CN102524948B - 用于香烟制造机的控制装置以及用于控制香烟填料的输送的方法 - Google Patents

Abstract

香烟制造机(8)具有用于输送香烟填料(9)、尤其是烟草或烟草制品的透气的输送介质(2)和空气输送装置(3)。输送介质(2)对于绝大部分香烟填料(9)而言是不可穿过的。所述控制装置具有用于穿过输送介质(2)的空气流的流量控制装置。

Description

用于香烟制造机的控制装置以及用于控制香烟填料的输送的方法

技术领域

本发明涉及一种用于香烟制造机的控制装置以及一种用于在香烟制造机中控制香烟填料的输送的方法。

背景技术

在所述类型的香烟制造机中，香烟填料(大多为烟草或烟草制品)由输送介质来输送，输送介质通常构造为环绕带。在此香烟填料成形为条，该条在后续过程中被制成香烟。

输送介质在此构造为透气的，由此空气流可穿过输送介质。这使得香烟填料能够在空气流中被输入给输送介质，香烟填料被穿过输送介质的空气流压紧到输送介质上。在此，形成于输送介质上的由香烟填料制成的束条的特性与存在的流动情况、尤其是空气穿过输送介质的穿过速度之间产生关联。

在空气即将进入流动介质之前出现的流动情况决定了尤其是香烟填料作用到输送介质上的压紧力。该压紧力在此由香烟填料的特定的阻力系数(CW值)和其绕流产生。香烟填料的压缩和由此产生的每个香烟的填料量及其均质性与压紧力又相关。

因此基于香烟的高加工速度和质量要求重要的是，在尽可能不改变过程参数的情况下实施空气流和烟草输送。但此处问题在于：一方面输送介质通常在数小时加工后出现磨损，其相对于穿过的空气流的流动阻力基于留存于输送介质中的极细微的烟草颗粒而发生改变。此外，烟草包含极细微但磨损性的物质，其借助空气流穿过输送介质并且造成压缩机的磨损，压缩机同样将在数月后发生磨损并且其效率随着磨损的加重而降低。

空气穿过输送介质时压力损失通常在约80mbar至140mbar之间。因此为了输送空气使用压缩机，在此涉及流体机械。这类压缩机的特点在于与要克服的压差有关的体积流。因此，整个系统对在空气穿过输送介质时的压力损失的波动反应灵敏。

由现有技术已知设置手动操作的节气门，借助该节气门可调节压力损失。还已知的是，对穿过吸气带后的空气进行压力测量并且通过设置控制装置来保持所测得的压力恒定，该控制装置例如作用于可控制的节流装置或压缩机的驱动装置。

但这种控制装置不能防止所输送的空气量和由此吸气带上的流动情况和所输送的香烟填料束条的特性基于输送介质穿流特性的改变而发生变化。

发明内容

有鉴于此，本发明的任务在于提出一种控制装置和一种用于控制香烟填料输送的方法，其能够以持续相同的质量来制造香烟填料束条。

根据本发明，该任务以下述方式来解决：一种用于香烟制造机的控制装置，其中，香烟制造机具有用于输送香烟填料的透气的输送介质并且具有空气输送装置，输送介质对于香烟填料的绝大部分而言是不可穿过的，控制装置具有用于穿过输送介质的空气流的流量控制装置，所述控制装置具有用于测量质量流和/或体积流的测量装置；一种用于在香烟制造机中控制香烟填料的输送的方法，其中，所述香烟填料为了其输送而被空气流压紧到输送介质上，其中，空气流穿过输送介质，其特征在于，控制穿过输送介质的空气的流量，测量所述穿过输送介质的空气的质量流和/或体积流。通过控制流量使得每时间单位穿过输送介质的空气量和由此吸气速度与香烟制造机的气动系统的任意位置上存在何种绝对压力无关地保持恒定。由此确保：当在运行期间输送介质的空气穿过阻力发生变化时、尤其例如当透气的输送介质的气孔中进入极细微的烟草颗粒并由此被堵塞时，不影响由控制装置保持恒定的、单位时间内穿过输送介质的空气量，也就是说，这种控制与穿过输送介质的空气在穿过输送介质时的压力损失的变化无关。

所述控制可以以不同的方式来实现。例如，控制装置可具有用于测量质量流和/或体积流的测量装置。无论是质量流还是体积流原则上都适合用作用于测量或者说控制穿过输送介质的空气的流量的合适的参数。在此，质量流的优点在于直接正比于流量(即单位时间内输送的空气分子的量)并且由此与压力和温度因素无关。但当前情况下体积流也适合用作测量和/或控制参数，因为在当前过程的情况下在测量位置的区域中压力和温度的波动如此之小，使得空气密度变化和由此压力和温度对于“体积流与流量的关联”的影响可忽略不计。

在此质量流和/或体积流的测量可优选通过压差测量来进行，压差测量基于质量流/体积流是压差的函数的计算。在此，压差测量例如在流量孔板上或在另一类似的位于空气流中的部件上或在引导空气流的管道的通过适合的嵌入件构成的缩细部上进行。这种测量的优点在于可靠性高、尤其是在当前的通常带有磨损性颗粒的空气流中。但作为替换方案，也可通过其它方法进行测量、尤其是在利用对电加热的钢丝的热影响的测量或对叶轮或翻板或类似嵌入件之前建立的压力的测量的情况下。

优选空气输送装置与排气装置的入口连接，空气输送装置输送穿过输送介质的空气。排气装置首先是指排出所有类型的过程空气的装置，在此例如可指简单的厂房通风装置，但也可设置复杂的例如可具有过滤装置的过程空气净化装置。这种类型的排气装置例如可用于将香烟填料的(借助穿过输送介质的空气流被输送穿过输送介质的)极细微的颗粒从过程空气流中除去。

由于在香烟制造机的气动系统的一种相应封闭的实施方式中空气流—其将香烟填料首先运送给输送介质、然后穿过输送介质并且被仍可设置在香烟制造机中的输送装置输送到其排气出口或在必要时输送到排气装置—在稳定运行中在空气流导向装置的任何位置上(至少在空气流导向装置尚未具有分支时)都保持恒定，所以原则上可以将控制装置、尤其是其测量装置设置在空气流导向装置的任意位置上。优选控制装置、尤其是其测量装置在此设置在从空气输送装置向排气装置输送的空气流的区域中。这尤其是当空气输送装置设置在香烟制造机中时是有利的。通过将控制装置和香烟制造机在空间上彼此分离显著简化了扩充或者说加装以及维修、添加和改造工作。在输送方向上实际穿过输送介质的空气流量都具有这种连续性直到第一个分支，在这个意义上可能由于例如系统的不密封性而出现的可能的进气流在连续的运行中不造成干扰，因为没有必要精确知道空气流量。重要的仅在于：将空气流量恒定保持在对于香烟制造而言最佳的水平上。因此无需使例如在空气输送装置和排气装置的入口之间控制为恒定的空气流量在实际中在量值上绝对精确等于穿过输送介质的空气流量，重要的仅在于：使受控制的流量和实际穿过输送介质的流量在量值上彼此关联。

优选控制装置具有受控的节流装置、例如节气门作为控制元件。这种受控的节流装置的优点在于其构成一种成本低廉且可靠的用于控制空气通过量的可能性并且无须在空气输送装置(例如可为压缩机)中在加装控制装置的情况下进行改变。但作为替换方案，当然也可使用压缩机上的转速控制装置作为控制装置的控制元件。

优选设置的排气装置在此具有真空发生装置。该真空发生装置在此优选设置在中央过滤器单元之后，也就是说，该真空发生器不再承受借助空气流输送的极细微的香烟填料颗粒的磨损并且由此可提供附加的空气输送功率。这在空气输送装置的有效功率由于极细微的香烟填料颗粒的磨损而降低的情况下是特别有意义的。有效功率损失可通过利用由中央排气装置提供的负压来补偿，从而减轻了空气输送装置的负担。在这种情况下，负压可理解为负压的绝对压力低于空气在穿过输送介质之前的绝对压力。

另一种实现本发明的流量控制的可能性是使用容积式空气输送装置。这种输送装置、例如旋转活塞鼓风机或活塞式压缩机的特点在于：输送的体积流直接与该空气输送装置的转速相关。因此，由于当前情况下体积流和质量流或者说流量之间充分精确的关系，通过使用容积式空气输送装置就已经可实现本发明的流量控制，该空气输送装置例如通过调节到和/或设定恒定转速可调节到或设定成输送恒定体积流。

在这种类型的输送的情况下充分利用容积式空气输送装置、尤其是容积式压缩机的特点，基于其容积式工作原理确保了强制输送空气流。在通常使用于如当前情况下存在的边界条件(输送路段中压力损失较低)时的流体机械的情况下，通过降低体积流来响应压差的升高，而在使用强制输送的容积式空气输送装置时，体积流和由此在当前情况下质量流/流量以充分的精度保持恒定。

附图说明

接下来借助示意性的图1和2进一步解释本发明。

图1示出一种示例性的具有本发明控制装置的香烟制造过程的示意图；

图2示出一种示例性的香烟制造过程的示意图，其中，通过使用容积式压缩机来实现本发明的控制。

具体实施方式

示例性的本发明控制装置具有受控的节流装置5和测量装置4，该测量装置用于测量由在所示例子中集成在香烟制造机8中的空气输送装置3向排气装置的入口6输送的流量。示例性示出的排气装置7在此具有真空发生装置11以及过滤装置10并且具有多个入口6，使得多个具有本发明控制装置的香烟制造机8可连接到一个共同的排气装置7上。香烟填料2在此通过输入装置1输入给输送介质2。在此，在输入装置1的区域中根据穿过输送介质2的空气流量设定特定的吸气速度和流动条件，其必须针对每一种香烟填料、尤其是每一种烟草种类进行相应最佳选择，从而实现形成于输送介质2上的香烟条的最佳特性。在所示例子中这样定向输送介质2，使得基于穿过输送介质的空气流，输送介质2的底侧上的香烟填料被压紧到输送介质2的表面上。

之后，穿过输送介质2的空气流量被空气输送装置3从香烟制造机8输送出来，在所示的例子中，该从香烟制造机8输送出来的空气流量通过本发明的控制装置来控制。在经过示例性的控制装置的节流装置5后，空气流到达排气装置7的入口6，所述入口6设计用于在需要时将多个香烟制造机8连接到排气装置7上。排气装置7具有过滤装置10和真空发生装置11，过滤装置用于将极细微的香烟填料颗粒从香烟制造机的排出空气中过滤出，真空发生装置用于产生负压，负压可用于降低香烟制造机8的空气输送装置3的负担。

图2中示出一种替换的实施方式，其中使用容积式空气输送装置3来实现本发明的控制。在此利用容积式空气输送器3的输送特性来进行控制，在容积式空气输送器中驱动装置12的转速保持恒定。

Claims (19)

1.用于香烟制造机(8)的控制装置，其中，香烟制造机(8)具有用于输送香烟填料(9)的透气的输送介质(2)并且具有空气输送装置(3)，输送介质(2)对于该香烟填料(9)的绝大部分而言是不可穿过的，其特征在于，所述控制装置具有用于穿过输送介质(2)的空气流的流量控制装置，其中所述控制装置具有用于测量质量流和/或体积流的测量装置(4)。

2.根据权利要求1的控制装置，其特征在于，所述空气输送装置(3)具有与排气装置(7)入口连接的连接装置。

3.根据权利要求1的控制装置，其特征在于，所述香烟填料(9)是烟草或烟草制品。

4.根据权利要求2的控制装置，其特征在于，所述控制装置设置在从空气输送装置(3)向排气装置(7)输送的空气流的区域中。

5.根据权利要求2的控制装置，其特征在于，所述控制装置的测量装置(4)设置在从空气输送装置(3)向排气装置(7)输送的空气流的区域中。

6.根据权利要求2或4的控制装置，其特征在于，所述排气装置(7)具有真空发生装置(11)。

7.根据权利要求1至5之一的控制装置，其特征在于，所述控制装置具有作为控制元件的受控的节流装置(5)。

8.根据权利要求7的控制装置，其特征在于，所述节流装置(5)是节气门。

9.根据权利要求1至5之一的控制装置，其特征在于，所述空气输送装置是容积式空气输送装置(3)。

10.根据权利要求9的控制装置，其特征在于，所述控制装置具有作为控制元件的压缩机转速调节装置。

11.用于在香烟制造机(8)中控制香烟填料(9)的输送的方法，其中，所述香烟填料(9)为了其输送而被空气流压紧到输送介质(2)上，其中，空气流穿过输送介质(2)，其特征在于，控制穿过输送介质(2)的空气的流量，并且测量所述穿过输送介质(2)的空气的质量流和/或体积流。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于，将所述穿过输送介质(2)的空气的质量流和/或体积流用作控制参数。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法是用于在香烟制造机(8)中控制香烟填料(9)的质量流的方法。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述香烟填料是烟草或烟草制品。

15.根据权利要求11或12的方法，其特征在于，设置空气输送装置(3)，利用该空气输送装置将穿过输送介质的空气输送到排气装置(7)中。

16.根据权利要求15的方法，其特征在于，为了控制穿过输送介质(2)的空气的流量，测量从空气输送装置(3)流向排气装置(7)的空气的流量。

17.根据权利要求15的方法，其特征在于，通过排气装置(7)形成从空气输送装置(3)流向排气装置(7)的空气的负压。

18.根据权利要求11或12的方法，其特征在于，穿过输送介质(2)的空气流通过容积式空气输送装置来输送。

19.根据权利要求18的方法，其特征在于，为了控制被输送的空气流，设定空气输送装置的与希望的流量相对应的转速。