PL230013B1 - Sposób i urządzenie do cięcia materiałów filtracyjnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do cięcia materiałów filtracyjnych.

W przemyśle tytoniowym w szczególności w maszynach do produkcji filtrów wielosegmentowych stosowanych w papierosach istnieje potrzeba podawania wielu różnych segmentów filtrowych z wielu urządzeń zasilających. W obrębie znanych urządzeń zasilających segmentami znajdują się urządzenia do podawania zestawów segmentów filtrowych, przy czym jeden zestaw segmentów powstaje przez pocięcie jednej sztabki filtrowej przemieszczanej na transporterze bębnowym przy użyciu głowicy tnącej wyposażonej w noże krążkowe.

W stanie techniki znane są systemy cięcia materiałów filtracyjnych na segmenty, w szczególności sztabek filtrowych na segmenty stosowane w filtrach segmentowych, w których stosuje się szereg pojedynczych segmentów o różnych własnościach fizycznych. W stanie techniki wykorzystuje się zespoły noży krążkowych wykonanych w szczególności ze stali.

Przykładowo w polskim zgłoszeniu patentowym P.394994 przedmiotem zgłoszenia jest odłączalna głowica tnąca do urządzenia do podawania segmentów filtrowych wyposażonego w transporter bębnowy posiadający rowki do poprzecznego przemieszczania sztabek filtrowych, wyposażona w noże krążkowe usytuowane w zespołach nożowych zamocowanych w korpusie głowicy.

W polskim zgłoszeniu patentowym P.395519 przedmiotem zgłoszenia jest płaszcz prowadzący segmenty filtrowe do urządzenia do podawania segmentów filtrowych wyposażonego w transporter bębnowy posiadający rowki do poprzecznego przemieszczania sztabek filtrowych i głowicę tnącą posiadającą wiele noży krążkowych zamocowanych w korpusie głowicy, charakteryzujący się tym, że ma jednolitą zasadniczo cylindryczną powierzchnię prowadzącą sztabki filtrowe. Ponadto ma wiele szczelin dla noży krążkowych głowicy tnącej.

Z patentu GB 1043706 znana jest odłączalna głowica tnąca wyposażona w kilka noży krążkowych zamocowanych na wałkach nożowych.

W znanych systemach cięcia sztabek filtrowych nie stosuje się wymuszonych systemów chłodzenia, ponieważ noże krążkowe wykonane ze stali dobrze oddają ciepło do powietrza o temperaturze otoczenia. Niemniej w toku prac badawczych nad zwiększeniem szybkości cięcia pojawiły się trudności z utrzymaniem jakości powierzchni cięcia, przy czym jakość powierzchni cięcia zostaje głównie obniżona przez jej nadtapianie. Trudności te wystąpiły w szczególności w przypadku zastosowania noży krążkowych wykonanych z węglika wolframu. Podobne trudności wystąpiły w przypadku zastosowania materiałów filtracyjnych osiowo nieściśliwych o dużej twardości oraz materiałów o temperaturze topnienia rzędu 60°C. Celem wynalazku jest rozwiązanie problemów występujących przy cięciu materiału filtracyjnego z dużą szybkością.

Istotą wynalazku jest sposób cięcia materiałów filtracyjnych w przemyśle tytoniowym, w którym za pomocą transportera bębnowego wyposażonego na swoim obwodzie w rowki podaje się materiał filtracyjny w postaci sztabek filtracyjnych do zespołu noży krążkowych, tnie się sztabki filtracyjne na segmenty w rowkach transportera bębnowego w obszarze pod płaszczem prowadzącym sztabki filtrowe za pomocą noży krążkowych charakteryzujący się tym, że chłodzi się noże krążkowe w obszarze za płaszczem prowadzącym.

Ponadto istotą wynalazku jest sposób charakteryzujący się tym, że noże krążkowe chłodzi się do temperatury z zakresu od 5 do 25°C, korzystnie z zakresu 15 do 25°C, a najkorzystniej z zakresu od 20 do 25°C.

Ponadto istotą wynalazku jest sposób charakteryzujący się tym, że noże krążkowe chłodzi się sprężonym powietrzem, wodą ciekłym azotem.

Ponadto noże krążkowe chłodzi się czynnikiem chłodzącym w obiegu zamkniętym.

Ponadto noże krążkowe chłodzi się czynnikiem chłodzącym w obiegu otwartym.

Ponadto istotą wynalazku jest urządzenie do cięcia materiałów filtracyjnych w przemyśle tytoniowym zawierające zespół noży krążkowych zaopatrzony w płaszcz prowadzący sztabki filtracyjne do prowadzenia sztabek filtrowych przemieszczanych w rowkach transportera bębnowego charakteryzujące się tym, że w obszarze za płaszczem prowadzącym znajduje się głowica chłodząca obniżająca temperaturę noży krążkowych za pomocą czynnika chłodzącego.

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że głowica chłodząca zawiera co najmniej jedną dyszę nadmuchową czynnika chłodzącego dla każdego noża krążkowego.

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że głowica chłodząca zawiera dwie dysze nadmuchowe czynnika chłodzącego po dwóch stronach noża krążkowego.

PL 230 013 B1

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że dysze czynnika chłodzącego usytuowane są zasadniczo prostopadle do powierzchni noża krążkowego.

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że dysze czynnika chłodzącego usytuowane są tuż przy krawędziach tnących.

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że głowica chłodząca pracuje w układzie otwartym.

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że głowica chłodząca pracuje w układzie zamkniętym.

Istotą wynalazku jest także urządzenie charakteryzujące się tym, że głowica chłodząca to blok chłodzenia powietrzem, wodą ciekłym azotem.

Istotą wynalazku jest także urządzenie charakteryzujące się tym, że co najmniej do jednego noża krążkowego z zespołu noży krążkowych przyporządkowany jest czujnik temperatury.

Istotą wynalazku jest również urządzenie charakteryzujące się tym, że zespół noży krążkowych zawiera noże krążkowe z węglika wolframu.

Zaletą sposobu i urządzenia według wynalazku jest prostota konstrukcji pozwalająca na prowadzenie cięcia materiału filtracyjnego z dużymi prędkościami bez pogarszania własności fizycznych materiału filtracyjnego.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do cięcia materiałów filtracyjnych według wynalazku;

Fig. 2 przedstawia schematycznie widok na głowicę chłodzącą w konfiguracji otwartej;

Fig. 3 przedstawia schematycznie widok na głowicę chłodzącą w konfiguracji zamkniętej.

Na fig. 1 przedstawiono schematycznie przykład wykonania wynalazku w widoku od przodu tzn. jak dla operatora. Na rysunku pokazano transporter bębnowy 1 zamocowany na płycie 2 poniżej zasobnika 3. Transporter bębnowy 1 w rowkach 4 na obwodzie 5 przenosi sztabki filtrowe 6 pobrane z zasobnika 3 w obszar pracy zespołu 7 noży krążkowych 8. Sztabki filtrowe 6 wprowadzane są w przestrzeń pomiędzy transporterem bębnowym 1 a płaszczem prowadzącym 12, gdzie poddawane są cięciu przy pomocy noży krążkowych 8. Noże krążkowe 8 są usytuowane swoimi osiami obrotu 9 równolegle do osi obrotu 10 transportera bębnowego 1, przy czym ich krawędzie tnące 11 przechodzą przez płaszcz prowadzący 12, aby umożliwić cięcie sztabek 6 w rowkach 4. Noże krążkowe 8 znajdują się częściowo w obszarze chłodzenia 15 oznaczonym linią przerywaną usytuowanym za płaszczem prowadzącym 12. W obszarze chłodzenia 15 znajdują się elementy chłodzące 16 głowicy chłodzącej 17 korzystnie wykonanego z aluminium, przy czym do każdego noża przyporządkowany jest co najmniej jeden element chłodzący 16. Elementy chłodzące 16 są elementami dostarczającymi czynnik chłodzący do obszaru chłodzenia 15. Elementy chłodzące 16 mogą być przykładowo dyszami sprężonego powietrza lub gazu, mogą dostarczać również inny czynnik chłodzący. Można przewidzieć chłodzenie głowicy chłodzącej 17 również przy użyciu wody lodowej tzn. wody z dodatkami obniżającymi jej punkt zamarzania poniżej 0°C. W głowicy chłodzącej umieszczone są także czujniki temperatury 18, przy czym w głowicy chłodzącej przewidziany jest co najmniej jeden czujnik temperatury 18 przy jednym z noży krążkowych 8. Fig. 2 przedstawia schematyczny widok na noże krążkowe 8 i głowicę chłodzącą 17 od strony transportera bębnowego 1.

Noże krążkowe 8 w czasie pracy urządzenia tną sztabki filtrowe na segmenty, a ich krawędzie tnące i obrzeże nagrzewają się do temperatury zależnej od rodzaju ciętego materiału filtrowego. W celu stabilizowania temperatury noży krążkowych 8, w strefie chłodzenia 15 przewidziane zostały elementy chłodzące 16 usytuowane we fragmentach 19 głowicy chłodzącej 17 obejmujących lub sąsiadujących z częścią powierzchni noży krążkowych 8. Czynnik chłodzący będzie dopływał do chłodzonych noży 8 w szczelinach 13 między fragmentami 19 głowicy chłodzącej 17 a nożami krążkowymi 8. Zadaniem głowicy 17 jest stabilizowanie temperatury noży krążkowych w czasie ich pracy. Głowica chłodząca 17 pełni rolę wymiennika ciepła, do którego poprzez dopływy 21 doprowadzany jest czynnik chłodzący ze źródła 20 czynnika chłodzącego służącego również jako układ przygotowania tzn. ochładzania i sprężania czynnika chłodzącego. Możliwy jest otwarty układ chłodzenia pokazany na fig. 2, w którym czynnik chłodzący przykładowo sprężone powietrze o niskiej temperaturze trafia do otoczenia. Możliwy jest również układ chłodzący w konfiguracji zamkniętej pokazany na fig. 3, w którym czynnik chłodzący jest doprowadzany dopływami 21 do dysz 16. Natomiast ogrzany czynnik chłodzący jest odprowadzany ze szczelin 13 odpływami 22 do źródła 20 czynnika chłodzącego, który to czynnik nie zostaje uwolniony do atmosfery.

PL 230 013 B1

Z uwagi na koszty korzystnym przykładem wykonania wynalazku jest układ o obiegu zamkniętym czynnika chłodzącego.

W korzystnych przykładach wykonania czynnikami chłodzącymi mogą być na przykład sprężone powietrze, woda, ciekły azot.

W trakcie prac badawczych nieoczekiwanie zaobserwowano, iż schłodzenie noży krążkowych z węglika wolframu do temperatury 25°C przynosi korzystne skutki dla jakości procesu cięcia materiału filtracyjnego.

W czasie prowadzonych prac okazało się, że jest możliwe stabilizowanie temperatury noży w zakresie od 5°C do 25°C. Korzystnie utrzymywano temperaturę w zakresie od 15°C do 25°C, a najkorzystniej w zakresie od 20°C do 25°C.

Claims (1)

1. Zastrzeżenia patentowe

   Sposób cięcia materiałów filtracyjnych w przemyśle tytoniowym, w którym:

   za pomocą transportera bębnowego wyposażonego na swoim obwodzie w rowki podaje się materiał filtracyjny w postaci sztabek filtracyjnych do zespołu noży krążkowych; tnie się sztabki filtracyjne na segmenty w rowkach transportera bębnowego w obszarze pod płaszczem prowadzącym sztabki filtrowe za pomocą noży krążkowych; znamienny tym, że chłodzi się noże krążkowe (8) w obszarze (15) za płaszczem prowadzącym (12).

   Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że noże krążkowe (8) chłodzi się do temperatury z zakresu od 5 do 25°C, korzystnie z zakresu 15 do 25°C, a najkorzystniej z zak resu od 20 do 25°C.

   Sposób według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że noże krążkowe (8) chłodzi się czynnikiem chłodzącym wybranym z grupy obejmującej: sprężone powietrze, wodę, ciekły azot.

   Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 3, znamienny tym, że noże krążkowe (8) chłodzi się czynnikiem chłodzącym w obiegu zamkniętym.

   Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 3, znamienny tym, że noże krążkowe (8) chłodzi się czynnikiem chłodzącym w obiegu otwartym.

   Urządzenie do cięcia materiałów filtracyjnych w przemyśle tytoniowym zawierające zespół noży krążkowych zaopatrzony w płaszcz prowadzący sztabki filtracyjne do prowadzenia sztabek filtrowych przemieszczanych w rowkach transportera bębnowego, znamienne tym, że w obszarze (15) za płaszczem prowadzącym (12) znajduje się głowica chłodząca (17) obniżająca temperaturę noży krążkowych (8) za pomocą czynnika chłodzącego.

   Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że głowica chłodząca (17) zawiera co najmniej jedną dyszę (16) nadmuchową czynnika chłodzącego dla każdego noża krążkowego (8). Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że głowica chłodząca (17) zawiera dwie dysze (16) nadmuchowe czynnika chłodzącego po dwóch stronach noża krążkowego (8). Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że dysze (16) czynnika chłodzącego usytuowane są zasadniczo prostopadle do powierzchni noża krążkowego (8).

   Urządzenie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 7 do 9, znamienne tym, że dysze (16) czynnika chłodzącego usytuowane są tuż przy krawędziach tnących (11).

   Urządzenie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 6 do 10, znamienne tym, że głowica chłodząca (17) pracuje w układzie otwartym.

   Urządzenie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 6 do 10, znamienne tym, że głowica chłodząca (17) pracuje w układzie zamkniętym.

   Urządzenie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 6 do 12, znamienne tym, że głowica chłodząca (17), to blok chłodzenia powietrzem, wodą ciekłym azotem.

   Urządzenie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 6 do 13, znamienne tym, że co najmniej do jednego noża krążkowego (8) z zespołu (7) noży krążkowych (8) przyporządkowany jest czujnik temperatury (18).

   Urządzenie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 6 do 14, znamienne tym, że zespół (7) noży krążkowych (8) zawiera noże krążkowe (8) z węglika wolframu.