CN103282292A - 用于未定向的物品的进给设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于物品（2）的进给设备（1），该进给设备包括：料斗（3），用来接收处于随机取向的物品（2），其中，料斗（3）在其下部端部处具有料斗开口（4）；和收集装置（5），它在料斗（3）的开口（4）中是可运动的。收集装置（5）包括至少一个收集孔（7），该收集孔适于接收处于特定取向的物品（2）。收集装置（5）还包括至少一条收集通道（8），该收集通道用来收集接收的物品（2），该收集通道连接至至少一个收集孔（7）。料斗（3）和收集装置（5）适于使得收集装置（5）相对于料斗（3）的相对运动能够改变料斗（3）中的物品（2）的取向，从而物品（2）在收集孔（7）中是可接收的，该收集孔连接至至少一条收集通道（8）。收集装置（5）在其上部端部处包括锥状部分（6），并且多个收集孔（7）设置在锥状部分的下部端部处。本发明还涉及一种过滤嘴制造机和一种将未定向的物品（2）定向的方法。

Description

用于未定向的物品的进给设备

技术领域

本发明涉及一种用来定向和传送未定向的松散材料的进给设备。物品例如是用于卷烟制品（例如香烟）的过滤嘴的功能元件。

背景技术

在现有技术中，用于卷烟制品的各种过滤元件是已知的。典型地，这些过滤元件与过滤材料相结合，以形成卷烟制品的过滤嘴。

发明内容

本发明的目的是提供一种进给设备，该进给设备可以接收未定向的物品，并且以高输出速率和以完美方式定向和传送这些物品。

这由一种进给设备实现，该进给设备包括料斗，该料斗用来接收处于随机取向的物品，其中，料斗在其下部端部处具有料斗开口。进给设备还包括收集装置。收集装置具有与料斗开口相对应的外形。收集装置在料斗的开口中是可运动的。进一步，收集装置包括至少一个收集孔。至少一个收集孔适于接收处于特定取向的物品。收集装置还包括至少一条收集通道，该至少一条收集通道用来收集接收的物品。收集通道连接到至少一个收集孔。收集装置在其上部端部处包括锥状部分，并且多个收集孔设置在锥状部分的下部端部处。锥状部分在收集装置的运动期间能够改变料斗中物品的取向。当在收集装置的运动期间，锥状部分的倾斜外表面与料斗中的物品相接触时，取向由该锥状部分的倾斜外表面改变。优选地，锥状部分的中心轴线与收集装置的运动方向相平行。优选地，锥状部分居中地布置在收集装置上。锥状部分可以具有平的末端。优选地，锥状部分是否则大体圆柱形成形的收集装置的大体锥形端部部分。优选地，多个收集孔在约3至约40个收集孔之间，更优选地在约15至约25个收集孔之间，以及最优选地约20个收集孔。收集孔布置在锥状部分的下部端部处，并且优选地与圆柱形收集装置的纵向轴线（相应的运动轴线）相平行地延伸。优选地，收集孔是竖向孔。优选地，收集孔以均匀分布的方式在锥状部分的基底的外部圆周处布置在收集装置的平上部部分中。可选择地，收集孔可以设置在锥状部分中，优选地在锥状部分的下部端部处。进一步，收集孔可以在它们的上部端部处稍微地形成锥度，以更容易接收物品。将料斗和收集装置适应成使得收集装置相对于料斗的相对运动能够改变料斗中的物品的取向，从而物品在收集孔中是可接收的。优选地，料斗开口在料斗的下部端部处，从而在料斗中的物品借助于重力向孔运动。典型地，非球形物品（例如圆柱形物品）需要某种取向，以能够进入收集孔中。收集装置相对于料斗的相对运动不仅促进在收集孔的方向上物品的运动，而且也帮助任意地重新定向物品，从而物品的至少一些在允许它们由收集孔接收的取向上。具体地说，收集孔可以具有横截面，该横截面与物品在一个方向上的横截面相对应，其中，收集孔的横截面稍大于物品的所述横截面。特别是，收集孔的横截面大于物品的横截面约百分之1到约百分之15之间，优选地在约百分之2到约百分之5之间。因而，收集孔可以能够将物品从完全随机取向定向到更加定向的状态。对于上述圆柱形物品，在收集孔中只有两个取向是可能的，这两个取向是第一取向和第二取向，在该第二取向中，物品对准成与在第一取向中的物品相平行，但是为相反方向。在圆柱形物品沿其纵向轴线是对称的场合，物品在第一取向与第二取向之间没有差别。因而，进给设备允许按可靠方式将物品快速定向，并且将具有预先限定取向的物品提供给传送装置或类似装置。因而，它可用作在装配线中的料斗，物品可以从容器或袋中进给到该料斗中。

在优选实施例中，收集孔和收集通道适于接收大体圆柱形的物品，具有比物品的轴向长度小的直径。每个收集孔具有直径，该直径至少稍大于物品的直径，但小于物品的轴向长度。在物品是圆柱形物品的情况下（该圆柱形物品具有比其直径大的长度），收集孔优选地具有圆形横截面，该圆形横截面稍大于圆柱形物品的直径，从而圆柱形物品仅纵向配合在收集孔中。物品的直径优选地比物品的轴向长度小至少约百分之5，更优选地小约百分之20。收集孔的直径优选地比物品的直径大在约百分之1与约百分之15之间，更优选地大在约百分之2与约百分之5之间。优选地，收集孔具有直径，该直径比物品的轴向长度小至少约百分之5，更优选地小至少约百分之10。因而，可保证的是，物品将接收在收集孔中，并且它们的纵向轴线与收集孔的垂直轴和收集通道的第一截面对准。

优选地，靠近料斗开口的料斗的至少一部分具有漏斗状形状。漏斗状形状能够将物品向收集孔引导。在一个实施例中，整个料斗可具有漏斗状形状，从而料斗中的全部物品都通过重力朝在料斗的下部端部处的料斗开口运动。

优选地，收集装置适于在料斗开口内执行大体竖向往复运动。在收集装置与料斗之间的相对运动尤其通过收集装置的圆柱形形式而实现。优选地，收集装置的直径适应料斗开口的直径。特别是，料斗开口稍大于收集装置的直径，以允许运动。优选地，收集装置与料斗开口处于适当的配合中，并且可以在这种运动期间由料斗开口导向。优选地，收集装置由机械传动装置驱动，该机械传动装置由电机驱动。优选地，竖向运动具有比物品的长度大的规模。

进给设备还包括至少一条转移通道。优选地，收集装置适于在料斗开口中绕竖向轴线执行步进转动运动，从而在收集装置的至少一个转动位置中，收集通道与至少一条转移通道对准。当转移通道与收集通道对准时，物品可从收集通道转移到转移通道。优选地，转移通道的第一部分和收集通道大体竖向地延伸。优选地，转移通道和收集通道包括相同的直径。优选地，提供空气流动喷嘴，以将加压空气供给到收集通道中和/或供给到转移通道中，以运动物品或支持物品的运动。转移通道优选地设置在机器的一部分中，该部分是静止的，而收集通道与收集装置一起完成转动运动。优选地，另外，收集通道进行重叠竖向往复运动。在有多个收集孔设置在收集装置中的场合，多条相应的收集通道设置在收集装置中。在转动运动的每个步骤的结束处，收集通道之一与转移通道对准。因而，在这个实施例中，步进转动运动的步骤的数量与收集通道的数量相对应。优选地仅提供一条转移通道。然而，在一些实施例中，可以提供几条转移通道。优选地，转移通道的数量能由收集通道的数量整除（integer fraction）。

在一个实施例中，收集通道设有保持装置。保持装置允许将物品保持在收集通道中。优选地，当收集通道与转移通道对准时，保持装置适于被释放，从而物品可由转移通道接收。优选地，保持装置布置在收集通道的下部端部处，从而多个物品可收集在收集通道中。优选地，在约5个与约25个之间的物品可收集在收集通道中，更优选地约20个物品。优选地，当释放保持装置时，在收集通道中收集的物品通过重力和/或借助于加压空气或者由其它手段运动到转移通道中。优选地，关闭装置设置在收集通道的上部部分中。当关闭装置在关闭位置中时，关闭装置可以防止物品进入收集通道。优选地，关闭装置适于使得它在保持装置打开时关闭，并且从而关闭装置在保持装置关闭时打开。因而，可防止的是，当保持装置打开时，物品直接从料斗穿过收集孔和收集通道通到转移通道中。在这种构造中，只有在关闭装置下面的收集通道中的物品才可以通过打开的保持装置，而在关闭装置上方的物品由关闭装置保持。优选地，关闭装置和保持装置每个设有独立的致动器。然而，优选地保持装置和关闭装置机械地连接。特别是，保持装置和关闭装置是可滑动板，这些可滑动板延伸到收集通道中，并且这些可滑动板连接到杠杆的相对端部部分上。杠杆形成保持装置和关闭装置的一部分。因而，保持装置的运动与关闭装置的运动机械地耦合。在一个实施例中，将弹簧设置在杠杆上，从而迫使保持装置进入关闭位置中，并且迫使关闭装置进入敞开位置中。通过将力施加到与关闭装置相邻的杠杆上，杠杆可克服弹簧的力而运动，并且保持装置被打开，且关闭装置被关闭。

优选地，进给设备包括对准装置。对准装置适于与在收集装置的下部位置中的收集装置相接合，从而收集通道和转移通道对准。优选地，进给设备设有接合装置。接合装置适于与保持装置相接合，以释放保持装置。优选地，对准装置是突起，如销，该突起静止地固定到进给设备，并且该突起与设置在收集装置上的凹口相接合。优选地，将在收集装置上的凹口分配给各条收集通道，从而当对准装置与收集装置相接合时，分配给对准装置的收集通道与转移通道对准。优选地，凹口在周向设置在收集装置上。

在另一个实施例中，对准装置可以是凹口，这些凹口设置成在进给设备上静止。优选地，收集装置包括突起，如销，该突起与凹口相接合。

优选地，适于与保持装置相接合的接合装置是静止部分，当收集通道与转移通道对准时，该静止部分与相应的收集通道的保持装置相接合。优选地，接合装置接触保持装置的杠杆。优选地，接合装置是接触表面，例如凸轮表面，该凸轮表面与保持装置的杠杆上的辊相接触。优选地，关闭装置连接到保持装置的杠杆，并且也由接合装置致动，以关闭收集通道。可选择地，可以提供用于关闭装置和用于保持装置的不同的接合装置。当提供几条收集通道时（收集通道的每一条包括保持装置和/或关闭装置），一个接合装置对于全部收集通道可能是足够的，该接合装置仅致动在转移通道上方的这些装置。

优选地，提供空气流动喷嘴，这些空气流动喷嘴适于实现物品在收集通道和/或转移通道中的快速运输。可以选择空气流动喷嘴的功率，从而它足以也运输在转移通道中的物品，这些空气流动喷嘴设置在收集通道中。空气流动喷嘴优选地提供有高达约6bar、优选地在约2与约5bar之间的加压空气。

优选地，储器设置在轮子的下游，其中，储器适于将不同取向的物品存储在不同腔室中。储器具有存储物品的益处，从而下游站可被提供有定向物品，即使进给设备为了维护或由于其它原因必须停止的情况下也是如此。

具体地，进给设备中的物品是用来制造卷烟制品的过滤元件，并且在储器的下游以交替的取向提供给传送装置。

优选地，进给设备适于每分钟提供约8000个物品，按每个取向每分钟约4000个物品。在处于第一取向的物品与处于第二取向的物品之间的分开可以符合标准统计偏差。

本发明还涉及一种过滤嘴制造机，特别是用于卷烟制品的制造。其中，过滤嘴制造机包括以上所描述的根据本发明的进给设备。

本发明还涉及一种在进给设备中将未定向的物品定向的方法，该方法包括如下步骤：提供料斗，该料斗接收处于随机取向的物品，其中，料斗在其下部端部处具有料斗开口；提供收集装置，该收集装置具有与料斗开口相对应的外形，并且该收集装置在料斗的开口中是可运动的，收集装置还包括在其上部端部处的锥状部分和用来收集接收物品的多条收集通道，其中，收集通道分别连接至收集孔，收集孔设置在锥状部分的下部端部处；用处于随机取向的未定向的物品填充料斗；使收集装置在料斗内以往复方式运动；以及通过往复运动改变在料斗中的未定向的物品的取向，以便物品接收在收集孔中，从而使物品在收集通道内定向。

附图说明

参照附图，仅作为例子，将进一步描述本发明，在这些附图中：

图1示出了根据本发明实施例的进给设备的剖视侧视图；

图2示出了根据本发明实施例的进给设备的料斗和收集装置的立体图；

图3示出了在根据本发明实施例的进给设备中的转移通道的放大立体图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的用于物品2的进给设备1。进给设备1在其最上部端部处包括料斗3，该料斗3作为用于任意排列的物品2的料斗。料斗3具有大致漏斗状形状，它在其下部端部处在料斗开口4处终止。料斗开口4具有圆形横截面，并且接收部分圆柱形的收集装置5，该部分圆柱形的收集装置5在料斗开口4中在竖向方向上可运动地布置。料斗3布置成静止，而收集装置5布置成在竖向方向上是可运动的。收集装置5在其上部端部处包括锥状部分6，该锥状部分6突伸到料斗3中。在锥状部分6的下部端部处，设有若干个收集孔7。收集孔7布置成与锥状部分6直接相邻，并且沿竖向直立方向敞开，以接收物品2。特别是，锥状部分6促进物品2由收集孔7接收。因而，在操作期间，收集装置5以往复方式竖向地运动，从而料斗3中的物品借助于收集装置5相对于料斗3的相对运动而重新排列。料斗3的漏斗状形状和收集装置5的锥状部分6促进物品向收集孔7的运动，从而物品由收集孔7接收。在收集装置5的往复运动的最下部位置中，收集孔7布置在料斗开口4的高度处。

物品2具有大致圆柱形形状，其纵向轴线居中地延伸，并且与物品2的外层相平行。收集孔7具有大致圆形形状，其直径稍大于物品的直径，但小于物品的纵向长度。因而，物品2只能以两个取向接收在收集孔7中。

在每个收集孔7下面，设有收集通道8，该收集通道8大体在竖向方向上贯穿收集装置5延伸，并且在收集装置5的下部端部处敞开。接收在收集孔7中的物品2通过重力穿过收集通道8运动，直到它们由保持装置9或由已经通过保持装置9保持的另外的物品2停止在收集通道8的下部端部处。收集通道8具有与收集孔大体相同的直径，并因而物品2将彼此纵向对准地收集在收集通道8中。

收集装置5执行与绕竖向轴10的转动运动相结合的竖向运动，该竖向轴10设置成在进给设备1的转移部分11上静止。优选地，收集装置5包括二十个收集孔7和二十条收集通道8。在具有约20mm的往复竖向位移和18度的转动角的组合式竖向和转动运动期间，一个或多个物品2可以接收在收集孔中的每一个内。因而，在收集装置5的二十次组合式竖向和转动运动之后，收集通道8布置在如图1中在收集装置5的左侧所示出的位置中。也要理解，从统计方面来说，不是每次组合式竖向和转动运动都允许一个物品2接收在收集孔7中的每一个内，然而，在一次完整转动期间，大致收集至少约十二至约十五个物品。

因而，当收集通道8处于图1中在收集装置5的左侧所示出的位置中时，它与转移通道12对准。当保持装置9打开，从而它从收集通道8缩回时，收集通道8中的物品2借助于重力运动到转移通道12中。另外，空气流动喷嘴可以设置在收集通道8或转移通道12中，以促进物品2通过气流的运动。

此外，设有关闭装置13，当保持装置9打开时，该关闭装置13实现收集通道8的上部段的关闭，从而只有在关闭装置13下面的物品2转移到转移通道12。这只允许预定数量的物品2转移到转移通道12，该预定数量相应地不大于物品2的某一数量。

保持装置9和关闭装置13都是板，这些板穿过收集装置5中的凹槽延伸到收集通道8中。保持装置9和关闭装置13的板铰接地连接至杠杆14，该杠杆14在保持装置9与关闭装置13之间进行杠杆作用。因而，当杠杆14在一个方向上转动从而保持装置9从收集通道8缩回时，关闭装置13同时***到收集通道8中。静止接触装置15（见图2）适于接触收集通道8的保持装置9的杠杆14，该收集通道8与转移通道12对准。由于收集装置5的转动和竖向运动，杠杆14将自动地与接触装置15相接触。

在收集通道8与转移通道12之间设有可伸缩导向件16，该可伸缩导向件16随着收集装置5的竖向运动延伸和收缩，但在转移通道12上方保持静止。可伸缩导向件16能够将物品2从收集通道8引导到转移通道12中。可伸缩导向件16在转移通道12上方固定到转移部分11，并且滑动接合位于收集通道8下方的收集装置5的下表面。特别是，弹簧力可以保证将可伸缩导向件16保持与收集装置5的下表面相接触。

图2示出了本发明的第二实施例，该第二实施例包括两个料斗3，其中，在每个料斗3的漏斗状部段的底部处设置一个收集装置5。每个收集装置5包括20个收集孔7和收集通道8，每个收集装置5的20个收集孔7和收集通道8中可以接收20个物品2。收集装置5的往复竖向位移是20mm，并且关于每次往复运动，完成18度的转动运动。收集装置5的下降竖向运动没有任何转动地完成。在保持装置9与关闭装置13之间，约十二个物品2通过收集孔7接收，并且一起转移到转移通道12。无刷电机用来经由机械传动装置驱动收集装置5，该机械传动装置包括凸轮。

此外，呈销形式的对准装置17设置在转移部分11上（见图2）。对准装置17适于与凹口18相接合，这些凹口18绕收集装置5的下部圆周设置。由于将每个凹口18分配给收集通道8之一，所以实现的是，对准装置17与凹口18一起允许相应的收集通道8与转移通道12对准。当收集装置5在其升高位置中时，对准装置17不与凹口18相接合，从而收集装置5可绕轴线10转动。当收集装置5随后降低时，下个凹口18将与对准装置17相接合。

转移通道12中的物品2借助于重力和/或空气流动喷嘴朝转移通道12的下部端部运动。转移通道12的下部部分包括弯曲部分19，其中，转移通道12将其延伸从大体竖向延伸变化到大体水平延伸。转移通道12在转移部分11的侧部处在下部转移通道开口20处终止。与下部转移通道开口20相邻，绕转动轴线101设有第一轮子21，该转动轴线101大体是水平的，并且与转移通道12的最后部分的水平延伸方向相平行。在第一轮子21的另一侧处，如在轴向方向上从下部转移通道开口20看到的那样，设有静止邻接板22。

接收区段23一与下部转移通道开口20对准，接收在转移通道12中的物品2就将在第一轮子21的上部圆周上进一步输送到接收区段23中。接收区段23是在第一轮子21的外部圆周部分中的凹口。

物品2由另外的传送装置收集，并且设有给储器，该储器将不同取向的物品2存储在不同缓冲器中。从储器的不同缓冲器，物品可提供给更下游的制造站，特别是卷烟制品的生产线的下游制造站。物品2可以用作用于卷烟制品的过滤元件，这些过滤元件与过滤材料一起设置在卷烟制品中。在第一轮子与储器之间，在一些实施例中可以设有用于物品的运输的几个惰轮。

Claims (10)

1.用于物品（2）的进给设备（1），包括：

料斗（3），所述料斗用来接收呈随机取向的物品（2），其中，料斗（3）在其下部端部处具有料斗开口（4），和

收集装置（5），所述收集装置在料斗（3）的开口（4）中是可运动的，

其中，收集装置（5）包括至少一个收集孔（7），该收集孔适于接收呈特定取向的物品（2），

并且其中，收集装置（5）还包括至少一条收集通道（8），该收集通道用来收集所接收的物品（2），该收集通道连接至所述至少一个收集孔（7）；

其中，料斗（3）和收集装置（5）适于使得收集装置（5）相对于料斗（3）的相对运动能够改变料斗（3）中的物品（2）的取向，从而物品（2）能接收到收集孔（7）中，收集孔连接至所述至少一条收集通道（8），并且其中，收集装置（5）在其上部端部处包括锥状部分（6），并且多个收集孔（7）设置在锥状部分（6）的下部端部处。

2.根据权利要求1所述的进给设备，其中，收集孔（7）和收集通道（8）适于接收物品（2），这些物品是大体圆柱形的，具有比物品（2）的轴向长度小的直径，其中，每个收集孔（7）具有稍大于物品（2）的直径、但小于物品（2）的轴向长度的直径。

3.根据以上权利要求中任一项所述的进给设备，其中，收集装置（5）适于在料斗开口（4）内执行大体竖向往复运动。

4.根据以上权利要求中任一项所述的进给设备，还包括至少一条转移通道（12），其中，收集装置（5）适于在料斗开口（4）中绕竖向轴（10）执行步进转动运动，并且其中，在收集装置（5）的至少一个转动位置中，收集通道（8）与所述至少一条转移通道（12）对准。

5.根据权利要求4所述的进给设备，其中，收集通道（8）设有保持装置（9），该保持装置允许将物品（2）保持在收集通道（8）中，其中，保持装置（9）适于当收集通道（8）与转移通道（12）对准时被释放，从而物品（2）能由转移通道（12）接收。

6.根据权利要求5所述的进给设备，还包括对准装置（17）和接合装置，该对准装置适于与处于降下位置中的收集装置（5）相接合，从而收集通道（8）和转移通道（12）对准，该接合装置适于与保持装置（9）相接合，以释放保持装置（9）。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的进给设备，其中，设有空气流动喷嘴，这些空气流动喷嘴适于提供空气流动，以实现物品（2）在收集通道（8）和转移通道（12）中的运输。

8.根据以上权利要求中任一项所述的进给设备，其中，物品（2）是用来制造卷烟制品的过滤元件，并且在下游以交替的取向被提供给传送装置。

9.过滤嘴制造机，包括根据以上权利要求中任一项所述的进给设备。

10.将未定向的物品（2）在进给设备（1）中进行定向的方法，包括如下步骤：

-提供料斗（3），该料斗接收呈随机取向的物品（2），其中，料斗（3）在其下部端部处具有料斗开口（4），

-提供收集装置（5），该收集装置具有与料斗开口（4）相对应的外形，并且该收集装置在料斗（3）的开口（4）中是可运动的，收集装置（5）还包括在其上部端部处的锥状部分（6）、多条用来收集所接收的物品（2）的收集通道（8），其中，收集通道（8）分别连接至收集孔（7），收集孔（3）设置在锥状部分（6）的下部端部处，

-用处于随机取向的未定向的物品（2）填充料斗（4），

-使收集装置（5）在料斗（3）内以往复方式运动，以及

-通过往复运动改变料斗（3）中的未定向的物品（2）的取向，以便使物品（2）接收在收集孔（7）内，从而使物品（2）在收集通道（8）内定向。

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