ЦЕНТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРЖНЕОБРАЗНЫХ ИЗДЕЛИЙ ТАБАЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Российский патент 2019 года по МПК A24C5/47 

Изобретение относится к способу смещения стержнеобразных изделий и к устройству для смещения стержнеобразных изделий.

Способ и устройство согласно изобретению могут быть использованы в машинах табачной промышленности на барабанных транспортерах, имеющих канавки для транспортировки отдельных стержнеобразных изделий или групп стержнеобразных изделий. Стержнеобразные изделия могут удерживаться в канавках посредством внешнего направляющего кожуха или посредством отрицательного давления, подаваемого к отверстиям, выполненным в днищах канавок. Кроме того, можно смещать изделия вдоль канавок для установки их положения перед следующей операцией, которой они будут подвергнуты. Например, это может быть резка изделий внутри того же самого транспортера или передача всей подготовленной группы изделий в следующую конвейерную установку, где они будут обернуты в оберточный материал.

Из уровня техники известен документ US3094128 (US'128), раскрывающий устройство для смещения стержнеобразных изделий в канавках барабанного транспортера. Устройство согласно US'128 содержит скользящие толкательные элементы, смещающие стержнеобразные изделия внутри канавки барабанного транспортера. Толкательные элементы известного решения толкают до упора под фиксированным углом посредством поворотного толкающего элемента. Устройство реализует способ выравнивания положения стержнеобразных изделий и может быть использовано в случае стержнеобразных изделий постоянной длины. Проблема, остающаяся нерешенной в уровне техники, заключается в том, как обеспечить толкание до упора стержнеобразных изделий разной длины, в частности, существует проблема центрирования стержнеобразных изделий разной длины, т.е. такое позиционирование изделий в канавках барабанного транспортера при котором центры стержнеобразных изделий или групп стержнеобразных изделий были бы расположены по существу в общей плоскости.

Изобретение относится к способу смещения стержнеобразных изделий, в котором по меньшей мере одно стержнеобразное изделие или группу стержнеобразных изделий транспортируют в канавке, расположенной на периферии барабанного транспортера, причем длины стержнеобразных изделий или общие длины групп стержнеобразных изделий в каждой из канавок могут варьироваться, при этом толкающий узел, принудительно перемещающий стержнеобразные изделия, смещают в направлении по существу поперек оси канавки барабанного транспортера, и толкающий узел имеет поверхности, расположенные под углом относительно оси канавки барабанного транспортера. Способ согласно изобретению отличается тем, что стержнеобразные изделия или группы стержнеобразных изделий аксиально смещают в канавках с помощью поверхностей толкающего узла.

Способ согласно изобретению отличается тем, что стержнеобразные изделия или группы стержнеобразных изделий аксиально смещают в канавках непосредственно с помощью поверхностей толкающего узла.

Способ согласно изобретению отличается тем, что по меньшей мере два толкающих узла, установленные на обеих сторонах канавки барабанного транспортера, смещают в направлении по существу поперек оси стержнеобразного изделия или группы стержнеобразных изделий, при этом с помощью поверхностей толкающего узла, расположенных на обеих сторонах канавки барабанного транспортера, усилие, прикладываемое толкающим узлом, направляют на стержнеобразные изделия так, что центры стержнеобразных изделий или групп стержнеобразных изделий в канавках барабанного транспортера располагаются по существу в общей плоскости.

Изобретение также относится к устройству для смещения стержнеобразных изделий разной длины или групп стержнеобразных изделий разной общей длины на барабанном транспортере, содержащему толкающий узел, установленный под углом к оси поворота барабанного транспортера и выполненный с возможностью принудительного перемещения стержнеобразных изделий, причем толкающий узел содержит поворотные толкающие элементы для смещения стержнеобразных изделий. Устройство согласно изобретению отличается тем, что толкающий узел установлен с возможностью перемещения в направлении по существу поперек оси канавки барабанного транспортера так, чтобы смещать стержнеобразные изделия или группы стержнеобразных изделий внутри канавки барабанного транспортера путем давления поверхностей толкающего узла на концы стержнеобразного изделия.

Устройство согласно изобретению отличается тем, что толкающий узел установлен с возможностью перемещения в направлении по существу поперек оси канавки барабанного транспортера так, чтобы смещать стержнеобразные изделия или группы стержнеобразных изделий внутри канавки барабанного транспортера путем давления поверхностей толкающего узла непосредственно на концы стержнеобразного изделия.

Устройство согласно изобретению отличается тем, что содержит по меньшей мере два толкающих узла, установленных под углом к оси канавки на обеих сторонах канавки барабанного транспортера, причем толкающие узлы установлены с возможностью перемещения в направлении по существу поперек оси канавки барабанного транспортера так, чтобы смещать стержнеобразные изделия или группы стержнеобразных изделий внутри канавки барабанного транспортера так, чтобы центры стержнеобразных изделий или групп стержнеобразных изделий в канавках барабанного транспортера были расположены по существу в общей плоскости.

Устройство согласно изобретению отличается тем, что контакт поворотных толкающих элементов толкающего узла со стержнеобразными изделиями или группами стержнеобразных изделий осуществляется посредством пружины.

Устройство согласно изобретению отличается тем, что поворотные толкающие элементы имеют поверхности, выбранные из группы: коническая, сферическая, цилиндрическая, параболоидная поверхность.

Благодаря использованию по меньшей мере двух толкающих узлов, действующих симметрично с обеих сторон на группу стержнеобразных изделий, достигается полезный эффект центрирования стержнеобразных изделий в результате того, что усилия со стороны периферических поверхностей толкающих элементов действуют на передние поверхности изделий на одних и тех же участках канавки. Поскольку толкающие узлы жестко соединены друг с другом, система находит точку силового равновесия и фиксирует свое положение, когда стержнеобразное изделие или группа стержнеобразных изделий центрируется между толкающими элементами.

Раскрытое устройство согласно изобретению обладает очень простой конструкцией и в то же время надежно в работе. Устройство позволяет размещать стержнеобразные изделия разной длины, что избавляет от необходимости их точной сортировки по длине.

Сущность изобретения поясняется на примере предпочтительного варианта его осуществления, проиллюстрированного на чертежах, на которых:

фиг. 1 показывает барабанный транспортер в осевой проекции;

фиг. 2а, 2b показывают осевой разрез транспортера с фиг. 1 на начальном и конечном этапах смещения стержнеобразных изделий в канавке транспортера в первом варианте осуществления;

фиг. 2с показывает осевой разрез транспортера с фиг. 1 на начальном этапе смещения стержнеобразных изделий в канавке транспортера в первом варианте осуществления с использованием промежуточного элемента;

фиг. 3а, 3b показывают осевой разрез транспортера с фиг. 1 на начальном и конечном этапах смещения стержнеобразных изделий в канавке транспортера во втором варианте осуществления;

фиг. 4а, 4b показывают осевой разрез транспортера с фиг. 1 на начальном и конечном этапах смещения стержнеобразных изделий в канавке транспортера в третьем варианте осуществления;

фиг. 5 показывает стержень, состоящий из множества стержнеобразных изделий;

фиг. 6 показывает отдельное стержнеобразное изделие;

фиг. 7 показывает второй вариант барабанного транспортера в осевой проекции.

Барабанный транспортер 1 с фиг. 1, 2a, 2b содержит барабан 2, выполненный с возможностью вращения вокруг оси X вращения. Барабан 2 имеет на своей периферии множество канавок 3 для транспортировки стержнеобразных изделий 4 поперек оси изделий 4, причем канавки 3 расположены параллельно оси X вращения барабана 2. Стержнеобразные изделия 4 помещаются внутрь канавок 3 барабана 2, причем в общем случае изделия 4 помещаются внутрь канавок 3 с помощью предшествующего транспортера. На фиг. 2а показано стержнеобразное изделие 4 в виде многоэлементного стержня, иными словами, оно представляет собой группу стержнеобразных изделий, соединенных общим оберточным материалом. Многоэлементный стержень 4, показанный на фиг. 5, образован стержнеобразными изделиями 4А, 4В и 4В', расположенными с чередованием вдоль оси (половина изделия 4В), и обернут общим оберточным материалом 5. Стержнеобразные изделия обычно удерживаются в канавках посредством отрицательного давления, подаваемого через отверстия, расположенные вдоль канавок 3 (отверстия отрицательного давления не показаны). В показанном варианте осуществления изобретения концы 4С стержнеобразных изделий 4B' выступают за передние поверхности 14, 15 барабана 2 (фиг. 2а). Показанное устройство 10 для смещения стержнеобразных изделий имеет два толкающих узла 5. Толкающий узел 5 имеет поворотный толкающий элемент 11 в виде ролика, имеющего ось Y вращения. Толкающий ролик 11 имеет периферийную поверхность 11А в виде конической поверхности и установлен на вале 12, поворотно установленном на рычаге 13, тогда как рычаг 13 установлен с возможностью вращения на оси Z (фиг. 1). На том же вале 12 установлен второй поворотный толкающий элемент 11, также в виде ролика, принадлежащего второму толкающему узлу 5. Ролики 11 расположены под прямым углом к оси стержнеобразных изделий 4. На рычаг 13 через пружину 16 прикладывается усилие, приводящее к давлению периферийных поверхностей 11А поворотных толкающих элементов 11 непосредственно на концы 4C стержнеобразного изделия 4. Толкающие узлы перемещаются по существу в поперек оси канавки 3 барабана 2. В результате действия устройства 10 для смещения стержнеобразного изделия 4 стержнеобразное изделие 4 смещается в канавке 3.

На фиг. 2а и 2b показана плоскость А, перпендикулярная оси X, которая в частном случае может быть плоскостью симметрии барабана 2, т.е. плоскостью симметрии для передних поверхностей 14, 15 барабана 2. Плоскость А может перекрываться с плоскостью не показанного дискового ножа, используемого для резки изделия 4 на две части, при этом резка изделия может происходить далее на том же барабанном транспортере 2 или на другом сопряженном барабане. Показанный пример стержнеобразного изделия 4 имеет геометрический центр в точке, обозначенной как B, причем, как можно видеть на фиг. 2а, он не лежит в плоскости А. Расстояния от концов 4С показанного стержнеобразного изделия 4 до периферийных поверхностей 11A толкающих элементов указаны как размеры e1 и e2, причем вследствие асимметричного положения изделия 4 размер e1 больше e2. Также показаны расстояния d1 и d2 от концов 4C стержнеобразного изделия 4 до передних поверхностей 14, 15 барабана, причем поверхности 14, 15 расположены симметрично относительно плоскости A, а размер d2 больше d1.

При вращении барабана 2 периферийные поверхности 11А последовательно входят в контакт с концами 4С последовательных стержнеобразных изделий 4. На фиг. 2а показана ситуация, когда изделие 4 помещено внутрь канавки 3 барабана 2 и еще недостаточно смещено для того, чтобы его центр В находился в плоскости А симметрии барабана 2. Периферийная поверхность 11А правого толкающего элемента 11 упирается в конец 4С стержнеобразного изделия 4, однако процесс смещения стержнеобразного изделия 4 еще не начался. На фиг. 2b показана ситуация, когда процесс смещения стержнеобразного изделия 4 в канавке 3 барабана 2, в данном случае процесс центрирования стержнеобразного изделия 4 относительно плоскости А, являющейся плоскостью симметрии барабана 2, завершен. Положение концов 4С стержнеобразного изделия 4 было определено периферийными поверхностями 11А обоих толкающих элементов 11. После смещения стержнеобразного изделия 4 концы 4С выступают за передние поверхности 14, 15 барабана 2 на одно и то же расстояние d. Усилие, оказываемое пружиной 16, передается поворотными толкающими элементами 11 на концы 4С изделия 4. Усилие пружины 16 выбирается так, чтобы не повредить концы 4С изделия 4. Каждое последующее стержнеобразное изделие 4, транспортируемое в последующей канавке 3, центрируется повторяемым образом относительно фиксированной плоскости А посредством периферийных поверхностей 11А толкающего узла. Плоскость А не обязательно должна быть плоскостью симметрии барабана 2, она может быть независимой от конструкции барабана. Устройство 10 помещает изделия 4, 4' в фиксированное положение симметрично относительно периферийных поверхностей 11А, независимо от их фактической длины, обусловленной допуском по длине, принятым при производстве изделий 4, 4'. Диапазон перемещений толкающих узлов 5, реализующих функцию центрирования, выбирается так, чтобы включать в себя центрирование стержнеобразного изделия 4, а также отдельного стержнеобразного изделия 4' для максимальной и минимальной длины стержнеобразного изделия 4, 4', причем стержнеобразные изделия 4, 4' всегда принимают симметричное положение относительно плоскости А.

Возможно смещать стержнеобразные изделия 4, 4' в канавках 3 с помощью периферийных поверхностей 11А непосредственно с использованием гибких колец 17, 18 (фиг. 2с), выполненных, например, из упругого материала. Кольца 17, 18 вращаются с той же скоростью вращения, что и барабанный транспортер 2, а расстояние между кольцами больше максимальной длины стержнеобразного изделия 4, 4'. При смещении стержнеобразного изделия 4, 4 'в канавке 3 имеет место мгновенная деформация краев колец 17, 18.

Устройство для смещения стержнеобразных изделий согласно изобретению также может быть использовано для группы из нескольких стержнеобразных изделий, не обернутых общим оберточным материалом (фиг. 3а), например, для группы 6, содержащей табачный стержень 6А, фильтрующий стержень 6В и табачный стержень 6А, когда из такой группы могут быть изготовлены две сигареты после предварительного обертывания фильтрующего стержня 6В и концов табачных стержней 6А бумажной оберткой. Показанное устройство также может быть использовано для отдельных стержнеобразных изделий, например, фильтрующих стержней 4', изготовленных из материала одного типа (фиг. 6), причем это может быть фильтрующий стержень, имеющий оберточный материал или не имеющий оберточного материала, например, не обернутый ацетатный стержень.

На фиг. 3а, 3b показано устройство 20 для смещения стержнеобразных изделий согласно изобретению во втором варианте осуществления для группы 6, содержащей три стержнеобразных изделия, а именно два табачных стержня 6А и один фильтрующий стержень 6В. Толкающие элементы 21 каждого толкающего узла 25 имеют сферические поверхности 21А. На фиг. 3а показана ситуация, когда начато толкание изделий 6А, 6В для упора друг в друга, а на фиг. 3b показана ситуация, когда толкание изделий для упора друг в друга уже завершено, и вся группа изделий центрирована. При вращении барабана 2 стержнеобразные изделия 4 входят в контакт с периферийной поверхностью 21А, принадлежащей толкающему узлу 25, причем под действием усилия, передаваемого к концам 4С, табачные стержни 6А толкаются до упора в фильтрующий стержень 6В, и группа 6 центрируется так, что геометрический центр группы находится в фиксированной плоскости А (фиг. 3b).

На фиг. 4а, 4b показано устройство 30 для смещения стержнеобразных изделий согласно изобретению в четвертом варианте осуществления для группы 6, содержащей три стержнеобразных изделия 6А, 6В, 6А, причем ролики 31 наклонены под углом α к оси стержнеобразных изделий, а конические периферийные поверхности 31А поворотных толкающих элементов 31 принадлежат толкающим узлам 35. Аналогично предыдущим вариантам, на фиг. 4а показан момент начала смещения изделий 6А, 6В, 6А, а на фиг. 4b - момент завершения смещения этих изделий. Аналогично предыдущим вариантам, толкающие элементы 31, разнесенные симметрично относительно плоскости А, толкают отдельные изделия 6А, 6В, 6А до упора друг в друга и фиксации их положения относительно плоскости А. Толкающие элементы 31 могут быть цилиндрическими или коническими.

На фиг. 7 показано устройство 50 для смещения стержнеобразных изделий согласно изобретению в вертикальной рабочей системе. Толкающий узел 54 установлен с возможностью скольжения по существу вертикально посредством двух элементов 51, 52, при этом используется пружина 53 для толкания поворотных толкающих элементов 11 до упора поперек к оси X поворота барабана 2. Толкающий узел может быть любым из описанных выше узлов.

Способ смещения стержнеобразных изделий, в котором по меньшей мере одно стержнеобразное изделие или группу стержнеобразных изделий транспортируют в канавке, расположенной на периферии барабанного транспортера, причем длины стержнеобразных изделий или общие длины групп стержнеобразных изделий в каждой из канавок могут варьироваться, при этом толкающий узел, принудительно перемещающий стержнеобразные изделия, смещают в направлении, по существу, поперек оси канавки барабанного транспортера, при этом толкающий узел имеет поверхности, расположенные под углом к оси канавки барабанного транспортера, причем стержнеобразные изделия или группы стержнеобразных изделий аксиально смещают в канавках с помощью поверхностей толкающего узла. Технический результат заключается в обеспечении центрирования стержнеобразных изделий. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ смещения стержнеобразных изделий, в котором:

по меньшей мере одно стержнеобразное изделие (4, 4') или группу (6) стержнеобразных изделий транспортируют в канавке (3), расположенной на периферии барабанного транспортера (2), причем длины стержнеобразных изделий (4, 4') или общие длины групп (6) стержнеобразных изделий в каждой из канавок (3) могут варьироваться,

при этом толкающий узел (5, 25, 35), принудительно перемещающий стержнеобразные изделия, смещают в направлении, по существу, поперек оси канавки (3) барабанного транспортера (2),

при этом толкающий узел (5, 25, 35) имеет поверхности (11А, 21А, 31А), расположенные под углом к оси канавки барабанного транспортера (2),

отличающийся тем, что стержнеобразные изделия (4, 4') или группы (6) стержнеобразных изделий аксиально смещают в канавках (3) с помощью поверхностей (11A, 21A, 31A) толкающего узла (5, 25, 35).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стержнеобразные изделия (4, 4') или группы (6) стержнеобразных изделий аксиально смещают в канавках (3) непосредственно с помощью поверхностей (11A, 21A, 31A) толкающего узла (5, 25, 35).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере два толкающих узла (5, 25, 35), установленных на обеих сторонах канавки (3) барабанного транспортера (2), смещают в направлении, по существу, поперек оси стержнеобразного изделия (4, 4') или группы (6) стержнеобразных изделий, при этом с помощью поверхностей (11A, 21A, 31A) толкающего узла (5, 25, 35), расположенных на обеих сторонах канавки (3) барабанного транспортера, усилие, прикладываемое толкающим узлом (5, 25, 35), направляют на стержнеобразные изделия (4, 4') так, что центры стержнеобразных изделий (4, 4') или групп (6) стержнеобразных изделий в канавках (3) барабанного транспортера (2) располагаются, по существу, в общей плоскости.

4. Устройство (10, 20, 30) для смещения стержнеобразных изделий (4, 4') разной длины или групп (6) стержнеобразных изделий разной общей длины на барабанном транспортере (3), содержащее

толкающий узел (5, 25, 35), установленный под углом к оси вращения барабанного транспортера (2) и выполненный с возможностью принудительного перемещения стержнеобразных изделий (4, 4'),

причем толкающий узел (5, 25, 35) содержит поворотные толкающие элементы (11, 21, 31) для смещения стержнеобразных изделий (4, 4'),

отличающееся тем, что толкающий узел (5, 25, 35) установлен с возможностью перемещения в направлении, по существу, поперек оси канавки (3) барабанного транспортера (2) с обеспечением смещения стержнеобразных изделий (4, 4') или групп (6) стержнеобразных изделий внутри канавки (3) барабанного транспортера (2) путем давления поверхностей (11A, 21A, 31A) толкающего узла (5, 25, 35) на концы стержнеобразного изделия (4, 4').

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что толкающий узел (5, 25, 35) установлен с возможностью перемещения в направлении, по существу, поперек оси канавки (3) барабанного транспортера (2) с обеспечением смещения стержнеобразных изделий (4, 4') или групп (6) стержнеобразных изделий внутри канавки (3) барабанного транспортера (2) путем давления поверхностей (11A, 21A, 31A) толкающего узла (5, 25, 35) непосредственно на концы стержнеобразного изделия (4, 4').

6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере два толкающих узла (5, 25, 35), установленных под углом к оси канавки (3) на обеих сторонах канавки (3) барабанного транспортера (2),

причем толкающие узлы (5, 25, 35) установлены с возможностью перемещения в направлении, по существу, поперек оси канавки (3) барабанного транспортера (2) с обеспечением смещения стержнеобразных изделий (4, 4') или групп (6) стержнеобразных изделий внутри канавки (3) барабанного транспортера (2) так, чтобы центры стержнеобразных изделий (4, 4') или групп (6) стержнеобразных изделий в канавках (3) барабанного транспортера (2) располагались, по существу, в общей плоскости.

7. Устройство по любому из пп.4-6, отличающееся тем, что контакт поворотных толкающих элементов (11, 21, 31) толкающего узла (5, 25, 35) со стержнеобразными изделиями (4, 4') или группами (6) стержнеобразных изделий осуществляется посредством пружины (16, 53).

8. Устройство по любому из пп.4-7, отличающееся тем, что поворотные толкающие элементы (11, 21, 31) имеют периферийные поверхности (11A, 21A, 31A), выбранные из группы: коническая, сферическая, цилиндрическая, параболоидная поверхность.