CN110403228B - 一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其中，供料盘固装于灌装鼓轮上，具有环形槽，自槽底竖向向下设多个灌装通孔，各灌装通孔对应竖向衔接于各承烟槽的正上方；隔板悬置于环形槽内，紧邻环形槽槽底，板体上设多个气孔，多个气孔分别位于回转通过的各灌装通孔的正上方；凸轮围设于供料盘的外围，正对供料盘的一侧侧壁上具有沿径向外凸的曲面段；多个沿径向布设的移动活塞沿周向间隔布设于供料盘上，一端可活动地穿设于供料盘上，分别与各灌装通孔呈十字交叉布设，另一端外露于供料盘外，能够与曲面段相抵触或相脱离，形成灌装通孔的开/关。本发明能够满足不同粘性烟草颗粒灌装的需求，提升颗粒型加热不燃烧烟草制品质量稳定性。

Description

一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备

技术领域

本发明涉及烟草生产设备技术领域，更具体地说是一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备。

背景技术

近年来，随着《烟草控制框架公约》的颁布与实施，各国政府的烟草管控措施日趋严格，对烟草的监管立法也愈加严格，控烟和反烟的呼声越来越强烈，国内外市场竞争压力持续增大。同时，随着人们生活水平的不断提高，人们更加注重自己的身心健康和环境保护，对烟草有了新的认识。

诸如上述原因使传统卷烟的发展受到越来越多的制约，据2011年统计数据显示，在世界范围内卷烟产销量有所下降的同时，其他类型烟草制品呈现快速增长趋势，世界烟草市场产品结构不断发生深刻变化，积极发展全系列烟草制品逐渐成为各个跨国烟草公司的战略取向。目前，市场上已出现了三种主要的新型烟草制品类型：加热不燃烧型烟草制品、电子烟和无烟气烟草制品。其中，加热不燃烧烟草制品是一种靠加热不同形式的烟草材料产生释烟效果的新型烟草制品，始于20世纪80年代，是新型烟草制品的重要品类之一。

加热不燃烧烟草制品一般是通过“加热不燃烧”的方式将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“加热不燃烧”的方式，使烟草只在较低的温度下(一般低于500℃)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。近年来众多烟草制造企业、研究机构都看到了加热不燃烧烟草制品的巨大潜力，重金投入这一领域，并收获颇丰。其中，电加热不燃烧烟草制品由于具有加热温度可控、加热方式灵活、使用方便时尚等优点，具有更高的关注度，是当前国内外加热不燃烧烟草制品的重要发展方向。尤其是目前广泛采用的电阻式加热技术，如菲莫国际的IQOS、英美烟草的GLO、韩国KT&G公司FIIT、中国烟草四川中烟的宽窄子弹头、广东中烟的MU、湖北中烟的COO等，目前在市场上已取得了显著的进展。

但以上电加热烟具配套烟支所采用的释烟材料均为丝状烟草材料，如烟草薄片、烟丝与烟草薄片丝混合物等。专利CN109512031A公开了另一种释烟材料——颗粒状释烟材料。与现有烟草薄片相比，该颗粒状释烟材料无需添加外纤，抽吸时感官质量更为优良，且制备工艺简单，大幅降低设备投资。专利CN109527638A、CN109527639A、CN109512031A等公开了基于该颗粒状烟草物料的加热不燃烧卷烟烟支结构。专利CN108903065A和CN109292115A公开了该颗粒型烟支中烟草颗粒的灌封设备。但颗粒灌装的定量杯为旋转式，上下不能形成通道，无法实现强制灌装，存在因颗粒粘性稍大而导致的灌装不完全的缺陷。因此，希望提供一种可以具有强制灌装功能的颗粒灌装设备，以满足具有不同粘性烟草颗粒的灌装。

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，本发明提出一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备，以期能够满足不同粘性烟草颗粒灌装的需求，提升颗粒型加热不燃烧烟草制品质量稳定性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其结构特点是：

供料盘固装于灌装鼓轮的顶端，盘体上对应于灌装鼓轮各承烟槽的上方位置具有环形槽，作为灌装上料槽，自环形槽槽底竖向向下设多个灌装通孔，所述灌装通孔的容纳体积与烟支空管的填料体积相匹配，各灌装通孔沿周向间隔布设、一一对应地竖向衔接于灌装鼓轮各承烟槽上烟支空管开口端的正上方；

隔板为独立固定构件，悬置于环形槽内，紧邻所述环形槽槽底，板体上沿周向间隔布设多个气孔，所述多个气孔按照各灌装通孔的位置对应布设、位于随灌装鼓轮回转通过的各灌装通孔的正上方，以所述环形槽被隔板覆盖的区域作为灌装工作区；

凸轮围设于所述供料盘的外围，正对供料盘的一侧侧壁呈与所述供料盘共轴的弧形结构，并对应于灌装工作区的外围具有朝向供料盘、沿径向外凸的曲面段；

多个沿径向布设的移动活塞与各灌装通孔一一对应、沿周向间隔布设于供料盘上，一端横向可活动地穿设于所述供料盘上，与所述灌装通孔呈十字交叉布设，另一端外露出于供料盘外；外露端随灌装鼓轮回转至灌装工作区时，能够由曲面段挤压向内移动使所述灌装通孔贯通；未处于所述灌装工作区时，脱离曲面段向外复位形成对所述灌装通孔的横向隔断。

本发明的结构特点也在于：

所述曲面段中的工作段为弧形曲面，所在圆周与环形槽同轴，两侧分别通过起/始端过渡段呈圆弧过渡至凸轮侧壁。

所述工作段的外表面粗糙，具有多个微形凸起。

所述凸轮侧壁上、由所述曲面段所占区域的圆弧段所对的圆心角a与所述环形槽上由灌装工作区所占区域的圆弧段所对圆心角b相等。

所述凸轮由立架支撑，呈半环形结构，所述隔板呈半环形结构。

所述隔板底面距离环形槽槽底的竖向间距为单个颗粒直径大小。

所述供料盘上对应于各移动活塞设有多个横向的导向槽，与灌装通孔呈十字交叉布设；

所述移动活塞一端内置于所述导向槽中，能够沿导向槽横向移动，整体呈柱状结构，外露端呈半球形，内置于导向槽中的末端部呈敞口圆筒状，复位弹簧置于末端部筒内，两端分别连接于导向槽槽底与末端部筒底，所述移动活塞上具有与所述灌装通孔的孔径相等的竖向过渡通孔，与所述灌装通孔竖向对齐时，所述灌装通孔上下贯通。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

传统的灌装量杯为旋转式，上下不能形成通道，无法实现强制灌装，并且旋转动作只能为断续，有人为错位的可能，对灌装品质有不良影响，且需要额外配置动力机构；

本发明利用供料盘上的灌装通孔作为“灌装量杯”，上下形成通道；在灌装工作区的隔板上对应设置气孔，可通入压缩空气实现强制灌装；利用移动活塞的直线移动实现对灌装通孔的开/关，并利用灌装鼓轮的回转，由外围的凸轮控制移动活塞做直线往复移动，此移动是连续的，平稳性相较于现有技术得到大幅提高，不会发生错位的现象，且节省了动力成本，保证灌装质量，提高了灌装效率。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图(安装悬臂未示出，箭头所示为灌装鼓轮回转方向)；

图2是本发明的剖视结构示意图；

图3是本发明的立体剖视结构示意图；

图4是凸轮的立体结构示意图；

图5是移动活塞与凸轮配合时的位置关系示意图。

图中，1灌装鼓轮；2供料盘；3灌装通孔；4隔板；5吊杆；6气孔；7凸轮；8曲面段；9工作段；10过渡段；11导向槽；12移动活塞；13复位弹簧；14竖向过渡通孔；15烟支空管；16安装悬臂。

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5，本实施例可实现烟草颗粒强制灌装的设备的结构如下：

供料盘2固装于灌装鼓轮1的顶端，盘体上对应于灌装鼓轮1各承烟槽的上方位置具有环形槽，作为灌装上料槽，自环形槽槽底竖向向下设多个灌装通孔3，灌装通孔3的容纳体积与烟支空管15的填料体积相匹配，各灌装通孔3沿周向间隔布设、一一对应地竖向衔接于灌装鼓轮1各承烟槽上烟支空管15开口端的正上方；

隔板4为独立固定构件，不参与旋转，由吊杆5吊装于安装悬臂16上、悬置于环形槽内，紧邻环形槽槽底，板体上沿周向间隔布设多个气孔6，多个气孔6按照各灌装通孔3的位置对应布设、位于随灌装鼓轮1回转通过的各灌装通孔3的正上方，以环形槽被隔板4覆盖的区域作为灌装工作区；

凸轮7围设于供料盘2的外围，正对供料盘2的一侧侧壁呈与供料盘2共轴的弧形结构，并对应于灌装工作区的外围具有朝向供料盘2、沿径向外凸的曲面段8；

多个沿径向布设的移动活塞12与各灌装通孔3一一对应、沿周向间隔布设于供料盘2上，一端横向可活动地穿设于供料盘2上，与灌装通孔3呈十字交叉布设，另一端外露出于供料盘2外；外露端随灌装鼓轮1回转至灌装工作区时，能够由曲面段8挤压向内移动使灌装通孔3贯通；未处于灌装工作区时，脱离曲面段8向外复位形成对灌装通孔3的横向隔断。

具体实施中，相应的结构设置为：

上述曲面段8的核心区域为工作段9，利用工作段9抵压于移动活塞12，使移动活塞12向内移动至灌装通孔3贯通。其中，工作段9为弧形曲面，所在圆周与环形槽同轴，两侧分别通过起/始端过渡段10呈圆弧过渡至凸轮7侧壁，两侧过渡段10的作用是保证移动活塞12逐渐进入/退出导向槽11。

作为对上述结构的进一步优化设计，工作段9的外表面粗糙，具有多个微形凸起，使与其相接触的移动活塞12并非完全静止，能够做微量位移的往复移动，形成“微震动”效果，有利于灌装通孔3内的颗粒更顺畅地落料。

凸轮7侧壁上、由曲面段8所占区域的圆弧段所对的圆心角a与环形槽上由灌装工作区所占区域的圆弧段所对圆心角b相等。本实施例中，凸轮7由立架支撑，呈半环形结构，隔板4呈半环形结构。隔板4两端分别为灌装工作区的起止点，顺着灌装鼓轮1的回转方向，较前端为灌装起点，较后端为灌装止点。

隔板4底面距离环形槽槽底的竖向间距为单个颗粒直径大小，利用隔板4起到对位于灌装工作区的各灌装通孔3的隔离，保证落至下方烟支空管15中的颗粒量不受影响，同时避免了对灌装通孔3最顶端颗粒造成磨损。在实际生产中可通过采用高度可调节的吊杆5，实现对隔板4相对于环形槽槽底高度位置的调节，以适应不同规格型号的灌装颗粒。

供料盘2上对应于各移动活塞12设有多个横向的导向槽11，与灌装通孔3呈十字交叉布设；移动活塞12一端内置于导向槽11中，能够沿导向槽11横向移动，整体呈柱状结构，外露端呈半球形，内置于导向槽11中的末端部呈敞口圆筒状，复位弹簧13置于末端部筒内，两端分别连接于导向槽11槽底与末端部筒底，移动活塞12上具有与灌装通孔3的孔径相等的竖向过渡通孔14，与灌装通孔3竖向对齐时，灌装通孔3上下贯通。

本设备的工作原理如下：

供料盘2及供料盘2上的各移动活塞12与灌装鼓轮1为同步移动构件，供料盘2的环形槽中未被隔板4覆盖的区域为填料区，投放有颗粒料。未进入灌装工作区时，各移动活塞12处于初始位置，形成对灌装通孔3的横向隔断，此时复位弹簧13为自然状态。随着灌装鼓轮1的回转，各承烟槽上的烟支空管15自灌装起点进入灌装工作区，移动活塞12与凸轮7上的曲面段8相接触，受曲面段8上过渡段10的抵压逐渐沿导向槽11向内直线移动，直至与曲面段8上的工作段9相接触，此时移动活塞12上的过渡通孔与灌装通孔3竖向对齐，使灌装通孔3上下贯通，形成贯通的落料通道，随灌装鼓轮1回转经过工作段9的这一过程即为灌装过程，此过程中灌装通孔3中的颗粒料落至正下方的烟支空管15内，完成灌装。当经过曲面段8上另一侧过渡段10时，移动活塞12逐渐沿导向槽11向外移动，依靠复位弹簧13的弹力作用完成复位，恢复对灌装通孔3的横向隔断。且灌装过程中，可通过向隔板4上的气孔6通入压缩空气，利用气流实现强制灌装，提高灌装效率与灌装质量。整个灌装作业如上述循环，可做到连续强制定量灌装。

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 (5)

1.一种可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其特征是：

供料盘（2）固装于灌装鼓轮（1）的顶端，盘体上对应于灌装鼓轮（1）各承烟槽的上方位置具有环形槽，作为灌装上料槽，自环形槽槽底竖向向下设多个灌装通孔（3），所述灌装通孔（3）的容纳体积与烟支空管（15）的填料体积相匹配，各灌装通孔（3）沿周向间隔布设、一一对应地竖向衔接于灌装鼓轮（1）各承烟槽上烟支空管（15）开口端的正上方；

隔板（4）为独立固定构件，悬置于环形槽内，紧邻所述环形槽槽底，板体上沿周向间隔布设多个气孔（6），所述多个气孔（6）按照各灌装通孔（3）的位置对应布设、位于随灌装鼓轮（1）回转通过的各灌装通孔（3）的正上方，以所述环形槽被隔板（4）覆盖的区域作为灌装工作区；所述隔板（4）底面距离环形槽槽底的竖向间距为单个颗粒直径大小；

凸轮（7）围设于所述供料盘（2）的外围，正对供料盘（2）的一侧侧壁呈与所述供料盘（2）共轴的弧形结构，并对应于灌装工作区的外围具有朝向供料盘（2）、沿径向外凸的曲面段（8）；所述曲面段（8）中的工作段（9）为弧形曲面，所在圆周与环形槽同轴，两侧分别通过起/始端过渡段（10）呈圆弧过渡至凸轮（7）侧壁；

多个沿径向布设的移动活塞（12）与各灌装通孔（3）一一对应、沿周向间隔布设于供料盘（2）上，一端横向可活动地穿设于所述供料盘（2）上，与所述灌装通孔（3）呈十字交叉布设，另一端外露出于供料盘（2）外；外露端随灌装鼓轮（1）回转至灌装工作区时，能够由曲面段（8）挤压向内移动使所述灌装通孔（3）贯通；未处于所述灌装工作区时，脱离曲面段（8）向外复位形成对所述灌装通孔（3）的横向隔断。

2.根据权利要求1所述的可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其特征是：所述工作段（9）的外表面粗糙，具有多个微形凸起。

3.根据权利要求1所述的可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其特征是：所述凸轮（7）侧壁上、由所述曲面段（8）所占区域的圆弧段所对的圆心角a与所述环形槽上由灌装工作区所占区域的圆弧段所对圆心角b相等。

4.根据权利要求3所述的可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其特征是：所述凸轮（7）由立架支撑，呈半环形结构，所述隔板（4）呈半环形结构。

5.根据权利要求1所述的可实现烟草颗粒强制灌装的设备，其特征是：

所述供料盘（2）上对应于各移动活塞（12）设有多个横向的导向槽（11），与灌装通孔（3）呈十字交叉布设；

所述移动活塞（12）一端内置于所述导向槽（11）中，能够沿导向槽（11）横向移动，整体呈柱状结构，外露端呈半球形，内置于导向槽（11）中的末端部呈敞口圆筒状，复位弹簧（13）置于末端部筒内，两端分别连接于导向槽（11）槽底与末端部筒底，所述移动活塞（12）上具有与所述灌装通孔（3）的孔径相等的竖向过渡通孔（14），与所述灌装通孔（3）竖向对齐时，所述灌装通孔（3）上下贯通。