长棒状物料的储存-输送装置,及控制大流量及充填和清空长棒状物料的储存-输送装置的方法

摘要

设有多条输送带(7、8、11、23、25、29)及一容量可变的储存空间(2)的装置，所述容量可变的储存空间设有一入口(3)及一出口(4)，并形成于一下层(5)及一上层(6)这两个邻近层，其以一共有背板(9)封闭，背板固定设置于一滑道(13)并往复运动，其凹面(10)在所述储存空间(2)的一面由一输送带(11)形成，一固定设置于滑道(13)的旋臂的旋转轴心同轴于所述背板(9)的所述凹面(10)的曲率中心，在所述入口(3)摆动地设置有一阀元件(18)及一摆动限幅器(26)以移动棒状物料(1)，在所述出口(4)摆动地设置有阀元件(20)。此外本发明示出了一种在烟草工业产品生产线的装置中控制储存空间(2)的大流量的方法、以及储存空间(2)的自动充填及清空方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于长棒状物料，特别是烟草业产品的储存-输送装置，其设于一生产所述产品的生产线的供给装置及接收装置之间，及一控制棒状物料的大流量的方法，其包括一用于储存-输送装置，且容量可变的储存空间的自动充填及清空。

背景技术

在生产或处理烟草业中的棒状物料，特别是滤棒时，有需要在大流量的路径中使用中间储存装置，以补偿来自供给装置的棒的数目及被接收装置接收的棒的数目之间的瞬时差异。由于技术上的原因，最优选使用以“先进先出”原则操作的储存装置，因其容许对生产线中的产品流量，特别是滤棒停留于储存空间的时间可完全控制。大型而昂贵且容量可变的缓冲储存装置，如US 6,422,380的专利说明书中所述的储存装置，不适合在滤棒种类经常改变的情况下使用，因为其会浪费掉在滤棒种类改变前，储存装置中剩余的大量滤棒。欧洲专利申请EP1310178中说明了一基于“先进后出”，设有一储蓄器及一滤棒入口及出口的滤棒储存装置，其中储蓄器中设有一用以形成一永远存有一定数目滤棒的固定腔室的线带元件，而储蓄器中的一储蓄空间会根据需要以一线带元件改变形状，而线带元件的长度是可变的，并适应自入口进入的滤棒数目及自出口被接收的滤棒数目之间的差异。在一相反情况中，即出口需要的滤棒多于自入口进入的滤棒时，所述线带元件缩短以配合腔室中滤棒的减少。在其说明中，示出了不同长度的腔室，其需要以不同的控制系统控制所述线带元件。在另一欧洲专利申请EP1256284中示出了一用以输送一堆香烟至一包装机器的料斗的输送带装置，其于需要时能变为一基于“先进先出”原则的储存装置。一引领一堆香烟流移动的横向通道的上壁被旋转地配置成向上升起并向流动方向位移，而一位于横向流动转变为纵向流动的位置的拱形通道的顶壁，则被铰接于所述横向通道的末段及所述料斗的外壳之间。当料斗接收的滤棒的数目相对自横向通道离开的滤棒的数目下降时，所述旋转配置的上壁向上升起，并在需要时向前位移以在所述料斗上方造成能收集过剩香烟的储存空间。欧洲专利EP557933示出了稍为不同但基于类似“先进先出”系统的储存装置。根据此发明，在一制造棒状物料的机器及一包装机器之间，设有形成一圆形输送带的储存空间，其圆周断开，而在输送带两端之间设有一开口，以容许把物料输送至连接至一包装机的接收输送带的下方的一输送带，及通过一倾斜的输送带把物料自包装机输送输送至所述圆形输送带上。所述装置设有分布于被输送的物料的整个路径上的感应器。感应器会控制物料供给及需求的平衡，而物料会自连接于制造机的输送带输送至连接于包装机的输送带，不会经过所述圆形输送带，但会利用旋转地设有杠杆的特殊阶式组件以补偿感应器各自检测到的小流量波动。当感应器检测到物料的供给及需求间的差异很大时，物料会被输送至所述圆形输送带，在需要时物料会自其被输送至连接于包装机的输送带。日本专利JP58-60982示出了一较为简单、基于“先进先出”原则的装置，其能于棒状物料的大流量的路径中形成瞬时储存容器，包括多个不同方向的流动层，而每一层中的香烟堆的高度可被改变。与本发明最近似的装置是一在英国专利GB985663中公开，用以把香烟自一装造机输送至包装机的装置。所述装置设有一分为上部及下部的储存空间，香烟输送自一装造机输送至上部，并自下部输送至一包装机。储存空间的末端由一半圆形背板形成，其中在储存空间那边的所述背板的凹部半径对应所述储存空间每一层的高度，而所述储存空间的阔度比所输送的香烟的长度稍大。输送香烟的通道、入口、所述上部及下部的底部及储存空间的出口均设有输送带，香烟会在输送带上成堆地被输送。同样地，所述储存空间的背板的凹部表面包围设有输送带。在端板及形成所述储存空间上部的底部的输送带之间设有一阔度不变的开口，以容许香烟流动至所述储存空间的下部。所述开口设置于一支架当中，所述背板固定设置于所述支架，而所述开口的另一边设有一所述储存空间上部的输送带的返回辊，返回辊架设于所述端板上，其中所述输送带能根据所需要的储存容量改变长度。当需要较大的储存容量时，所述支架、端板、开口及输送带会移离所述入口，而当需要较小的储存容量时，所述支架会移向所述出口，其中所述储存空间的所述入口及出口设有控制容量改变的感应器。所述储存空间的容量取决于所述装造机及/或包装机的停止或减慢操作。

发明内容

本发明的目的是建造一种长棒状物料的储存-输送装置，其设于一条把物料自一供给装置输送至一接收装置的输送线中，设有多条大致水平及垂直的输送带，及设有一个容量可变的储存空间，所述储存空间以位于两个邻近层的所述输送带组成，并设有一入口及一出口，由一共有背板封合，所述背板可滑动地架设以令其平行于所述水平输送带往复运动，而所述背板在所述储存空间一面的凹面由一链式输送带形成。根据本发明，所述装置设有一架设于一滑道的旋臂，其旋转轴同轴于固定设置于所述滑道的背板的凹面的曲率中心，而储存空间的入口摆动地架设有一入口阀元件及一摆动限幅器以限制棒状物料的位移，在所述储存空间的出口则摆动地架设有一出口阀元件。所述旋臂的长度对应所述背板的所述凹面的曲率半径，所述背板在与一旋转轴相距一段与所述旋臂的长度相对应的距离的位置架设于所述滑道。所述旋臂的两侧设有充填感应器，充填所述旋臂附近范围的棒状物料大流量。入口阀元件的一工作表面和出口阀元件的一工作表面均形成一圆形的扇面，所述圆形的半径对应于所述背板的所述凹面的曲率半径。所述滑道在所述旋臂的旋转轴心及所述背板的凹面之间形成一个空的空间，其形成一用以在所述储存空间的层之间输送棒状物料的开口。所述滑道的其它部分的水平面上架设有一内部输送带。在所述内部输送带上，所述储存空间的所述出口前设有一向上倾斜的输送带。所述储存空间的一上壁由一上方输送带形成，而所述储存空间的一下壁由一下方输送带形成。一输送棒状物料至所述储存空间的所述入口的通道由两条平行的入口输送带组成。一自所述储存空间的所述出口接收棒状物料的通道由两条平行的出口输送带组成。在所述储存空间的所述上方输送带及一上方出口输送带之间，有一设有位置感应器的摆动遮盖。个别可动组件及/或可动组件组由独立马达驱动。此一结构使棒状物料首先向一水平方向移动，接着向一相反方向移动，令所述储存空间的入口及出口可靠近地设置并使所述装置能轻易地配合任何供给装置及接收装置的配置使用，且就生产线的配置而言，所述容量可变的储存空间的长度能不受限制。由于所述储存空间的每一部分均使用输送带，在所述储存空间的充填及清空时，大流量能得到一致的带动。在容量短暂地改变的时候，棒状物料相对彼此之间不会出现较大的移位。摆动阀元件的工作表面的形状配合所述背板的凹面及所述上方遮盖的曲率，令大流量的路径能平稳地改变。

本发明的方法涉及一种在烟草工业产品生产线的棒状物料储存-输送装置中控制大流量及自动充填及清空容量可变的储存空间的方法，其中所述容量可变的储存空间形成于两个邻近层，而层与层之间棒状物料的大流量的方向为与重力方向相反的方向。根据本发明，在将输送自一供给通道的棒状物料经所述储存空间的一入口充填所述储存空间的一入口腔后，一摆动限幅器会被升至其最高的极限位置以作表示，一入口阀元件会被移开，而流面会压向一位处于其最下方垂直位置的旋臂，而所述旋臂在接收所述摆动限幅器的讯号后，会以一对应棒状物料流入所述储存空间的所述入口的速度的速度旋转地移向一背板，而所述背板的一链式输送带会同时运转，其设有交叉凸出物并帮助大流量通过一滑道的一开口，而在充填所述储存空间的一最小容量后，所述旋臂沿着所述滑道停在一水平位置，一出口阀元件接着自所述储存空间的一出口被移开，因而大流量的流面在一向上倾斜的输送带及所述接收通道的出口输送带运转的同时进入一接收通道。当一供给装置的输出比一接收装置的输入大时，所述容量可变的储存空间会自动增大容量，使所述滑道及所述背板向棒状物料自所述供给通道通过所述储存空间的所述入口的输送方向移动，其移动速度使所述储存空间的出口处的大流量的标称压力保持不变，其中所述旋臂仍然沿着所述滑道停留在一水平位置，而所述滑道的一内部输送带、所述向上倾斜的输送带、所述储存空间壁部的一上方输送带和一下方输送带、及所述背板的所述链式输送带各自以一使所述储存空间中的棒状物料正确排列的速度移动，此一状态持续至所述储存空间达致最大的容量，而对应地所述滑道亦已到达末端位置。在所述储存空间的自动清空，特别是在棒状物料的种类改变时，在一跟随着一大流量堆的清空装置出现时开始，所述清空装置的出现令所述入口阀元件关闭所述储存空间的所述入口，而在其开始时，所述滑道及所述背板向与棒状物料通过所述出口移至所述接收通道的方向相同的方向移动，以减少所述储存空间的容量并所述出口阀元件会被移开，其移动速度使所述储存空间的所述出口处的大流量的标称压力保持不变，其中所述旋臂仍然沿着所述滑道处于一水平位置，而所述滑道的所述内部输送带、所述储存空间壁部的所述上方输送带和所述下方输送带、及所述背板的所述链式输送带均以一合适的速度移动以保持所述储存空间内的棒状物料正确排列，此一状态持续至所述滑道返回对应所述储存空间维持大流量的最小容量的位置，所述旋臂接着开始向所述入口腔的方向旋转并移走其中的棒状物料，并继续旋转直至到达其于所述储存空间的所述上壁的所述输送带的末端的最高垂直位置，接着所述储存空间的所述壁部的所述上方输送带和所述下方输送带会停下，所述滑道的所述内部输送带及所述背板的所述链式输送带会停下，而所述滑道接着会向棒状物料流向所述接收通道的方向进一步移动，其中所述旋臂仍然处于其最高垂直位置并把余下的棒状物料在所述向上倾斜的输送带及所述接收通道的所述出口输送带运作的同时自所述储存空间的所述出口移除。此一控制所述装置的方法使其在进入及被接收的棒状物料的数目短暂变动时，能轻易及自动地修正大流量。

附图说明

本发明的目的于一实施例中示出，其中图1为设于一条把棒状物料自一供给装置(图中未示)输送至一接收装置(图中未示)的输送线的储存-输送装置的示意图，其处于开始输送自供给装置输送棒状物料的状态。图2为图1中的装置将棒状物料充填至一容量可变的储存空间的入口腔物料之后的示意图。图3为图1中的装置的储存空间的最小容量被充填后的示意图。图4为图1中的装置在供给装置及接收装置间的大流量一致时的示意图。图5为图1中的装置在接收装置停止接收物料后容量增大的示意图。图6为图5中的装置在供给装置停止供给物料后的示意图。图7为图6中的装置在如图4所示，储存空间容量降低至最小时的示意图。图8为图7中的装置的储存空间入口关闭后的示意图。图9为图8中的装置的入口腔被清空后的示意图。图10为图9中的装置在储存空间最小容量被清空后的示意图。图11为图10中的装置在清空余下物料时的示意图。图12为装置准备好收集另一种类的物料的示意图。

具体实施方式

储存-输送装置设置于一条输送棒状物料1的输送线的供给装置及接收装置之间，其具有一容量可变的储存空间2，容量可变的储存空间2设有一入口3及一出口4，其中所述储存空间2位于下层5和上层6这两个邻近层。一上方输送带7形成所述储存空间2的上壁而一下方输送带8形成所述储存空间2的下壁。所述储存空间2的两层5及6共有的一背板9，背板9在所述储存空间2内部的一面有一由一设有交叉凸出物12的链式输送带11形成的凹面10。所述背板9固定设置于滑道13，滑道13沿一平面往复运动，所述平面分隔下层5及上层6，并形成所述储存空间2的对称面。所述滑道13上架设有一旋臂14，其轴心15同轴于所述背板9的凹面10的曲率中心。所述滑道13在所述旋臂14的轴心15及所述背板9的凹面10之间有一空的空间，其形成一用以在所述储存空间2的所述下层5及上层6间输送物料1的开口16。所述滑道13其它部分的水平面形成一内部输送带17。所述旋臂14的长度大约相等于所述凹面10的曲率半径，其中所述背板9在与所述旋转轴心15相距一段与所述旋臂14的长度相对应的距离的位置设于所述滑道13。所述储存空间2的所述入口3摆动地设有一入口阀元件18，其工作表面19形成一圆形的扇面，该圆形的半径与所述背板9的所述凹面10的曲率半径相对应。所述储存空间2的所述出口4摆动地设有一出口阀元件20，其工作表面21形成一圆形的扇面，该圆形的半径与所述背板9的所述凹面10的曲率半径相对应。一输送棒状物料1至所述储存空间2的所述入口3的通道22由两条平行的入口输送带23组成，而一接收棒状物料1的通道24由两条平行的出口输送带25组成。在所述储存空间2的所述入口3，所述上方入口输送带23末端架设有一限制物料1的流量的摆动限幅器26的轴心，摆动限幅器26设有一位置感应器，并在被向上流动的物料1推起后形成一所述储存空间2的入口腔27。在所述储存空间2的所述出口4，所述上方输送带7的末端架设有一上方摆动遮盖28的轴心，其配合于一设于所述储存空间2的上方输送带7末端的位置感应器。在所述内部输送带17上方，所述储存空间2的所述出口4处架设有一向上倾斜的输送带29，其将物料1输送至接收通道24。上述所有可动组件或组件组，即所述输送带7、8、11、23、25、29，所述阀元件18、20，所述滑道13及所述旋臂14皆由图中未示的独立马达驱动。优选地，所述旋臂14两侧均设有充填感应器30，以在所述旋臂14旋转过快或过慢时检测所述旋臂14附近的空的空间。在每次改变被输送的物料的种类后，一清空装置31会被用来移除物料1。

以下将描述本发明的运作。所述装置开始运作前所述旋臂14处于其最低垂直位置，所述出口4被所述上方阀元件20封闭，所述入口3为开启，所述摆动限幅器26为横置，而所述滑道13处于一令所述旋臂14的所述轴心15大致处于一连接所述上方输送带7及所述下方输送带8的末端的平面中的位置。在一供给装置启动后，物料1沿一供给通道22被输送，而所述储存空间2的入口腔27的入口输送带23开始运作。物料1的流面压向所述旋臂14并逐渐升起所述摆动限幅器26。在充填所述入口腔27后，所述摆动限幅器26的一位置感应器发出讯号，所述旋臂14开始旋转，接着链式输送带11亦开始运作，链式输送带11设有交叉凸出物12，以帮助物料1从所述储存空间2的下层5通过所述滑道13的开口16输送到上层6。与此同时充填感应器30检测所述旋臂14附近的空的空间，空的空间在旋转过慢或过快时可能出现。在充填所述储存空间2的最小容量后所述旋臂14变成沿所述滑道13水平设置。所述上方阀元件20自所述出口4移走，接着所述向上倾斜的输送带29及所述出口输送带25开始运作。物料1沿所述接收通道24移动至一接收装置。当供给装置及接收装置的工作效率相同时，所述滑道13不会改变位置；而当所述装置的输出不同时，所述滑道13改变其位置，令所述储存空间2的容量改变。当所述储存空间2的容量增加时，所述滑道13向与物料1进入所述储存空间2的下层5时相同的方向移动，同时所述上方输送带7、所述下方输送带8及所述滑道13的所述内部输送带17运作。当所述储存空间2的容量降低时，所述滑道13向与物料1离开所述储存空间2的上层6时相同的方向移动，而入口输送带23会停止或减慢。当对物料1的需求比供应装置的输出小时，所述输送带25的速度会减低而所述滑道13向与物料1进入所述储存空间2时相同的方向移动。如所述滑道13的移动速度未有正确计算，大流量中的压力可能会瞬间上升，而于上方遮盖28的感应器将会检测到所述上升。来自所述感应器的有关其位置的资讯将被用来调整所述滑道13的移动速度。所述储存空间2的自动清空，例如在物料1的种类改变后，会在清空装置31进入所述储存空间2的所述入口3时开始，使下方阀元件18封闭所述入口3。如所述储存空间2在当时的容量为大，所述容量会在所述滑道13移至一对应所述储存空间2最小容量的位置时减少。接着所述旋臂14开始转动并首先把物料1移出所述入口腔27，跟着移出包括所述开口16的所述储存空间2的最小容量，而所述输送带23则停止运动。接着所述旋臂14会处于其最高垂直位置，所述输送带7及8、所述内部输送带17及所述链式输送带11会被停止，而所述滑道13会继续向同一方向移动并令所述旋臂14把所有余下的物料1自所述出口4移出至所述接收通道24，而所述出口输送带25及向上倾斜的输送带29则继续运作。