CN112958460B - 一种对烟丝内梗签进行高效剔除的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对烟丝内梗签进行高效剔除的设备，包括第一输送线、梗丝结团松散装置、梗丝摊平机构、风选通道、静电精细分离机构和第二输送线，梗丝结团松散装置设置于第一输送线的进料端上部，用于将进入其内的梗丝松散解团，梗丝摊平机构设置于第一输送线上，风选通道竖直设置，其上端敞口位于第一输送线的出料端的下方，其背离第一输送线的一侧设有风选出料口，其靠近第一输送线的一侧设有与风选出料口对应的装配口，该装配孔中设有鼓风装置，静电精细分离机构设置于风选出料口背离风选通道的一侧下方，第二输送线的进料端置于静电精细分离机构的出料口下方。优点：结构设计合理，对梗签的剔除效果比较理想。

Description

一种对烟丝内梗签进行高效剔除的设备

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，尤其涉及一种对烟丝内梗签进行高效剔除的料选设备。

背景技术

在卷烟生产过程中，烟丝在成品烟支原料中占有很高的比例，烟丝经干燥处理后往往含有很多缠绕的丝团、湿团、焦片、梗签等成分，严重影响烟丝的结构和质量。烟丝中含有的梗签会使卷烟过程中出现成品烟支重量标偏和跑条现象，并且烟支在燃烧时会出现爆花和歪头等现象，尤其针对一些细枝香烟，其对烟丝内梗签含量有较高的要求，其要求梗签及丝团等杂物含量非常低。

现有技术对烟丝中梗签的剔除采用风选的方法，即利用烟丝与梗签在气流中悬浮速度的差异进行风选。中国专利CN100356877C公开了一种烟草制品精细分选的装置。该装置的料选在其上方有出风口、下方有进风口的风选箱体内进行，箱体内垂直向上的风速大于烟丝的悬浮速度而小于杂物及梗签的悬浮速度，当松散的烟丝物料在下落的过程中在进风口送入的向上的风的作用下根据密度和受风面积不同进行分离风选，密度小受风面积大的物料被气流带走，密度大受风面积小的杂物、梗签及部分结团结块落下，其特征是在风选箱体内的箱壁上设置有抛料松散装置，密度大受风面积小的物料在下落过程中被导入抛料松散装置，抛料松散装置将异物及有用的结团结块松散再次抛出进行二次风选或多次风选，直至将有用烟草制品与异物完全分离。中国专利CN1394698A公开了一种物料就地分选的方法，也是在一个能够横向送风和垂直向上送风的箱体内进行，无聊进入箱体后自由落下，横向送风对物料进行飘选，垂直风对物料浮选，然后通过箱体下方和上方送出分离后的物料。但是，风选也仅能够选出94％左右的梗签，不能实现更高效的烟丝料选，不能满足细枝香烟的品质提升。

发明内容

本发明目的在于提供一种对烟丝进行均质化并且对烟丝内梗签进行剔除的设备，能够实现在较少风选循环周期条件下对烟丝内梗签进行99%以上的剔除。

本发明提供的技术方案是一种对烟丝内梗签进行高效剔除的设备，包括沿烟丝输送方向依次设置的梗丝结团松散装置，梗丝摊平机构、风选通道和静电精细分离机构；所述风选通道竖直设置，其同一水平高度位置的一侧设有提供水平气流的鼓风装置，另一侧设有水平的风选出料口，以便被所述梗丝摊平机构摊平后的烟丝从所述风选通道上方的进料敞口向所述风选通道下方的出料口垂直下落时，由所述鼓风装置将部分烟丝吹出所述风选出料口并落入所述静电精细分离机构的进料口。

优选的，该设备包括沿烟丝输送方向设置的第一输送线，所述梗丝摊平机构将烟丝在一个宽度上摊平于所述第一输送线的输送面上；所述鼓风装置设有扁平的出风口，所述出风口的宽度与所述第一输送线的输送面的宽度相适配。

优选的，该设备中，所述梗丝结团松散装置包括壳体和分别转动安装于所述壳体内的两根辊轴；所述壳体上端敞口，下端具有出料口，并置于所述第一输送线的进料端上方；两根所述辊轴均水平设置且相互平行；所述辊轴上分别沿轴线设有多组打散杆；每组所述打散杆沿其辊轴的周向均匀间隔分布；两根所述辊轴的各组打散杆交错分布，并且由其驱动装置驱动的同步旋转。

优选的，该设备中，所述梗丝摊平机构包括罩体、升降机构、直线振动机构、连接架和多根柱状的耙齿，所述罩体为下部及两端均敞口的构件，并安装于所述第一输送线的输送面的上方，且遮盖住所述第一输送线的输送面，所述罩体的两端敞口分别朝向所述第一输送线的进料端和出料端，所述升降机构安装于所述罩体顶部，其驱动端向下伸入所述罩体中，所述直线振动机构安装于所述升降机构的驱动端，所述连接架水平设置，且上端与所述直线振动机构连接，多根所述耙齿间隔均匀的安装于所述连接架的下端，所述直线振动机构用于驱使所述连接架及耙齿在所述第一输送线的输送面的两侧之间振动，所述升降机构用于驱使所述直线振动机构、连接架和耙齿上下移动至所述耙齿靠近或远离所述第一输送线的输送面。

优选的，该设备包括设于所述风选出料口与所述静电精细分离机构的进料口之间的缓存料仓。

优选的，该设备包括设于所述静电精细分离机构的出料口的第二输送线。

优选的，该设备包括提升机，所述提升机用于将所述风选通道下方的出料口所排出烟丝提升并出料于所述梗丝结团松散装置的进料端上方。

优选的，该设备包括设于所述风选通道下方的出料口与所述提升机之间的第三输送线。

优选的，该设备中，所述静电精细分离机构设有汽水混合喷嘴；所述汽水混合喷嘴将进入所述静电精细分离机构尚未进行静电精细分离的烟丝均匀加湿到一个含水率。

优选的，该设备包含以下技术方案的一个或者多个：

方案一：包括第一输送线和第二输送线，所述梗丝结团松散装置设置于所述第一输送线的进料端上部，用于将进入其内的梗丝松散解团，所述梗丝摊平机构设置于所述第一输送线上，用于将经过所述第一输送线的烟丝摊平，所述风选通道上端敞口位于所述第一输送线的出料端的下方，其风选出料口设于背离所述第一输送线的一侧，其靠近所述第一输送线的一侧设有与所述风选出料口对应的装配口，该装配孔中设置所述鼓风装置；所述静电精细分离机构设置于所述风选出料口背离所述风选通道的一侧下方，用于承接由所述风选出料口出来的烟丝，并进一步除去烟丝中的杂质，所述第二输送线的进料端置于所述静电精细分离机构的出料口下方；

方案二：包括驱动所述设备的液压缸；

方案三：包括第三输送线和提升机，所述第三输送线的进料端置于所述风选通道下端的下方，其出料端置于所述提升机的进料口处，所述提升机的出料口置于所述梗丝结团松散装置的进料端上方；

方案四：所述设备包括第一输送线、第二输送线和第三输送线；所述第一输送线、第二输送线和第三输送线均为带式输送机。

本发明的有益效果是：结构设计合理，适于小型化，对梗签的剔除效果比较理想，梗签及杂物去除率可达99%以上。

附图说明

图1为本发明一个实施例中对烟丝内梗签进行高效剔除的设备的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中风选通道的工作原理示意图；

图3为本发明一个实施例中风选通道的俯视示意图；

图4为本发明一个实施例中梗丝结团松散装置的俯视结构示意图；

图5为本发明一个应用实施例中手工剔除出的烟丝内的梗签的电特性数据表；

图6为本发明一个应用实施例中使用本发明设备剔除出的烟丝内梗签的电特性数据表；

图7为本发明一个应用实施例中使用本发明设备剔除梗签后的烟丝的电特性数据表；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一输送线；2、梗丝结团松散装置；3、梗丝摊平机构；4、风选通道；5、静电精细分离机构；6、第二输送线；7、鼓风装置；8、第三输送线；9、提升机；10、缓存料仓；41、风选出料口；21、壳体；22、辊轴；31、罩体；32、升降机构；33、直线振动机构；34、连接架；35、耙齿；221、打散杆。

具体实施方式

首先需要说明的是，现有技术中静电精细分离机构在直接应用于烟丝分选时存在困难，本发明构思在于考虑调整风选后进行静电精细分离前的烟丝状态，以便实现高精度高效率的梗丝精选。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明原理便于本领域技术人员实施和改进，并非用于限定本发明的范围。

参考图1、2、3，本发明的一个实施例中，对烟丝内梗签进行高效剔除的设备包括第一输送线1、梗丝结团松散装置2、梗丝摊平机构3、风选通道4、静电精细分离机构5和第二输送线6。其中，待处理烟丝直接加入梗丝结团松散装置2中，分选处理后的烟丝由第二输送线6输送至下游流水线；梗丝结团松散装置2设置于上述第一输送线1的进料端上部，用于将进入其内的烟丝松散解团，上述梗丝摊平机构3设置于上述第一输送线1上，用于将经过第一输送线1的梗丝摊平；风选通道4竖直设置，其上端敞口位于上述第一输送线1的出料端的下方，其背离上述第一输送线1的一侧设有风选出料口41，其靠近上述第一输送线1的一侧设有与上述风选出料口41对应的装配口，该装配孔中设有鼓风装置7；上述静电精细分离机构5设置于上述风选出料口41背离上述风选通道4的一侧下方，用于承接由上述风选出料口41出来的梗丝，并进一步除去梗丝中的杂质；上述第二输送线6的进料端置于上述静电精细分离机构5的出料口下方。

该设备对烟丝的剔除过程如下：

将含有梗丝结团的烟丝原料投入梗丝结团松散装置2中，打散后掉落在第一输送线1上，然后由第一输送线1向风选通道4输送；输送过程中，梗丝摊平机构3将烟丝均匀摊平在输送线上，之后，保持摊平状态的烟丝进入风选通道4后，鼓风装置7向风选出料口41侧吹风，将摊平状态的烟丝中的部分烟丝由风选出料口41吹出；在这一过程中，摊平状态的烟丝中未被打散的烟丝团由于自身重力的因素，不会被鼓风装置7吹动，会在重力作用下经风选通道4下端出料口掉落后被另行收集；风选后部分烟丝经风选出料口41吹出后，保持随机分散状态进入静电精细分离机构5进料口的料盘中，在静电作用下进一步剔除烟丝中的丝团、梗签等杂物；杂物由静电精细分离机构5的高压静电辊吸附并抽吸另行排除，分选后的烟丝最终由第二输送线6输送向下一级加工单元；整个设备采用风选与静电的结合，梗签剔除率可达99%以上，设备结构设计合理，对梗签的剔除效果比较理想。

示范的，作为一种优选的实施方式，该实施例中，上述梗丝结团松散装置2包括壳体21和两根辊轴22，上述壳体21上端敞口，下端具有出料口，并置于上述第一输送线1的进料端上方，两根上述辊轴22均水平设置且相互平行，二者分别转动安装于上述壳体21内部的两侧侧壁之间，上述辊轴22上分别沿轴线设有多组打散杆221，且每组上述打散杆221均设有多根，并沿上述辊轴22的周向均匀间隔分布，两根上述辊轴22的多组打散杆221交错分布，两根上述辊轴22的一端分别穿过上述壳体21的侧壁，并分别连接有用于驱动各自旋转的驱动装置，两个上述驱动装置用于同步驱动两根上述辊轴22反向旋转。

该实施方式中，上述梗丝结团松散装置2结构设计简单、合理，利用驱动装置同步驱动两根辊轴22反向旋转（向内旋转），从而带动打散杆221旋转，对经壳体21上部进入的烟丝结团进行打散，打散后，经壳体21下方掉落在第一输送线1的进料端即可，整体操作简单、打散效果好。如图4所示，一些优选的实施例中，水平设置的辊轴22可以设置上下多层，其中一层中各辊轴22的方向与另一层中各辊轴22的方向正交，以便从两个方向上对烟丝结团进行打散。示范的，上述驱动装置为伺服电机。容易理解的，对原料烟丝的打散处理，现有技术中还包括离心搅拌以及振动筛等实施方式，本发明并未限制排除现有技术的使用。本实施例中，对原料烟丝的打散处理用于在下一步摊平烟丝时，不会出现重复结团，梗丝结团松散装置2处理后的烟丝尽量均匀的分布于第一输送线1输送面的第一宽度方向上，因此梗丝结团松散装置2最后一层的或者出口位置的辊轴22平行于第一输送线1输送面的宽度方向。

示范的，作为一种优选的实施方式，该实施例中，梗丝摊平机构3包括罩体31、升降机构32、直线振动机构33、连接架34和多根柱状的耙齿35，上述罩体31为下部及两端均敞口的构件，并安装于上述第一输送线1的输送面的上方，且遮盖住上述第一输送线1的输送面，上述罩体31的两端敞口分别朝向上述第一输送线1的进料端和出料端，上述升降机构32安装于上述罩体31顶部，其驱动端向下伸入上述罩体31中，上述直线振动机构33安装于上述升降机构32的驱动端，上述连接架34水平设置，且上端与上述直线振动机构33连接，多根上述耙齿35间隔均匀的安装于上述连接架34的下端，上述直线振动机构33用于驱使上述连接架34及耙齿35在上述第一输送线1的输送面的两侧之间振动，上述升降机构32用于驱使上述直线振动机构33、连接架34和耙齿35上下移动至上述耙齿35靠近或远离上述第一输送线1的输送面。

该实施方式中，连接架34为长方形架体，并沿第一输送线1的输送方向水平布置，打散后的烟丝在第一输送线1输送面传送过程中，经过罩体31时，升降机构32驱使直线振动机构33和连接架34级耙齿35向下移动靠近输送面，使得耙齿35插入烟丝中，接下来，直线振动机构33同时启动，并带动连接架34及耙齿35左右高频振动，从而将烟丝平摊在第一输送线1上，非常利于下一步风选操作。容易理解，该优选方案的梗丝摊平机构3用于将第一输送线1上的烟丝进一步摊平于第一输送线1输送面的第二宽度上，第二宽度大于等于第一宽度。同时，随着第一输送线1的行进，输送面上的烟丝在输送方向上进一步均匀化，形成指定宽度和指定高度的松散的烟丝层。

该实施例中，上述风选通道4为与第一输送线1输送面宽度相适配的方向的通道，并且，鼓风装置7的出风口也为与第一输送线1宽度适配的扁平状，包括风选出料口41也为扁平状的出口，从而利于摊平后的烟丝进入风选通道内进行良好的风选除团操作。上述方案中，宽度适配是指鼓风装置7的出风口的宽度接近或与第一输送线1的输送面的宽度相等。容易理解，风选通道4的结构设置，以及与第一输送线1输送面宽度相适配，均容易保证烟丝层从第一输送线1的出料端落入风选通道时，保持料头的宽度，进而保持料头的厚度均匀。鼓风装置7的出风口可以使用现有均流板等均流方式，使其出风流速在宽度方向上分布均匀。图2和图3中箭头方向指示了烟丝料头的输送状态。

优选的，本实施例上述升降机构32为液压缸，当然也可以选用电动推杆、电缸、气缸等具有同类似作用的产品或机构。

示范的，作为一种优选的实施方式，该实施例中，上述静电精细分离机构5为静电选别机，其进料端的上方设有缓存料仓10，该缓存料仓10上端的进料口置于上述风选出料口41的下方。静电选别机由机架、振动输送机构、除铁装置、吸附与排出装置、升降装置、分离净化装置、电气系统、减震降噪与防护装置等组成。物料由缓存料仓10输送到其料盘中，由振动输送机构将物料散开后均匀输送供料，并由振动输送机构处的汽水混合喷嘴喷出蒸汽对烟丝物料均匀加湿。因为由本实施例风选出料口41送出的烟丝外观近似、重量接近，靠现有风选重力重选已不便进一步分离。因此，通过汽水混合喷嘴进行均匀加湿后，在保证物料同一含水率的情况下，由于梗签和烟丝的电阻不同，导电特性各不同，产生的吸附力不同，进一步使用高压静电精细分离开物料中的梗签。示范的，该实施例中汽水混合喷嘴为Spraying Systems水旋转喷嘴，BSPT1/2，振动输送机构处烟丝被其加湿至含水率为18-19%。

该实施例中，物料进入电场因静电感应而带有电荷，其中混杂的重量较轻的毛发、纸屑、塑料纤维、粉末等异物在电场力的作用下形成悬浮状态，被高压静电辊吸附并被抽吸流经分离净化装置被分离滤除，从而达到异物祛除并净化排放的效果。物料中细小碎末被筛板筛除。

该实施例的一个应用实施例中，分别使用6组待处理烟丝样品进行处理和对比，图5示出了现有方式处理后，手工分别选出烟丝中梗签的电特性数据表，图6为该实施例静电分离出的梗签和杂物的电特性数据表，图7为该实施例静电分离获得的烟丝的电特性数据表。容易理解，由于相同含水率条件下，目标物在电阻、电导、介电常数等电特性方面有较大差异，适当调整静电精细分离机构5的电特性指标，能够实现精确的梗签和杂物的剔除。

在另一些实施例中，本发明中的静电精细分离机构5可以采用现有技术的设备，在通过本发明的风选处理后，保持风选时的烟丝状态再进行静电分离、能够良好的对烟丝中的梗签及杂物进行剔除作业，达到较好的效果。

示范的，作为一种优选的实施方式，该实施例还包括第三输送线8和提升机9，以便对风选剔除的烟丝进行复选。上述第三输送线8的进料端置于上述风选通道4下端的下方，其出料端置于上述提升机9的进料口处，上述提升机9的出料口置于上述梗丝结团松散装置2的进料端上方。

该实施方式中，风选通道4下端掉落的烟丝团落于第三输送线8上，经第三输送线8输送至提升机9的进料仓中，在经提升机9提升输送至梗丝结团松散装置2中再次进行打散及后续的剔除流程，确保烟丝能够充分的进行剔除作业。

更佳的，在风选通道4的下方出料口处与第三输送线8的进料端之间可以设置一个料仓或是斜溜槽过渡，避免烟丝飘落跑偏，确保经风选后的烟丝团能够顺利且有序的进入第三输送线8进行再次打散及后续操作。优选的，料仓或是斜溜槽可以改变烟丝结团第三输送线8在方向，以便通过提升机9进入梗丝结团松散装置2后，由梗丝结团松散装置2进行与上一次打散方向不同的松散处理。

优选的，上述各实施例中第一输送线1、第二输送线6和第三输送线8均为带式输送机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种对烟丝内梗签进行高效剔除的设备，包括沿烟丝输送方向依次设置的梗丝结团松散装置（2），梗丝摊平机构（3）、风选通道（4）和静电精细分离机构（5）；所述风选通道（4）竖直设置，其同一水平高度位置的一侧设有提供水平气流的鼓风装置（7），另一侧设有水平的风选出料口（41），以便被所述梗丝摊平机构（3）摊平后的烟丝从所述风选通道（4）上方的进料敞口向所述风选通道（4）下方的出料口垂直下落时，由所述鼓风装置（7）将部分烟丝吹出所述风选出料口（41）并落入所述静电精细分离机构（5）的进料口；

包括第一输送线（1），所述梗丝结团松散装置（2）设置于所述第一输送线（1）的进料端上部，用于将进入其内的梗丝松散解团，所述梗丝摊平机构（3）设置于所述第一输送线（1）上，用于将经过所述第一输送线（1）的烟丝摊平，所述风选通道（4）上端敞口位于所述第一输送线（1）的出料端的下方，其风选出料口（41）设于背离所述第一输送线（1）的一侧，其靠近所述第一输送线（1）的一侧设有与所述风选出料口（41）对应的装配口，该装配口中设置所述鼓风装置（7）；所述静电精细分离机构（5）设置于所述风选出料口（41）背离所述风选通道（4）的一侧下方，用于承接由所述风选出料口（41）出来的烟丝，并进一步除去烟丝中的杂质；

所述静电精细分离机构（5）设有汽水混合喷嘴；所述汽水混合喷嘴将进入所述静电精细分离机构（5）尚未进行静电精细分离的烟丝均匀加湿，以便加湿后的尚未进行静电精细分离的烟丝具有相同的含水率。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：包括沿烟丝输送方向设置的第一输送线（1），所述梗丝摊平机构（3）将烟丝在一个宽度上摊平于所述第一输送线（1）的输送面上；所述鼓风装置（7）设有扁平的出风口，所述出风口的宽度与所述第一输送线（1）的输送面的宽度相适配。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述梗丝结团松散装置（2）包括壳体（21）和分别转动安装于所述壳体（21）内的两根辊轴（22）；所述壳体上端敞口，下端具有出料口，并置于所述第一输送线（1）的进料端上方；两根所述辊轴（22）均水平设置且相互平行；所述辊轴（22）上分别沿轴线设有多组打散杆（221）；每组所述打散杆（221）沿其辊轴的周向均匀间隔分布；两根所述辊轴（22）的各组打散杆（221）交错分布，并且由其驱动装置驱动同步旋转。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述梗丝摊平机构（3）包括罩体（31）、升降机构（32）、直线振动机构（33）、连接架（34）和多根柱状的耙齿（35），所述罩体（31）为下部及两端均敞口的构件，并安装于所述第一输送线（1）的输送面的上方，且遮盖住所述第一输送线（1）的输送面，所述罩体（31）的两端敞口分别朝向所述第一输送线（1）的进料端和出料端，所述升降机构（32）安装于所述罩体（31）顶部，其驱动端向下伸入所述罩体（31）中，所述直线振动机构（33）安装于所述升降机构（32）的驱动端，所述连接架（34）水平设置，且上端与所述直线振动机构（33）连接，多根所述耙齿（35）间隔均匀的安装于所述连接架（34）的下端，所述直线振动机构（33）用于驱使所述连接架（34）及耙齿（35）在所述第一输送线（1）的输送面的两侧之间振动，所述升降机构（32）用于驱使所述直线振动机构（33）、连接架（34）和耙齿（35）上下移动至所述耙齿（35）靠近或远离所述第一输送线（1）的输送面。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：包括设于所述风选出料口（41）与所述静电精细分离机构（5）的进料口之间的缓存料仓（10）。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：包括设于所述静电精细分离机构（5）的出料口的第二输送线（6），以便由静电精细分离机构（5）分选后的烟丝最终由第二输送线（6）输送向下一级加工单元。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：包括提升机（9），所述提升机（9）用于将所述风选通道（4）下方的出料口所排出烟丝提升并出料于所述梗丝结团松散装置（2）的进料端上方。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：包括设于所述风选通道（4）下方的出料口与所述提升机（9）之间的第三输送线（8）。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述含水率为18%至19%。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：包括第三输送线（8）和提升机（9），所述第三输送线（8）的进料端置于所述风选通道（4）下端的下方，其出料端置于所述提升机（9）的进料口处，所述提升机（9）的出料口置于所述梗丝结团松散装置（2）的进料端上方。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述第一输送线（1）为带式输送机。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：包括第二输送线（6），所述第二输送线（6）的进料端置于所述静电精细分离机构（5）的出料口下方。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于：所述第二输送线（6）为带式输送机。

14.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：所述第三输送线（8）为带式输送机。

15.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：包括驱动所述升降机构的液压缸。

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