze przylegać do zewnętrznej warstwy względnie powierzchni grupy wyrobów. Umieszczenie jednego końca elementu taśmowego w zasobniku, zwłaszcza na dnie zasobnika, pozwala na kontrolę i delikatne manipulowanie wyrobami w całym zasobniku. Aby w zasobniku o bardzo dużej objętości zapewnić delikatną obróbkę wszystkim, znajdującym się tam wyrobom, korzystne jest, jeżeli koniec elementu taśmowego jest osadzony ruchomo, zwłaszcza liniowo, w zasobniku. Dzięki ruchomemu osadzeniu punktu zamocowania (końca elementu taśmowego) można dodatkowo oddziaływać na objętość komory roboczej i zmieniać ją, co umożliwia zmniejszenie działających na wyroby obciążeń mechanicznych, jeżeli przykładowo zastosuje się gęste upakowanie wyrobów przy stałej objętości zasobnika. W innej korzystnej postaci wykonania wynalazku koniec elementu taśmowego jest osadzony ruchomo za pomocą urządzenia transportowego, zwłaszcza przenośnika taśmowego. Koniec elementu taśmowego jest zamocowany na urządzeniu transportowym, w związku z czym koniec ten jest ruchomy. Jednocześnie urządzenie transportowe pozwala na zabieranie znajdujących się na nim wyrobów. W ten sposób przy większym zasobniku można delikatnie manipulować większą ilością wyrobów w zasobniku roboczym. Koniec elementu taśmowego jest wygodnie prowadzony na przykład wówczas, gdy urządzenie transportowe jest sterowane i/lub regulowane za pomocą jednostki sterującej i/lub regulacyjnej. Aby uzyskać ciasne ułożenie wyrobów w komorze roboczej, korzystne jest, jeżeli element taśmowy jest naprężany za pomocą urządzenia naciągowego, zwłaszcza wielokrążka lub silnika. Urządzenie naciągowe odpowiada za to, aby element taśmowy na całej swej długości stykał się z ze-
4 PL 206 025 B1 wnętrzną warstwą (powierzchnią) wyrobów w komorze zasobnika. Ponadto zapobiega to powstawaniu wybrzuszeń lub wypukłości w elemencie taśmowym i w komorze roboczej. Siły naciągu elementu taśmowego mogą być stałe lub zmienne, jeżeli urządzenie naciągowe jest sterowane lub regulowane. Korzystne jest również, jeżeli przy kształtowaniu komory stałej element taśmowy ma najmniejszą długość lub wielkość. Stopień napełnienia zasobnika względnie jego komory roboczej można skutecznie kontrolować, jeżeli magazyn zawiera co najmniej jedno urządzenie czujnikowe do napełniania i/lub opróżniania zasobnika. Jeżeli urządzenie czujnikowe jest połączone z urządzeniem transportowym i/lub urządzeniem czujnikowym, wówczas odpowiednio do stopnia napełnienia i obróbki wyrobów w zasobniku można zrealizować wyjątkowo delikatne przechowywanie wyrobów. Poza tym można przechowywać filtry w zależności od ich rodzaju. W alternatywnym rozwiązaniu wynalazku siła wsuwania wyrobów do zasobnika ulega zmniejszeniu, jeżeli wlot do doprowadzania wyrobów do zasobnika jest usytuowany w górnym obszarze poziomu napełnienia względnie w górnym obszarze komory roboczej. Niezawodne i delikatne doprowadzanie wyrobów można osiągnąć wówczas, gdy wlot ma postać bocznego elementu do wsuwania wyrobów. Ogólnie rzecz biorąc, następuje wyraźne obniżenie mechanicznych obciążeń wrażliwych na uszkodzenia wyrobów. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia magazyn w przekroju poprzecznym, fig. 2 - alternatywny przykład wykonania magazynu z fig.1, fig. 3 - inny przykład wykonania magazynu z fig. 1, zaś fig. 4 - odmienny wariant magazynu z fig. 3. Na opisanych poniżej figurach te same lub odpowiadające sobie części są opatrzone jednakowymi odnośnikami, w związku z czym pominięto ich ponowne przedstawienie. Na fig. 1 przedstawiony jest w przekroju magazyn 1 z zasobnikiem 2. Ponadto magazyn 1 ma następny przedział 20, który jest oddzielony od zasobnika 2 i w którym umieszczone jest urządzenie naciągowe 10 (patrz u dołu). Na magazynie 1 względnie na zasobniku 2 umieszczony jest ponadto z jednej strony podajnik 8 filtrów, który przez połączony przewód przesyłowy 9 odbiera sztabki filtrowe ze stanowiska wysyłania i wprowadza je do zasobnika 2 poprzecznie do osi przez wloty 3 podajnika 8. Urządzenie Zgłaszającego z podajnikiem filtrów i stanowiskiem ich wysyłania jest znane pod nazwą FILTROMAT. Na dnie zasobnika 2 w punkcie przegubowym 12 zamocowany jest na stałe jeden koniec elementu taśmowego 5 względnie taśmy 19. Drugi koniec taśmy 19 jest poprzez kilka (nie przedstawionych bliżej) elementów kierujących i prowadnic umieszczony w sąsiadującym z zasobnikiem 2 przedziale 20. Taśma 19 jest utrzymywana w stanie naprężonym za pomocą urządzenia naciągowego w postaci wielokrążka 10. Jeżeli w zasobniku 2 nie ma sztabek filtrowych, wówczas odcinek taśmy 19 jest utrzymywany pomiędzy punktem przegubowym 12 i punktem zwrotnym 21. Odcinek taśmy 19, utrzymywany pomiędzy punktem przegubowym 12 i punktem zwrotnym 21, jest nazywany elementem taśmowym 5. Długość elementu taśmowego 5 w zasobniku 2 jest zmienna zależnie od napełnienia zasobnika 2 sztabkami filtrowymi. Element taśmowy 5, utrzymywany pomiędzy punktem przegubowym 12 i punktem zwrotnym 21, dzieli zasobnik 2 na komorę stałą 6 i komorę roboczą 7. Przy napełnianiu zasobnika 2 sztabkami filtrowymi najpierw napełniona zostaje komora stała 6, w związku z czym dopiero po napełnieniu komory stałej 6 element taśmowy 5 wskutek postępującego napełniania sztabkami filtrowymi zwiększa swoją długość i formuje komorę roboczą 7. Element taśmowy 5, naprężony pierwotnie do linii prostej, staje się coraz bardziej zaokrąglony. Aby zapewnić prawidłowy start maszyny, na przykład maszyny do nasadzania filtrów, przy zmianie marki, w ramach której następuje również zmiana typu filtru, komorę stałą 6 napełnia się z reguły wcześniej ręcznie. W napełnianiu komory stałej 6 przeszkadzają ułożone poprzecznie sztabki filtrowe, wyjmowane przez wylot 4, na przykład za pomocą bębna odbiorczego na komorze stałej 6. Wsuwanie sztabek filtrowych z boku przez wlot 3 podajnika 8 w górnym obszarze zasobnika 2 powoduje znaczące obniżenie obciążeń mechanicznych, działających na wsuwane sztabki filtrowe, ponieważ zmienna długość elementu taśmowego 5 pozwala na ciągłe dopasowywanie komory roboczej 7 do stopnia napełnienia i typu filtru podczas pracy maszyny. W komorze roboczej 7 uzyskuje się dzięki temu zwarte ułożenie filtrów, co zaznaczono w postaci pakietu 18 w komorze roboczej 7. Podczas prób okazało się, że sztabki filtrowe w komorze roboczej 7 przy wzroście stopnia napeł-
PL 206 025 B1 5 nienia są przemieszczane, jednak ich położenie względem siebie praktycznie nie ulega zmianie lub zmiana ta jest bardzo nieznaczna, co powoduje obniżenie obciążenia mechanicznego. Okazało się przy tym w szczególności, że pakiet 18 filtrów wykonuje pewien rodzaj ruchu tocznego. Oznacza to, że sztabki filtrowe w magazynie względnie w komorze roboczej 7 nie doznają istotnych zmian położenia względem siebie. Ponadto w przedziale 20 urządzenia naciągowego 10 umieszczone są zapory świetlne, stanowiące urządzenia czujnikowe 15 do odczytu stanu napełnienia magazynu, aby na podstawie wysokości obciążnika względnie obciążników wielokrążka wysyłać odpowiednie sygnały do układu sterowania podajnikiem filtrów, połączonego przewodem przesyłowym 9 z magazynem 1. Zależnie od typu filtru na wielokrążku 10 można umieszczać różne obciążniki. W alternatywnym przykładzie wykonania magazynu 1 z fig. 1 zamiast wielokrążka 10 zastosowany jest silnik 11, który poprzez sterowany momentem silnik wspomagający działa na taśmę 19 względnie element taśmowy 5 z określoną siłą, którą można zadać na wstępie. Siła ta może być określona w zależności od typu filtru i od stanu napełnienia komory roboczej 7. Stan napełnienia można kontrolować poprzez pomiar przyrostów na silniku 11. Ponadto można, zmieniając momenty na silniku 11 za pomocą odpowiedniego układu sterowania lub regulacji, przenosić ruch przez taśmę 19 na pakiet 18 filtrów. Ukazany na fig. 3, alternatywny przykład wykonania magazynu 1 pozwala napełnić większy zasobnik 2. Zamiast w stałym punkcie przegubowym 12 jeden koniec taśmy 19 względnie elementu taśmowego 5 jest osadzony ruchomo na urządzeniu transportowym 14 w postaci przenośnika taśmowego. Przy napełnianiu komory roboczej 7 przenośnik taśmowy, pełniący rolę urządzenia transportowego 14, jest sterowany przez urządzenie czujnikowe 16 w postaci zapory świetlnej, usytuowanej wzdłuż zasobnika 2. Urządzenie czujnikowe 16 odczytuje wysokość upakowania sztabek filtrowych w komorze roboczej 7. Gdy osiągnięta zostanie określona wysokość względnie określony poziom, wówczas przenośnik taśmowy przemieszcza się w lewo, co powoduje zmniejszenie wysokości w komorze roboczej 7. Wskutek ruchu urządzenia transportowego 14 w postaci przenośnika taśmowego powiększa się objętość komory roboczej 7. Przy opróżnianiu komory roboczej 7 kolejne urządzenie czujnikowe 17, ustawione poprzecznie względem pierwszego urządzenia czujnikowego 16, kontroluje obszar wsuwania w pobliżu podajnika 8 filtrów. Gdy w komorze roboczej 7 zostaną wykryte puste przestrzenie lub poziom napełnienia komory ulegnie obniżeniu, wówczas taśmowe urządzenie transportowe 14 przemieszcza się z powrotem (w prawo). Do sterowania lub regulacji urządzenia transportowego 14 służy odpowiedni układ sterowania lub regulacji. Zaleta przedstawionego na fig. 3 magazynu 1 polega na tym, że objętość zasobnika 2 można zwiększać i zmniejszać, wydłużając komorę roboczą 7. Jako urządzenie naciągowe dla taśmy 19 można zastosować zarówno wielokrążek 10 (fig. 3), jak też silnik przyrostowy 11 (fig. 4). Wynalazek pozwala na przechowywanie w magazynie delikatnych wyrobów przemysłu tytoniowego (na przykład sztabek filtrowych) w sposób, zabezpieczający je przed uszkodzeniem. Magazyn według wynalazku można zastosować w maszynach do nasadzania filtrów, a także w podwójnym urządzeniu zasypowym. Zastrzeżenia patentowe 1. Magazyn dla sztabkowych wyrobów przemysłu tytoniowego, zwłaszcza sztabek filtrowych, z zasobnikiem oraz co najmniej jednym wlotem do umieszczania co najmniej jednego, doprowadzanego do zasobnika wyrobu, i co najmniej jednym wylotem do wydawania co najmniej jednego, umieszczonego w zasobniku wyrobu, przy czym na wylocie znajduje się bęben odbiorczy do wyjmowania sztabkowych wyrobów, zaś w zasobniku znajduje się element taśmowy, za pomocą którego kształtowana jest komora stała do umieszczenia zadanej ilości wyrobów, zaś po napełnieniu komory stałej kształtowana jest komora robocza, której objętość jest regulowana za pomocą elementu taśmowego, zaś przy napełnianiu komory roboczej długość elementu taśmowego jest zmienna, przy czym element taśmowy przylega do wyrobów, znamienny tym, że przy kształtowaniu komory stałej (6) element taśmowy (5) ma najmniejszą długość. 2. Magazyn według zastrz. 1, znamienny tym, że element taśmowy (5) jest sprężysty i/lub elastyczny.
6 PL 206 025 B1 3. Magazyn według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jeden koniec elementu taśmowego (5) jest umieszczony w zasobniku (2), zwłaszcza na dnie zasobnika (2). 4. Magazyn według zastrz. 3, znamienny tym, że koniec elementu taśmowego (5) jest osadzony ruchomo, zwłaszcza liniowo, w zasobniku (2). 5. Magazyn według zastrz. 4, znamienny tym, że koniec elementu taśmowego (5) jest osadzony ruchomo za pomocą urządzenia transportowego (14), zwłaszcza przenośnika taśmowego. 6. Magazyn według zastrz. 5, znamienny tym, że urządzenie transportowe (14) jest sterowane i/lub regulowane za pomocą jednostki sterującej i/lub regulacyjnej. 7. Magazyn według zastrz. 1, znamienny tym, że element taśmowy (5) jest naprężany za pomocą urządzenia naciągowego (10), zwłaszcza wielokrążka lub silnika. 8. Magazyn według zastrz. 7, znamienny tym, że urządzenie naciągowe (10) jest sterowane lub regulowane. 9. Magazyn według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedno urządzenie czujnikowe (15, 16, 17) do napełniania i/lub opróżniania zasobnika (2). 10. Magazyn według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie czujnikowe (15, 16, 17) jest połączone z urządzeniem transportowym i/lub urządzeniem naciągowym. 11. Magazyn według zastrz. 1, znamienny tym, że wlot (3) do doprowadzania wyrobów do zasobnika (2) jest usytuowany w górnym obszarze poziomu napełnienia. 12. Magazyn według zastrz. 1 albo 14, znamienny tym, że wlot (3) ma postać bocznego elementu do wsuwania wyrobów. 13. Maszyna przemysłu tytoniowego, zwłaszcza do wytwarzania sztabkowych wyrobów, w szczególności papierosów i/lub filtrów, znamienna tym, że zawiera magazyn (1) według jednego lub kilku zastrz. 1 do 15.
PL 206 025 B1 7 Rysunki
8 PL 206 025 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.