Результат интеллектуальной деятельности: НАКОПИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ ДЛЯ ПРЕДМЕТОВ СТЕРЖНЕОБРАЗНОЙ ФОРМЫ

Изобретение касается накопителя переменной емкости для предметов стержнеобразной формы, сконструированного, в частности, для накапливания сигарет, подаваемых от изготавливающей машины, и для перемещения сигарет к принимающей машине, например к упаковочной машине. Такое накапливание используют для компенсации разности рабочих скоростей этих совместно работающих машин.

Известные современные поточные линии, предназначенные для изготовления и упаковки сигарет, содержат изготавливающую машину или группу машин для производства сигарет и упаковочные машины или группу упаковочных машин, с тем чтобы компенсировать неодинаковую производительность этих машин, при этом на поточных линиях между изготавливающей машиной и упаковочной машиной используют различные накопительные устройства. По технологическим причинам наиболее приемлемые накопительные устройства работают по системе типа "первым пришел - первым ушел". Эта система исключает недостатки, имеющие место в системе типа "первым пришел - последним ушел", в случае которой сигареты могут оставаться в накопителе в течение длительного времени. Кроме того, вследствие высокой рабочей скорости производительность достигает 14000 сигарет в минуту, так что каждый выход из строя или каждое замедление одной из машин поточной линии вынуждает использовать компенсационный накопитель большой емкости. Можно использовать только такой накопитель, который имеет переменную емкость и содержит непрерывный транспортер, поскольку площадь, предназначенная для поточной линии, производящей сигареты, ограничена.

Из описания патента Германии DE 4224609 известен накопитель, имеющий переменную емкость и работающий в системе типа "первым пришел - первым ушел", который содержит транспортировочное устройство для многослойного потока сигарет, перемещаемых по спиральному пути. Накопитель содержит первую и вторую транспортировочные секции, последовательно соединенные от входного поста к выходному посту, которые расположены по концам упомянутого спирального пути. Первая и вторая транспортировочные секции объединены друг с другом посредством отклоняющегося устройства, которое приводит в действие обе секции так, чтобы надлежащим образом изменить длину транспортировочной секции, занятой сигаретами, а это означает изменение емкости накопителя. В желаемом накопителе, имеющем переменную емкость, в том месте, где первая секция объединена со второй секцией, транспортируемой отклоняющим устройством, сигареты постоянно прижаты упомянутым отклоняющим устройством, которое может повредить их.

Другая конструкция накопителя, имеющего переменную емкость и предназначенного для удлиненных элементов, в частности табачных изделий, работающего в системе типа "первым пришел - первым ушел", известна из описания европейской заявки на патент ЕР 738478. Упомянутый накопитель содержит входное рабочее место и выходное рабочее место, последовательно расположенные на пути, по которому осуществляется перемещение удлиненных предметов, а также транспортерное средство переменной длины для перемещения этих элементов, расположенное между входным рабочим местом и выходным рабочим местом. Упомянутое транспортерное средство содержит непрерывный транспортер, расположенный в секторе транспортирования, где происходит накапливание удлиненных элементов, и в секторе возврата, где транспортер пустой. Участки транспортера в секторах могут быть изменены с компенсацией друг друга таким образом, что полная длина транспортера остается постоянной. Сектор транспортирования расположен между входным рабочим местом и выходным рабочим местом, а сектор возврата расположен между выходным рабочим местом и входным рабочим местом. Кроме того, накопитель содержит устройство для изменения длины транспортера в каждом секторе таким образом, чтобы эти длины компенсировали друг друга. Такие устройства имеют первое приводное средство, подсоединенное к сектору транспортирования, которое может регулировать длину первой спирали транспортера с обеспечением определенных изменений в этом секторе, и второе приводное средство, подсоединенное к сектору возврата, которое может регулировать длину второй спирали транспортера с обеспечением определенных изменений в этом секторе. Первая спираль в секторе транспортирования и вторая спираль в секторе возврата удерживаются одинаковым образом посредством барабанов, при этом по меньшей мере один из них в каждом секторе может изменять свое положение посредством приведения в движение мотором, который представляет собой часть упомянутых устройств для изменения длины транспортера в каждом секторе. Первая и вторая спирали навиты на соответствующий узел из двух барабанов, оставляющих одинаковые или разные расстояния между линиями изгиба для каждого сектора. Спирали транспортера в обоих секторах расположены вблизи друг от друга, либо вторая спираль транспортера сектора возврата расположена с внутренней стороны первой спирали сектора транспортирования.

Это решение приводит к значительным сложностям в отношении средств регулирования, а также механических устройств для изменения длины транспортера в обоих секторах, посредством которых можно обеспечить надлежащее изменение длины спирали в каждом секторе после получения сигнала от датчика, расположенного на выходе машины для изготовления сигарет и на входе упаковочной машины. Кроме того, накопитель, представленный в описании и на чертежах, трудно будет реализовать из-за значительного трения между транспортером и барабанами, особенно при полной нагрузке транспортера в секторе транспортирования.

Задача изобретения состоит в создании конструкции накопителя переменной емкости для стержнеобразных предметов, работающего по системе типа "первым пришел - первым ушел", содержащего входной пост, взаимодействующий с машиной для изготовления, и выходной пост, взаимодействующий с приемной машиной. При этом взаимодействие постов обеспечивает непрерывный транспортер, предназначенный для перемещения стержнеобразных элементов от входного поста к выходному посту, причем одна его часть располагается в секторе транспортирования между входным постом и выходным постом, а вторая часть располагается в секторе возврата, таким образом участки транспортера в секторах компенсируют друг друга. На входе сектора транспортирования находится первый приводной узел транспортера, подсоединенный к следящей системе, управляемой датчиком полноты наполнения, жестко установленным на выходном посту, а на входе сектора возврата расположен второй приводной узел транспортера, подсоединенный к датчику полноты наполнения, жестко установленному на выходном посту. Сектор транспортирования определен двумя - активным и пассивным - идентичными опорными направляющими средствами транспортера, состоящими из двух дисковых модулей, установленных с возможностью вращения на осях, при этом ось активного опорного направляющего средства в секторе транспортирования жестко прикреплена к оси активного опорного направляющего средства в секторе возврата посредством каретки, с возможностью перемещения установленной на горизонтальной направляющей рамы накопителя в плоскости, перпендикулярной оси. Как в секторе транспортирования, так и в секторе возврата дисковые модули установлены под наклоном к оси опорного направляющего средства таким образом, что плоскости дисковых модулей в каждом опорном направляющем средстве параллельны. Оси всех опорных направляющих средств в секторе транспортирования и в секторе возврата предпочтительно расположены в одной вертикальной плоскости. При максимальной емкости накопителя ось активного опорного направляющего средства является продолжением оси пассивного опорного направляющего средства в секторе возврата, а при минимальной емкости ось пассивного опорного направляющего средства в секторе транспортирования представляет собой продолжение оси активного опорного направляющего средства в секторе возврата. Оси опорного направляющего средства в секторе транспортирования могут быть расположены в вертикальной плоскости, которая параллельна плоскости, образуемой осями опорного направляющего средства в секторе возврата. Ниже транспортера в секторе транспортирования и секторе возврата в зоне действия опорных направляющих средств установлены горизонтальные направляющие стержни, поддерживающие транспортер. Кроме того, накопитель оснащен устройством для натяжения транспортера. Входной пост и выходной пост предпочтительно расположен перпендикулярно пути транспортера. Такая конструкция накопителя обеспечивает возможность временного подбора стержнеобразных элементов в секторе транспортирования в виде многослойного непрерывного потока на транспортере, сконструированном из участков, при этом максимальная емкость накопителя определяется максимальным расстоянием между наружными краями опорного направляющего средства в секторе транспортирования и количеством примененных дисковых модулей в опорном направляющем средстве, расположенном здесь, а также высотой элементов, движущихся на транспортере. Накопитель сам приспосабливается к ожидаемой временной емкости, а изменение емкости осуществляется автоматически после выявления разности скоростей транспортирования в зонах выходного и входного постов, при этом требуемая емкость сохраняется соответствующим участком транспортера, который определен изменением местоположения каретки, несущей на себе активное опорное направляющее средство, лишь как результат воздействия транспортера на взаимодействующие с ним дисковые модули упомянутого средства. Линейная скорость транспортера в зоне входного поста зависит от количества элементов, поступающих от изготавливающей машины, а линейная скорость транспортера в зоне выходного поста зависит от количества элементов, получаемых упаковочной машиной, причем эти скорости постоянно изменяются. Перпендикулярное расположение входного поста и выходного поста по отношению к траектории движения транспортера позволяет расположить поточную линию в форме групп на значительно меньшей площади.

Вариант выполнения изобретения представлен в качестве примера на чертеже, где в схематическом виде показан накопитель с кареткой, определяющей минимальную емкость сектора транспортирования, причем для того чтобы лучше показать отдельные элементы, транспортер и направляющие стержни на чертеже частично удалены, и в то же время некоторые детали транспортера дополнительно показаны с увеличением, а стержнеобразные элементы на транспортере в секторе транспортирования показаны фрагментарно.

Накопитель, имеющий переменную емкость и выполненный согласно чертежа, представляет собой накопитель для сигарет, расположенный на поточной линии между машиной для изготовления сигарет и упаковочной машиной, при этом накопитель может работать совместно с более чем одной машиной для изготовления и одновременно с более чем одной упаковочной машиной.

Элементом, удерживающим накопитель, является рама 1, находящаяся на основании, состоящая из горизонтальной направляющей 2 каретки 3, которая может перемещаться вперед и назад. С кареткой 3 жестко связана вертикальная ось 4, направленная вверх, и вертикальная ось 5, направленная вниз, при этом оси 4 и 5 расположены в одной плоскости, но не перекрывают друг друга. На осях 4, 5 закреплены дисковые модули, при этом ось 4 с модулями 6 образует активное опорное направляющее средство 7 транспортера 8 в секторе возврата 9, а ось 5 с модулями 6 образует активное опорное направляющее средство 10 транспортера 8 в секторе транспортирования 11. К раме 1 прикреплена вертикальная ось 12, направленная вверх, на которой установлены дисковые модули 6, при этом ось 12 с модулями 6 образует пассивное опорное направляющее средство 13 транспортера 8 в секторе возврата 9. На противоположном конце рамы 1 закреплена вертикальная ось 14, направленная вниз, на которой установлены дисковые модули 6, при этом ось 14 с модулями 6 образует пассивное опорное направляющее средство 15 транспортера 8 в секторе транспортирования 11. Дисковые модули 6 независимо и с возможностью вращения установлены на всех осях 4, 5, 12, 14, при этом все оси 4, 5, 12, 14 расположены в одной плоскости. Конечное положение активного опорного направляющего средства 10 транспортера 8 при максимальном расстоянии между осями 5 и 14 определяет максимальную емкость сектора транспортирования 11. В начале сектора транспортирования 11 над транспортером 8 и перпендикулярно пути транспортера 8 находится входной пост 16, получающий сигареты от изготавливающей машины (не показана) и укладывающий многослойный поток сигарет на транспортер 8. В конце сектора транспортирования 11 перпендикулярно пути транспортера 8 находится выходной пост 17, перемещающий кипы сигарет от транспортера 8 к упаковочной машине, которая на чертеже не показана. Длина пространственной спирали транспортера 8 между входным постом 16 и выходным постом 17 в секторе транспортирования 11 определяет временную емкость накопителя. Транспортер 8 образован сегментным ремнем постоянной длины, который одновременно является ремнем для перемещения сигарет и тянущим ремнем, изменяя направление пути посредством дисковых модулей 6, роликов 18 и приводных роликов 19 и 20. Часть транспортера 8 от выходного поста 17 до входного поста 16 образует сектор возврата 9, в котором участок транспортера 8 определяет расстояние между осями 4 и 12 пассивного и активного опорных направляющих средств 7 и 13, при этом участки транспортера 8 в секторе транспортирования 11 и секторе возврата 9 компенсируют друг друга. При максимальной емкости накопителя ось 5 активного опорного направляющего средства 10 в секторе транспортирования 11 образует продолжение оси 12 пассивного опорного направляющего средства 13 в секторе возврата 9, а при минимальной емкости накопителя ось 14 пассивного опорного направляющего средства 15 в секторе транспортирования 11 образует продолжение оси 4 активного опорного направляющего средства 7 в секторе возврата 9. Кроме того, емкость накопителя определяется количеством слоев транспортера 8 в секторе транспортирования 11, соответствующим количеству дисковых модулей 6 в каждом опорном направляющем средстве 10 и 15. Последовательные слои транспортера 8 обеспечиваются наклонной установкой дисковых модулей 6 на осях 5 и 14, что приводит к изменению уровня пути транспортера 8, а подход к последующему слою происходит в зоне контакта с периферией дисковых модулей 6, кривизна которых образует подъемный участок с изменением направления на 180^o, при этом подъем на каждом витке равен половине расстояния между центрами двух соседних дисковых модулей 6. В то же время прямые участки спирали транспортера 8 проходят по горизонтали и параллельны друг другу, и, кроме того, плоскости дисковых модулей 6 в опорном направляющем средстве 10, а также в опорном направляющем средстве 15, параллельны. Соответственно, количество слоев спирали транспортера 8 в секторе возврата 9 определяет количество дисковых модулей 6 в каждом опорном направляющем средстве 7, 13, и последующие уровни спирали получают путем наклона узлов дисковых модулей 6 на осях 4 и 12, что приводит к изменению пути транспортера 8, а прохождение к последующему слою осуществляется в зоне контакта с периферией дисковых модулей 6, кривизна которых образует участок падения и изменения направления на 180^o, при этом падение на каждом витке равно половине расстояния между центрами соседних модулей 6. В то же время прямые участки спирали транспортера 8 параллельны друг другу, при этом плоскости дисковых модулей 6 в опорных направляющих средствах 7 и в опорных направляющих средствах 13 параллельны друг другу. На входе сектора транспортирования 11 перед входным постом 16 к приводному ролику 19 подсоединено первое приводное средство 21 транспортера 8, соединенное со следящей системой, управляемой датчиком 22 заполнения, установленным на входном посту 16, а на выходе сектора транспортирования 11 после выходного поста 17 к приводному ролику 20 подсоединено второе приводное средство 23, соединенное со следящей системой, управляемой датчиком 24 заполнения, установленным на выходном посту 17. Для исключения ослабления транспортера 8 используется натяжное устройство 25, содержащее механический ролик, толкаемый внешним усилием. Транспортер 8 на каждом уровне сектора транспортирования 11 в зоне, где действуют опорные направляющие средства 10 и 15, а также на каждом уровне сектора возврата 9 в зоне, где действуют опорные направляющие средства 7 и 13, удерживается на направляющих стержнях 26, жестко прикрепленных по горизонтали к раме 1.

Приведение накопителя в действие осуществляется следующим образом. Сигареты от машины для их изготовления подают к входному посту 16 и перемещают к транспортеру 8 в виде многослойного потока, имеющего постоянную высоту. Каждое изменение количества подаваемых сигарет определяется датчиком 22 заполнения, который сконструирован в виде отклоняющего рычага. Изменения угла отклонения рычага создают электрический сигнал, который после соответствующей обработки создает базовый параметр, определяющий ток питания мотора в первом приводном средстве 21, объединенном с приводным роликом 19 транспортера 8. Параметры сигналов выбирают таким образом, что мотор отслеживает временные изменения количества входящих сигарет, а это позволяет сохранить многослойный поток сигарет с постоянной высотой и продолжить движение транспортера 8 со скоростью, отличающейся от 0. В том случае, когда машина для изготовления сигарет остановлена или количество сигарет, подаваемых ко входному посту 16, уменьшается ниже критической величины, приводное средство 21 останавливается, а вместе с ним останавливается и транспортер 8 в том месте, где он касается приводного ролика 19. Соответственно, на выходном посту 17 сигареты перемещаются к транспортеру 8, к упаковочной машине, а количество полученных сигарет указывает датчик заполнения 24, установленный на выходном посту 17 в форме отклоняющегося рычага. Каждое изменение при приеме сигарет, вызываемое, например, замедлением упаковочной машины, приводит к изменениям угла отклонения рычага, создающим электрический сигнал, который после надлежащей обработки обеспечивает базовый параметр, определяющий напряжение на моторе во втором приводном средстве 23, объединенном с приводным роликом 20 транспортера 8. Параметры сигналов выбирают таким образом, что мотор отслеживает временные изменения количества получаемых сигарет, что позволяет сохранять надлежащий уровень сигарет в упаковочной машине. В том случае, когда упаковочная машина остановлена, приводное средство 23 останавливается, а с ним останавливается и транспортер 8, причем в том месте, где он касается приводного ролика 20. Разность скоростей транспортера 8 на входе и на выходе сектора транспортирования 11 вызывает перемещение каретки 3, при этом изменения носят линейный характер. В том случае, когда количество сигарет, подаваемых от машины для их изготовления, равно количеству сигарет, подаваемых упаковочной машиной, каретка 3 не изменяет свое положение. Поэтому остановка машины для изготовления сигарет при нормальной скорости работы упаковочной машины и неподвижности приводного ролика 19, а также неподвижности совместно с ним и транспортера 8 на входе сектора транспортирования 11, приводит к автоматическому перемещению каретки 3 к оси 14 пассивного опорного направляющего средства 15 и к уменьшению спиралей транспортера 8, нагруженных многослойным потоком сигарет в секторе транспортирования 11, причем с одновременным приращением спирали транспортера 8 в секторе возврата 9, пока не будет достигнута экстремальная точка, когда производственная линия будет автоматически выключена. Подобным же образом остановка упаковочной машины при нормальной скорости работы машины для изготовления сигарет и неподвижности приводного ролика 20, а также неподвижности совместно с ним и транспортера 8 на выходе сектора транспортирования 11 вызывает автоматическое перемещение каретки 3 по направлению к оси 12 пассивного опорного направляющего средства 13 и приращение спирали транспортера 8, нагруженной многослойным потоком сигарет в секторе транспортирования 11, причем с одновременным уменьшением спирали транспортера 8 в секторе возврата 9 до достижения крайней точки, когда поточная линия будет автоматически выключена.