CN113261695A - 一种烟丝计量装置及同步脉冲定量喂丝系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟丝计量装置及同步脉冲定量喂丝系统和方法，属于烟草设备技术领域。本发明的烟丝计量装置包括称重模块，所述称重模块用于对喂丝机的喂丝斗进行称重，所述称重模块设置在所述喂丝斗的支座与支腿之间，所述喂丝斗与喂丝机的喂丝柜、送丝管均活动连接，所述喂丝斗的底部设置有阀门。本发明的烟丝计量装置能够准确计量进入卷烟机料仓的烟丝重量，克服了现有的卷烟机送丝误差大的问题。

Description

一种烟丝计量装置及同步脉冲定量喂丝系统和方法

技术领域

本发明属于烟草设备技术领域，具体地涉及一种用于输送烟丝的喂丝机。

背景技术

最初的卷烟机送丝是通过小车转运来实现，这种方式效率低，人工成本高。随着烟草行业技术的更新，逐渐用风力送丝代替人工送丝，实现了1拖6的风力送丝功能，并出现了与储仓结合的风力送丝设备。早期的风力送丝机以振盘或转盘式风力送丝机为主，这类风力送丝机大大提高了生产效率，但是设备也存在一些缺陷，如烟丝结构变化大，烟丝造碎大，密封差。

随着技术的发展，国内外的送丝机基本能满足一机多供的需求，但大多是单仓多管供丝，例如一台设备含有两个储丝柜，每个储丝柜对应一个送丝斗，每个送丝斗对应2到3个送丝管，这样的设备虽然能同时对多台卷烟机供丝，但常因为单仓多管的送丝方式，会出现多个送丝管抢丝等现象，从而造成每个送丝管对应的卷烟机供丝量不均匀，同时还会出现配方分层等现象。虽然现有的风力送丝机也考虑到定量输送的问题，但计量单元一般设置在储丝柜的进料口，或者设置在喂丝机的皮带输送机上，加上单仓多管的送丝方式，这些结构都没能真正实现定量供丝，误差较大。

此外，现有的风力送丝机在卷烟机料仓要料信号发出后，会立刻启动真空动力管开始吸丝；当料仓满料以后立刻停止吸丝，没来得及进入料仓的烟丝会滞留在送丝管内。滞留在送丝管内的烟丝量和送丝管的长度成正比，送丝管越长，烟丝滞留越多。滞留的烟丝会减小送丝管的过风截面积，在真空动力管开启的一瞬间，由于过风面积减小，在送丝管内会造成风速严重超标，导致烟丝造碎增大，同时还可能让全配方的烟丝结构遭到破坏，使烟丝结构出现不均匀的现象，进而影响烟支的感官体验。

例如，发明专利申请CN201910456049.0公开了一种旋转分丝斗及其使用的可单管计量的风力送丝机，在对卷烟机料仓进行补丝时，将称重计量的烟丝送入料斗中，料斗放料，烟丝经旋转分丝斗被导入对应的储丝仓内，并依次经输丝装置、分丝装置后被送入对应的卷烟机料仓中。该方案中，单个送丝管并不能做到定量送丝，所述的单管指的是每个储柜6对应一个送丝管11，且每个送丝管11对应一个卷烟机，但每个送丝管11内通过的烟丝量并没有单独计量。实际上，该方案只是来料总计量，计量后的烟丝进入料斗4内，再经过分料装置分配给缺料的储柜6。本来计量后的烟丝，在分料后，进入每个储柜6的量又不能确定了，最终导致卷烟机补仓的烟丝重量并不确定。所以本质上来说，该方案的单管是指的是每个储柜6对应一个送丝管11，但每个送丝管11并能单独计量。此外，该方案将烟丝送入卷烟机过程中将烟丝填满了送丝管，卷烟机料仓补满以后送丝管内仍有残余烟丝，达不到定量送丝的要求，且送丝管内残余的烟丝减小了送丝管截面积，容易在风送开启的一瞬间形成高速风，从而造成烟丝的造碎和结构分层。

另外，实用新型专利CN200820031662.5也公开了一种烟草行业中的定量喂丝机，当卷烟机需要烟丝时，经过电子皮带秤计量的烟丝通过输送管道进入卷烟机集丝箱，供给卷烟机使用。该方案采用积丝盘5高速旋转分配烟丝的方式会对烟丝造成巨大的造碎，同时由于离心力的作用，会对掺配均匀的烟丝造成结构分层；而且该方案采用电子皮带秤2进行“运动计量”，首先电子秤计量方式精度不够，存在1％的误差，该计量方式对于定量供丝来说并不准确，误差大，只能说明特定的送丝管对应的卷烟机补料的总重。同样的，该方案将烟丝送入卷烟机过程中，将烟丝填满了送丝管，卷烟机粮仓补满以后送丝管内仍有残余烟丝，达不到定量送丝的要求，且送丝管内残余的烟丝减小了送丝管截面积，容易在风送开启的一瞬间形成高速风，从而造成烟丝的造碎和结构分层。

发明内容

本发明提供一种烟丝计量装置，能够准确计量进入卷烟机料仓的烟丝重量，克服了现有的卷烟机送丝误差大的问题。

本发明的烟丝计量装置，包括称重模块，所述称重模块用于对喂丝机的喂丝斗进行称重，所述称重模块设置在所述喂丝斗的支座与支腿之间，所述喂丝斗与喂丝机的喂丝柜、送丝管均活动连接，所述喂丝斗的底部设置有阀门。在不需要送丝时，阀门能够防止烟丝从喂丝斗掉落到送丝管内。喂丝斗与喂丝柜的连接、喂丝斗与送丝管的连接均采用活动连接或者软连接，相当于喂丝斗是一个自由体，它不受设备结构的束缚，能在竖直方向上短距离自由活动，这种情况下将喂丝斗置于称重模块上，就能实时计量喂丝斗内的烟丝重量。如果再将喂丝斗内的烟丝重量与卷烟机料仓所需的烟丝重量匹配上，那么就实现了卷烟机的定量供丝。

作为本发明的另一种实施方式，所述送丝管包括活动连接的上段送丝管和下段送丝管，所述下段送丝管与所述喂丝斗为一体件或者固定连接，所述称重模块设置在所述下段送丝管的底部与支腿之间。在本实施方式中，喂丝斗与下段送丝管作为一个整体进行称重。

优选的，所述称重模块为称重传感器，在活动连接处设置有滑动密封。当活动连接的两个部件之间相对移动时，滑动密封能有效地防止物料泄漏。

本发明还提供一种同步脉冲定量喂丝方法，喂丝斗采用所述的烟丝计量装置进行定量补料，当卷烟机料仓发出要料信号后，定量的烟丝通过风力全部吸入卷烟机料仓中，且吸入烟丝的量刚好等于卷烟机料仓的容量；吸丝结束后，喂丝斗重新定量补料，等待卷烟机料仓下次的要料信号，以完成卷烟机的间歇性定量补料。

本发明还提供一种同步脉冲定量喂丝系统，本发明的同步脉冲定量喂丝系统包括分料单元和多组喂丝单元，所述喂丝单元由依次连接的储丝柜、喂丝柜、喂丝斗和送丝管组成，所述分料单元用于为所述储丝柜供料，所述喂丝柜内设置有皮带机，所述皮带机将所述储丝柜的来料输送到所述喂丝斗中，还包括所述的烟丝计量装置，所述皮带机与所述称重模块联动，当烟丝重量即将达到设置重量时，所述皮带机停止运行。

本发明的同步脉冲定量喂丝系统将卷烟机料仓所需的烟丝重量作为烟丝计量装置的设置重量，当卷烟机发出要料信号后，本发明将计量后的烟丝“一次性”、“完全”地送入卷烟机料仓中，每次送丝结束后，送丝管和喂丝斗内都无烟丝残留，实现了卷烟机的“同步脉冲定量”送丝(“同步脉冲”指的是卷烟机料仓发出要料信号后，喂丝斗内预先定量计量好的烟丝“一次性”、“完全”地吸入卷烟机料仓中，在吸丝结束后，喂丝斗和送丝管中无烟丝残留，吸丝结束后，喂丝斗重新定量补料，等待卷烟机料仓下次要料信号，以完成卷烟机的间歇性定量补料。“定量”指的是喂料斗内通过计量装置计量后的烟丝的重量换算成体积容量后与卷烟机料仓烟丝设定的容量相同。而且避免了送丝管因积料减小过风面积，送丝管内风速较低，有效地减小了烟丝造碎和烟丝分层现象，实现了柔性喂丝和全配方均匀送丝。

优选的，所述皮带机出料端的上方设置有拨料辊，所述拨料辊与所述称重模块联动，当烟丝重量等于设置重量时，所述拨料辊停止运行。

优选的，所述喂丝斗的底部设置有卸料辊。卸料辊上均匀地设置有储料槽，当卸料辊匀速转动时，就能将烟丝连续均匀地送入送丝管。值得注意的是，卸料辊不能设置成与喂丝斗间隙很小的结构，这样对烟丝的造碎较大，所以卸料辊必须是一个装配间隙较大的装置，其目的就是让烟丝不会一瞬间完全落入送丝管，造成送丝管堵塞。考虑到卸料辊装配间隙大而漏料的特性，为了对烟丝重量进行精确计量，本发明的一种实施方式是在送丝管的下方安装阀门，另一种实施方式是将部分送丝管和喂丝斗做成一个整体，从而避免卸料辊漏料对计量造成的误差。

优选的，所述喂丝斗的顶部设置有料位开关，所述料位开关与所述皮带机联动，当所述料位开关被触发后，所述皮带机停止运行。

优选的，所述储丝柜内设置有料位开关，当物料处于低料位时触发要料信号，当物料处于高料位时停止补料。

优选的，多组喂丝单元呈圆周方向排列，所述分料单元包括转台和分料管，所述分料管在所述转台的驱动下将烟丝装入所述储丝柜。

优选的，所述储丝柜的顶部设置有定位传感器，所述定位传感器用于确定所述分料管的出料口的位置。

附图说明

图1为本发明实例一的结构示意图；

图2为本发明实例一的俯视图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为本发明实例二的结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图。

附图标记：1、滑动密封；2、料位开关；3、喂丝斗；4、称重模块；5、送丝管；6、支腿；7、卸料辊；8、进丝口；9、阀门；10、下储丝仓；11、真空管；12、料位开关；13、阀门；14、上储丝仓；15、转台；16、分料管；17、定位传感器；18、料位开关；19、储丝柜；20、喂丝柜；21、支腿；22、拨料辊；23、喂丝皮带机；30、上段送丝管；31、滑动密封；32、下段送丝管；33、称重模块；34、支腿；35、组合式喂丝斗。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本发明的同步脉冲定量喂丝系统主要由分料单元和多组喂丝单元组成，其中，分料单元包括转台15和分料管16，每组喂丝单元由依次连接的储丝柜19、喂丝柜20、喂丝斗3和送丝管5组成。其中，储丝柜19具有存料和喂丝的功能，喂丝斗3置于称重模块4上，从而能够单独计量每组来料的重量，实现了对卷烟机储丝仓的一对一定量供料。

如图1和图2所示，本实施例的6组储丝柜19为一体件，6组储丝柜19按圆周方向并排在一起，在6组储丝柜19的上方安装有分料管16，分料管16在转台15的驱动下能给圆周方向的6组储丝柜19旋转供料。在每组储丝柜19的上部安装有定位传感器17，定位传感器17用于确定分料管16的出料口所处的实时位置，在每组储丝柜19的内部安装有料位开关18，料位开关18有两个料位，物料处于低料位时触发要料信号，物料处于高料位时则停止补料。

每组储丝柜19的下端连接一组喂丝柜20，在喂丝柜20的内部安装有喂丝皮带机23，喂丝皮带机23用于快速粗略地喂料。喂丝皮带机23末端的上方安装有拨料辊22，拨料辊22用于低速精确地喂料，并且在喂丝皮带机23快速粗略地喂料的同时能将来料松散均匀。在每组喂丝柜20的末端都有一个出料口，每个出料口与对应的喂丝斗3的进料口相连接。

喂丝柜20和喂丝斗3之间通过滑动密封1连接，如图3所示，滑动密封1安装在喂丝柜20的出料口外侧与喂丝斗3的进料口内侧之间，当喂丝柜20的出料口与喂丝斗3的进料口之间相对移动时，滑动密封1能有效地防止物料泄漏。同理的，喂丝斗3的出料口与送丝管5的进丝口8之间也安装有滑动密封1。

如图1和图2所示，喂丝斗3的进料口与喂丝柜20的出料口连接，喂丝斗3的上端安装有料位开关2，料位开关2为单料位开关，料位开关2主要用于防止喂丝斗3内的烟丝超量。料位开关2与喂丝皮带机23联动，当料位开关2被触发后，喂丝皮带机23停止运行，并报警提示物料超标。

在喂丝斗3的支座和支腿6之间安装有称重模块4，称重模块4能实时计量喂丝斗3内烟丝的重量。在喂丝斗3的下端安装有卸料辊7，卸料辊7能连续匀速地将喂丝斗3内的烟丝送入进丝口8。在卸料辊7的下方喂丝斗3内安装有阀门9，阀门9可以是闸阀，可以是翻板阀，也可以是其他形式的阀门，在不需要送丝时，阀门9关闭，从而防止喂丝斗3内的烟丝落到计量单元以外。进丝口8与喂丝斗3的出料口连接，进丝口8的底部与送丝管5的水平段连接，送丝管5的一端在接近进丝口8处安装有带消音器的进风口(图中未示出)，送丝管5的另一端与卷烟机的上储丝仓14连接。

上储丝仓14是卷烟机的配套装置。上储丝仓14连接有两个管道，一个是送丝管5，送丝管5用于向上储丝仓14输送烟丝，另一个接管是真空管11，真空管11为烟丝在送丝管5中的输送提供吸力。在上储丝仓14的下端是下储丝仓10，在上储丝仓14和下储丝仓10之间安装有阀门13。下储丝仓10也是卷烟机的配套装置，下储丝仓10内安装有料位开关12，料位开关12为单料位开关，当料位开关12被触发时，说明卷烟机缺料，需要立即补料。卷烟机补料时，阀门13关闭，上储丝仓14补料结束后，阀门13开启，烟丝从上储丝仓14落入下储丝仓10，完成补料动作。

结合图1和图2，说明本发明实施的方法。在转台15的驱动下，分料管16将来料烟丝装入6组储丝柜19，在装料过程中，当料位达到其中一组储丝柜19内料位开关18的高料位后，转台15驱动分料管16转动，并在定位传感器17的配合下，分料管16转入下一组储丝柜19进行供料，依次将6组储丝柜19装满料。设备在运行过程中，储丝柜19中的料位会逐渐减少，当某一组储丝柜19的物料低于其料位开关18的低料位时，转台15驱动分料管16转动，并在定位传感器17的定位作用下，分料管16对该缺料的储丝柜进行自动补料。

以一组喂丝单元为例，储丝柜19与喂丝柜20连通，喂丝柜20内的喂丝皮带机23将烟丝喂到喂丝斗3中，喂丝皮带机23和拨料辊22与称重模块4联动，当喂丝斗3内的烟丝重量接近于设置重量，且略微低于设置重量时(设置重量等于上储丝仓14的总容量)喂丝皮带机23停止运行，此时拨料辊22缓慢运行，将喂丝皮带机23上的烟丝拨落到喂丝斗3内，直到喂丝斗3内的烟丝重量正好等于设置重量后停止拨料。当下储丝仓10中的物料下降到料位开关12的料位以下时，料位开关12发出要料信号，真空管11开启，上储丝仓14处于真空状态，此时上储丝仓14通过送丝管5从进丝口8吸烟丝，卸料辊7和阀门9都处于关闭状态；当送丝管5内达到一定的送丝风速后，阀门9和卸料辊7先后开启，此时计量后的烟丝会从喂丝斗3内连续均匀地落入进丝口8，再通过送丝管5迅速吸入上储丝仓14。一般情况下，本发明中送丝管5内的风速在12-14m/s时便能顺利输送烟丝，相对于传统送丝机18m/s的送丝速度，其造碎和烟丝分层现象明显减小。

由于喂丝斗3内的烟丝量与上储丝仓14中需要的烟丝量刚好完全匹配，所以当喂丝斗3内的烟丝全部输送到上储丝仓14之后，此次上储丝仓14的补料完成，阀门9和卸料辊7立即关闭，真空管11延迟一定时间关闭，以确保送丝管5内的烟丝全部进入上储丝仓14，无残留烟丝。相对于传统送丝机，本发明的喂丝机实现了对卷烟机的定量送丝，确保送丝管路内无残存烟丝，真正避免了因为残存烟丝造成的送丝管过风截面减小，而导致的送丝开启瞬间风速过大对烟丝造成的造碎和分层现象。

实施例2

在实施例1中，本发明将喂丝斗3单独作为一个载体进行计量，阀门9是用来阻止烟丝掉落到计量单元以外而影响计量。而本实施例将实施例1中的喂丝斗3、进丝口8以及部分送丝管5作为一个整体(即组合式喂丝斗35)进行计量，此方案就不再需要阀门9来阻止烟丝从喂丝斗中掉落。

如图4所示，储丝柜19和喂丝柜20的结构同实施例1，喂丝柜20与组合式喂丝斗35的连接方式也与实施例1相同。本实施例中，送丝管5被分为上段送丝管30和下段送丝管32，如图5所示，滑动密封31安装在上段送丝管30的内侧与下段送丝管32的外侧之间，滑动密封31在上段送丝管30与下段送丝管32相对移动时能有效的防止物料泄漏。

组合式喂丝斗35的进料口与喂丝柜20的出料口连接，组合式喂丝斗35的上端也安装有料位开关2，料位开关2为单料位开关，料位开关2与喂丝皮带机23联动，当料位开关2被触发后，喂丝皮带机23停止运行，并报警提示物料超标。组合式喂丝斗35与下段送丝管32相连，在组合式喂丝斗35的底部和支腿34之间安装有称重模块33，称重模块34能实时计量组合式喂丝斗35内烟丝的重量。在组合式喂丝斗35中也安装有卸料辊7，卸料辊7能连续匀速地将组合式喂丝斗35内的烟丝送入下段送丝管32，下段送丝管32的末端安装有带消音器的进风口。本实施例的卷烟机储丝仓的结构与实施例1相同。

本实施例中，储丝柜19的补料方式和喂丝柜20的喂丝方式与实施例1相同。不同之处在于，本实施例的组合式喂丝斗35不带阀门，烟丝落入组合式喂丝斗35后会有部分烟丝掉落到下段送丝管32中，由于组合式喂丝斗35采用整体计量，尽管有部分烟丝掉落到下段送丝管32，但下段送丝管32仍属于计量单元的内部组件，所以对于烟丝的计量不产生影响，掉落与没有掉落的烟丝的总量与卷烟机的上储丝仓14中需要的烟丝总量刚好完全匹配。

当下储丝仓10中的物料降到料位开关12的料位以下以后，料位开关12发出要料信号，真空管11上的阀门打开，上储丝仓14处于真空状态，此时上储丝仓14会通过上段送丝管30和下段送丝管32从组合式喂丝斗35中吸取烟丝，一开始卸料辊7处于关闭状态，当送丝管内达到一定的送丝风速后，卸料辊7开启，此时计量后的烟丝会从组合式喂丝斗35内连续均匀地落入下段送丝管32，并通过上段送丝管30迅速吸入上储丝仓14。由于组合式喂丝斗35内的烟丝量与上储丝仓14中需要的烟丝量刚好完全匹配，所以当组合式喂丝斗35内的烟丝全部输送到上储丝仓14之后，此次上储丝仓14补料完成，卸料辊7立即关闭，真空管11延迟一定时间关闭，以确保送丝管内的烟丝全部进入上储丝仓14，无残留。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种烟丝计量装置，其特征在于：包括称重模块，所述称重模块用于对喂丝机的喂丝斗进行称重，所述称重模块设置在所述喂丝斗的支座与支腿之间，所述喂丝斗与喂丝机的喂丝柜、送丝管均活动连接，所述喂丝斗的底部设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的烟丝计量装置，其特征在于：所述送丝管包括活动连接的上段送丝管和下段送丝管，所述下段送丝管与所述喂丝斗为一体件或者固定连接，所述称重模块设置在所述下段送丝管的底部与支腿之间。

3.根据权利要求1或2所述的烟丝计量装置，其特征在于：所述称重模块为称重传感器，在活动连接处设置有滑动密封。

4.一种同步脉冲定量喂丝方法，其特征在于：喂丝斗采用权利要求1-3任一项所述的烟丝计量装置进行定量补料，当卷烟机料仓发出要料信号后，定量的烟丝通过风力全部吸入卷烟机料仓中，且吸入烟丝的量刚好等于卷烟机料仓的容量；吸丝结束后，喂丝斗重新定量补料，等待卷烟机料仓下次的要料信号，以完成卷烟机的间歇性定量补料。

5.一种同步脉冲定量喂丝系统，包括分料单元和多组喂丝单元，所述喂丝单元由依次连接的储丝柜、喂丝柜、喂丝斗和送丝管组成，所述分料单元用于为所述储丝柜供料，所述喂丝柜内设置有皮带机，所述皮带机将所述储丝柜的来料输送到所述喂丝斗中，其特征在于：还包括权利要求1-3任一项所述的烟丝计量装置，所述皮带机与所述称重模块联动，当烟丝重量即将达到设置重量时，所述皮带机停止运行。

6.根据权利要求5所述的同步脉冲定量喂丝系统，其特征在于：所述皮带机出料端的上方设置有拨料辊，所述拨料辊与所述称重模块联动，当烟丝重量等于设置重量时，所述拨料辊停止运行。

7.根据权利要求5所述的同步脉冲定量喂丝系统，其特征在于：所述喂丝斗的底部设置有卸料辊。

8.根据权利要求5所述的同步脉冲定量喂丝系统，其特征在于：所述喂丝斗的顶部设置有料位开关，所述料位开关与所述皮带机联动，当所述料位开关被触发后，所述皮带机停止运行。

9.根据权利要求5所述的同步脉冲定量喂丝系统，其特征在于：所述储丝柜内设置有料位开关，当物料处于低料位时触发要料信号，当物料处于高料位时停止补料。

10.根据权利要求6-9任一项所述的同步脉冲定量喂丝系统，其特征在于：多组喂丝单元呈圆周方向排列，所述分料单元包括转台和分料管，所述分料管在所述转台的驱动下将烟丝装入所述储丝柜。

11.根据权利要求10所述的同步脉冲定量喂丝系统，其特征在于：所述储丝柜的顶部设置有定位传感器，所述定位传感器用于确定所述分料管的出料口的位置。

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