Подающий узел
Иллюстрации
Показать всеПодающий узел предназначен, например, для подачи компонентов в машину по сборке курительных изделий. Подающий узел содержит поворотное устройство, имеющее накопительную область (4), и один или несколько каналов (7), предназначенных для приема компонентов из накопительной области (4) таким образом, чтобы компоненты ярусно укладывались друг на друга внутри каждого канала (7). У каждого из каналов (7) имеется впуск (5) и выход, через которые компоненты проходят перед выгрузкой из подающего узла. Один из следующих элементов: впуск (5) или накопительная область (4), выполнен с возможностью взаимно-поступательного перемещения относительно другого элемента для встряхивания компонентов в накопительной области (4) таким образом, чтобы компоненты проходили в канал (7). Повышается скорость подачи компонентов. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 28 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к подающему узлу для подачи компонентов на последующее устройство.
Уровень техники, предшествующий изобретению
Некоторые курительные изделия снабжены фильтрами, которые состоят из нескольких компонентов. Например, фильтр может содержать компоненты, которые могут поворачиваться относительно друг друга для регулировки вентиляции или других параметров. Подобные компоненты могут иметь ассиметричную форму и должны быть ориентированы определенным образом до их подачи на сборочную машину, где они соединяются с другими компонентами курительного изделия, такими как табачный стержень и обертка.
Для подачи подобных компонентов на сборочную линию может использоваться вибрационный чашечный питатель. У вибрационных чашечных питателей имеется вибрационная чаша и направляющие, по которым компоненты перемещаются во время вибрации направляющих. Неправильно ориентированные компоненты отбрасываются назад в чашу по мере их перемещения по направляющим, в результате чего поток из компонентов приобретает единую ориентацию.
Краткое изложение сущности изобретения
По настоящему изобретению предлагается подающий узел, содержащий:
поворотное устройство, имеющее накопительную область, и один или несколько каналов, предназначенных для приема компонентов из накопительной области, таким образом, чтобы компоненты ярусно укладывались друг на друга внутри каждого канала;
в котором у каждого из каналов имеется впуск и выход, через которые компоненты проходят перед выгрузкой из подающего узла; и
в котором один из следующих элементов: впуск или накопительная область выполнен с возможностью взаимно-поступательного перемещения относительно другого элемента для встряхивания компонентов в накопительной области, таким образом, чтобы компоненты проходили в канал.
Каждый впуск может быть выполнен с возможностью взаимно-поступательных перемещений относительно накопительной области.
Каждый впуск может быть выполнен с возможностью взаимно-поступательных перемещений относительно накопительной области и соответствующего выхода.
Подающий узел может содержать выступы, выполненные с возможностью скольжения относительно друг друга, позволяя каждому впуску взаимно-поступательно перемещаться относительно каждого выхода.
Выступы могут совмещаться и могут быть выполнены с возможностью поддержания формы сечения каждого из каналов во время взаимно-поступательных перемещений впусков относительно выходов.
Подающий узел может дополнительно содержать кулачковые направляющие, заставляющие каждый из впусков совершать взаимно-поступательные перемещения при вращении поворотного устройства.
Кулачковые направляющие могут быть выполнены таким образом, чтобы они заставляли каждый из впусков перемещаться в направлении накопительной области с более медленной скоростью, чем скорость, с которой каждый из впусков перемещается от накопительной области.
Каждый впуск может содержать воронкообразное отверстие.
Расстояние между противоположными сторонами каждого отверстия может быть меньше длины указанного компонента.
Каждый впуск может содержать стенку, которая отделяет указанный впуск от смежного впуска, при этом стенка может заходить в накопительную область.
Накопительная область может содержать стенки, наклоненные в направлении каждого впуска.
Подающий узел может дополнительно содержать направляющий элемент, который определяет траекторию, вдоль которой компоненты проталкиваются перед выгрузкой из подающего узла, после прохождения через каналы.
По другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ подачи компонентов в сборочную машину, включающий в себя подачу компонентов в накопительную область поворотного устройства, имеющего один или несколько каналов с впуском, и возвратно-поступательное перемещение одного из следующих элементов: впуска или накопительной области относительно другого элемента для встряхивания компонентов в накопительной области таким образом, чтобы компоненты проходили в каналы и ярусно укладывались друг на друга внутри каждого канала перед прохождением через выходы для выгрузки из указанной сборочной машины.
По дополнительному аспекту настоящего изобретения предлагается способ сборки изделия, включающий в себя способ подачи компонентов в вышеуказанную сборочную машину, и дополнительно включающий в себя соединение каждого из указанных компонентов с одним или несколькими дополнительными компонентами для формирования изделия.
По дополнительному аспекту изобретения предлагается изделие, собранное с использованием вышеуказанного способа сборки изделий.
Краткое описание чертежей
Далее, исключительно в качестве примера, в целях дополнительного пояснения изобретения, будут рассмотрены варианты его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
на фиг. 1 показан подающий узел 1;
на фиг. 2 показан компонент 2 фильтра для курительного изделия;
на фиг. 3 схематически показан процесс, осуществляемый подающим узлом;
на фиг. 4 показано поворотное устройство 3 подающего узла, включающее в себя бункер 4, впуски 5 и отверстия 6 каналов 7;
на фигурах 5а и 5b показан бункер 4 подающего узла, впуски 5 находятся в убранных и поднятых положениях, соответственно;
на фиг. 6а показана группа впусков 5;
на фиг. 6b в сечении показаны впуск 5 и бункер 4;
на фиг. 7а показано поворотное устройство 3 без внешней крышки, таким образом, чтобы были видны носители 8, на которых расположены впуски 5, и нижние участки 9 каналов 7;
на фиг. 7b показано поворотное устройство 3 без бункера, таким образом, чтобы были видны нижние участки 9 каналов 7 и кулачковые направляющие 10;
на фиг. 7с показано поворотное устройство 3 без внешней крышки и без бункера, таким образом, чтобы были видны носители 8, впуски 5 и нижние участки 9 каналов 7;
на фиг. 8 в сечении показаны впуски 5 и нижние участки 9 некоторых каналов 7;
на фиг. 9 в сечении показан выход 11 канала 7 так, чтобы был виден управляющий затвор 12 для раздачи компонентов 2;
на фиг. 10 показан коллектор 13 управляющего затвора;
на фиг. 11 схематически показан процесс, осуществляемый управляющим затвором;
на фиг. 12 в сечении показан выход 11 канала 7 так, чтобы был виден альтернативный управляющий затвор 12;
на фиг. 13 показаны выходы 11 некоторых каналов 7 и направляющие 14, в которые раздаются компоненты 2;
на фиг. 14 схематически показаны направляющие 14;
на фиг. 15а в сечении вдоль линии А-А по фиг. 14 показаны направляющие 14;
на фиг. 15b в сечении вдоль линии B-B по фиг. 14 показаны направляющие 14;
на фиг. 16 схематически показан сепаратор 15 направляющих 14;
на фиг. 17 показан 16 вращатель направляющих 14;
на фиг. 18а в сечении вдоль линии C-C по фиг. 14 показаны направляющие 14;
на фиг. 18b в сечении вдоль линии D-D по фиг. 14 показаны направляющие 14;
на фиг. 18с в сечении вдоль линии E-E по фиг. 14 показаны направляющие 14;
на фиг. 19 схематически показана компоновка машины по сборке курительных изделий, включающей в себя два подающих узла 1;
на фиг. 20а показан соединительный барабан 69 машины по сборке курительных изделий; и
на фиг. 20b показан сборочный барабан 17 машины по сборке курительных изделий.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1 показан подающий узел 1, у которого имеется поворотное устройство 3, установленное на раму 18. Поворотное устройство 3 включает в себя барабан 19 с накопительной областью 4 и конвейер 20, например, ленточный конвейер, линейный вибрационный конвейер или конвейер иного типа. В данном примере накопительная область является бункером 4 с наклонными боковыми стенками, однако она также может быть любой емкостью, способной принимать множество компонентов. Конвейер 20 подает компоненты в бункер 4, а бункер 4 может быть также снабжен датчиком уровня, например оптическим датчиком, который отслеживает количество компонентов в бункере 4 для определения того, когда конвейер 20 должен осуществлять подачу компонентов в бункер 4. В этом случае, после заполнения бункера 4 конвейер 20 может быть отключен, а после того как уровень компонентов в бункере 4 снизится, конвейер 20 может быть включен.
Поворотное устройство 3 поворотно установлено на раму 18 и приводится во вращение вокруг, по существу, вертикальной оси при помощи приводных средств, например, электродвигателя и зубчатого ремня или зубчатой передачи.
Компоненты, поступающие в бункер 4, следуют по каналам (7, фиг. 4), идущим от дна бункера 4, и ярусно укладываются друг на друга внутри каналов. Каналы образованы в барабане 19, поэтому они вращаются вместе с бункером 4. Из каналов компоненты раздаются на направляющие 14, находящиеся снизу барабана 19, которые неподвижны относительно барабана 19. Направляющие 14 определяют траекторию, проходящую через подающий узел 1, по которой компоненты перемещаются перед выгрузкой из подающего узла 1. Множество толкателей (21, фиг. 13) в барабане 19 используются для проталкивания компонентов вдоль направляющих 14 в передаточный барабан 22, который передает компоненты в последующую машину. По мере проталкивания компонентов вдоль направляющих 14, они сортируются и ориентируются для подготовки компонентов к выгрузке таким образом, чтобы они имели единую ориентацию.
Как уже отмечалось, подающий узел по фиг. 1 создает поток из одинаково ориентированных компонентов, которые могут быть переданы в последующие машины. В одном из примеров компоненты являются жесткими полимерными компонентами фильтра и следуют из подающего узла 1 в машину по сборке курительных изделий, где они соединяются с другими компонентами фильтра, такими как ацетатный стержень фильтра и табачный стержень, перед их обертыванием и резкой для формирования курительных изделий. На фиг. 2 показан пример подобного компонента 2 фильтра. Компонент имеет цилиндрический корпус 23 и выступ 24, идущий от одного из торцов цилиндрического корпуса 23. Выступ 24 также является цилиндрическим и расположен по центру, с одного из торцов корпуса 23. В данном примере корпус 23 компонента фильтра состоит из двух частей 23а, 23b, которые могут поворачиваться относительно друг друга, образуя готовое курительное изделие с регулируемой вентиляцией.
На фиг. 3 схематически показаны действия, осуществляемые подающим узлом, для подачи потока компонентов 2 по фиг. 2 в машину по сборке курительных изделий. Ниже рассмотрены этапы по фиг. 3:
S1 Компоненты подаются в подающий узел в виде группы невыровненных, произвольно ориентированных компонентов.
S2 Подающий узел выравнивает компоненты 2 аксиально, формируя, по существу, вертикальные ярусы из компонентов, расположенных торцом к торцу, при этом компоненты могут быть ориентированы так, чтобы выступ (24, фиг. 2) был направлен либо вверх, либо вниз.
S3 Подающий узел перемещает компоненты 2 поштучно, в направлении, поперечном ярусам (т.е. по существу, в горизонтальном направлении), формируя поток компонентов, перемещающихся вдоль траектории, при этом каждый выступ (24, фиг. 2) направлен либо вверх, либо вниз.
S4 По мере того как компоненты 2 перемещаются по траектории, они делятся на первый и второй потоки 25, 26 в зависимости от их ориентации.
S5 Первый поток, в данном случае поток, у которого выступы направлены вниз, поворачивается таким образом, чтобы ориентация всех компонентов 2 стала одинаковой.
S6 Затем два потока 25, 26 из одинаково ориентированных компонентов 2 вновь соединяются, образуя единый поток 27 из одинаково ориентированных компонентов 2 для передачи в машину по сборке курительных изделий.
В бункер 4 по фиг. 1 с конвейера (20, фиг. 1) поступают невыровненные, произвольно ориентированные компоненты, как на этапе S1 по фиг. 3. Как показано на фиг. 4, снизу бункера 4 находится несколько каналов 7, имеющих впуски 5, а у каждого из впусков 5 имеется отверстие 6 канала 7, которое идет вниз таким образом, чтобы компоненты проходили в каналы и укладывались ярусом друг на друга с аксиальным выравниванием, при этом выступы (24, фиг. 2) направлены либо вверх, либо вниз, как на этапе S2 по фиг. 3. Каналы 7 имеют круговую форму сечения таким образом, чтобы каналы 7 удерживали цилиндрические компоненты в аксиально выровненном положении.
Бункер 4 включает в себя внутреннюю боковую стенку 28 и наружную боковую стенку 29, которые наклонены в направлении кольцевого пространства 30, образуемого бункером 4, в котором находятся впуски 5 каналов 7. Поэтому компоненты, помещаемые в бункер 4, направляются внутренней и наружной наклонными боковыми стенками 28, 29 к впускам 5 и проходят по каналам 7 через отверстия 6 впусков 5. Впуски 5 могут быть расположены рядом друг с другом по всему диаметру кольцевого пространства 30. Как вариант, между смежными впусками 5 могут быть образованы зазоры.
Каждый из впусков 5 сгруппирован со смежным впуском 5, а по мере того вращения барабана 19 группы впусков 5 попеременно оказываются в положениях по фигурам 5а и 5b. То есть впуски 5 каналов 7, включая отверстия 6 каждого из каналов 7, попеременно поднимаются и опускаются относительно бункера 4 по мере вращения барабана 19, бункера 4 и каналов 7. Подобные возвратно-поступательные движения встряхивают компоненты в бункере 4, не позволяя компонентам забивать или блокировать отверстия 6, и заставляют компоненты проходить через отверстия 6 в каналы 7.
На фиг 5а впуски 5 показаны в убранном положении, при котором отверстия 6 находятся примерно на одном уровне с кольцевым пространством 30, образованным между внутренней и наружной наклонными боковыми стенками 28, 29 бункера 4. На фиг. 5b впуски 5 показаны в поднятом положении, при котором впуски 5 переместились в бункер 4, сдвигая, перемешивая и встряхивая компоненты внутри бункера 4 и заставляя компоненты проходить через отверстия 6 в каналы 7. Следует понимать, что впуски 5 могут быть выполнены с возможностью попеременного перемещения между разными, убранным и поднятым положениями. Например, в убранном положении отверстия 6 могут находиться ниже кольцевого пространства 30, например, на 10 мм или 20 мм, на одном уровне с кольцевым пространством 30, либо немного выше кольцевого пространства 30. Кроме того, в поднятом положении расстояние между отверстием 6 и кольцевым пространством 30 может составлять до 50 мм, например, от 5 мм до 30 мм.
На фиг. 6а показана одна из групп впусков 5. В данном примере три впуска 5 сгруппированы в единой детали 31, например полимерной форме, которая возвратно-поступательно перемещается относительно бункера. Как видно из фиг. 6а, отверстие 6 каждого канала 7, образованное во впуске 5, имеет воронкообразную и, по существу, квадратную форму. Это более наглядно показано на фиг. 6b, где в сечении показан впуск 5 одного из каналов 7, находящихся в бункере 4. Как можно заметить, круговой канал 7 расширяется до воронкообразной формы в направлении отверстия 6 впуска 5.
Непосредственно сам канал 7 является круговым, таким образом, чтобы в него помещались компоненты, а отверстие 6 является, по существу, квадратным для того, чтобы максимально увеличить размер отверстия 6, упростив тем самым проход компонентов в каналы 7 из бункера 4. Поэтому внутри впуска 5 круговой канал 7 расширяется, образуя конусное отверстие 6, имеющее квадратное сечение, через которое компоненты могут легко заходить в канал 7, не забивая и не блокируя отверстие 6. В частности, размер квадратно-конусного отверстия 6 каждого канала 7 выбран таким образом, чтобы компонент не мог устойчиво перекрывать отверстие 6, приводя к блокированию впуска 5. Поэтому, независимо от ориентации компонента, он может проходить через отверстие и заходить в канал 7.
В одном из альтернативных примеров отверстие 6 впуска 5 может содержать воронку, имеющую круговое сечение.
Форма, угол и близость расположения наклонных внутренней и наружной стенок 28, 29 бункера 4 вблизи возвратно-поступательно перемещающихся впусков 5 дополнительно предотвращает забивание или блокирование отверстия 6 компонентами. Как показано на фиг. 6b, поскольку впуски 5 совершают возвратно-поступательно движения, любые компоненты, нависшие над отверстием 6 или упирающиеся в противоположные боковые стенки впуска 5, сбиваются в отверстие 6 одним из следующих элементов: внутренней или наружной наклонным стенками 28, 29 бункера 4 по мере приближения к ним впуска 5.
Кроме того, стенки 32, отделяющие каждое из отверстий 6 от смежного отверстия 6, скошены или заострены, за счет чего компоненты, при приближении к ним впусков 5, смещаются или поворачиваются, не позволяя компонентам забивать отверстие 6, а по меньшей мере часть компонентов переворачивается и аксиально выравнивается в каналах 7 таким образом, чтобы они легко проходили через отверстие 6 и заходили в канал 7.
На фигурах 7а-7с показан механизм, при помощи которого впуски 5 каналов 7 совершают возвратно-поступательные движения в бункере (4, фиг. 4) по мере вращения поворотного устройства 3, включающего в себя барабан 19, бункер (4, фиг. 4) и каналы 7. Как можно заметить, группы из впусков 5 расположены на носителе 8, который совершает возвратно-поступательные движения. На фигурах 7а-7с бункер отсутствует для того чтобы был виден барабан 19, каналы 7 и впуски 5. Также, для большей наглядности на фигурах 7а и 7с показан один носитель 8 с впусками 5, тогда как подающий узел в сборе включает в себя несколько носителей, расположенных вокруг барабана 19. Кроме того, на фиг. 7b носители 8 и впуски 5 вообще не показаны.
Как отмечалось ранее, впуски 5 объединены в группы по три (31, фиг. 6а), а каждая группа из трех впусков 5 закреплена к носителю 8, как это показано на фигурах 7а и 7с. На каждом носителе находится три группы 31 по фиг. 6а, т.е. в данном примере на каждом носителе 31 находится девять впусков 5.
Носитель 8 подвижно установлен на барабане 19 таким образом, чтобы носитель 8 и впуски 5 могли скользить вверх и вниз в противоположных направлениях.
Как показано на фиг. 7а, на носителе 8, к которому закреплены впуски 5, имеются кулачковые следящие устройства 33, содержащие два барабанных кулачка 34, расположенных друг над другом и направленных наружу таким образом, чтобы они зацеплялись с кулачковыми направляющими 10, которые проходят вокруг барабана 19. Барабанные кулачки 34 разнесены между собой и прижимаются друг к другу при помощи прижимных средств, таких как пружина 35 растяжения, удерживающих барабанные кулачки 34 в соприкосновении с кулачковыми направляющими 10.
На фиг. 7b показаны кулачковые направляющие 10, которые установлены на раму 18 таким образом, чтобы они окружали барабан 19, а барабан 19 вращался относительно кулачковых направляющих 10. У кулачковых направляющих 10 имеются верхняя и нижняя кулачковые поверхности 10а, 10b, которые зацепляются с двумя барабанными кулачками 34, находящимися на носителе 8, по мере вращения барабана 19. Верхняя и нижняя кулачковые поверхности 10а, 10b эквидистанцированы вдоль кулачковых направляющих 10. Кулачковые направляющие 10 имеют изогнутый профиль, который позволяет последовательно поднимать и опускать носители 8 и впуски 5, по мере того как барабан 19 и носители 8 поворачиваются относительно кулачковых направляющих 10.
Как показано на фиг. 7с, барабанные кулачки 34 расположены с противоположных сторон кулачковых направляющих 10, а пружина 35 растяжения, находящаяся между двумя барабанными кулачками 34, прижимает барабанные кулачки 34 таким образом, чтобы они соприкасались с верхней и нижней поверхностями 10а, 10b кулачковых направляющих 10, так, чтобы при вращении барабана 19 барабанные кулачки 34 следовали за кулачковыми направляющими 10, заставляя впуски 5 совершать возвратно-поступательные движения в бункере (4, фиг. 4) в соответствии с профилем кулачковых направляющих 10. Два барабанные кулачка 34 выталкивают носитель 8 вверх и вниз за счет наклонов кулачковых направляющих 10.
В другом примере каждый носитель 8 может содержать единственный барабанный кулачок, а у кулачковых направляющих могут быть противоположные верхняя и нижняя поверхности так, чтобы барабанный кулачок удерживался между верхней и нижней поверхностями.
В данном примере, как показано на фиг. 7b, у кулачковых направляющих 10 имеются проходящие вдоль их окружности два поднимающихся участка 36, отделенные двумя спускающимися участками 37, т.е. за один оборот барабана 19 впуски 5 дважды совершают возвратно-поступательные движения. На фиг. 7b показан один поднимающийся участок 36 и один спускающийся участок 37 кулачковых направляющих 10. Следует понимать, что количество наклонных участков 36, 37 у кулачковых направляющих 10 может быть любым и что между наклонными участками 36, 37 также могут находиться ровные участки, поскольку наличие любого подъема или спуска будет приводить к возвратно-поступательным перемещениям впусков 5, а, следовательно, к встряхиваниям компонентов в бункере (4, фиг. 4).
Профиль кулачковых направляющих 10 выполнен в виде «медленного подъема» и «быстрого спуска». То есть, как показано на фиг. 7b, поднимающиеся участки 36 кулачковых направляющих 10 имеют более низкий градиент, чем спускающиеся участки 37 кулачковых направляющих 10, а значит, при вращении барабана 19 в направлении стрелки 38, впуски 5 будут подниматься в бункер (4, фиг. 4) более медленно и падать более быстро. «Быстрый спуск» вызывает дополнительное встряхивание компонентов в бункере, а значит, увеличивает вероятность того, что компоненты пройдут через отверстия (6, фиг. 6b) и попадут в каналы 7.
Следует понимать, что количество сгруппированных впусков 5 может быть больше или меньшее трех, а носитель 8 может быть рассчитан на большее или меньшее количество, чем три группы впусков 5. В некоторых примерах у каждого индивидуального впуска 5 имеется собственное кулачковое следящее устройство, таким образом, чтобы при вращении барабана 19 впуски 5 совершали возвратно-поступательные перемещения по отдельности. В другом примере все впуски 5 могут быть соединены с одним и тем же носителем 8, таким образом, чтобы они совершали возвратно-поступательные перемещения одновременно, все вместе.
Как показано на фигурах 7а-7с, впуски 5 закреплены к носителю 8, который возвратно-поступательно перемещается вверх и вниз в соответствии с профилем кулачковых направляющих 10. Каждый из каналов 7 образован во впуске, в нижней его части 9, которая не совершает возвратно-поступательных перемещений. Каждый впуск 5 подвижно установлен на нижний участок 9 канала 7 таким образом, чтобы нижние участки 9 каналов 7 поворачивались с барабаном, но возвратно-поступательно не перемещались относительно бункера (4, фиг. 4). Поэтому общая длина каналов 7 варьируется по мере того как впуски 5 совершают возвратно-поступательные перемещения.
Как показано на фиг. 7b, нижние участки 9 каналов 7, образованных в барабане 19, содержат группу из первых выступов 39, которые проходят вверх, параллельно оси вращения барабана 19, в направлении возвратно-поступательных перемещений. Часть каждого из каналов 7 образована в зазоре между первыми выступами 39, определяемыми, в частности, тремя смежными первыми выступами 39, которые расположены так, чтобы удерживать компоненты с аксиальным выравниванием.
Как показано на фиг. 7с, каждый впуск 5 содержит группу из вторых выступов 40, которые проходят вниз от впусков 5, скользя в зазорах между первыми выступами 39, таким образом, чтобы часть каждого канала 7 была образована между вторыми выступами 40. В области совмещения между первыми и вторыми выступами 39, 40 компоненты окружены первыми и вторыми выступами 39, 40, которые определяют, по существу, полную окружность кругового пространства канала 7, удерживающего компоненты в осевом выровненном положении.
Следовательно, каждый канал 7 проходит от отверстия 6 во впуске 5, между первым и вторым выступами 39, 40 и через нижний участок 9. Каждый из каналов 7 по его длине имеет в сечении круговую форму, а подвижное соединение выполнено таким образом, чтобы несмотря на изменение длины каналов 7 форма сечения каналов 7 оставалась неизменной при совершении впусками 5 возвратно-поступательных перемещений.
В данном конкретном примере нижние участки 9 каждого из каналов 7 образованы канавками на окружной поверхности барабана 3, а каждая канавка закрыта пластиной (не показана), которая закреплена к барабану 3.
На фиг. 8 в сечении, показаны группы из первых и вторых выступов 39, 40 в области совмещения. Как можно заметить, выступы 39, 40 содержат дугообразные стороны 41, которые попеременно расположены по окружности каждого из каналов 7, таким образом, чтобы в совокупности, в месте совмещения первых и вторых выступов 39, 40, они образовывали, по существу, круговой канал 7. Там, где выступы 39, 40 не совмещаются, дугообразные стороны 41 выступов 39, 40 удерживают компоненты между тремя смежными выступами 39, 40 первой или второй групп. Поэтому, по мере того как впуски 5 совершают возвратно-поступательные перемещения и степень совмещения между выступами 39, 40 варьируется, каналы 7 удерживают компоненты в осевом выровненном положении либо между группой из первых выступов 39, группой из вторых выступов 40, либо комбинацией из них.
Группы из первых и вторых выступов 39, 40 могут скользить друг над другом и имеют достаточную длину для того, чтобы упростить возвратно-поступательные перемещения впусков 5. Следует понимать, что допустимо иное расположение выступов 39, 40, например, каждый из каналов 7 может быть образован любым количеством из первых и вторых выступов 39, 40. Некоторые выступы из первой или второй групп имеют более одной дугообразной поверхности 41, таким образом, чтобы один из подобных выступов 39, 40 мог частично образовывать два смежных канала 7.
Как показано на фиг. 7b, порядок расположения группы из первых и вторых выступов 39, 40 по фиг. 8 вдоль окружности барабана 19 повторяется, образуя множество смежных каналов 7.
Компоновка из подвижных выступов, рассмотренная со ссылкой на фигуры 7b, 7c и 8, предпочтительна, поскольку диаметр канала 7 остается неизменным, а на боковых стенках каналов 7 нет уступов, за которые компоненты могут цепляться, что может приводить к блокировке и/или повреждению компонентов.
В машину, рассмотренную выше со ссылкой на фигуры 4-8, компоненты поступают в произвольной ориентации, подаются в бункер 4 и проходят в каналы 7, где они укладываются ярусом друг на друга в аксиально выровненном положении, торец к торцу, в соответствии с этапами S1 и S2 процесса, рассмотренного со ссылкой на фиг. 3.
Как было рассмотрено ранее, компоненты укладываются ярусом друг на друга в, по существу, вертикальных каналах 7 в одном из двух ориентационных положений: выступами (24, фиг. 2) вверх или вниз. Затем компоненты подаются на направляющие 14, расположенные снизу каналов 7, в соответствии с этапом S3 процесса, рассмотренного со ссылкой на фиг. 3. На фиг. 9 в сечении показан нижний участок 9 канала 7, который включает в себя выход 11, а также показаны направляющие 14, на которые компоненты 2 подаются.
Как можно заметить в данном примере, направляющие 14 образованы канавкой 42, либо каналом, либо проходом. Канавка 42 образована на поверхности пластины 43 и определяет траекторию направляющих 14 через подающий узел 1, по которой проталкиваются компоненты 2.
Между тем, следует понимать, что направляющие 14 могут содержать направляющий элемент, который определяет траекторию через подающий узел. Например, направляющий элемент может содержать кромку или поверхность, либо серию кромок или поверхностей, по которым компоненты направляются вдоль определяемой траектории, по мере того как компоненты проталкиваются вдоль направляющих 14. Направляющий элемент является неподвижным, а по мере того как толкатели (21, фиг. 13) проталкивают компоненты, те направляются вдоль траектории направляющим элементом.
Как будет рассмотрено ниже, компоненты 2 по отдельности подаются на направляющие 14 из канала 7 по мере вращения барабана 19. В частности, за одно вращение барабана 19 из каждого канала 7 в одну и ту же область направляющих 14 подается по одному компоненту. Компоненты 2 помещаются в канавку 42 в направляющих 14 в вертикально ориентированном положении, т.е. продольная ось компонентов проходит, по существу, вертикально. Как показано на фиг. 9, в той части направляющих 14, где компоненты 2 подаются из каналов 7, рядом с выходом 11, имеется удерживающий элемент 44 для направления подаваемых компонентов в канавку 42 в направляющих 14. После раздачи компонентов они следуют в горизонтальном направлении вдоль направляющих 14, мимо торца удерживающего элемента 44 и могут перемещаться радиально в сторону от каналов 7 через боковые отверстия 45, образованные у выходов 11 каналов.
У каждого из каналов 7 имеется раздаточный механизм, который содержит управляющий затвор 12, состоящий из верхнего и нижнего всасывающих отверстий 46, 47, расположенных в боковой стенке нижнего участка 9 канала 7. Данные всасывающие отверстия 46, 47 являются сквозными отверстиями в барабане и служат для удержания двух нижних компонентов 2а, 2b из яруса компонентов внутри канала 7. Коллектор 13 по фигурам 9 и 10 последовательно, при каждом вращении барабана, создает во всасывающих отверстиях 46, 47 всасывающее усилие.
Верхнее и нижнее всасывающие отверстия 46, 47, после создания в них всасывающего усилия, втягивают смежные компоненты 2a, 2b в направлении одной из сторон канала 7 и удерживают компоненты в данном положении. Поэтому, после создания всасывающего усилия, нижнее всасывающее отверстие 46 удерживает крайний нижний компонент 2а, а крайнее верхнее всасывающее отверстие 47 удерживает следующий компонент 2b в канале 7, а компоненты в канале 7, находящиеся над этими двумя компонентами, удерживаются в канале 7 за счет удерживающего усилия, создаваемого при всасывании по меньше мере второго снизу компонента 2b.
На фиг. 9 показаны всасывающие отверстия, удерживающие компоненты 2a, 2b снизу канала 7, а также показан компонент 2с, который уже был подан из канала 7 в канавку 42 в направляющих 14.
Коллектор 13 по фигурам 9 и 10 расположен в центре барабана 19 и неподвижно закреплен таким образом, чтобы он не поворачивался вместе с барабаном 19. Всасывающие отверстия 46, 47 доходят до внутренней стороны барабана 19, с которой герметично соединена наружная окружная поверхность 48 коллектора 13. На окружной поверхности 48 коллектора 13 имеются верхний и нижний всасывающие проходы 49, 50, которые выровнены с верхним и нижним всасывающими отверстиями 47, 46 барабана, соответственно. По мере вращения барабана 19 относительно коллектора 13, верхний и нижний всасывающие проходы 49, 50 выравниваются с верхним и нижним всасывающими отверстиями 47, 46 в барабане 19. Всасывающие проходы 49, 50 выполнены таким образом, что по мере вращения барабана 19 в верхнем и нижнем всасывающих отверстиях 47, 46 создается всасывающее усилие по мере того как всасывающие отверстия 46, 47 выравниваются с всасывающими проходами 49, 50. Подобная компоновка обеспечивает раздачу компонентов из каналов, как это будет рассмотрено со ссылкой на фиг. 11.
На фиг. 11 показаны четыре этапа, осуществляемые управляющим затвором 12 по мере того как барабан 19 вращается относительно направляющих 14 и коллектора 13. Стрелкой 72 обозначено направление вращения барабана 19 и каналов 7, т.е. порядок выполнения этапов.
Ниже будут рассмотрены этапы по фиг. 11, со ссылкой также на фигуры 9 и 10.
- Этап 1. Показано состояние управляющего затвора 12 при вращении барабана 19, до того как канал 7 окажется в положении, при котором происходит раздача компонента 2. Как можно заметить, всасывающее усилие создается как в верхнем, так и в нижнем всасывающих отверстиях 47, 46 за счет выравнивания всасывающих проходов 49, 50 коллектора 13 с всасывающими отверстиями 46, 47 на данном этапе вращения барабана 19. Поэтому всасывающее усилие прикладывается к крайнему нижнему компоненту А и последующему компоненту В таким образом, чтобы всасывающего усилия было достаточно для удержания яруса из компонентов А, В, С в канале 7 и восприятия массы яруса из компонентов А, В, С.
- Этап 2. Показано состояние управляющего затвора 12 по мере того как канал 7 приближается к точке, в которой должна происходить раздача компонента на направляющие 14. В данном положении нижний всасывающий проход 50 закрывается, таким образом, чтобы всасывающее усилие к нижнему всасывающему отверстию 46 не прикладывалось, а крайний нижний компонент А расцеплялся и мог проходить через выход 11 канала, на направляющие 14, как это показано на фиг. 9. Другие компоненты С удерживаются всасывающим усилием, прикладываемым ко второму снизу компоненту В, расположенному над раздаваемым компонентом А.
- Этап 3. Показано состояние управляющего затвора 12 после раздачи компонента А на направляющие 14. На данном этапе всасывающее усилие повторно прикладывается к нижнему всасывающему отверстию 46 и перекрывается для верхнего всасывающего отверстия 47, таким образом, чтобы ярус из компонентов B, C, D перемещался вниз на одну единицу в канале 7 и был готов к раздаче очередного компонента В.
- Этап 4. В завершение оба всасывающих канала 49, 50 выравниваются с всасывающими отверстиями 47, 46, удерживая компоненты B, C, D в канале 7 точно также как на этапе 1.
Таким образом, при вращении барабана 19 каждый раз, когда канал 7 проходит через область раздачи направляющих 14, происходит раздача одного компонента из канала 7 на направляющие 14. Другими словами, за время одного оборота барабана из каждого канала 7 происходит раздача одного компонента в одну и ту же область направляющих 14. Кроме этого в тот момент, когда происходит раздача из канала 7 крайнего нижнего компонента, верхнее всасывающее отверстие 47 удерживает ярус из компонентов.
В одном из альтернативных примеров управляющий затвор содержит по одному всасывающему отверстию в каждом канале, который удерживает крайний нижний компонент в ярусе. Всасывающий проход в коллекторе может прекращать всасывающее усилие, прикладываемое к компоненту на период времени, достаточный для расцепления крайнего нижнего компонента и захвата последующего компонента в ярусе, по мере того как компоненты опускаются в канале вниз.
Кроме того, в каждом из каналов 7 может находиться проход для сжатого воздуха, куда струя сжатого воздуха последовательно подается коллектором 13, который может быть выполнен с возможностью приема всасывающего усилия и подачи сжатого воздуха. Сжатый воздух может выталкивать крайний нижний компонент из канала 7 после прекращения создания всасывающего усилия через нижнее всасывающее отверстие 46. Следовательно, раздача компонентов на направляющие 14 может происходить быстрей. Сжатый воздух можно заменить другим сжатым газом, либо установить насос, создающий в канале 7 принудительный газообразный поток.
На фиг. 12 показан альтернативный управляющий затвор 12, который может быть расположен на нижнем участке 9 каждого канала 7 для раздачи компонентов на направляющие 14, аналогично тому, как это было рассмотрено со ссылкой на фигуры 9-11. В частности в верхнее и нижнее отверстия 47, 46 образца по фиг. 9, вместо всасывающего усилия, подается газообразный поток, например сжатый воздух. Верхнее и нижнее отверстия 47, 46 наклонены таким образом, чтобы они направляли сжатый воздух вверх, в канал 7 под углом, так, чтобы сжатый воздух удерживал компоненты 2 на месте, не позволяя им выпадать из канала 7. Усилию, создаваемому сжатым воздухом, противодействует вес расположенного над ним яруса из компонентов, а равновесие можно найти путем регулировки давления воздуха, подаваемого в коллектор 13 и далее в канал 7.
Как показано на фиг. 12, верхнее и нижнее отверстия 46, 47 расположены так, чтобы они направляли сжатый воздух к дну каждого из компонентов 2a, 2b, а последовательность подачи и прекращения подачи сжатого воздуха может быть такой же, как это было рассмотрено со ссылкой на фиг. 11. В частности, коллектор 13, рассмотренный со ссылкой на фигуры 9-11, может быть предназначен для последовательной подачи в верхнее и нижнее отверстия 47, 46 сжатого воздуха вместо всасывающего усилия.
В одном из альтернативных примеров управляющий затвор каждого из каналов может содержать одно отверстие, которое направляет сжатый воздух на крайний нижний компонент в канале, удерживая тем самым ярус из компонентов в канале. Проход в коллекторе может прекращать подачу потока сж