CN103771140A - 滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置及滤棒成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置及滤棒成型机，包括用于将成型机中的至少制动对辊、输入对辊和伸展对辊包含在内，为各所述对辊提供相对封闭空间，且具有丝束入口和丝束出口的第一箱体；设置在第一箱体底部、与第一箱体相连通的电子过滤与称重机构；以及开启状态下能够使电子过滤与称重机构形成负压空间的负压机构；第一箱体中产生的飞花在负压作用下进入并附着在电子过滤与称重机构中，由电子过滤与称重机构进行收集并称取飞花量。本发明不仅可以减少丝束在开松阶段中产生的大量细小飞花的流动，还能够实现在设备以任意速度运行的情况下对飞花自动进行收集与称重。

Description

滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置及滤棒成型机

技术领域

本发明涉及烟草机械领域，特别是涉及一种滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置及滤棒成型机。

背景技术

KDF4成型机是德国HAUNI公司生产的一种滤棒线速度达600米/分钟的超高速卷烟滤棒生产设备，也是目前世界上最先进滤棒成型生产设备之一。丝束（醋酸纤维）是其生产滤棒的主要成型材料之一。

如图1所示，当KDF4成型机开启运行时，通过制动对辊V0、输入对辊V1、伸展对辊V2、甘油喷雾室A和导向对辊V3依次对丝束B进行预伸展、伸展、松弛等一系列处理之后，再通过楔形槽辊V4和输送喷嘴C将丝束B输送至烟枪入口，最终形成滤嘴条D。而丝束B在预伸展、伸展、松弛等一系列开松过程中，由于各对辊的拉伸搓碾，会产生大量断丝，这些断丝形成了飞花（长度较短的醋酸纤维）。飞花过多，一方面会影响机台清洁，吸入人体会影响工作人员的健康；另一方面飞花落入软化剂喷雾室内并累积，将增加滤棒产生胶孔的几率。有研究发现，KDF4成型机飞花量的90%（重量）以上均是在预伸展与伸展的开松阶段产生的，即图1中虚线框所围的制动对辊V0、输入对辊V1、伸展对辊V2所在区域。

目前主要处理飞花的手段均是在设备停机保养时，保养人员利用吸尘器及毛刷对设备内的飞花进行清扫吸除，飞花处理过程必然会增加停机时间、增加保养人员工作强度，飞花吸入保养人员体内也影响到其职业健康安全。

发明内容

本发明的目的是提出一种滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置及滤棒成型机，不仅可以减少丝束在开松阶段中产生的大量细小飞花的流动，还能够实现在设备以任意速度运行的情况下对飞花自动进行收集与称重。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置，包括：用于将成型机中的至少制动对辊、输入对辊和伸展对辊包含在内，为各所述对辊提供相对封闭空间，且具有丝束入口和丝束出口的第一箱体；设置在所述第一箱体底部、与所述第一箱体相连通的电子过滤与称重机构；以及开启状态下能够使所述电子过滤与称重机构形成负压空间的负压机构；所述第一箱体中产生的飞花在负压作用下进入并附着在所述电子过滤与称重机构中，由所述电子过滤与称重机构进行收集并称取飞花量。

进一步地，所述电子过滤与称重机构包括第二箱体、滤网和称重设备，其中：所述第二箱体由所述滤网分隔成上隔间和下隔间，所述上隔间与所述第一箱体相连通，所述下隔间与所述负压机构相连通；所述称重设备位于所述下隔间中且支承在所述滤网下方。

进一步地，还包括控制器，其中：所述控制器同时与所述负压机构和所述称重设备连接；所述控制器用于控制所述称重设备的工作起止时间；所述称重设备称取所述飞花量，并输送给所述控制器；所述控制器根据所述飞花量，调节所述负压机构的负压大小。

进一步地，还包括调压阀，其中：所述调压阀设置在与所述负压机构相连接的管路上；所述控制器与所述调压阀连接；所述控制器通过所述调节阀调节负压大小。

进一步地，所述负压机构还包括负压气管和压缩空气转换器，其中：所述压缩空气转换器具有负压气体入口和负压气体出口；所述负压气体入口通过所述负压气管与所述电子过滤与称重机构中的所述下隔间相连通；所述调压阀设置在所述负压气体出口。

进一步地，所述压缩空气转换器包括第一筒状结构和第二筒状结构，其中：所述第二筒状结构套设在所述第一筒状结构外部；所述第一筒状结构和第二筒状结构的所述负压气体出口均为渐缩端；所述第一筒状结构与所述第二筒状结构之间形成环形腔体；所述第二筒状结构的侧壁开设有与所述环形腔体相通的风口；所述风口上设置一根正压气管；所述正压气管的轴心线与所述渐缩端之间的夹角大于90度。

进一步地，所述环形腔体的宽度范围为1.3-1.8mm。

进一步地，所述第一筒状结构包括筒体，其中：所述筒体的所述负压气体入口带凸缘；所述第二筒状结构套设在所述筒体外，其端面与所述凸缘的内端面固定连接；所述凸缘的外端面与所述负压气管相连接。

进一步地，还包括压力表，其中：所述压力表设置在与所述负压机构相连接的管路上。

本发明还提供一种包括上述各实施例中滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置的滤棒成型机。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

由于本发明设置了第一箱体，利用第一箱体将成型机中的至少制动对辊、输入对辊和伸展对辊包含在内，为各所述对辊提供相对封闭空间，且第一箱体具有丝束入口和丝束出口；在第一箱体底部还设置了电子过滤与称重机构，使电子过滤与称重机构设置与第一箱体相连通；另外，还设置了负压机构，其在开启状态下能够使电子过滤与称重机构形成负压空间，第一箱体中产生的飞花在负压作用下进入并附着在电子过滤与称重机构中，由电子过滤与称重机构进行收集并称取飞花量，因此可以减少丝束在开松阶段中产生的大量细小飞花的流动，一方面可以保持机台清洁，防止飞花尽可能少地被工作人员吸入身体内；另一方面可以避免由于大量飞花落入软化剂喷雾室内使滤棒产生胶孔的问题发生，还能够实现在设备以任意速度运行的情况下对飞花自动进行收集与称重。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中KDF4成型机的结构示意图；

图2为本发明所提供的滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置的结构示意图；

图3为图2中电子过滤与称重机构的结构示意图；

图4为本发明所提供的滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置中电控部分的原理示意图；

图5为本发明所提供的滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重方法中飞花收集空气压力优化流程图；

图6为图2中压缩空气转换器的结构示意图；

图7为图6的剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-3所示，本发明所提供的滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置包括第一箱体10、电子过滤与称重机构20和负压机构30，其中：第一箱体10用于将成型机中的至少制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2包含在内，为各所述对辊提供相对封闭空间，且第一箱体10具有丝束入口和丝束出口。电子过滤与称重机构20设置在第一箱体10底部、与第一箱体10相连通。负压机构30开启状态下能够使电子过滤与称重机构20形成负压空间。第一箱体10中产生的飞花在负压作用下进入并附着在电子过滤与称重机构20中，由电子过滤与称重机构20进行收集并称取飞花量。

针对KDF4成型机在正常生产运行状态下的飞花量主要是在预伸展与伸展阶段产生的情况，本发明设置的第一箱体10所包围的区域至少为图1中示出的虚线区域，利用第一箱体10将成型机中的至少制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2包含在内，为制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2提供相对封闭的空间，因此制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2对丝束实施的预伸展、伸展、松弛等一系列开松过程中所产生的飞花可以被限定在第一箱体10中流动。需要说明的是，第一箱体10的形状可以随成型机中各所述对辊的布局而变化，其并不局限于图2中示出的方形，只要将制动对辊V0、输入对辊V1、伸展对辊V2包含在内即可。

通过第一箱体1，飞花量的流动减少，一方面可以保持机台清洁，防止飞花尽可能少地被工作人员吸入身体内；另一方面，可以避免由于大量飞花落入软化剂喷雾室内使滤棒产生胶孔的问题发生。

由于KDF4成型机中，制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2的位置是从上到下布置的，而且，伸展对辊V2与导向对辊V3之间的丝束是水平运行的，因此，在第一箱体10的顶面设置有丝束入口11，在第一箱体10的侧面设置有丝束出口12，由此，丝束经丝束入口11进入制动对辊V0中，再依次通过输入对辊V1和伸展对辊V2，从丝束出口12水平穿过，到达导向对辊V3。当然，丝束入口11和丝束出口12的尺寸均须稍大于丝束的宽度和厚度，这样可以方便丝束出入。另外，且在伸展对辊V2下方的第一箱体10底部设置有飞花收集口13，本发明通过该飞花收集口13对飞花进行收集。

电子过滤与称重机构20设置在第一箱体10底部的飞花收集口13下方，与第一箱体10相连通。负压机构30工作过程中，电子过滤与称重机构20呈负压状态，因此，第一箱体10中产生的飞花在负压作用下，在飞花收集口13形成一股导引气流，第一箱体10中的飞花便随着该股导引气流向下运动，直至进入电子过滤与称重机构20内，并附着在电子过滤与称重机构20中。由电子过滤与称重机构20对附着的飞花进行收集，同时对飞花量进行称取，因此飞花量的减少降低了保养人员工作量及健康危害，获得的飞花量数据也便于统计不同规格及品牌丝束在相同条件下的所产生飞花量的大小，为设计人员提供数据参考。

如图2、图3所示，作为电子过滤与称重机构20的一种优选实施方式，电子过滤与称重机构20包括第二箱体21、滤网22和称重设备23，其中：

第二箱体21由滤网22分隔成上隔间24和下隔间25，其中，上隔间24为飞花过滤层，通过飞花收集口13与第一箱体10相连通。下隔间25为称重层，下隔间25的底部留有负压气管接口26，以便于通过负压管路与负压机构30相连通，负压机构30通过负压气管接口26为电子过滤与称重机构20提供负压气体，气流方向如图3中的箭头所示。滤网22置于称重设备23上，用于过滤掉气流中的飞花。滤网22可从称重设备23上移出，以便于清洁。本实施例中，滤网22可以选用不锈钢材质，型号宜选用筛孔尺寸0.5mm，标准目数为35目。

称重设备23位于下隔间25中且支承在滤网22下方，称重设备23通过测量预设时段带飞花的滤网22重量与不带飞花的滤网22重量（初始重量）之差，来识别飞花在该预设时段的净量。称重设备23可以采用现有的电子称重传感器。

如图4所示，由于各开松橡胶对辊在使用过程中会产生磨损，不同磨损程度的开松橡胶对辊所产生的飞花量不同，所需要的最优收集负压也不同。鉴于此，本发明还包括控制器40，控制器40同时与负压机构30和称重设备23连接。控制器40可以用于控制称重设备23的工作起止时间。称重设备23称取所述飞花量，输送给控制器40。控制器40根据所述飞花量，调节负压机构30的负压大小，具体地，其是根据不同负压值下所接收到的多个所述飞花量大小，选取所述飞花量最大值所对应的负压值作为最优收集负压。

上述各实施例中，本发明还包括调压阀50，其中：调压阀50设置在与负压机构30相连接的管路上，控制器40与调压阀50连接，通过控制调压阀50，控制器40可以调节负压机构30的负压大小。

上述各实施例中，本发明还包括压力表60，其中：压力表60设置在与负压机构30相连接的管路上，通过压力表60可以对负压机构30的压力值进行直观显示。

如图5所示，下面是选取最优收集负压值的方法，其包括以下步骤：

步骤1、启动飞花收集空气压力优化功能。

步骤2、检查滤网22是否清洁，如果清洁，进入步骤3；反之，清洁滤网22，返回步骤1。

步骤3、称重设备23与调压阀50和压力表60形成闭环控制，控制器40发出指令调整调压阀50，以控制负压机构30内空气压力大小，分5次不同压力值P1、P2、P3、P4和P5，在预设运行时长内分别称重飞花5次，比较5次重量，以最重一次飞花重量所示的压力值设定给调压阀50，执行在该磨损阶段的开松橡胶对辊滤棒生产飞花收集负压。

上述步骤中选取了5个压力值分别进行测量，实质上，可以根据实际工况选取其它数目的压力值测量并比较，以最重一次飞花重量所示的压力值作为最优收集负压值即可。

负压机构30与电子过滤与称重机构20相连通，负压机构30开启状态下能够使电子过滤与称重机构20形成负压空间。

如图6和图7所示，作为负压机构30的一种实现方式，负压机构30还包括负压气管31和压缩空气转换器32，其中：负压气管31用于提供吸附第二箱体21内飞花所需负压气流，通过向下的气流作用，飞花被引入飞花收集口13下方的第二箱体21内，在滤网22的过滤作用后留在滤网22上，而空气则通过滤网22进入负压管道31流回成型机的鼓风机循环风路。压缩空气转换器32具有负压气体入口33和负压气体出口34，负压气体入口33通过负压气管31与电子过滤与称重机构20中的下隔间25相连通。调压阀50设置在负压气体出口34，用于调节负压气体出口34的压力大小。

由于成型机的设备鼓风机在此处预留有富余的正压气源，为此利用压缩空气转换器32将正压气源转换成可用在第二箱体21内吸附飞花的负压气流。具体地，压缩空气转换器32包括第一筒状结构35和第二筒状结构36，其中：第二筒状结构36套设在第一筒状结构35外部，第一筒状结构35和第二筒状结构36的负压气体出口34均为渐缩端。第一筒状结构35与第二筒状结构36之间形成环形腔体37，环形腔体37的厚度范围在1.3mm至1.8mm之间。第二筒状结构36的侧壁开设有与环形腔体37相通的风口38，风口38上设置一根正压气管39，正压气管39的轴心线与渐缩端之间的夹角大于90度，该夹角在制造及空间安装条件允许的情况下选择原则是：在正压气管39内相同压力大小正压气体条件下，以第一筒状结构35的负压气体入口33输出负压值为最大时的角度为最佳。

第一筒状结构35包括筒体351，其中：筒体351的负压气体入口33带凸缘352，第二筒状结构36套设在筒体351外，其端面与凸缘352的内端面通过螺栓M固定连接成一体。凸缘352的外端面与负压气管31相连接。

压缩空气通过正压气管39和风口38进入环形腔体37腔体内，沿环形腔体37向下喷射（箭头所示方向），由于气流出口面积大幅缩小，根据流体力学公式：F=PS，此时的气流速度大大增加，在负压气体出口34处形成一个环状喷射气流。同时，由于负压气体出口34处环状喷射气流的增大，负压气体出口34中心的气压大幅缩小，相对负压气体入口33处形成一个压力差，因此负压气体入口33汇入补偿气流N形成负压效应，从而为电子过滤与称重机构20提供过滤所需的负压。

如图1、图2所示，本发明还提供一种滤棒成型机，所述滤棒成型机包括上述各实施例中的滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置，所述滤棒成型机其它部分均为现有技术，在此不再赘述。

所述滤棒成型机工作时，丝束B从第一箱体1顶部的丝束入口11进入，依次经过制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2开松处理后，再从第一箱体1侧壁的丝束出口12水平穿出，再继续依次通过甘油喷雾室A、导向对辊V3一系列处理之后，通过楔形槽辊V4和输送喷嘴C将丝束B输送至烟枪入口并最终形成滤嘴条D。

上述制动对辊V0、输入对辊V1和伸展对辊V2开松处理过程中所产生的飞花限制在第一箱体1中，在负压机构30开启后，飞花在负压气流的导向作用下，经由飞花收集口13穿出，进入第二箱体21的上隔间24，经滤网22过滤处理后，残留在滤网22上，称重设备23对于设置时间段内残留在滤网22上的飞花量进行测量并获得飞花量数据。因此，本发明在设备以任意速度运行的情况下，能够实现对开松阶段中产生的大量细小飞花自动进行收集与称重。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置，其特征在于，包括：

用于将成型机中的至少制动对辊、输入对辊和伸展对辊包含在内，为各所述对辊提供相对封闭空间，且具有丝束入口和丝束出口的第一箱体；

设置在所述第一箱体底部、与所述第一箱体相连通的电子过滤与称重机构；以及

开启状态下能够使所述电子过滤与称重机构形成负压空间的负压机构；

所述第一箱体中产生的飞花在负压作用下进入并附着在所述电子过滤与称重机构中，由所述电子过滤与称重机构进行收集并称取飞花量。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述电子过滤与称重机构包括第二箱体、滤网和称重设备，其中：

所述第二箱体由所述滤网分隔成上隔间和下隔间，所述上隔间与所述第一箱体相连通，所述下隔间与所述负压机构相连通；

所述称重设备位于所述下隔间中且支承在所述滤网下方。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

还包括控制器，其中：

所述控制器同时与所述负压机构和所述称重设备连接；

所述控制器用于控制所述称重设备的工作起止时间；

所述称重设备称取所述飞花量，并输送给所述控制器；

所述控制器根据所述飞花量，调节所述负压机构的负压大小。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：

还包括调压阀，其中：

所述调压阀设置在与所述负压机构相连接的管路上；

所述控制器与所述调压阀连接；

所述控制器通过所述调节阀调节负压大小。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述负压机构还包括负压气管和压缩空气转换器，其中：

所述压缩空气转换器具有负压气体入口和负压气体出口；

所述负压气体入口通过所述负压气管与所述电子过滤与称重机构中的所述下隔间相连通；

所述调压阀设置在所述负压气体出口。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述压缩空气转换器包括第一筒状结构和第二筒状结构，其中：

所述第二筒状结构套设在所述第一筒状结构外部；

所述第一筒状结构和第二筒状结构的所述负压气体出口均为渐缩端；

所述第一筒状结构与所述第二筒状结构之间形成环形腔体；

所述第二筒状结构的侧壁开设有与所述环形腔体相通的风口；

所述风口上设置一根正压气管；

所述正压气管的轴心线与所述渐缩端之间的夹角大于90度。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述环形腔体的宽度范围为1.3-1.8mm。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述第一筒状结构包括筒体，其中：

所述筒体的所述负压气体入口带凸缘；

所述第二筒状结构套设在所述筒体外，其端面与所述凸缘的内端面固定连接；

所述凸缘的外端面与所述负压气管相连接。

9.如权利要求3所述的装置，其特征在于：

还包括压力表，其中：

所述压力表设置在与所述负压机构相连接的管路上。

10.一种包括如权利要求1-9中任一项所述滤棒成型机丝束飞花在线收集与称重装置的滤棒成型机。

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