專利名稱：用于在托盤卸料器和給料裝置之間調(diào)節(jié)制品輸送流的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在托盤卸料器(tray discharger)和帶有多個給 料單元的給料裝置之間調(diào)節(jié)由煙草加工業(yè)制品組成的輸送流的方法。
背景技術：
本發(fā)明涉及一種用于在至少一個托盤卸料器和至少一個給料裝 置之間調(diào)節(jié)由煙草加工業(yè)制品組成的輸送流的方法，該給料裝置通過 用于輸送制品組成的質(zhì)量流的^T送元件連接至該托盤卸料器或每個 托盤卸料器，其中，該給料裝置具有設計為可容納制品的至少一個腔 室，每個腔室具有相互獨立運4亍的用于供給制品到后續(xù)裝置的至少兩個給料單元，其中，每個給料單元具有各自的給料速率(P,，P2， ...Pn)，該方法具有如下步驟利用監(jiān)^f空元件監(jiān)控給料裝置中的量，向每個托 盤卸料器發(fā)送信號以根據(jù)給料裝置中的現(xiàn)有量來調(diào)節(jié)輸送元件的輸 送速率以及因此調(diào)節(jié)給料速率(制品數(shù)/分鐘)，以及將輸送速率改變?yōu)?預定值。此外，本發(fā)明涉及用于將煙草加工業(yè)棒狀制品輸送到后續(xù)裝 置的設備，該設備包括至少一個托盤卸料器和至少一個給料裝置，其 中，給料裝置具有設計為可容納制品的至少一個腔室，每個腔室分配 有至少兩個給料單元，每個托盤卸料器與給料裝置通過輸送元件彼此 連接并且均包括用于調(diào)節(jié)輸送元件的控制系統(tǒng)。這種方法和設備特別應用于煙草加工業(yè)中。此處，優(yōu)選地加工棒 狀制品，如濾咀棒等。特別地，這些制品經(jīng)?；蛘吲R時儲存在稱為托 盤的容器或其它容器中。隨后，輸送到給料裝置的制品優(yōu)選地以氣動 方式運送到后續(xù)裝置。為此，鄉(xiāng)合料裝置具有至少兩個給料單元，但優(yōu) 選為多個給料單元，通過該給泮斗單元根據(jù)不同的輸送速率運送制品?，F(xiàn)在為了向給料裝置供應制品，制品從托盤或其它容器中輸送到托盤 卸料器，隨后由制品組成的質(zhì)量流經(jīng)由輸送元件從托盤卸料器到達給 料裝置。該質(zhì)量流在入口區(qū)域中流入給料裝置的料斗。優(yōu)選地布置在 料斗中的監(jiān)控元件監(jiān)控料斗中的現(xiàn)有量。借助于監(jiān)控元件所采集的信 息，調(diào)節(jié)輸送元件的輸送速率并因此調(diào)節(jié)制品的給料速率。在實踐中，這意味著信號交換通常由兩個信號來實現(xiàn)，利用這兩個信號可顯示輸送元件的三種不同狀態(tài)，即例如a)不輸送制品；b) 輸送100%的制品；c)輸送超過100%的制品。然而，該方法的缺點在 于，僅能實現(xiàn)對給料裝置的料斗進行不均勻供應，其中料斗內(nèi)的量發(fā) 生變化。換言之，僅僅為給料裝置的料斗供應制品，其中，料斗的填 充只取決于料斗的量。輸送元件交替地接通和斷開，其伴隨有中斷進 入容納裝置的制品流，并且導致所謂的定期停止(stop-and-go)的操作。 申請人:的公司的文獻DE 33 33 859 Al示出了具有獨立權利要求1和 19的前序特征的儲存設備和相應方法。該文獻所示的設備具有位于給 料裝置內(nèi)的容納腔室，傳感器件監(jiān)控給料裝置的量。根據(jù)傳感器件的 信息，用于輸送制品的輸入輸送器接通或者斷開。在同樣來自于申請 人的公司的文獻DE 36 11 707 Al中可以發(fā)現(xiàn)類似設備，其中，給料 裝置的儲存容器具有兩個腔室。輸入輸送器件通向每個腔室。通過相 應的輸入輸送器件51導進入腔室中的制品經(jīng)由分配給各個腔室的輸 出軸而運走。由DE 35 38 660 C2可知，信號傳遞系統(tǒng)才艮據(jù)容納裝置 的量來調(diào)節(jié)制品到容納裝置的^T送。給料量通過在間隔時間內(nèi)中斷輸 送流以及在間隔時間內(nèi)再次接通該給料量來進4亍調(diào)節(jié)。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法，該方法確保在保持基本恒 定量的情況下均勻地供應該料斗。此外，本發(fā)明的目的是提供一種實 現(xiàn)這種方法的設備。該目標首先由具有上述步驟的方法實現(xiàn)，這是因為，除了根據(jù)腔室內(nèi)的當前量之外，還根據(jù)給料速率(Pt。ta,)調(diào)節(jié)分配至托盤卸料器的每 個輸送元件的輸送速度，該速率(Pt。ta!)從分配給腔室的所有給料單元的 各自給料速率(P,，P2，…Pn)獲得。因此，以非常簡單且準確的方式知曉 給料單元的當前的和各自的給料速率，以便結合給料裝置料斗內(nèi)的量 而獲得恒定量。因為在調(diào)節(jié)輸送流時考慮到任何時候由給料單元移出 的當前量，所以可以以如下方式調(diào)節(jié)輸送元件，即使得料斗中的或者 單個腔室中的制品量在任何給定時間都保持恒定。本發(fā)明的適當改進連續(xù)地調(diào)節(jié)輸送元件的輸送速度。"連續(xù)"意味 著掃描相應需求的周期短于輸送元件的反應時間。換言之，循環(huán)地掃 描相應需求，但是輸送元件將制品從托盤卸料器連續(xù)地輸送到給料裝 置。因此，可大致在線地確定并且相應地調(diào)整在任何特定時間的制品 的當前需求。有利地，由于脈沖寬度調(diào)制尤其不容易受到干擾且允許在長距離 上的穩(wěn)定傳遞，故利用脈沖寬度調(diào)制完成信號傳遞。優(yōu)選方法的特征在于，脈沖寬度是給料速率的函數(shù)。換言之，信 號長度提供了關于待輸送的制品的實際值的信息。具體地，例如，這可意味著長度為100到299毫秒的信號對應于量為5000件制品/分鐘 的數(shù)量。換言之，該信號不僅包含了所需制品的信息，而且同時傳遞 關于所需的特定數(shù)量的信息。因此，能夠基本恒定地保持料斗內(nèi)的量。優(yōu)選地，脈沖寬度與給料速率成反比。短信號對應于大的數(shù)量(大 量制品lt/分鐘)，長信號對應于少的數(shù)量(少量制品數(shù)/分鐘)。這確保 在制品的需求量較大的情況下輸送非?？斓男畔?短信號)，反之，如 果需求量較小，則較慢的信息(長信號)就足夠了 。其次，還通過具有上述特征的設備實現(xiàn)該目標，這是因為給料裝 置的控制系統(tǒng)包括加法器，用于從分配至腔室的所有給料單元的單個 給料速率中獲得給料速率Pt。tal。所得的優(yōu)點已經(jīng)結合上述方法給出， 以便參閱對應段落以避免重復。


通過從屬權利要求和說明書，本發(fā)明的更優(yōu)選的或更適當?shù)母倪M 及特征將顯而易見。借助于附圖更加詳細地描述該方法和設備。在附圖中圖1是托盤卸料器和通過輸送單元連接于托盤卸料器上的給料裝 置的示意圖；和圖2是相互聯(lián)接的分處兩側(cè)的托盤卸料器控制系統(tǒng)和給料裝置控 制系統(tǒng)的電路示意圖；具體實施方式
下文與相應設備一起描述的方法用于調(diào)節(jié)從托盤卸料器至給料 裝置的由濾咀棒組成的輸送流。當然，也可通過該方法調(diào)節(jié)在其它設 備、裝置、機器等之間以及其它物品的輸送流。在圖1中示意性地示出了第一設備10的部分。該設備10完全包 括給料裝置11,該給料裝置11通過兩個托盤卸料器12供應制品13。 對于該設備IO,后述方法的原理尤其有效且高效。為簡明起見，只示 出一個托盤卸料器12。給料裝置11具有料斗14，該料斗例如由隔離 件34等隔開，并且在兩側(cè)上均具有用于由制品13組成的質(zhì)量流的入 口 15。當然，設備10也可僅僅包括一個給料裝置ll和一個托盤卸料 器12。其它實施例具有供應兩個或多個給料裝置11的單個托盤卸料 器12。此外，給料裝置11可具有未分隔的料斗14。該給料裝置11 或每個給料裝置11通過輸送元件17連接至該托盤卸料器12或每個 托盤卸料器12。優(yōu)選地設計為帶狀輸送器的輸送元件17用于輸送/傳 送質(zhì)量流16到該給料裝置11或每個給料裝置11的料斗14中。在料斗14內(nèi)部布置有多個監(jiān)控元件。在料斗14的每個腔室18, 19中優(yōu)選地布置三個監(jiān)控元件B1，B2和B3。當然，監(jiān)控元件B1,B2 和B3的數(shù)量和位置可以改變。優(yōu)選地，兩個監(jiān)控元件B1,B2構造為 并且設計為以便監(jiān)控料斗14中的或者料斗14的每個腔室18， 19中的制品13的量。換言之，元件B1,B2監(jiān)控料斗14中的量。例如，監(jiān) 控元件Bl, B2可設計為接近開關，該接近開關由感測制品量的桿20 促動。當然，監(jiān)控元件B1,B2也可設計為光學元件或采用其它慣用方 式。上述同樣應用于監(jiān)控入口 15的區(qū)域的量的監(jiān)控元件13。給料裝置11具有通常布置在料斗14下方的多個給料單元21。給 料單元21的數(shù)量至少為兩個，優(yōu)選為10個。但是，給料單元21的 數(shù)量也可為任意其它的數(shù)量。特別地，對于所謂的分隔料斗14，假設 以可變的數(shù)量分配給料單元21給腔室18, 19。在未分隔的料斗14的 情況下，所有的給料單元21都分配給單個腔室。在所示的示例中， 每個腔室18, 19都分配有給料單元21。例如，腔室18分配有3個給 料單元21，而腔室19分配有7個給料單元21。利用給料單元21， 將制品從料斗14中取出，并且以氣動方式傳送到后續(xù)4妄收站中。給 料單元21還可在腔室18, 19內(nèi)相互獨立地工作。這也意味著每個給 料單元21可具有各自的給料速率，通常該速率處于0-1500件制品/ 分之間。然而，其它給料速率也是可能的。操作人員或者相應的接收 站通過信號線可以隨意地預定相應的給料速率。上述DE 35 38 660 C2 描述了用于預定給料速率的優(yōu)選方法。托盤卸料器12按通常方式構造，故省略詳細描述。分配給每個 托盤卸料器12的輸送元件17由電動機22旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。托盤卸料器12 分配有控制系統(tǒng)23，通過該控制系統(tǒng)尤其可調(diào)節(jié)電動機22。換言之， 控制系統(tǒng)23優(yōu)選用于調(diào)節(jié)輸送單元17的傳輸速度。給料裝置11也 分配有控制系統(tǒng)24，該控制系統(tǒng)通過電線25或無線電與控制系統(tǒng)23 進行功能上的連接或通信。除監(jiān)控元件Bl, B2, B3外，給料單元21 還連接至給料裝置11的控制系統(tǒng)24。為簡單起見，下文示出了用于腔室19的信號處理的控制系統(tǒng)24 的控制部分。腔室18的控制部分如果存在的話也相應地構成。給料 裝置11的控制系統(tǒng)24包括加法器26，該加法器累加腔室19的給料模塊21的各自給料速率P,到Pn，從而得到總給料速率Pt。ta"亦即，給料裝置11采集到了當前量。具體地，在所示的示例中，對給料速率P4到P,o進行了累加。此外，控制系統(tǒng)24具有多個轉(zhuǎn)換開關，優(yōu)選 為兩個轉(zhuǎn)換開關27, 28。利用該開關可根據(jù)監(jiān)控元件B1,B2,B3而在 不同的信號線之間來回切換。用于生成差值0艮據(jù)先前符號(preceding sign)累加或者相減)的另一個加法器29和將制品量(例如，制品凄l(xiāng)/分鐘 =A/分鐘)轉(zhuǎn)換為信號的轉(zhuǎn)換器30也形成控制系統(tǒng)24的一部分。托盤 卸料器12的控制系統(tǒng)23包括用于將信號轉(zhuǎn)換為制品量(例如，制品數(shù) /分鐘)的轉(zhuǎn)換器31,用于生成差值(根據(jù)先前符號累加或者相減)的加 法器32和用于將制品量(例如，制品凄t/分鐘)轉(zhuǎn)換為另一個量(例如， 轉(zhuǎn)每分鐘=rpm)的另一個轉(zhuǎn)換器33。下面利用圖2更加詳細地i兌明該方法。在設備IO之后的裝置的 生產(chǎn)期間，給料單元21的給料鼓(drum)從料斗14中取走一定量的制 品13，這些制品的量不斷改變且每個給料單元21的制品量都不同于 下一個給料單元。加法器26將P,到Pn的各個給料速率累加以獲得對于腔室18， 19的總給料速率Pt。ta,(例如，制品數(shù)/分鐘)，在本實例中，Pi到P3用于腔室18, P4到P,o用于腔室19。如果給料裝置11僅具有 一個腔室，則將所有給料單元21的給料速率累加。在給料裝置ll包 括兩個腔室18, 19的本實例中，腔室18, 19相互獨立地獲得與腔室 相關的總給料速率。根據(jù)取決于制品量的監(jiān)控元件B2和B3的狀態(tài)， 校正對于腔室18， 19確定的數(shù)量/總和。該校正優(yōu)選地通過將總給料速率Pt。^乘以校正系數(shù)K2或K3而完成，該校正系數(shù)取決于持續(xù)監(jiān)控 料斗14中的量的監(jiān)控元件B2和B3。此處，監(jiān)控元件B2監(jiān)控低于最 大量的量，該最大量由監(jiān)控元件Bl監(jiān)控。監(jiān)控元件B3監(jiān)控入口 15 的區(qū)域中的量。可選地，總和可增加至加法器26確定的數(shù)量/總和或 者從其中減去。通過乘法或者加法/減法得到的總和為總和S2。具體地，這意味著總給料速率P^增加了限定值。換言之，總和 S2基本上大于總給料速率Ptotal。但是如果兩個監(jiān)控元件B2或者B3中 的一個指示已經(jīng)達到了監(jiān)控量，則轉(zhuǎn)換開關27轉(zhuǎn)動，使得總給料速率Ptotal減少了限定的校正值，從而總和S2低于給料速率Pt。tal。隨后，總和S2傳遞到加法器29。如果監(jiān)控元件Bl指示已經(jīng)達到料斗14的最大量，則開關28轉(zhuǎn)動，使得總和S2由遠低于總和S2的總和S3可選地取代，或者可乘以減小系數(shù)Rp該乘法也獲得總和S3。 - 依據(jù)開關28的位置，由加法器29對總和S2或Ss以及剛計算出 的給料速率N,進行處理。換言之，加法器29通過加法或減法計算上 次算出的給料速率N,(制品數(shù)/分鐘)和當前的新給料速率之間的差值， 該新給料速率用總和S2或者S3(也為制品數(shù)/分鐘)表示。所得的差值(A/ 分鐘)被轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換為第一信號線25上的信號。在另一信號線25 上傳遞如下信號，該信號表明差值或者相應信號是否具有正的或負的 先前符號，即新的給料速率將要增大還是減少。由差值形成的信號長 度表明差值的大小，也就是將要輸送的制品量的大小。換言之，通過 脈沖寬度調(diào)制實現(xiàn)信號傳遞，該脈沖寬度是給料速率的函數(shù)。如上所 述，脈沖寬度與給料速率成反比。這意味著短信號代表高給料速率， 反之，較長信號則代表較低給料速率。信號線25構成了從給料裝置11的控制系統(tǒng)24到托盤卸料器12 的控制系統(tǒng)23的過渡。通過控制系統(tǒng)23評估由信號線25傳遞的信 號。首先，該評估包括將信號轉(zhuǎn)換為制品量(A/分鐘)，作為總和S4。 通過總和S4和在兩個或更多個計算周期之前(即至少在給料速率N,之 前)計算出的給料速率N2，加法器32通過加法或減法計算由總和S5 表示的差值?？偤蚐s表示當前所需的給料速率。總和Ss又通過轉(zhuǎn)換 器33轉(zhuǎn)換成參考變量F(例如，轉(zhuǎn)^t/分鐘-rpm)。該參考變量F調(diào)節(jié) 電動機22。通過調(diào)節(jié)電動機22來調(diào)節(jié)輸送元件17的輸送速度。高的 輸送速度意味著高的給料速率或輸送能力。低的輸送速度則意味著低 的給料速率或者輸送能力。換言之，調(diào)節(jié)輸送元件17的輸送速度以 便其僅輸送實際需要的制品13的量，從而確保將制品13連續(xù)地輸送 到給料裝置11。
權利要求
1.一種用于在至少一個托盤卸料器(12)和至少一個給料裝置(11)之間調(diào)節(jié)由煙草加工業(yè)制品(13)組成的輸送流的方法，所述至少一個給料裝置(11)通過輸送元件(17)連接至所述托盤卸料器(12)或每個托盤卸料器(12)，所述輸送元件(17)用于輸送由制品(13)組成的質(zhì)量流(16)，其中，所述給料裝置(11)具有設計成可容納所述制品(13)的至少一個腔室(18，19)，每個腔室(18，19)具有相互獨立運行的用于將所述制品(13)供給到后續(xù)裝置的至少兩個給料單元(21)，每個給料單元(21)具有各自的給料速率(P1，P2，...Pn)，所述方法具有如下步驟利用監(jiān)控元件B1，B2，B3監(jiān)控所述給料裝置(11)中的量，發(fā)送信號至每個托盤卸料器(12)，用于根據(jù)所述給料裝置(11)中的現(xiàn)有量調(diào)節(jié)所述輸送元件(17)的輸送速率，以及因此調(diào)節(jié)所述給料速率(制品數(shù)/分鐘)，并且將所述輸送速率改變?yōu)轭A定值，其特征在于，除了根據(jù)腔室(18，19)的現(xiàn)有量之外，還根據(jù)給料速率(Ptotal)調(diào)節(jié)分配給托盤卸料器(12)的每個輸送元件(17)的輸送速率，所述給料速率(Ptotal)通過分配給腔室(18，19)的所有給料單元(21)的各自給料速率(P1，P2，...Pn)的總和獲得。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，連續(xù)地調(diào)節(jié)所述輸 送元件(17)的輸送速率。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在兩個不同位 置處的所述給料裝置(11)的量由兩個監(jiān)控元件B1和B2確定，其中， 監(jiān)控元件Bl監(jiān)控當所述給料裝置(ll)完全裝滿時的最大量，監(jiān)控元件 B2監(jiān)控低于所述最大量的限定量。
4. 如權利要求1至3中的任一項所述的方法，其特征在于，所 述制品(13)進入所述給料裝置(11)的入口 (15)的區(qū)域中的量由另 一個 監(jiān)控元件B3監(jiān)控。
5. 如權利要求1至4中的任一項述的方法，其特征在于，所述總給料速率(Pt。tai)乘以校正系數(shù)，以獲得總和S2。
6. 如權利要求1至5中的任一項所述的方法，其特征在于，根 據(jù)取決于所述量的所述監(jiān)控元件B2和B3的狀態(tài)，校正當前確定的總給料速率(Pt。ta,)。
7. 如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述給料速率(P,O 基本上由預定的校正系數(shù)所增加，并且僅在達到由所述監(jiān)控元件B2 或B 3監(jiān)控的量時由預定系數(shù)所減小。
8. 如權利要求1至7中的任一項所述的方法，其特征在于，當 所述監(jiān)控元件Bl指示最大量時，所述總和S2乘以減小系數(shù)以獲得總 和S3。
9. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，當未達到所述最大 量時，在不乘以所述減小系數(shù)的情況下傳遞所述總和S2的值。
10. 如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述總和Sz 或S3與在一個計算周期之前計算的給料速率N！之間形成差值。
11. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，通過利用信號線(25)、 數(shù)據(jù)線、無線電等從所述給料裝置(11)傳遞到所述托盤卸料器(12)的信 號，產(chǎn)生所述差值(制品lt/分鐘)。
12. 如權利要求11所述的方法，其特征在于，除了所述差值之 外，傳遞用于所述信號的先前符號(正或負)的信號。
13. 如權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述信號傳 遞通過脈沖寬度調(diào)制實現(xiàn)。
14. 如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述脈沖寬度是 所述給料速率的函數(shù)。
15. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述脈沖寬度與 所述給料速率成反比。
16. 如權利要求12至15中的任一項所述的方法，其特征在于， 與所述差值和所述先前符號相關的所述信號再次轉(zhuǎn)換為絕對給料速率(制品數(shù)/分鐘)，作為總和S4。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，通過總和S4和在兩個計算周期之前計算的給料速率N2獲得總和S5。
18. 如權利要求17所述的方法，其特征在于，所述總和Ss轉(zhuǎn)換 為用于所述輸送元件(17)的驅(qū)動的參考變量F(rpm)。
19. 一種用于將煙草加工業(yè)的棒狀制品(13)輸送到后續(xù)裝置的設 備，所述設備包括至少一個托盤卸料器(12)和至少一個給料裝置(11)， 其中，所述給料裝置(l l)具有設計為可容納所述制品(l3)的至少 一個腔 室(18,19),每個腔室(18,19)分配有至少兩個給料單元(21)，每個托盤 卸料器(12)和所述給料裝置(11)通過輸送元件(17)相互連接并且均包 括用于調(diào)節(jié)每個輸送元件(17)的控制系統(tǒng)(23,24)，其特征在于，所述 給料裝置(11)的控制系統(tǒng)(24)包括加法器(26),用于通過分配給腔室 (18，19)的所有給料單元(21)的各自給料速率(PhP2, ... Pn)獲得給料速率(Ptotal)。
20. 如權利要求19所述的設備，其特征在于，所述給料裝置(ll) 的控制系統(tǒng)沿信號流方向還包括至少一個第一開關(27)、第二開關 (28)、加法器(29)和轉(zhuǎn)換器(30)。
21. 如權利要求19或20所述的設備，其特征在于，所述托盤卸 料器(12)的控制系統(tǒng)(23)沿信號流方向具有至少一個轉(zhuǎn)換器(31)、加法 器(32)和另一個轉(zhuǎn)換器(33)。
22. 如權利要求19至21中的任一項所述的設備，其特征在于， 提供布置在給料裝置(11)的相對兩側(cè)上的兩個托盤卸料器(12)。
23. 如權利要求19至21中的任一項所述的設備，其特征在于， 托盤卸料器(12)連接到至少兩個給料裝置(11 )上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在托盤卸料器和給料裝置之間調(diào)節(jié)制品輸送流的方法，該給料裝置通過輸送元件連接至托盤卸料器，給料裝置具有可容納制品的至少一個腔室，每個腔室具有至少兩個給料單元，每個給料單元具有各自的給料速率，該方法具有步驟利用監(jiān)控元件監(jiān)控給料裝置中的量；發(fā)送信號至每個托盤卸料器，用于根據(jù)給料裝置中的現(xiàn)有量調(diào)節(jié)輸送元件的輸送速率，以及因此調(diào)節(jié)給料速率(制品數(shù)/分鐘)；將輸送速率改變?yōu)轭A定值；該方法的特征在于，除了根據(jù)腔室的現(xiàn)有量之外，還根據(jù)總給料速率調(diào)節(jié)每個輸送元件的輸送速率，該總給料速率通過所有給料單元的各自給料速率的總和獲得。此外，本發(fā)明涉及實現(xiàn)該方法的設備。
文檔編號A24C5/00GK101331977SQ20081013072
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權日2007年6月26日
發(fā)明者S·克盧維 申請人:豪尼機械制造股份公司