CN1406528A - 卷烟机的至少一个烟丝束的形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷烟机的流化床分配器的筛选系统的布置和气动供料。本发明的目的在于，通过采取各种措施来进一步改进烟丝束的形成。根据本发明，位于流化床(34)前面的料筒(27)从一个锯齿式筛选器(12)通过一个在循环空气系统(14)中运行的烟丝/空气分离器(16)供给烟丝。其优点是：达到了要求的烟丝和不希望有的烟梗的最佳分离，烟梗的提前有效分离保证了流化床流形成前的精确计量。

Description

卷烟机的至少一个烟丝束的形成装置

技术领域

本发明涉及卷烟机的至少一个烟丝束的形成装置，该形成装置具有把计量的和筛选的烟丝朝一个吸丝输送机引导的、形成烟丝/空气层的流动面传送的供料装置。

背景技术

这类装置在烟草加工业中作为所谓的分配器和结合本发明特别是作为一个把烟丝-空气混合物导向一台吸丝输送机的、具有一个凹入喷嘴料斗的那种卷烟机的流化床分配器，是众所周知的，例如参见文献US-PS 5,645,086。

特别是对精确保持预定试验参数的上述合适的流化床分配器来说，参与烟丝束形成起决定性作用的受空气动力作用的零部件的确定的流动条件和补偿的空气平衡是特别有意义的。

发明概述

本发明的目的是通过烟丝供料装置的一个最佳的结构和符合流体技术的形状来进一步加强和稳定流化床分配器的正面效果。

根据本发明，这个目的是这样实现的，即供应装置—相对于烟丝的输送方向—具有一个在上游位于通向流动面的计量装置前面的筛选装置。按这种方式，由于预先分离出不希望的成分而与有关输入烟丝的粒子尺寸(烟梗、尘土、烟叶纤维)的组成无关，因而始终保证了烟丝的精确计量，由此形成了一个相同的流化床流。

根据进一步的建议，这个对流化床流的形成特别有利的效应，还通过把筛选装置布置在作为料筒构成的计量装置前面而得到了加强，该筛选装置作为垂直取向的气动锯齿形筛选器构成，从而达到了烟丝和梗块的更好的分离。

锯齿式筛选器和料筒的特殊组合而达到的结构上和流体动力学方面的最佳改进在于：在该锯齿式筛选器和在取料辊上方具有一个可变料筒出口的料筒之间布置了一个烟丝/空气分离器。

通过另一个把作为附壁分离器构成的烟丝/空气分离器和锯齿形筛选器组装在一个用调频横流鼓风机驱动的循环空气系统的方案使空气和烟丝以高的分离度相互进行分离，并使重复利用的过程空气在循环空气系统中保持一个均匀的速度分布，从而在最小能耗的情况下保持筛选系统内的补偿的空气平衡。

锯齿形筛选器的效率可通过增加锯齿的级数来提高，当然，这样势必造成结构高度的增加。但根据本发明的一种方案可避免这个缺点，即在锯齿形筛选器最下方的筛选级下面的配置了一个作为由一滤网界定的空气箱构成的气动的后续筛选器。按这种方式，在相同结构高度的情况下，就可再次改善筛选效果，因为可能被烟梗带走的较轻的烟丝又被再次送回筛选器的主气流中。

此外，为了实现后续筛选器以简单的方式运行而不需要附加的费用，建议该后续筛选器与一个循环空气系统连接，该循环空气系统向形成烟丝/空气层的凹入流动面供气。

根据一个改进方案，为了即使后续筛选器的附加输入筛选空气也能在筛选系统中建立一个补偿的空气平衡，锯齿式筛选器的循环空气系统设置了一个—相对于循环空气的流动方向—在横流鼓风机下游分接的旁路，通过该旁路可吸走由后续筛选器输入筛选系统中的相同的空气量。

为了避免筛选回路的循环空气系统中富集尘土，根据该旁路的一种结构，在循环空气系统的一个循环空气弯头的外半径经过的部位接出该旁路，亦即该旁路位于灰尘粒子可被可靠吸走的范围。

借助于锯齿式筛选器在最下的筛选级范围内设置一个与后续筛选器对应的旋转式锤击辊的这种附加的结构型式还可抓住烟块并使之松散。

在烟丝条输送机上形成烟丝条时，通常必须供给多余的烟丝并随即将多余的烟丝切削下来，然后随供入的烟丝流返回。本发明的一种方案以特别均匀而又保护烟丝的方式解决了多余烟丝的返回，即筛选装置在锯齿式筛选器的最上方的筛选级范围内设置了一个进入循环空气系统的气动多余烟丝返回管。为此，根据一种优选的结构型式，锯齿式筛选器的循环空气系统这样进行改进和利用，即多余烟丝返回的输送空气在循环空气弯头的内半径经过的部位从锯齿式筛选器的循环空气系统中分接。

此外，为了使筛选装置的效率达到最佳化，建议锯齿式筛选器在中间高度段范围内设置一个接入的、向下引的并用一个加料辊可进行另料的烟丝供料筒。

其次，为了持续保证锯齿式筛选器的效率以及筛选的质量和均匀性并在出现偏差时可进行校正，建议横流鼓风机的转数可根据锯齿式筛选器产生的压力差进行控制。为此，根据另一项建议，监视压力差的差示压力计与一个设置在锯齿式筛选器最上方筛选级上面的测量点连接并与一个设置在最下方筛选级高度内的测试点连接。

根据一项改进，为了保持料筒的正确工作方式，该供料筒与锯齿式筛选器的连接按本发明是这样达到最佳化的。即加料辊的转数可根据料筒中的烟丝料位进行控制。

为了达到卷烟机的分配器形式的总布置的紧凑结构，根据一种变型的结构型式，锯齿式筛选机可通过一台从储料箱中取出烟丝的陡坡输送带进行供料。

在按这种方式实现了分配器结构变窄的情况下，根据一项改进这样保证了最佳的筛选效果，即该陡坡输送带连接在一个位于中间高度段上方接入锯齿式筛选器的烟丝供料筒上。

在这种结构时，也可把多余烟丝气动返回到锯齿式筛选机的上部流动范围。由于陡坡输送带的烟丝储料箱具有足够的容积，所以根据另一种结构型式可将切削下来的多余烟丝通过一台螺旋输送机返回到陡坡输送带的烟丝储料箱中。

为了供料筒的正确工作方式达到最佳化，在这个方案时也建议根据料筒中的烟丝料位来控制陡坡输送带的输送速度。

用本发明达到的优点是：在减少空气动力能耗和补偿的空气平衡的情况下，达到了低质烟丝成分的最佳分离度，所以即使在不同的烟丝状况时也能保证良好的筛选结果并由此保证要求的烟丝成分的高的再利用率。归根结底就这样保证了最终产品的长期不变的良好质量。

下面结合附图所示的其他细节来详细说明本发明。

附图简要说明

图1  通过卷烟机的分配器剖开的一个横剖面；

图2  卷烟机的加工空气系统的线路图；

图3  计量装置和筛选装置的运行监控和校正用的控制技术细节；

图4  通过分配器的另一种结构型式剖开的一个横剖面。

具体实施方式

图1所示卷烟机分配器按熟知的方式配置了一个气动的烟丝装料闸门1以及一个由两个梳耙辊2和3组成的预分配器4。

预分配器4汇入一个烟丝储料箱6，其出料侧配置了一个加料辊7，该加料辊与一个梳掉烟丝的桨叶辊8和与一个把烟丝向下引入供料筒9中的下料分离辊11共同作用。供料筒9侧向汇入一个垂直布置的锯齿式筛选器12形式的筛选装置的中间段中。

按图2，锯齿式筛选器12是由一台横流鼓风机13驱动的循环空气系统14的一部分。相对循环空气系统14的流动方向在横流鼓风机13的下游设置了一个循环空气弯头17，该弯头在其外半径的范围内过渡到一个从循环空气系统14分出的旁路18中并在其内半径的范围内过渡到多余烟丝通道19中，一个螺旋输送器21和格斗轮22形成的多余烟丝输送装置接入该通道中。另一方面，多余烟丝通道19在出口侧通过一根运回烟丝的、在锯齿式筛选器12的最上一个筛选级的范围接入筛选回路中的返回管23连接在循环空气14上。

在筛选回路的循环空气系统14中还组装了一个作为附壁分离器构成的烟丝/空气分离器16，该分离器两侧一方面有一个分离边26与横流鼓风机13的吸入侧连接，另一方面接入一个布置在料筒27上方的格斗轮闸门28中。

基本上垂直布置的料筒27用其作为振动料筒出口29构成的下端通过一个与锤击辊31共同作用的取料辊32终止。

由一个弯曲的导向面33界定的导槽在取料辊32下方延伸，该导向面过渡到一个滚动室36的一个双面相互错开的流动面33。

滚动室36按图2组装在另一个循环空气系统37中，该循环空气系统用一台循环空气鼓风机38在流动面34上产生一股紧贴的、运送烟丝的气流。滚动室36通过一个上方的滤网盖39与大气连接。

分成两部分向上引导的流动面34接在一台双烟丝束卷烟机的烟丝束形成单元41下面。

作为吸丝输送机构成的烟丝束形成单元41按图2通过一台吸丝鼓风机42驱动。

此外，锯齿式筛选器12配置了一个气动的后续筛选器43，该后续筛选器在最下的筛选级44下方接入锯齿式筛选器12中并作为由一个滤网46界定的风箱47构成。后续筛选器43按图2与循环空气系统37向滚动室36的流动面34供气的压力侧连接。为了补偿附加引入循环空气系统14中的筛选空气而建立一个补偿的空气平衡，旁路18连接在吸丝鼓风机42上。

在后续筛选器34下方设置了一个由一台螺旋输送器49和一个格斗轮闸门51组成的出料系统48。此外，锯齿式筛选器12在最下出料级44的范围内配置了一个与后续筛选器43对应的旋转式锤击辊52。为了识别故障(堵塞、错误调节等等)，在锯齿式筛选器12的范围内按图3设置了一个压差监视装置，即在该筛选器的上下端分别设置了一个压力传感器53和54，这两个传感器与一个差示压力计56连接。为了校正筛选参数，电动机58借助于一个控制单元57进行启动，以实现横流鼓风机13的转数的增加或减少。

此外，为了监视料筒27中的料位，一个熟知的传感器单元59与一个控制单元61连接，在料筒27内的不容许的料位波动的情况下，该控制单元启动一台电动机62，以便校正对锯齿式筛选器12装料的加料辊7的转数。

组装在卷烟机分配器内不断准备一股纤维状的在一个烟丝束形成轨道内传送的烟丝流的形成用的筛选系统的工作方式如下：

烟丝通过装料闸门1和预分配器4到达加料辊7的烟丝储料箱6，从该处起，用一个连续的烟丝流加入筛选系统，即配有陡坡输送齿的加料辊7在形成烟丝卷情况下把烟丝从烟丝储料箱6中耙出。为了达到加料辊7的均匀的敷设，通过叶片辊8刮掉多余的烟丝。通过监控辊的转数可在低于额定转数时停止机器，以免例如由于杂质引起损害。

位于加料辊7上的烟丝到达分离辊11的作用区，该分离辊通过粗的预分离把烟丝加速地送入锯齿式筛选器12中，且其转数根据烟丝破坏和所需的分离得出的折衷来进行调节，最好每分钟在800和900转之间的范围。

由于锯齿式筛选器12的特定形状，一方面烟丝流的轻的烟丝被向上运送，另一方面烟丝流产生一个垂直于主流进行的运动。因为流动断面是不均匀的，所以形成较高或较低风速的区域，这些区域使烟丝产生圆形运动即所谓的涡流滚动。按这种方式把烟丝流中含有的梗块分离出来并通过重力使之向下运动。轻的烟丝则在锯齿式筛选器12中重复地逐级向上运送。这个过程在每一个作为锯齿形构成的筛选级中进行。

从锯齿式筛选器12中掉下的梗块通过后续筛选器43借助于从循环空气系统37分出的筛选空气喷吹，从而使可能仍然附着在梗块上的较轻的烟丝返回到主气流中。

借助于布置在锯齿式筛选器12的下出口的锤击辊52抓住并粉碎可能存在的烟块。这个粉碎过程是通过锤击辊52的刺，对其周围的对应板的夹紧作用来实现的，即烟块被反时钟方向旋转的锤击辊52向里通过该锤击辊的缝隙拉伸并向下排出。

最终从锯齿式筛选器掉下的梗块到达出料系统48的螺旋输送器49中，该输送器把梗块沿纵向(垂直于绘图平面)通过整个分配器宽度运送到布置在其下方的格斗轮闸门51。

多余烟丝通过返回管23在筛选器上出口的真空区添加到剔除了全部不希望有的成分的烟丝流中，这种多余烟丝按熟知方式在吸丝输送机41的平衡区从离心敷设的烟丝条上去掉并用螺旋输送机21运走。这种多余烟丝按本发明方式通过格斗轮闸门22与多余烟丝流道19上方的压力侧从筛选回路的循环空气系统14中分出的运送空气汇合并流入返回管23中。

筛选后的并兼有多余烟丝的烟丝流到达烟丝/空气分离器16，在这里，烟丝和空气通过离心力和附壁效应进行分离，其中烟丝通过离心力沿着分离器16弯曲外侧64的外部几何形状运动，而空气则由于附壁效应贴合在管子本体66的圆柱形表面几何形状的内半径上。在分离边26进行空气和烟丝的最终分离，其中从烟丝分离出的空气重新输入横流鼓风机13，该鼓风机具有均匀的流动断面或在分配器的整个宽度(垂直于绘图平面)上具有均匀的速度分布。

在横流鼓风机13压力侧沿循环空气弯头17的外壁流动的循环空气流或筛选空气流的一部分通过旁路18抽出，用以补偿可能的泄漏和为了实现筛选器系统内的补偿的空气平衡。在抽出的空气量与由后续筛选器43输入筛选系统的空气量相等时，就可达到这个目的。这样就带来了另一个优点，即在按建议的方式抽出的空气中集中了烟草尘粒并被一起带走，所以筛选器回路中避免了尘粒富集。

富有烟丝尘粒的抽出空气按图2通过一根旁路管18连接到一个由吸丝鼓风机42驱动的吸丝回路的轴向旋风分离器67进行分离并把可再利用的烟丝末按未示出的方式返回卷烟过程。

通过烟丝/空气分离器16分离出的烟丝经格斗轮闸门28从筛选系统排出并按熟知的方式到达料筒27，烟丝从该处用取料辊32和锤击辊31以细分的形式经弯曲导向面33到达作为喷嘴料斗构成的、界定滚动室36的流动面34。借助于接入流动面34的、在图2中示意示出的循环空气系统37的鼓风输送管68、69、71在流动面34上在保持接近0毫巴的少许真空形式的理想压力情况下，朝烟丝束成形单元41方向产生一个紧贴的烟丝流化床流动，其高度按未示出的方式进行监控并在必要时通过按图2与二次空气吸入管73连接的循环空气系统37的调节单元72的调节来进行校正。

因为在吸丝输送时，在烟丝束成形单元41中需要一定的从滚动室36抽出的空气量，其中通过鼓风输送管68、69、71供给很少的空气量，或通过滤网盖39从滚动室抽出带灰尘的空气经过除尘器74，所以除了通过二次空气吸入管73输入的、通过调节单元72控制的空气量外，通过除尘器74除尘的空气被输入轴向旋风分离器67中，以及通过滚动室36的大气连接管76提供了空气流的进一步的补偿。

用77至81表示调节和保持最佳流动条件用的附加调节单元并用82和87表示监控压力情况的指示仪表。

在图4所示的分配器方案中，相同的或作用相同的零部件的参考号分别增加了100。

在这种结构型式中，图1的加料辊7被一条陡坡输送带107取代，该输送带从一个烟丝储料箱101取出烟丝、向上运送并借助分离辊111将烟丝转运到锯齿式筛选箱112的中间高度段上方的烟丝供料筒109中。

在烟丝束形成过程中，去掉的多余烟丝用一个螺旋输送器121送回到陡坡输送带107的烟丝储料箱106中。

陡坡输送带107的输送速度可按图3所示的方式根据料筒27中的烟丝料位进行控制。

                      参考符号一览表1   供料闸门2   耙辊3   耙辊4   预分配器6   烟丝储料箱7   加料辊8   浆叶辊9   供料筒11  分离辊12  锯齿式筛选器13  横流鼓风机14  循环空气系统16  烟丝/空气分离器17  循环空气弯头18  旁路19  多余烟丝通道21  螺旋输送器22  格斗轮23  返回管26  分离边27  料筒28  格斗轮闸门29  料筒出口31  锤击辊32  取料辊33  导向面34  流动面36  滚动室37  循环空气系统38  循环空气鼓风机39  滤网盖41  烟丝束形成单元42  吸丝鼓风机43  后续筛选器44  下出料级46  滤网47  空气箱48  出料系统49  螺旋输送机51  格斗轮闸门52  锤击辊53  压力传感器54  压力传感器56  差示压力计57  筛选单元58  电动机59  传感器单元61  控制单元62  电动机63  对置钢板64  分离器的外侧66  管子本体67  轴向旋风分离器68  鼓风输送管69  鼓风输送管71  鼓风输送管72  调节单元73  二次空气出口74  除尘器76  大气连通管77  调节单元78  调节单元79  调节单元81  调节单元82  指示仪表83  指示仪表84  指示仪表86  指示仪表87  指示仪表

Claims (19)

1.卷烟机的至少一个烟丝束的形成装置，该形成装置具有把计量和筛选的烟丝朝一个吸丝输送机引导的、形成烟丝/空气层的流动面传送的供料装置，其特征为，该供料装置相对于烟丝的输送方向具有一个在上游位于通向流动面(34)的计量装置(27)前面的筛选装置(12)。

2.按权利要求1的装置，其特征为，布置在作为料筒构成的计量装置(27)前面的筛选装置(12)作为基本上垂直取向的气动锯齿式筛选器构成。

3.按权利要求1或2的装置，其特征为，在锯齿式筛选器(12)和在取料辊(32)上方具有一个可变的料筒出口(29)的料筒(27)之间布置一个烟丝/空气分离器(16)。

4.按权利要求1至3任一项的装置，其特征为，作为附壁分离器构成的烟丝/空气分离器(16)和锯齿式筛选器(12)组装在一个通过调频的横流鼓风机(13)驱动的循环空气系统(14)中。

5.按权利要求1至4任一项的装置，其特征为，锯齿式筛选器(12)在最下面的出料级(44)下方配置了一个作为通过一个滤网(46)界定的空气箱(47)构成的气动后续筛选器(43)。

6.按权利要求5的装置，其特征为，后续筛选器(43)与一个循环空气系统(37)连接，该系统向形成烟丝/空气层的凹入流动面(34)供气。

7.按权利要求1至6任一项的装置，其特征为，锯齿式筛选器(12)的循环空气系统(14)设置了一个相对于循环空气的流动方向在横流鼓风机(13)的下游分接的旁路(18)。

8.按权利要求7的装置，其特征为，旁路(18)在循环空气系统(14)的一个循环空气弯头(17)的外半径的范围内接出。

9.按权利要求1至8任一项的装置，其特征为，在最下面的筛选器级(44)的范围内，锯齿式筛选器(12)配置了一个位于后续筛选器(43)对面的旋转式锤击辊(52)。

10.按权利要求1至9任一项的装置，其特征为，该筛选装置在锯齿式筛选器(12)的最上方筛选器级的范围内配置了一根接入循环空气系统(14)中的气动的多余烟丝返回管(23)。

11.按权利要求10的装置，其特征为，多余烟丝返回管(23)的运送空气在循环空气弯曲(17)的内半径范围内从锯齿式筛选器(12)的循环空气系统(14)中分接。

12.按权利要求1至11任一项的装置，其特征为，锯齿式筛选器(12)在中间高度段的范围内接入一个向下引的并借助于一个加料辊(7)可以装料的烟丝供料筒(9)。

13.按权利要求1至12任一项的装置，其特征为，横流鼓风机(13)的转数可根据锯齿式筛选器(12)中建立的压力差进行控制。

14.按权利要求13的装置，其特征为，监视压力差的差示压力计(56)与一个设置在锯齿式筛选器(12)最上方筛选级上面的测量点(53)连接并与一个设置在最下方筛选级(44)高度内的测量点(54)连接。

15.按权利要求1至14任一项的装置，其特征为，加料辊(7)的转数可根据料筒(27)内的烟丝料位进行控制。

16.按权利要求1至11任一项的装置，其特征为，锯齿式筛选器(112)通过一台陡坡输送带(107)从一个储料箱(106)取出的烟丝进行加料。

17.按权利要求16的装置，其特征为，陡坡输送带(107)与一个在中间高度段上方接入锯齿式筛选器(112)的烟丝供料筒(109)连接。

18.按权利要求16或17的装置，其特征为，去掉的多余烟丝通过一个螺旋输送器(121)返回陡坡输送带(107)的烟丝储料箱(106)中。

19.按权利要求16至18任一项的装置，其特征为，陡坡输送带(107)的输送速度可根据料筒(27)内的烟丝料位进行控制。

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