CN102873915A - 纸面沟槽压纹装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纸面沟槽压纹装置，用于纸带的表面挤压出凹凸沟槽纹路。由电气控制系统、纸带传送电机、传动机构、两只对合的压纹辊、导纸辊、机构底座、点动电机、差动齿轮箱、挡纸器等部件组成。启动点动电机能微调2只压纹辊的转速，从而调整纸带上的压纹段和空白段各自的长度。在压纹辊内部安装有电热管，能够对压纹辊加热帮助纸带齿形塑造。在压纹辊和导纸辊之间有纸接头检测器，能够进行纸带厚度在线检测。本发明提高了沟槽滤棒生产设备的生产速度和产能，并且自动剔除问题滤棒，又能加热使得的纸面齿形稳定，沟槽滤棒产品质量得到提高。

Description

纸面沟槽压纹装置

技术领域

本发明涉及纸带表面的压纹装置，尤其是指烟用滤棒的纤维素纸面的沟槽纹路的挤压成型装置。 

背景技术

烟草科技发展日新月异，烟草机械向效率、高稳定性发展，拥有先进技术的设备才能生产高技术含量的产品。随着烟草机械的发展，滤棒成型生产技术不断提高，由单一的普通醋纤滤棒向沟槽滤棒、多元复合滤棒等特种滤棒提升，具有降焦减害功能、形式多样的特种滤嘴越来越受人们的青睐。 

近年国内沟槽滤嘴的研发、生产尚处在一个较低水平，我国烟草企业能够成规模的制造沟槽滤棒的生产设备还依赖于国外进口设备JK40联合滤棒成型机，如韩国产JK40联合滤棒成型机生产能力250米/分钟，运行效率85%以上，而且进口设备价值昂贵；以及国产低速改造设备，从现已淘汰的上世纪末100米/分钟的GLZ12成型机，到本世纪初250米/分钟的ZL23成型机进行改造，改造后生产能力不超过200米/分钟。沟槽滤棒的生产设备总体效率低下，从一定程度上制约了沟槽滤嘴香烟的发展。而且，这些设备的沟槽成型装置基本都是企业的商业秘密，未予公开或者关键部件未予公开，少部分公开的也是属于技术落后甚至已被淘汰的不具有优良性能的装置。 

纸带压纹原理：将需要压纹的纸带穿过导纸辊，进入两只对合的压纹辊，挤压出凹凸沟槽纹路，最后引出。做烟滤嘴的纤维素纸带压纹引出后，在成型机布带的拉力和丝束的涨紧力、成形纸的摩擦力共同作用下，与主机同步自动进入成型机的烟枪包裹成形，送入成型机的刀头切成一根根沟槽滤棒产品，然后通过成型机的输出鼓轮输送出来。 

专利申请号为89211245.X的申请文件公开了一种“可转位多用螺纹沟槽车刀”，可转位多用螺纹沟槽车刀。由刀杆和可转位刀片机械装配而成。刀片可用带蘑菇头的螺钉来中心夹紧。该刀可进行车削内外螺纹，内外沟槽、镗孔、外圆等多种加工。该工具只适用于金属面的处理，不适合纸面的沟槽成型处理。 

专利申请号为02270352.7的申请文件公开了一种“ 沟槽滤棒成型机”，用于制造香烟斜纹沟槽嘴棒。由盘纸架1、汽缸3、、吸风导纸槽7、导纸辊8等组成的供纸装置A及成型烟枪24和机架组成嘴棒成型机，其特征是机架的另一侧复制一个成型纸供纸装置A作为特殊盘纸供纸装置B，其上部设置一个压纹装置D，由一对斜纹瓦楞压纹对辊15、16，吸风导纸槽18、导纸辊29、19及导纸槽21、红外开关20等组成。该专利属于国产传统的成型机械，成型速度较低，生产效率较低。 

专利申请号为201110344565.8的申请文件公开了一种“ 滤棒沟槽成型机”，由导纸辊、导纸电机、纸板调节器、沟槽辊、沟槽辊伺服电机、防护罩、PLC控制器、触摸屏等部件组成。当上述部件与烟用滤棒成形主机配套使用时，另连接有轴编码器，通过轴编码器采集滤棒成型机主机的刀头轴的位置信息，将信息发给PLC控制器，PLC控制器再分别控制两只沟槽辊伺服电机、导纸电机与滤棒成型主机同步运动。该发明由于采用机电一体化技术和伺服控制技术，自动化程度较高，制造成本较高，维修比较麻烦，出现故障后停产待修时间较长，影响后续的生产作业；而且沟槽辊伺服电机与导纸电机同步性能较差，滤棒切口处沟槽位置容易漂移，产品质量不够稳定。 

发明内容

发明目的：在对国内中低速沟槽滤棒成型机改进的基础上，提供一种低成本、高速度、高效率的沟槽滤棒生产设备配套使用的纸面沟槽压纹装置。 

技术方案：本发明提供的纸面沟槽压纹装置，用于烟滤嘴的纤维素纸等纸带的表面挤压出凹凸沟槽纹路。由电气控制系统、纸带传送电机（或由滤棒成型机的主电机提供动力）、传动机构、两只对合的压纹辊、防护罩、导纸辊（或还有纸板调节器，纸板调节器或称为导纸板）、机构底座等部件组成。由纸带传送电机（或主电机）引入动力，驱动传动机构，通过传动机构驱动压纹辊转动；压纹辊能够在纸带表面挤压不同的凹凸沟槽纹路，形成压纹纸带，送入滤棒成型机供制作沟槽滤棒。另外，还可以有点动电机、差动齿轮箱、挡纸器。 

压纹辊采用模块化设计，方便更换型号和规格的压纹辊，以便在不同的纸带表面挤压不同的凹凸沟槽纹路，形成相应的压纹纸带，送入滤棒成型机供制作相应型号规格的沟槽滤棒。 

两只压纹辊的转轴连接在各自的轴承座上，压纹辊A的轴承座A与机构底座固定连接，压纹辊B的轴承座B能够移动，以便改变2只压纹辊的中心距，来调节控制纸带压纹的深度，当压纹深度调节到位后，将压纹辊B的轴承座B固定。另能够通过调节螺母调节压纹辊B的轴向位置，使压纹辊B与压纹辊A的齿形准确对中。 

可以通过点动电机的正、反转来增加或降低差动齿轮箱输入轴的转速，输入轴与主轴垂直，输入轴的转动通过蜗轮带动压纹辊改变转速。进而改变2只压纹辊的转速，从而能够调整纸带上的压纹位置。 

为防止压纹时纸带缠绕进压纹辊，对机器造成损伤，可在2只压纹辊的旁边各安装一只挡纸器，挡纸器固定在挡纸支架上，挡纸支架底部开有与压纹辊轴垂直的腰孔，用螺栓连接在机构底座上，以便调节并固定挡纸器与压纹辊之间的距离。挡纸器的齿面与压纹辊的齿面形状配合，与压纹辊的齿面间隙大于5丝以上，但小于纸带的厚度（10-50丝），既避免转动过程中两齿面相互碰擦，又使得压纹辊上可能缠绕的纸带被剔除出去。 

本发明中，压纹辊的齿面形状可以是连续的或不连续的，连续时挤压出的纸带上具有连续的沟槽段，不连续时挤压出的纸带上具有沟槽段和空白段（或称平坦段）。当生产机器刚开始启动时，生产的滤棒两端的沟槽段或空白段（凹凸沟槽纹路可疑由沟槽段和空白段组成）的长度不能满足设计要求，或者当生产过程中纸带在压纹辊中或烟枪内因打滑或受阻使得成型后的滤棒两端沟槽段的长度或空白段的长度误差超过设定值，也能够启动点动电机正、反转来微调2只压纹辊的转速，从而调整纸带上的压纹段和空白段各自的长度。 

本发明中，在压纹辊内部安装有电热管，通过碳刷和电极环连接电源，通过电路中连接热敏电阻控制电热管的温度，能够直接对压纹辊加热。根据纸带压纹的定型性能，需要时可采用电热管直接对压纹辊加热，帮助纤维素纸带表面的齿形塑造和稳定，提高压纹辊的压纹质量。 

本发明中，在压纹辊和导纸辊（或压纹辊和纸板调节器）之间，另可以有纸接头检测器。纸接头检测器由传感支架、2个光电传感器组成，2个光电传感器固定在传感支架并且形成对射状态，被检测的纸带的纸面垂直穿过2个光电传感器。传感支架底部开有与纸带行走方向垂直的腰孔，用螺栓连接在机构底座上，以便调节并固定纸带与纸接头检测器的相对位置，确保纸带穿过2个光电传感器的中间。在纸带穿过的下方，传感支架上开有宽度大于5mm的凹槽，便于收集和便于清除纸带的积灰。 

正常生产时，2个光电传感器发出光电信号，能够进行纸带厚度在线检测。当纸带上有接头时，光电信号传给电气控制系统发出剔除命令，在成型机的滤棒传输机构剔除轮上剔除有接头的纸带制成的滤棒（问题滤棒），即完成一次检测和剔除过程。电气控制系统的控制程序中，可以设置一次剔除滤棒的根数，一般剔除问题滤棒和其前后各1根滤棒。剔除问题滤棒后，最终产品的合格率达到较高的等级要求。 

有益效果：本发明具有如下优点： 

1、本发明的装置能够提高沟槽滤棒生产设备的生产速度，由原先200米/分钟的国产沟槽成型机，变为300-400米/分钟的新型沟槽成型机。高速度带来高效率和单位时间的高产能。

2、采用本发明的装置后，既能自动剔除较多的问题滤棒，又能通过加热工艺使得沟槽生产的沟槽滤棒的齿形稳定，产品质量提高，产品合格率上升。 

3、不再依赖于国外进口设备，减低滤棒生产企业的滤棒设备投资成本。 

4、采用挡纸器能够有效防止设备的损坏，延长设备寿命，节约工时、减少设备的维修成本。 

5、采用差动齿轮箱进行纸带上纹路位置的调节，提高生产过程中滤棒切口处沟槽位置（沟槽段和的稳定性，提高产品的外观质量和确保烟气的过滤效果。 

附图说明

图1是本发明的一个主要部件结构的正视图； 

图2是本发明的一个局部结构的剖视图；

图3是放大的挡纸器齿面和压纹辊齿面的结构示意图；

图4是一种纸接头检测器的结构示意图；

图中：1、滤棒成型机；2、压纹纸带；3、纸带调节器；4、纸带；5、导纸辊；6、机构底座；7、纸接头检测器；8、挡纸器；9、压纹辊；10、电气控制系统；11、点动电机；12、差动齿轮箱；13、调节螺母；14、转轴；15、电热管；17、光电传感器；18、传感支架； 91、压纹辊A；92、压纹辊B；100、传动机构；101、轴承座A；102、轴承座B；103、齿面间隙。

具体实施方式

实施例： 

如附图1、2所示，本发明提供的纸面沟槽压纹装置，由电气控制系统10、传动机构100（由滤棒成型机1的主电机提供动力）、两只对合的压纹辊9、防护罩、导纸辊5、机构底座6等部件组成。由主电机引入动力，通过传动机构100驱动压纹辊9转动。 

两只压纹辊9的转轴14连接在各自的轴承座上，压纹辊A91的轴承座A101与机构底座6固定连接，压纹辊B92的轴承座B102可以移动，以便改变2只压纹辊9的中心距，来调节控制纸带4压纹的深度，当压纹深度调节到位后，将压纹辊B92的轴承座B102固定。另能够调节压纹辊B92的轴向位置，使压纹辊B92与压纹辊A91的齿形准确对中。 

另外，还有点动电机11、差动齿轮箱12、挡纸器8。通过点动电机11的正、反转来增加或降低差动齿轮箱12输入轴的转速，输入轴的转动能够带动压纹辊9改变转速，进而改变2只压纹辊9的转速，从而调整纸带4上的压纹位置。 

如附图3所示，在2只压纹辊9的旁边各安装一只挡纸器8，挡纸器8的齿面与压纹辊9齿面形状配合，与压纹辊的齿面间隙103大于10丝以上，但小于纸带4的厚度（40丝），使得压纹辊9上不易缠绕纸带4。 

本发明中，在压纹辊9和导纸辊5之间，另有纸接头检测器7，或还有纸带调节器3。如附图4所示：纸接头检测器7由传感支架18、2个光电传感器17组成，2个光电传感器17固定在传感支架18并且形成对射状态，被检测的纸带4的纸面垂直穿过2个光电传感器17，进行纸带4厚度在线检测。当纸带4上有接头时，光电信号传给电气控制系统10发出剔除命令，在滤棒成型机1的滤棒传输机构上剔除有接头的纸带制成问题滤棒，即完成一次检测和剔除过程。剔除问题滤棒后，最终产品的合格率达到设定的要求。 

通过更换型号和规格的压纹辊9，能够在不同的纸带4表面挤压不同的凹凸沟槽纹路，形成相应的压纹纸带2，送入滤棒成型机1供制作相应的沟槽滤棒。  

Claims (5)

1.一种纸面沟槽压纹装置，用于纸带（4）的表面挤压出凹凸沟槽纹路，具有电气控制系统（10）、纸带传送电机、传动机构（100）、两只对合的压纹辊（9）、导纸辊（5）、机构底座（6），能够由纸带传送电机引入动力，驱动传动机构（100），通过传动机构（100）驱动压纹辊（9）转动，压纹辊（9）能够在纸带（4）表面挤压不同的凹凸沟槽纹路，形成压纹纸带（2），送入滤棒成型机（1）供制作沟槽滤棒，其特征在于：还有点动电机（11）、差动齿轮箱（12）、挡纸器（8）；

两只压纹辊（9）的转轴（14）连接在各自的轴承座上，压纹辊A（91）的轴承座A（101）与机构底座（6）固定连接，压纹辊B（92）的轴承座B（102）能够移动，以便改变2只压纹辊（9）的中心距，来调节控制纸带（4）压纹的深度，当压纹深度调节到位后，将压纹辊B（92）的轴承座B（102）固定；另能够通过调节螺母（13）调节压纹辊B（92）的轴向位置，使压纹辊B（92）与压纹辊A（91）的齿形准确对中；

通过点动电机（11）的正、反转能够增加或降低差动齿轮箱（12）输入轴的转速，进而改变2只压纹辊（9）的转速，从而能够调整纸带(4)上的压纹位置；

在2只压纹辊(9)的旁边各安装一只挡纸器(8)，挡纸器(8)的齿面与压纹辊(9)的齿面形状配合；齿面间隙(103)大于5丝以上，但小于纸带（4）的厚度。

2.如权利要求1所述的纸面沟槽压纹装置，其特征在于：压纹辊（9）的齿面形状是不连续的，挤压出的纸带（4）上具有沟槽段和空白段；能够启动点动电机（11）正、反转来微调2只压纹辊（9）的转速，从而调整纸带（4）上的压纹段和空白段各自的长度。

3.如权利要求1或2所述的纸面沟槽压纹装置，其特征在于：在压纹辊（9）内部安装有电热管（15），能够直接对压纹辊（9）加热，帮助纤维素纸带（4）表面的齿形塑造和稳定。

4.如权利要求1所述的纸面沟槽压纹装置，其特征在于：在压纹辊（9）和导纸辊（5）之间，有纸接头检测器（7），纸接头检测器（7）由传感支架（18）、2个光电传感器（17）组成，2个光电传感器（17）固定在传感支架（18）并且形成对射状态，被检测的纸带（4）的纸面垂直穿过2个光电传感器（17），能够进行纸带（4）厚度在线检测。

5.如权利要求4所述的纸面沟槽压纹装置，其特征在于：在纸带（4）穿过的下方，传感支架（18）上开有宽度大于5mm的凹槽，便于收集和便于清除纸带（4）的积灰。

Images