CN111345496A - 一种中心加热型低温烟草基棒的生产设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中心加热型低温烟草基棒的生产设备和方法，包括：上游的供料装置、拼接装置和下游的聚拢装置，其特征在于：在拼接装置与聚拢装置之间设有将烟草薄片分离成若干条烟带的：压痕装置，用于在烟草薄片上压出若干纵向压痕；压分装置，用于将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕。在实现交替提供、无胶拼接烟草薄片后，先在烟草薄片上压出若干纵向压痕，使压痕位置的烟带呈半粘连状态，具有更强的抗张力强度，不易横向断裂，有利于高效输送，提高烟支填充率，避免烟带横向断裂，能够纵向聚拢形成烟丝，有效控制无限长的烟草基棒具有一致的吸阻及烟丝含量，提高烟草基棒质量。

Description

一种中心加热型低温烟草基棒的生产设备和方法

技术领域

本发明涉及一种烟草基棒的加工方法及设备，尤其涉及一种用连续烟草薄片生产中心加热型低温烟草基棒的方法及设备，属于卷烟生产技术领域。

技术背景

随着社会的进步，人们对健康生活水平的要求也越来越高，在此背景下，降低烟草制品对人体的危害，已成为烟草行业的发展方向。根据实验研究表明：当卷烟温度大于等于600C°时，烟中的主要有害物质——焦油才会大量释放出来。基于焦油产生的这一机理，国、内外大型烟草企业先后推出了各自的低温烟草制品，即加热型低温卷烟是对600C°以下的发烟段进行加热，使其只产生烟气但不燃烧，再通过烟气冷凝、滤嘴过滤，让烟气中的焦油和杂气含量大幅度降低，尽可能避免焦油等有害物质对人体的危害，提高抽吸品质，满足吸烟者需求。现有的加热型低温卷烟根据加热方式可分为中心加热型、表面加热型两种，中心加热型低温卷烟由烟草基棒、冷凝棒、中空滤棒、二级滤棒组成，烟草基棒作为中心加热型低温卷烟的发烟段，其填充率、薄片烟丝分布、薄片烟丝重量等，均对卷烟质量起决定性的作用。

现有技术的烟草基棒是以卷绕成盘的连续烟草薄片为原料，将其输送至卷烟成型机组制成的，并在输送过程中完成新、旧烟草薄片的无胶拼接、烟丝制备、聚拢、包装纸包裹成棒，最后切割成预定长度的烟草基棒。但现有技术普遍存在作业效率低下、原料损耗大、自动化程度低、烟草基棒填充率不足、烟丝分布不均匀、吸阻小、质量不稳定等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种高效、填充率达标、烟丝分布均匀，且吸阻、烟草含量稳定、一致，自动化程度高的中心加热型低温烟草基棒的生产设备及方法。

本发明提供的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，包括：

上游的供料装置和拼接装置和下游的聚拢装置，其中：

供料装置用于交替提供烟草薄片；

拼接装置用于将新烟草薄片头部与旧烟草薄片尾部拼接成一体；

聚拢装置用于将分离成带的烟草薄片聚拢成烟草基棒；

其特征在于：在拼接装置与聚拢装置之间设有将烟草薄片分离成若干条烟带的：

压痕装置，用于在烟草薄片上压出若干纵向压痕；

压分装置，用于将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕。

所述压痕装置包括一个表面带若干凸齿圈的压痕辊，和一个与压痕辊配合且压痕深度可调的表面平滑的压力辊，用于在进入两辊配合面的烟草薄片上压出若干条压痕；其中：压痕辊外端的滚压头悬置在安装座上，压痕辊内端与第一动力机相连；连接有升降驱动机构的压力辊外端的压力头向外悬置在安装座上，压力辊内端与第二动力机相连；使压痕辊和压力辊在各自动力机带动下转动的同时，使滚压头与压力头受升降驱动机构的驱动，而相互啮合或分离，相互啮合时可在带状薄片上滚压出压痕，且压痕深度可调，相互分离时方便烟草薄片的置入或取出，同时方便对压痕辊、压力辊进行维修、更换。

所述压痕辊的滚压头通过带座轴承悬置在压痕辊轴外端，压痕辊轴内端穿过安装座上的通孔向内延伸后与压痕动力机相连，以便在压痕动力机带动下，使压痕辊轴带动滚压头转动。

所述压力辊的压力头通过带座轴承悬置在压力辊轴外端，压力辊轴内端穿过安装座上的通孔向内延伸后与压力动力机相连，以便在压力动力机带动下，使压力辊轴带动压力头转动。

所述升降驱动机构包括固定在压力辊轴轴套上的滑块，该滑块与固定在安装座上的竖直滑轨滑动配接，以及固定在安装座上的动力缸，动力缸活塞杆与固定压力辊轴的带座轴承相配接且不相连，以便在动力缸带动下，通过活塞杆推动压力辊沿竖直滑轨上、下移动，进而使压力头与滚压头相互啮合而在带状薄片上滚压出压痕，并能通过调整压力头与滚压头的啮合力满足不同压痕深、浅要求，使压力头与滚压头相互分离而方便带状薄片的置入或取出，同时方便对压痕辊组、压力辊组进行维修、更换。

所述压痕辊轴外端通过轴承与滚压头相连、内端通过联轴器与压痕动力机主轴相连，压痕辊轴外端通过轴承座、内端通过轴套分别与安装座外侧、内侧相连，以便将压痕辊组固定在安装座上。

所述压力辊轴外端通过轴承与压力头相连、内端通过联轴器与压力动力机主轴相连，压力辊轴外端的轴承座与内端的轴套相连，并通过轴套上的滑块与安装座内侧的竖直滑轨滑动连接，以便将压力辊组滑动固定在安装座上，并可沿竖直滑轨上、下移动。

所述竖直滑轨上设有常规锁紧器，以便当压力辊组随滑块移动到位后，通过该锁紧器进行固定。

所述压痕动力机、压力动力机分别与对应的常规控制器相连，以便通过控制器进行对应动力机的控制。

所述滚压头上间隔设置若干圈凸齿，以便在烟草薄片上滚压出若干条压痕。

压分装置包括：两个辊面上均互设若干凹、凸齿圈的辊，除两个辊表面互设若干凹、凸齿圈外，其余结构均与压痕装置相同，并且两个辊相互配合后，将进入两辊之间的其上带有若干条压痕的烟草薄片纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕，且压制力可调；两个辊相互分离后，方便烟草薄片的置入或取出，同时方便对两辊进行维修、更换。

所述凹齿圈或凸齿圈分别沿辊面设置若干圈，齿圈形状为矩形、梯形、三角形、波浪形。

所述供料装置包括由动力机驱动旋转的转盘，对称设置在转盘上的多根用于支撑烟草薄片卷的卷轴，每个卷轴分别与各自的动力机相连，转盘上两两卷轴之间设有直立隔板。

所述供料装置、拼接装置、压痕装置、压分装置均置于隔离室内，以便在隔离室内完成供料、拼接、压痕、压分，保证烟草薄片加工处于密封的干燥、洁净环境中；所述隔离室靠近供料装置转盘外侧下方的侧壁上设有与转盘上的隔板相适应的开口，以将转盘上对应的用于支撑烟草薄片卷的卷轴置于隔离室外，进而方便在隔离室外完成新烟草薄片卷的上卷操作，隔离室侧壁上空出来的开口则由转盘上的隔板进行补空，保证烟草薄片加工处于与外界隔离的干燥、洁净环境中。

所述拼接装置为常规设备，用于将新烟草薄片头部与旧烟草薄片尾部拼接成一体。

所述聚拢装置为常规设备，用于将分离成带的烟草薄片聚拢成烟草基棒。

所述压分装置的下游设有常规的液体添加剂施加装置，用于向连续无限长的烟带施加所需要的液体添加剂，所述施加方式有雾化、喷淋或浸液，以提高烟草基棒的吸味。

本发明提供的中心加热型低温烟草基棒的生产方法，其特征在于包括下列步骤：

供料步骤，通过供料装置交替提供连续的烟草薄片；

拼接步骤，通过拼接装置对新烟草薄片头部、旧烟草薄片尾部进行拼接；

压痕步骤，通过压痕装置在拼接完成后的烟草薄片上压出若干纵向压痕；

压分步骤，通过压分装置将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压分成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕；

聚拢步骤，通过聚拢装置对若干条烟带进行聚拢形成烟草基棒。

进一步地，在压分步骤的下游还有液体添加剂施加步骤，通过雾化、喷淋或浸液对烟带施加液体添加剂，提高吸味。

所述纵向压痕深度可调，使压痕深度是烟草薄片厚度的75-90%，使压痕位置的烟带呈半粘连状态，半粘连状态烟带较全分离状态的烟带具有更强的抗张力强度，不易横向断裂，避免烟草粘辊，有利于高效输送，有利于提高烟支填充率。

所述压分过程中，两辊凹、凸齿的啮合间隙大于或等于烟草薄片厚度的1.5倍，以便带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压分成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕，并且若干条宽度不等的烟带只能纵向移动，并对若干烟带姿态进行定形和校正，防止其横向偏移，有效降低烟带的横向剪切力，避免连续无限长的烟带横向断裂，同时便于若干条宽度不等的烟带在后序的聚拢过程中，能够纵向聚拢形成烟丝间的若干纵向且微小的通道，消除巢套现象，有效控制无限长的烟草基棒具有一致的吸阻及烟丝含量。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，在实现交替提供、无胶拼接烟草薄片后，先在烟草薄片上压出若干纵向压痕，使压痕位置的烟带呈半粘连状态，较全分离状态的烟带具有更强的抗张力强度，不易横向断裂，并且间隔设置的凸齿能有效避免烟草粘辊，有利于高效输送，提高烟支填充率，之后再将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，并对若干烟带姿态进行定形和校正，使之只能纵向移动，不能横向偏移，有效降低烟带的横向剪切力，避免连续无限长的烟带横向断裂，同时便于若干条宽度不等的烟带在后序的聚拢过程中，能够纵向聚拢形成烟丝间的若干纵向且微小的通道，消除巢套现象，有效控制无限长的烟草基棒具有一致的吸阻及烟丝含量，大大提高烟草基棒质量。

附图说明

图1为本发明设备结构示意图；

图2为图1中的压痕装置示意图；

图3为图1中的压痕装置剖面结构图；

图4为图2的局部结构示意图；

图5为压分装置局部结构示意图；

图6、图7为压分装置的凹、凸齿形状示意图；

图8为图1的右视图

图9为图1中的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明提供的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，包括：

供料装置1，用于交替提供烟草薄片；该供料装置为常规设备，具体包括由动力机驱动旋转的转盘11，对称设置在转盘11上的用于分别支撑烟草薄片卷a的四根卷轴12，每个卷轴12分别与各自的动力机相连，转盘11上两两卷轴12之间设有直立隔板13；

拼接装置2，用于将新烟草薄片头部与旧烟草薄片尾部拼接成一体；该拼接装置2为常规设备，通过其辊面互带凹、凸齿的两辊21、22之间的啮合，用于对过常规导引器3导入拼接装置2中的烟草薄片a进行无胶挤压拼接，从而向下游设备提供连续无限长的烟草薄片a；导引器3包括同步带31，固定在同步带31上的夹具32，如图9，通过夹具32夹持新烟草薄片的首部至拼接装置2后与旧烟草薄片的尾部重合后，通过带凹、凸齿的两辊21、22的挤压，完成新、旧烟草薄片的拼接；

压痕装置4，用于在烟草薄片上压出若干条纵向压痕；

压分装置5，用于将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕

聚拢装置7，该聚拢装置7为常规设备，用于将分离成带的烟草薄片聚拢成烟草基棒；

其中：

压痕装置4包括：一个表面带若干凸齿圈411的压痕辊41，和一个与压痕辊41配合且压痕深度可调的表面平滑的压力辊42，用于在进入两辊配合面的烟草薄片a上压出若干条压痕b；其中：压痕辊41外端的滚压头412悬置在安装座43上，压痕辊41内端与第一动力机44相连；连接有升降驱动机构46的压力辊42外端的压力头421向外悬置在安装座43上，压力辊42内端与第二动力机45相连；使压痕辊41和压力辊42在各自动力机带动下转动的同时，使滚压头412与压力头421受升降驱动机构46的驱动，而相互配接或分离，相互配接时可在烟草薄片a上滚压出压痕b，且压痕b深度可调，相互分离时方便烟草薄片a的置入或取出，同时方便对压痕辊41、压力辊42进行维修、更换；所述压痕辊41的滚压头412通过带座轴承413悬置在压痕辊轴414外端，压痕辊轴414内端穿过安装座43上的通孔向内延伸后与压痕动力机44相连，以便在压痕动力机44带动下，使压痕辊轴414带动滚压头412转动；所述压痕辊轴414外端通过带座轴承413、内端通过轴套415分别与安装座43外侧、内侧相连，以便将压痕辊41固定在安装座43上；所述压力辊42的压力头421通过带座轴承422悬置在压力辊轴423外端，压力辊轴423内端穿过安装座43上的通孔向内延伸后与压力动力机45相连，以便在压力动力机45带动下，使压力辊轴423带动压力头421转动；所述压力辊轴423外端的带座轴承422与内端的轴套424相连，并通过轴套424上的滑块461与安装座43内侧的竖直滑轨462滑动连接，以便将压力辊42滑动固定在安装座43上，并可沿竖直滑轨462上、下移动；所述升降驱动机构46包括固定在压力辊轴423轴套424上的滑块461，该滑块462与固定在安装座43上的竖直滑轨462滑动配接，以及固定在安装座43上的动力缸463，动力缸活塞杆464与固定压力辊轴423的带座轴承422相配接且不相连，以便在动力缸463带动下，通过活塞杆464推动压力辊42沿竖直滑轨462上、下移动，进而使压力头421与滚压头412相互啮合而在烟草薄片a上滚压出压痕b，并能通过调整压力头421与滚压头412的啮合力，加工出所需深度的压痕，使压力头421与滚压头412相互分离而方便烟草薄片a的置入或取出，同时方便对压痕辊41、压力辊42进行维修、更换，如图2、图3、图4；

压分装置5包括两个表面互设若干凹、凸齿圈的辊51、52，具体是：两个辊51、52外端的压分头向外悬置在对应的安装座上、内端分别与对应的压分动力机相连，且除了两个辊51、52的压分头表面互设若干凹、凸齿圈外，其余结构均与压痕装置4相同，通过两个辊51、52的相互配合，将进入两辊51、52之间的其上带有若干条压痕b的烟草薄片a纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕b，如图5，且压制力可调，相互分离时方便烟草薄片a的置入或取出，同时方便对两辊51、52进行维修、更换；所述凹齿圈或凸齿圈分别沿辊面设置若干圈，齿圈形状为梯形53或波浪形54，如图6、图7，显然还可为能够实现压分成若干条宽度不等的烟带的其它形状；

所述压分装置5的下游、聚拢装置7的上游还可设常规的液体添加剂施加装置6，用于向连续无限长的烟带施加所需要的液体添加剂，施加方式有雾化、喷淋或浸液，以提高烟草基棒的吸味；

所述供料装置1、拼接装置2、压痕装置4、压分装置5、液体添加剂施加装置6均置于隔离室8内，以便在隔离室8内完成供料、拼接、压痕、压分、液体添加剂施加，保证烟草薄片加工处于隔离的干燥、洁净环境中；所述隔离室8靠近供料装置1转盘11外侧下方的侧壁81、82上设有与转盘11上的隔板13相适应的开口，以将转盘11上对应的用于支撑烟草薄片卷的卷轴12置于隔离室8外，进而可通过人工或者常规机械手9在隔离室8外完成新烟草薄片卷的上卷操作，隔离室8侧壁81、82上空出来的开口则由转盘11上的隔板13进行补空，如图1、图8，保证烟草薄片加工处于与外界隔离的干燥、洁净环境中。

本发明提供的中心加热型低温烟草基棒的生产方法包括下列步骤：

供料步骤，通过供料装置1，交替提供连续的烟草薄片；

拼接步骤，通过拼接装置2，对新烟草薄片头部、旧烟草薄片尾部进行拼接；

压痕步骤，通过压痕装置4，在拼接完成后的烟草薄片上压出若干纵向压痕；并且纵向压痕深度可调，使压痕深度是烟草薄片厚度的75-90%，使压痕位置的烟带呈半粘连状态，半粘连状态烟带较全分离状态的烟带具有更强的抗张力强度，不易横向断裂，间隔设置的凸齿能有效避免烟草粘辊，有利于高效输送；

压分步骤，通过压分装置5，将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压分成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕；并在压分过程中，控制两辊凹、凸齿的啮合间隙大于或等于烟草薄片厚度的1.5倍，以便带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压分成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕，并且若干条宽度不等的烟带只能纵向移动，并对若干烟带姿态进行定形和校正，防止其横向偏移，有效降低烟带的横向剪切力，避免连续无限长的烟带横向断裂，同时便于若干条宽度不等的烟带在后序的聚拢过程中，能够纵向聚拢形成烟丝间的若干纵向且微小的通道，消除巢套现象，有效控制无限长的烟草基棒具有一致的吸阻及烟丝含量；

液体添加剂施加步骤，通过液体添加剂施加装置6，向连续无限长的烟带施加所需要的液体添加剂，提高烟草基棒的吸味；

聚拢步骤，通过聚拢装置7，对若干条烟带进行聚拢形成烟草基棒。

Claims (10)

1.一种中心加热型低温烟草基棒的生产设备，包括：

上游的供料装置和拼接装置和下游的聚拢装置，其中：

供料装置，用于交替提供烟草薄片；

拼接装置，用于将新烟草薄片头部与旧烟草薄片尾部拼接成一体；

聚拢装置，用于将分离成带的烟草薄片聚拢成烟草基棒；

其特征在于：

在拼接装置与聚拢装置之间设有：

压痕装置，用于在烟草薄片上压出若干纵向压痕；

压分装置，用于将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压制分离成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕。

2.根据权利要求1所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于所述压痕装置包括一个表面带若干凸齿圈的压痕辊，和一个与压痕辊配合且压痕深度可调的表面平滑的压力辊，用于在进入两辊配合面的烟草薄片上压出若干条压痕；其中：

压痕辊外端的滚压头悬置在安装座上，压痕辊内端与压痕动力机相连；

连接有升降驱动机构的压力辊外端的压力头向外悬置在安装座上，压力辊内端与压力动力机相连；

滚压头辊面上间隔设置若干圈凸齿，压力头的辊面设为平面。

3.根据权利要求2所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于：

所述压痕辊的滚压头通过带座轴承向外悬置在压痕辊轴外端，压痕辊轴内端穿过安装座上的通孔向内延伸后与压痕动力机相连；且压痕辊轴外端通过轴承座、内端通过轴套分别与安装座外侧、内侧相连；

所述压力辊的压力头通过带座轴承向外悬置在压力辊轴外端，压力辊轴内端穿过安装座上的通孔向内延伸后与压力动力机相连，且压力辊轴外端的轴承座与内端的轴套相连。

4.根据权利要求2所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于所述升降驱动机构包括固定在压力辊轴轴套上的滑块，该滑块与固定在安装座上的竖直滑轨滑动配接，以及固定在安装座上的动力缸，动力缸活塞杆与固定压力辊轴的带座轴承相配接且不相连。

5.根据权利要求1所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于所述压分装置包括两个辊面上均互设若干凹、凸齿圈的辊，具体是：两个辊外端的压分头向外悬置在对应的安装座上、内端分别与对应的压分动力机相连，且除了两个辊的压分头表面互设若干凹、凸齿圈外，其余结构均与压痕装置相同；所述凹齿圈或凸齿圈分别沿辊面设置若干圈，齿圈形状为矩形、梯形、三角形、波浪形。

6.根据权利要求1所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于所述供料装置包括由动力机驱动旋转的转盘，对称设置在转盘上的多根用于支撑烟草薄片卷的卷轴，每个卷轴分别与各自的动力机相连，转盘上两两卷轴之间设有直立隔板。

7.根据权利要求1所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于所述供料装置、拼接装置、压痕装置、压分装置均置于隔离室内。

8.根据权利要求1所述的中心加热型低温烟草基棒的生产设备，其特征在于所述压分装置的下游设有常规的液体添加剂施加装置，用于向连续无限长的烟带施加所需要的液体添加剂。

9.一种利用权利要求1所述装置生产中心加热型低温烟草基棒的方法，其特征在于包括下列步骤：

供料步骤，通过供料装置交替提供连续的烟草薄片；

拼接步骤，通过拼接装置对新烟草薄片头部、旧烟草薄片尾部进行拼接；

压痕步骤，通过压痕装置在拼接完成后的烟草薄片上压出若干纵向压痕；

压分步骤，通过压分装置将带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压分成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕；

聚拢步骤，通过聚拢装置对若干条烟带进行聚拢形成烟草基棒。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

在压分步骤的下游还有液体添加剂施加步骤，通过雾化、喷淋或浸液对烟带施加液体添加剂，提高吸味；

纵向压痕深度可调，使压痕深度是烟草薄片厚度的75-90%，使压痕位置的烟带呈半粘连状态，半粘连状态烟带较全分离状态的烟带具有更强的抗张力强度，不易横向断裂，避免烟草粘辊，有利于高效输送，有利于提高烟支填充率；

压分过程中，两辊面的凹、凸齿的啮合间隙大于或等于烟草薄片厚度的1.5倍，以便带若干纵向压痕的烟草薄片纵向压分成若干条宽度不等的烟带，且每一条烟带上至少包含有一条纵向压痕，并且若干条宽度不等的烟带只能纵向移动，并对若干烟带姿态进行定形和校正，防止其横向偏移，有效降低烟带的横向剪切力，避免连续无限长的烟带横向断裂，同时便于若干条宽度不等的烟带在后序的聚拢过程中，能够纵向聚拢形成烟丝间的若干纵向且微小的通道，有效控制无限长的烟草基棒具有一致的吸阻及烟丝含量。

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