CN108903065A - 颗粒烟支灌封机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种颗粒烟支灌封机，其中，一级鼓轮、第一姿态变换鼓轮及二级鼓轮依次啮合，构成第一烟支转运机构，且以烟支空管存储料斗为一级鼓轮的输入料斗；填料装置、点胶装置与封堵装置设置于二级鼓轮的外侧、顺着回转方向间隔布设，依次对二级鼓轮上的烟支空管进行填料、涂胶、封堵；所述二级鼓轮、第二姿态变换鼓轮及三级鼓轮依次啮合，出料皮带设于三级鼓轮的正下方，构成第二烟支转运机构，对成品烟支进行传递输送至下游工序。本发明的颗粒烟支灌封机实现了颗粒型加热不燃烧卷烟烟支颗粒的自动化灌封，并可依据实际生产需求具体设计为步进模式或连续生产模式，极大地提高了生产效率，有着巨大的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种物料的定量灌封设备，更具体地说是一种向预制的单端开口容器定量灌装物料并将开口端封堵防止物料漏出的设备。
背景技术
加热非燃烧烟草制品，始于20世纪80年代，是新型烟草制品的重要品类之一，一般通过“加热非燃烧”的方式将满足感和烟草香味传递给消费者，其外观与消费方式上也与传统卷烟相似，在一定程度上适应和满足了消费者的生理需要和心理需求。这种“加热非燃烧”的方式，使烟草只在较低的温度下被加热，避免了烟草高温燃烧导致的焦油和大量有害化合物生成，而且由于基本没有侧流烟气，不会产生二手烟气，不会对公共环境产生影响，在一定程度上缓解了吸烟和公共场所禁烟的矛盾。目前，国际上已经上市或正在研发的加热非燃烧烟草制品主要有：燃料加热型、电加热型和化学反应加热型。
目前，已经取得突破并取得良好市场反应的是电加热不燃烧烟草制品，如菲莫国际的iQOS及配套烟支MarlboroHeatSticks，英美烟草GLO及配套烟支KentNeostiks，日烟国际PLOOM，韩国烟草lil及配套烟支Fiit。其中，MarlboroHeatsticks、KentNeosticks以及Fiit均为烟支形状。iQOS配套烟支生产设备由HUNI、荷兰ITM(国际烟草机械设备)和意大利G·D烟草机械公司制造，其中HUNI负责开发各基棒成型设备，荷兰ITM和意大利G·D烟草机械公司竞争开发复合搓接设备。但上述公司所开发的设备均基于丝状烟丝的烟支，但丝状烟丝的加热不燃烧卷烟在内在吸味方面有着不可克服的缺点，而颗粒型烟丝的烟支恰好具备了传统卷烟和新型加热不燃烧卷烟的优势，由于颗粒型加热不燃烧卷烟系新生事物，目前还没有专门用于此类卷烟生产的专用设备。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种颗粒烟支灌封机，以期实现颗粒型加热不燃烧卷烟烟支颗粒的自动化灌封。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种颗粒烟支灌封机，其结构特点是：
一级鼓轮、第一姿态变换鼓轮及二级鼓轮依次啮合，构成第一烟支转运机构，以烟支空管存储料斗为一级鼓轮的输入料斗，通过所述第一姿态变换鼓轮实现烟支空管自一级鼓轮上的水平姿态转为二级鼓轮上呈开口向上的竖直姿态；
填料装置、点胶装置与封堵装置设置于二级鼓轮的外侧、顺着回转方向间隔布设；所述填料装置的多个出料管按照二级鼓轮上各承烟槽的对应位置设置、位于随二级鼓轮回转通过的各烟支空管的正上方，填料装置颗粒料斗中的物料通过定量投放机构定量投放、经多个出料管向正下方的各烟支空管填料；所述点胶装置的给胶头悬伸于二级鼓轮上承烟槽的正上方、与通过的烟支空管开口端相接触，实现对填料后的烟支空管涂胶，并由所述封堵装置对涂胶后的烟管开口端进行封堵；
所述二级鼓轮、第二姿态变换鼓轮及三级鼓轮依次啮合，出料皮带设于三级鼓轮的正下方，构成第二烟支转运机构，通过第二姿态变换鼓轮实现成品烟支自二级鼓轮上的竖直姿态转为三级鼓轮上的水平姿态，通过三级鼓轮实现成品烟支向出料皮带的转运。
本发明的结构特点也在于：
所述第一姿态变换鼓轮、第二姿态变换鼓轮的结构设置为：
轮轴倾斜设置，鼓轮套装于所述轮轴轴端、由电机驱动可转，所述鼓轮外圆周上、以等间距沿周向间隔布设各承烟槽，所述承烟槽倾斜、与鼓轮轴向之间呈夹角a，随鼓轮回转至与一级鼓轮啮合处时呈水平姿态、与二级鼓轮啮合处时呈竖直姿态。
优选的，所述轮轴与水平方向呈45°向上倾斜，所述承烟槽与鼓轮轴向之间夹角a为45°。
所述填料装置中，定量投放机构的结构设置为：
在所述颗粒料斗的出口端按照各出料管的位置排布对应设置各落料孔，所述各落料孔整体与各出料管整体错开，定量投放机构的物料定量板置于颗粒料斗出口端与各出料管之间，并按照各出料管的位置排布对应设有多个纵向贯通的定量孔，所述定量孔的容纳体积与烟支空管的填料体积相匹配，所述物料定量板能够由气缸驱动线性运动至各定量孔与各落料孔一一对齐、上下连通，或各定量孔与各出料管一一对齐、上下连通。
优选的，所述出料管的下端呈锥形收口状，收口段外径小于烟支空管开口端的外径。
所述封堵装置的结构设置为：
冲裁模具由支架支撑、悬置于二级鼓轮正上方，并按照二级鼓轮上各承烟槽的对应位置设有多个冲孔，所述冲孔的外形尺寸与烟支空管开口端外形尺寸相适配，多个冲头对应设于各冲孔正上方，能够作上下往复运动。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明的颗粒烟支灌封机通过烟支空管料斗喂料、经第一烟支转运机构传递输送，由填料装置、点胶装置及封堵装置依次对烟支空管填料、涂胶、封堵，并设置第二烟支转运机构对成品烟支进行传递输送至下游工序，实现了颗粒型加热不燃烧卷烟烟支颗粒的自动化灌封，并可依据实际生产需求具体设计为步进模式或连续生产模式，极大地提高了生产效率，有着巨大的经济和社会效益；
2、本发明的第一烟支转运机构及第二烟支转运机构中，利用姿态变换鼓轮能够实现烟管在水平与竖直两种姿态之间的转换，这一结构设计极为利于现场工艺的灵活布置，提高现场空间利用率。
附图说明
图1是本发明颗粒烟支灌封机的整体结构示意图一；
图2是本发明颗粒烟支灌封机的整体结构示意图二；
图3是本发明颗粒烟支灌封机的整体结构示意图三；
图4是本发明颗粒烟支灌封机的整体结构示意图四；
图5是图1中一级鼓轮与第一姿态变换鼓轮啮合状态的结构示意图；
图6是图1中各鼓轮的结构示意图；
图7是定量投放机构的原理示意图。
图中，1烟支空管存储料斗；2一级鼓轮；3第一姿态变换鼓轮；4二级鼓轮；5第二姿态变换鼓轮；6三级鼓轮；7出料皮带；8填料装置；9颗粒料斗；10落料孔；11物料定量板；12气缸；13限位机构；14定量孔；15出料管；16点胶装置；17给胶头；18封堵装置；19冲裁模具；20冲孔；21冲头；22封口材料；23隔板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
请参照图1至图7，本实施例的颗粒烟支灌封机的结构设置为：
一级鼓轮2、第一姿态变换鼓轮3及二级鼓轮4依次啮合，构成第一烟支转运机构，以烟支空管存储料斗1为一级鼓轮2的输入料斗，通过第一姿态变换鼓轮3实现烟支空管自一级鼓轮2上的水平姿态转为二级鼓轮4上呈开口向上的竖直姿态；
填料装置8、点胶装置16与封堵装置18设置于二级鼓轮4的外侧、顺着回转方向间隔布设；填料装置8的多个出料管15按照二级鼓轮4上各承烟槽的对应位置设置、位于随二级鼓轮4回转通过的各烟支空管的正上方，填料装置8颗粒料斗9中的物料通过定量投放机构定量投放、经多个出料管15向正下方的各烟支空管填料；点胶装置16的给胶头17悬伸于二级鼓轮4上承烟槽的正上方、与通过的烟支空管开口端相接触，实现对填料后的烟支空管涂胶，并由封堵装置18对涂胶后的烟管开口端进行封堵，得到成品烟支；
二级鼓轮4、第二姿态变换鼓轮5及三级鼓轮6依次啮合，出料皮带7设于三级鼓轮6的正下方，构成第二烟支转运机构，通过第二姿态变换鼓轮5实现成品烟支自二级鼓轮4上的竖直姿态转为三级鼓轮6上的水平姿态，通过三级鼓轮6实现成品烟支向出料皮带7的转运。
具体实施中，相应的结构设置也包括：
第一姿态变换鼓轮3、第二姿态变换鼓轮5的结构设置为：
轮轴倾斜设置，鼓轮套装于轮轴轴端、由电机驱动可转，鼓轮外圆周上、以等间距沿周向间隔布设各承烟槽，承烟槽倾斜、与鼓轮轴向之间呈夹角a，随鼓轮回转至与一级鼓轮2啮合处时呈水平姿态、与二级鼓轮4啮合处时呈竖直姿态。
优选的，本实施例中，轮轴与水平方向呈45°向上倾斜，承烟槽与鼓轮轴向之间夹角a为45°。
上述各鼓轮的设计应遵循同步协调的原则，即各啮合交接处鼓轮线速度相等或无限接近，各鼓轮在单位时间内物料的传输量相等。
鼓轮的工作原理与现有烟支输送鼓轮相同，由电机驱动可转，在鼓轮承烟槽上设置吸风孔，以鼓轮内腔为吸风室，烟支空管在负压作用下吸附于承烟槽中、随鼓轮回转输送，在各啮合交接处吸风孔被隔板23阻隔、负压关闭，使烟支空管脱离承烟槽，如图5所示。
填料装置8中，定量投放机构的结构设置为：
颗粒料斗9设于二级鼓轮4上方、出口端按照各出料管15的位置排布对应设置各落料孔10，各落料孔10整体与各出料管15整体沿水平方向线性错开，如图7所示，定量投放机构的物料定量板11置于颗粒料斗9出口端与各出料管15之间，并按照各出料管15的位置排布对应设有多个纵向贯通的定量孔14，定量孔14的容纳体积与烟支空管的填料体积相匹配，物料定量板11能够由气缸12驱动线性运动至各定量孔14与各落料孔10一一对齐、上下连通，使颗粒料斗9中的物料经落料孔10落至定量孔14中，或各定量孔14与各出料管15一一对齐、上下连通，使定量孔14中的物料经出料管15填充至正下方的烟支空管中，完成填料。物料定量板11的往复运动可由限位机构13提供限位，此部分为本领域普通技术人员容易理解并易于实现的，不做赘述。
优选的，出料管15的下端呈锥形收口状，紧邻烟支空管的开口端，收口段外径小于烟支空管开口端的外径，使填料顺利落料至烟支空管中。实际生产时，可在填料装置8处设回收料斗，用于接收填料过程中撒落的物料，避免污染生产现场。
封堵装置18的结构设置为：
冲裁模具19由支架支撑、悬置于二级鼓轮4正上方，并按照二级鼓轮4上各承烟槽的对应位置设有多个冲孔20，冲孔20的外形尺寸与烟支空管开口端外形尺寸相适配，多个冲头21对应设于各冲孔20正上方，能够作上下往复运动，将冲裁模具19上的封口材料22冲裁成圆形并压到涂胶后的烟管开口端，完成颗粒烟丝封堵动作。
具有上述结构的颗粒烟支灌封机，其工作过程如下：
存储于烟支空管存储料斗1中的烟支空管落料至一级鼓轮2上的承烟槽中，经第一烟支转运机构输送传递，在二级鼓轮4处依次经填料装置8对烟支空管填充颗粒烟丝、经点胶装置16对填充后的烟管开口端涂胶、经封堵装置18对涂胶后的烟管开口端封堵，得到成品烟支，再经第二烟支转运机构输送传递，将成品烟支输送至下游工序，完成全部的搓接装封作业。在具体实施时，本灌封机可设计为步进模式运行，也可设计为连续模式运行。
本发明实施例的颗粒烟支灌封机除具有目前常见的基于预制容器的物料灌装设备的主要功能外，在烟草领域的应用，特别是加热不燃烧烟支颗粒型烟丝灌封领域系国内外首创，可实现的灌封速度能够达2000支/分钟以上，相较于手工灌封，效率提升200倍以上，极大地提高了生产效率，同时也使得国产加热不燃烧卷烟规避了国外加热不燃烧卷烟的技术壁垒，有着极大的经济与社会效益。且，除了用于颗粒型加热不燃烧卷烟专用颗粒灌封作业外，本发明颗粒烟支灌封机的结构设计还可用于其他物料的灌封领域，如鞭炮、子弹、药品冲剂等等。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种颗粒烟支灌封机，其特征是：
一级鼓轮(2)、第一姿态变换鼓轮(3)及二级鼓轮(4)依次啮合，构成第一烟支转运机构，以烟支空管存储料斗(1)为一级鼓轮(2)的输入料斗，通过所述第一姿态变换鼓轮(3)实现烟支空管自一级鼓轮(2)上的水平姿态转为二级鼓轮(4)上呈开口向上的竖直姿态；
填料装置(8)、点胶装置(16)与封堵装置(18)设置于二级鼓轮(4)的外侧、顺着回转方向间隔布设；所述填料装置(8)的多个出料管(15)按照二级鼓轮(4)上各承烟槽的对应位置设置、位于随二级鼓轮(4)回转通过的各烟支空管的正上方，填料装置(8)颗粒料斗(9)中的物料通过定量投放机构定量投放、经多个出料管(15)向正下方的各烟支空管填料；所述点胶装置(16)的给胶头(17)悬伸于二级鼓轮(4)上承烟槽的正上方、与通过的烟支空管开口端相接触，实现对填料后的烟支空管涂胶，并由所述封堵装置(18)对涂胶后的烟管开口端进行封堵；
所述二级鼓轮(4)、第二姿态变换鼓轮(5)及三级鼓轮(6)依次啮合，出料皮带(7)设于三级鼓轮(6)的正下方，构成第二烟支转运机构，通过第二姿态变换鼓轮(5)实现成品烟支自二级鼓轮(4)上的竖直姿态转为三级鼓轮(6)上的水平姿态，通过三级鼓轮(6)实现成品烟支向出料皮带(7)的转运。
2.根据权利要求1所述的颗粒烟支灌封机，其特征是所述第一姿态变换鼓轮(3)、第二姿态变换鼓轮(5)的结构设置为：
轮轴倾斜设置，鼓轮套装于所述轮轴轴端、由电机驱动可转，鼓轮外圆周上、以等间距沿周向间隔布设各承烟槽，所述承烟槽倾斜、与鼓轮轴向之间呈夹角a，随鼓轮回转至与一级鼓轮(2)啮合处时呈水平姿态、与二级鼓轮(4)啮合处时呈竖直姿态。
3.根据权利要求2所述的颗粒烟支灌封机，其特征是：所述轮轴与水平方向呈45°向上倾斜，所述承烟槽与鼓轮轴向之间夹角a为45°。
4.根据权利要求1所述的颗粒烟支灌封机，其特征是所述填料装置(8)中，定量投放机构的结构设置为：
在所述颗粒料斗(9)的出口端按照各出料管(15)的位置排布对应设置各落料孔(10)，所述各落料孔(10)整体与各出料管(15)整体错开，定量投放机构的物料定量板(11)置于颗粒料斗(9)出口端与各出料管(15)之间，并按照各出料管(15)的位置排布对应设有多个纵向贯通的定量孔(14)，所述定量孔(14)的容纳体积与烟支空管的填料体积相匹配，所述物料定量板(11)能够由气缸(12)驱动线性运动至各定量孔(14)与各落料孔(10)一一对齐、上下连通，或各定量孔(14)与各出料管(15)一一对齐、上下连通。
5.根据权利要求1或4所述的颗粒烟支灌封机，其特征是：所述出料管(15)的下端呈锥形收口状，收口段外径小于烟支空管开口端的外径。
6.根据权利要求1所述的颗粒烟支灌封机，其特征是所述封堵装置(18)的结构设置为：
冲裁模具(19)由支架支撑、悬置于二级鼓轮(4)正上方，并按照二级鼓轮(4)上各承烟槽的对应位置设有多个冲孔(20)，所述冲孔(20)的外形尺寸与烟支空管开口端外形尺寸相适配，多个冲头(21)对应设于各冲孔(20)正上方，能够作上下往复运动。
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