RU2155528C2 - Способ и установка для автоматической и непрерывной пневматической подачи табака - Google Patents

Abstract

Установка с непрерывным пневмотранспортом табака, в которой автоматически регулируется количество табака, подаваемого в систему пневмотранспорта, и автоматически контролируется скорость движения табака в системе пневмотранспорта. В системе управления установки имеется несколько программируемых логических контроллеров, которые на основании данных о скорости движения табака и количестве табака, имеющегося в данный момент в сигаретной машине, определяют количество табака, которое в этот момент необходимо в нее подать. Система управления обеспечивает необходимую коррекцию расхода воздуха и скорости движения табака в пневмомагистрали путем регулирования количества табака, подаваемого в систему пневмотранспорта, и расхода воздуха, необходимого для непрерывного перемещения табака. Обеспечивает непрерывное перемещение табака с постоянной скоростью путем соответствующего регулирования соединенного с источником вакуума клапана, который регулирует расход воздуха в пневмомагистрали, что обеспечивает минимальный уровень измельчения и ухудшения качества табака в системе пневмотранспорта. 3 c. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе для непрерывной подачи материала на установку для его обработки и, в частности, к установке и способу для автоматической и непрерывной пневматической подачи резаного табака в машину для изготовления сигарет.

В настоящее время существуют различные хорошо известные системы пневмотранспорта для перемещения табака из одного места в другое, в частности системы для перемещения табака из загрузочного устройства или из какого-либо закрытого контейнера в машину для изготовления сигарет, называемую также сигаретной машиной. Одна из таких систем в виде установки и способа подачи табака из загрузочного устройства в сигаретную машину описана в патенте EP 0317504 A1. Однако использование известных систем сопряжено в настоящее время с определенными проблемами, связанными с необходимостью поддержания на постоянном уровне скорости движения перемещаемого потоком воздуха табака и стремлением избежать неоправданных остановок и повторных включений системы пневмотранспорта при полном заполнении табаком питающих бункеров сигаретных машин. Обычно в известных системах питающий бункер сигаретной машины начинает заполняться табаком по сигналу, говорящему о том, что уровень табака в бункере находится на нижнем пределе. При получении такого сигнала в магистрали системы пневмотранспорта создается вакуум, под действием которого табак перемещается из загрузочного устройства в питающий бункер машины. Для создания в магистрали системы пневмотранспорта необходимого вакуума используется один источник вакуума, который работает при постоянном давлении. На установках с несколькими сигаретными машинами, пустые бункера которых требуется постоянно заполнять табаком, скорость перемещения табака и давление в магистрали системы пневмотранспорта могут изменяться в очень широких пределах. Кроме того, по заполнении питающего бункера одной из машин источник, создающий в подводящей магистрали вакуум, выключается, а движение табака, который до этого транспортировался по этой магистрали, прекращается на время до повторного включения источника вакуума по сигналу, поступающему от другой сигаретной машины, в которую требуется подать дополнительное количество табака. Изменение скорости движения табака или подъем и падение давления в магистрали системы пневмотранспорта приводят к измельчению, распылению и снижению набивочного качества табака, поступающего в сигаретную машину. Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что в настоящее время существует необходимость в создании такой системы пневмотранспорта табака, которая могла бы обеспечить автоматическое регулирование количества табака, поступающего в систему пневмотранспорта, и скорости движения табака в этой системе.

Задачей настоящего изобретения является решение указанных выше проблем и создание системы, обеспечивающей возможность регулирования как количества поступающего в систему пневмотранспорта табака, так и скорости, с которой табак движется в этой системе.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в достижении минимального уровня измельчения и ухудшения качества табака в системе пневмотранспорта.

Для решения этих задач в настоящем изобретении предлагаются установка и способ, которые обеспечивают автоматическое регулирование количества табака, поступающего из загрузочного устройства в магистраль системы пневмотранспорта, и скорости движения табака в ней.

В соответствии с изобретением установка для непрерывной подачи табака из загрузочного устройства по крайней мере в одну сигаретную машину включает: подающий вибролоток, который соединен с загрузочным устройством и расположен под его разгрузочным отверстием и имеет выходное устройство, которое содержит по крайней мере одно отверстие и расположенный над ним подвижный плоский затвор, первый поворотный воздушный шлюзовой затвор, расположенный под плоским затвором, первый циклон, соединенный по крайней мере с одной сигаретной машиной, пневмомагистраль, соединяющую воздушный шлюзовой затвор со вторым циклоном и этот циклон с источником вакуума, первый ультразвуковой датчик уровня, установленный в сигаретной машине, первый контроллер, функционально связанный с датчиком уровня и плоским затвором.

Установка по изобретению также включает: первый датчик расхода, установленный в пневмомагистрали между вторым циклоном и источником вакуума и измеряющий скорость воздуха в этой магистрали, регулирующий расход клапан, установленный в пневмомагистрали между вторым циклоном и источником вакуума, второй контроллер, функционально связанный с регулирующим расход клапаном и первым датчиком расхода.

Установка по изобретению, кроме того, включает второй датчик расхода, установленный до воздушного шлюзового затвора в пневмомагистрали и функционально связанный со вторым контроллером.

В одном из вариантов выполнения изобретения загрузочное устройство установки содержит: несколько разрыхляющих спрессованный табак стержней и ленточный транспортер, расположенные у одного из концов загрузочного устройства, второй ультразвуковой датчик уровня, который установлен над подающим вибролотком, третий контроллер, функционально связанный с разрыхляющими спрессованный табак стержнями, ленточным транспортером и вторым датчиком уровня.

При этом подающий вибролоток установки имеет в поперечном сечении V-образную форму и состоит из первой и второй наклоненных вниз стенок.

Установка по изобретению также имеет второй поворотный воздушный шлюзовой затвор, расположенный между первым циклоном и по крайней мере одной сигаретной машиной.

Установка по изобретению также включает четырехкаскадный аспиратор, установленный между первым поворотным воздушным шлюзовым затвором и первым циклоном и оборудованный расположенным непосредственно перед ним вторым циклоном, из которого табак поступает в аспиратор и которой сообщается с источником вакуума.

Установка оснащена еще третьим поворотным воздушным шлюзовом затвором, расположенным между вторым циклоном и аспиратором.

При этом в предложенной установке количество поступающего в первый поворотный воздушный шлюзовой затвор табака составляет около 20 фунтов в минуту, а расход воздуха, проходящего через первый поворотный воздушный шлюзовой затвор, составляет около 275 стандартных кубических футов в минуту.

Предпочтительно для предложенной установки иметь диаметр пневмомагистрали около 5 дюймов.

В установке по изобретению плоский затвор приводится в движение с помощью пневмоцилиндра, причем в ней предусмотрен линейный датчик перемещений, функционально связанный с плоским затвором.

В соответствии с изобретением предлагается также установка для непрерывной подачи табака из загрузочного устройства не в одну, а в две сигаретные машины, включающая: устройство для подачи табака из загрузочного устройства в подающий вибролоток, который имеет первое и второе разгрузочные отверстия, закрываемые перемещающимися относительно них соответственно первым и вторым плоскими затворами, первый воздушный шлюзовой затвор, расположенный под первым отверстием, и второй воздушный шлюзовой затвор, расположенный под вторым отверстием, первую и вторую сигаретные машины, пневмомагистраль, соединяющую первый воздушный шлюзовой затвор с первой сигаретной машиной и второй воздушный шлюзовой затвор со второй сигаретной машиной и соединенную с источником вакуума, устройства для измерения уровня табака в каждой сигаретной машине и первый контроллер, функционально связанный с устройствами для измерения уровня и с первым и вторым плоскими затворами.

В установке по изобретению для двух сигаретных машин предусмотрены первый циклон, соединенный с первой сигаретной машиной и сообщающийся с первым воздушным шлюзовым затвором, и второй циклон, соединенный со второй сигаретной машиной и сообщающийся со вторым воздушным шлюзовым затвором.

В этой же установке устройство для подачи табака из загрузочного устройства включает: несколько разрыхляющих спрессованный табак стержней и ленточный транспортер, которые расположены у одного из концов загрузочного устройства, ультразвуковой датчик уровня, установленный над подающим вибролотком, третий контроллер, функционально связанный с разрыхляющими спрессованный табак стержнями, ленточным транспортером и датчиком уровня.

Кроме того, в установке предусмотрены устройство для измерения скорости воздуха в пневмомагистрали, регулирующий расход клапан, установленный в пневмомагистрали, и второй контроллер, функционально связанный с устройством для измерения расхода и регулирующим расход клапаном.

При этом целесообразно использовать в установке в качестве устройства для измерения расхода установленный в пневмомагистрали датчик расхода.

Предложенный по изобретению способ непрерывного перемещения табака из загрузочного устройства в сигаретную машину заключается в том, что табак подают из загрузочного устройства в подающий лоток, из него в воздушный шлюзовой затвор, причем подача начинается при определенном заданном уровне табака в сигаретной машине, табак непрерывно перемещают системой пневмотранспорта через пневмомагистраль от воздушного шлюзового затвора в сигаретную машину и регулируют количество табака, проходящего через пневмомагистраль, путем измерения скорости потока воздуха в пневмомагистрали и открытия и закрытия по результатам этих измерений регулирующего расход клапана.

Измерение уровня табака в сигаретной машине осуществляют с помощью ультразвукового датчика уровня.

Стадия подачи табака в подающий лоток согласно способу по изобретению включает: измерение толщины слоя находящегося в подающем лотке табака с помощью ультразвукового датчика уровня и включение в работу направляющего табак в подающий лоток ленточного транспортера, которое происходит в определенный момент в зависимости от измеренной толщины слоя находящегося в лотке табака.

Стадия подачи табака из загрузочного устройства включает также: открытие и закрытие плоского затвора в зависимости от результатов измерения толщины слоя табака ультразвуковым датчиком уровня, перемещение табака под действием собственного веса из подающего лотка в пневмомагистраль, которое происходит в зависимости от открытия и закрытия плоского затвора, причем выходное отверстие подающего лотка, из которого табак ссыпается в воздушный шлюзовой затвор, открывается и закрывается принудительно перемещающимся относительно него плоским затвором.

Предлагаемые установка и способ предусматривают, таким образом, использование первого датчика расхода, установленного в магистрали загрузочного устройства, и второго датчика расхода, установленного в циклоне сигаретной машины. Датчики расхода функционально связаны с регулирующим расход клапаном и используются вместе с ним для регулирования скорости воздуха в магистрали и, как следствие этого, скорости перемещаемого воздухом табака. Содержащийся в загрузочном устройстве табак проходит через плоский затвор и попадает в воздушный шлюзовой затвор, который рассеивает табак в потоке воздуха. Обработка сигналов от датчиков расхода осуществляется с помощью программируемых логических контроллеров (ПЛК), которые управляют работой регулирующего расход клапана и поддерживают на постоянном уровне скорость перемещаемого системой пневмотранспорта табака. ПЛК используются также для обработки сигнала от установленного на сигаретной машине датчика уровня и управления плоским затвором загрузочного устройства для регулирования количества табака, поступающего из загрузочного устройства в перемещающий его по системе пневмотранспорта поток воздуха.

Ниже настоящее изобретение более подробно поясняется на примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых для обозначения различных деталей использован принцип сквозной нумерации и на которых показаны:
на фиг. 1 - общий вид всей предлагаемой в настоящем изобретении установки для непрерывного пневмотранспорта табака,
на фиг. 2 - общий вид загрузочного устройства для подачи табака в установку по фиг. 1,
на фиг. 3 - вид сверху изображенного на фиг. 2 загрузочного устройства,
на фиг. 4 - вид спереди изображенного на фиг. 3 загрузочного устройства,
на фиг. 5 - вид снизу одного из узлов изображенного на фиг. 3 загрузочного устройства,
на фиг. 6 - изображение в увеличенном масштабе сепаратора и машины для изготовления сигарет установки по фиг. 1,
на фиг. 7 - схематичное изображение программируемого контроллера, который обеспечивает автоматический контроль скорости воздуха в пневмосистеме,
на фиг. 8 - схематичное изображение программируемого контроллера, который обеспечивает автоматический контроль количества табака, выгружаемого из загрузочного устройства на подающий вибролоток,
на фиг. 9 - схематичное изображение программируемого контроллера, который обеспечивает автоматический контроль расхода табака в магистрали системы пневмотранспорта, и
на фиг. 10 - вид сверху альтернативного варианта выполнения предлагаемой в изобретении установки с непрерывным пневмотранспортом табака, в которой отсутствует аспиратор.

Предлагаемая в настоящем изобретении установка 10 для автоматического и непрерывного перемещения табака схематично показана на фиг. 1. Установка 10 состоит из нескольких отдельных секций. Первой из этих секций является секция 30 подачи табака, в которой имеется загрузочное устройство 29 и подающий вибролоток 34, который рассеивает поступающий в него из загрузочного устройства 29 табак и регулирует количество табака, поступающего в магистраль 12, через которую прокачивается воздух. Табак, который в определенном количестве отбирается из загрузочного устройства 29, перемещается по магистрали 12 под действием создаваемого в ней вакуума в сепаратор 50, который состоит из циклона 52 и каскадного аспиратора 54. Циклон 52 предназначен для отделения табака от имеющего высокую скорость потока воздуха с минимальным повреждением табака и подачи отделенного от воздуха табака в каскадный аспиратор 54. Каскадный аспиратор 54 предназначен для отделения от листовой или волокнистой части табака наиболее тяжелых его частиц, в частности главных и средних жилок и другой относительно тяжелой табачной мелочи. Из каскадного аспиратора 54 легкие по весу частицы табака подаются на установку 70 для изготовления сигарет, которая состоит из циклона 71 и сигаретной машины 80, в которой имеется расположенный над ней питающий бункер 72 для хранения табачного листа. Табак в бункер 72 поступает из циклона 71. Суммарное расстояние, которое проходит табак от загрузочного устройства 29 до бункера 72 сигаретной машины, колеблется от нескольких метров при расположении отдельных установок рядом друг с другом до нескольких сотен метров при монтаже этих установок в разных удаленных друг от друга местах табачной фабрики. Работу всей показанной на фиг. 1 установки 10 с пневмотранспортом табака контролируют несколько программируемых логических контроллеров (ПЛК) 100, 101 и 102, которые непрерывно определяют потребности установки и увеличивают или уменьшают расход воздуха в магистрали 12 и увеличивают или уменьшают количество табака, подаваемого в систему пневмотранспорта, в зависимости от того, с какой скоростью работают сигаретные машины 80.

На фиг. 2 показан общий вид выполненной в соответствии с настоящим изобретением секции 30 для подачи табака, в которой имеется заполненное резаным табаком загрузочное устройство 29, из которого табак медленно ссыпается в подающий вибролоток 34. В загрузочном устройстве 29 могут находиться в разных количествах или в разных соотношениях различные образующие табачную смесь виды табака, например крупнолистный табак, резаный табак, восстановленный табак и другие разновидности листового табака. Как показано на фиг. 2, в конце загрузочного устройства 29 расположены стержневые разрыхлители 39, которые разрыхляют спрессованную массу табака и отделяют от нее отдельные частицы табака, которые свободно падают вниз в подающий вибролоток 34. Вдоль нижней стенки загрузочного устройства проходит ленточный транспортер 38, который перемещает спрессованный табак из задней части загрузочного устройства к стержневым разрыхлителям 39. В передней части загрузочного устройства 29 имеется разгрузочное отверстие, через которое отделенные от массы спрессованного табака частицы непрерывно ссыпаются в подающий вибролоток 34.

В передней части загрузочного устройства 29 над подающим вибролотком 34 расположен показанный на фиг. 1 ультразвуковой датчик 33 уровня, который измеряет толщину слоя табака в подающем вибролотке 34. Датчик 33 уровня выполнен в виде ультразвукового излучателя/приемника, который измеряет толщину слоя табака и контролирует скорость ленточного транспортера 38 путем его остановки или включения, увеличивая или уменьшая количество табака в подающем вибролотке 34. Наличие ультразвукового датчика 33 уровня надежно обеспечивает контролируемое и устойчивое поступление табака в подающий вибролоток 34 из расположенного над ним загрузочного устройства 29. Для измерения слоя табака в подающем вибролотке 34 можно использовать и другие известные в технике средства, такие как оптические датчики, датчики сенсорного типа и т.п. Датчик уровня определяет расход резаного табака, поступающего из загрузочного устройства 29 в систему перемещения табака и препятствует переполнению подающего вибролотка 34 падающим на него из загрузочного устройства 29 табаком. Сигналы, вырабатываемые датчиком 33, подаются в ПЛК 101, который в зависимости от измеренной толщины слоя табака в подающем вибролотке и контролирует скорость установленного в загрузочном устройстве 29 ленточного транспортера 38 и работу стержневых разрыхлителей 39. Вдоль нижней стенки загрузочного устройства расположен еще один ленточный транспортер (не показан), который перемещает табак из задней части загрузочного устройства 29 в его открытую переднюю часть, в которой расположены разрыхляющие спрессованный табак стержни 39.

Предлагаемый в настоящем изобретении подающий вибролоток 34 оборудован двумя - первым и вторым - плоскими затворами 31, 32. Подающий вибролоток 34 имеет V-образную форму и образован, как показано на фиг. 2, 3 и 4, первой и второй наклонными стенками 35 и 36. Подающий вибролоток 34 функционально связан с электровибратором 37, под действием которого наклоненные в противоположные стороны стенки лотка совершают колебания, а находящийся в лотке табак перемещается по его стенкам 35 и 36 вниз к выполненным в них разгрузочным отверстиям 31a и 32a соответственно, которые закрыты сверху плоскими затворами 31, соответственно 32. Через отверстия 31a и 32a табак ссыпается в воздушные шлюзовые затворы 41 и 42, в качестве которых можно использовать поворотные воздушные шлюзовые затворы, выпускаемые фирмой KICE Inc. Плоские затворы 31 и 32 открываются и закрываются в зависимости от количества табака, которое необходимо подать в сигаретную машину 80 или в другие соединенные с воздушными шлюзовыми затворами 41 и 42 сигаретные машины. Плоские затворы 31 и 32 открывают и закрывают расположенные над воздушными шлюзовыми затворами 41 и 42 отверстия 31a и 32a и увеличивают или уменьшают расход табака в системе 10. Например, увеличение количества табака, которое необходимо подать в сигаретную машину 80, осуществляется путем открытия плоского затвора 31 и увеличения тем самым количества табака, подаваемого в воздушный шлюзовой затвор и поступающего из него по системе пневмотранспорта в машину 80.

Подающий вибролоток 34, который соединен с питающими бункерами 72 двух сигаретных машин, обеспечивает возможность подачи табака из каждого загрузочного устройства 29 в две отдельные сигаретные машины. В одном из предпочтительных вариантов производительность подающего вибролотка 34 составляет около 40 фунтов табака в минуту, что позволяет обеспечить одновременную подачу около 20 фунтов табака в минуту в каждую из двух соединенных с таким вибролотком сигаретных машин. В этом случае объемный расход табака, перемещаемого через поворотный воздушный шлюзовой затвор 41 или 42, составляет около 275 стандартных кубических футов в минуту, а расход транспортируемого табака в сигаретной машине 80 составляет приблизительно от 4000 до 4500 стандартных кубических футов в минуту. Диаметр трубопровода магистрали 12 на этом участке системы пневмотранспорта табака составляет около 5 дюймов.

Как показано на фиг. 3, подающий вибролоток 34 состоит из двух наклонных половин, одна из которых образована наклонной стенкой 35, в которой предусмотрено разгрузочное отверстие 31a, а другая - наклонной стенкой 36, в которой предусмотрено второе разгрузочное отверстие 32a. Под действием разрыхляющих спрессованный табак стержней 39 и ленточного транспортера 38 табак из загрузочного устройства 29 ссыпается вниз в подающий вибролоток 34 равномерно по всей его ширине. Плоский затвор 31, показанный на фиг. 5, функционально соединен с пневмоцилиндром 43, в котором имеется линейный датчик 44, измеряющий положение штока пневмоцилиндра 43 и вырабатывающий соответствующий сигнал, который подается в ПЛК 102, который управляет работой системы с обратной связью, в которую входят датчик 75 уровня, установленный на сигаретной машине 80, и плоский затвор 31 загрузочного устройства 29. Плоский затвор 31 открывает и закрывает отверстие 31a, через которое табак подается в воздушный шлюзовой затвор 41, регулируя тем самым количество табака, поступающего в магистраль 12 системы пневмотранспорта табака, и поддерживая на постоянном уровне расход и скорость перемещаемого по этой магистрали табака. Работа плоского затвора 31 или 32 непосредственно контролируется датчиком 75 уровня, установленным в питающем бункере 72 сигаретной машины. Выполненный в соответствии с настоящим изобретением питающий бункер 72 обеспечивает непрерывную подачу табака в сигаретную машину 80. Ультразвуковой датчик 75 уровня, расположенный в питающем бункере 72 сигаретной машины, фиксирует фактический уровень табака, находящегося непосредственно в сигаретной машине 80. Оптимальный уровень табака в сигаретной машине 80 определяется заранее и закладывается в программу, по которой работает ПЛК 102. Датчик 75 уровня непрерывно измеряет уровень табака в сигаретной машине 80 и управляет приводом плоского затвора 31, меняя его положение в зависимости от измеренного уровня. Для увеличения уровня табака в сигаретной машине 80 необходимо соответствующим образом увеличить и степень открытия плоского затвора 31. В тот момент, когда сигаретная машина 80 оказывается полностью заполненной табаком, плоский затвор 31 закрывается. Измерение уровня табака в сигаретной машине 80 и управление системой осуществляются таким образом, что после полного закрытия плоского затвора 31 весь оставшийся в магистрали 12 табак перемещается потоком воздуха в незаполненный до конца питающий бункер 72 сигаретной машины.

На вход ПЛК 102 поступают сигналы, характеризующие положения плоских затворов 31 и 32, а также другие сигналы, которые так или иначе связаны с непрерывным движением потока табака в магистрали 12 системы пневмотранспорта табака. Как показано на фиг. 1, в магистрали 12 до подающего вибролотка 34 установлен датчик 45 расхода, который измеряет расход воздуха в магистрали 12. Кроме того, за установленным над аспиратором циклоном 52 расположен еще один датчик 53 расхода, который измеряет скорость воздуха после его прохождения через сепаратор 50. В магистрали 12, которая приходит к источнику вакуума, установлен имеющий плавную характеристику регулирующий расход клапан 51, который контролирует давление и скорость воздуха в системе 10. Управление регулирующим расход клапаном 51 осуществляется программируемым логическим контроллером 100, который вычисляет необходимую настройку клапана 51 в зависимости от сигналов датчиков 53 и 45 расхода и оптимально поддерживает непрерывную с постоянной скоростью подачу табака в сигаретную машину. В качестве регулирующего расход клапана 51 можно использовать стандартный управляемый клапан типа регулирующего расход клапана Fisher V Ball. Как уже было отмечено выше, в системе имеется еще один ПЛК 102, который управляет работой пневмоцилиндра 43 и регулирует подачу табака через плоский затвор 31 в поворотный воздушный шлюзовой затвор 41. Для простоты на чертежах показан только один такой пневмоцилиндр, хотя фактически в системе имеется и еще один такой же пневмоцилиндр, который перемещает другой плоский затвор 32. В выполненной таким образом системе ПЛК 102 автоматически регулирует количество табака, поступающего в систему пневмотранспорта, а ПЛК 100 автоматически регулирует скорость движения табака в системе пневмотранспорта. На вход ПЛК 102 поступают сигналы с выхода датчика 75 уровня, установленного в питающем бункере 72 сигаретной машины. Ультразвуковой датчик 75 уровня измеряет уровень табака в бункере 72 и определяет потребление табака сигаретой машиной 80. Система непрерывного пневмотранспорта табака автоматически выравнивает скорость движения табака в пневмомагистрали 12 и автоматически регулирует расход воздуха или величину вакуума, необходимого для перемещения табака от загрузочного устройства 29 до сигаретной машины 80. Работа системы основана на одновременной регистрации всех необходимых для ее оптимального функционирования параметров фактического состояния системы и обеспечивает такое регулирование расхода воздуха и количества находящегося в системе табака, что независимо от количества имеющихся в установке сигаретных машин, в которые из питающего бункера подается табак, движение табака в системе происходит непрерывно и с постоянной скоростью, что исключает возможность повреждения табака при его транспортировке.

В системе управления имеются три контура управления с обратной связью, которые управляются встроенными в них ПЛК 100, 101 и 102, схематично изображенными на фиг. 7, 8 и 9. Третий ПЛК 101 используется для регулирования количества табака, поступающего в подающий вибролоток 34, путем изменения режима работы ленточного транспортера 38 и подающих роликов 39 в зависимости от показаний ультразвукового датчика 33 уровня, установленного над вибролотком 34. Контроллер 101 в зависимости от поступающих на его вход сигналов от датчика уровня соответствующим образом управляет работой ленточного транспортера 38 и подающих стержневых разрыхлителей 39. Второй ПЛК 100 регулирует объемный расход воздуха в магистрали 12 системы пневмотранспорта табака, а также соответственно и скорость движения самого табака. ПЛК 100, на который поступают сигналы от датчиков расхода 45 и 53, управляет работой регулирующего расход клапана 51. Регулирование клапана 51 обеспечивает постоянную скорость воздуха в системе пневмотранспорта табака. Регулирующий расход клапан 51 непосредственно соединен с источником вакуума и обеспечивает путем снижения давления в системе возможность перемещения больших объемов табака. И, наконец, первый ПЛК 102 регулирует количество табака в питающем бункере сигаретной машины и при поступлении сигналов от установленного в сигаретной машине ультразвукового датчика 75 уровня управляет работой плоского затвора 31, от положения которого зависит количество табака, поступающего в воздушный шлюзовой затвор 41. От этого зависит также объем табака в пневмомагистрали 12. Описанные выше работающие независимо друг от друга контроллеры 100, 101 и 102 регулируют количество перемещаемого системой пневмотранспорта табака и скорость движения табака в магистрали 12. Система 10 рассчитана таким образом, что когда уровень табака, находящегося в сигаретной машине 80, становится близким к максимальному, плоский затвор 31 закрывается, предотвращая нежелательные последствия отключения источника вакуума в магистрали 12, при этом весь оставшийся в магистрали табак уносится в соответствующее место. Повторное после отключения включение источника вакуума сопровождается в известных установках повреждением табака и увеличивает количество образующейся в табаке табачной пыли. Предлагаемая в изобретении система позволяет определить количество табака, оставшегося в магистрали 12 после закрытия плоского затвора 31, и обеспечивает его попадание в не заполненные до конца сигаретную машину 80 и ее питающий бункер 72.

Показанный на фиг. 6 сепаратор 50 состоит из циклона 52 и аспиратора 54. Циклон 52 уменьшает скорость табака, который после его отделения от потока воздуха падает вниз и попадает в поворотный воздушный шлюзовой затвор 55, что исключает падение давления в замкнутой магистрали 12. Поворотный воздушный шлюзовой затвор 55 направляет поступающий в него из циклона 52 табак в четырехкаскадный аспиратор 54, в котором от листового табака, который используется в сигаретной машине 80, отделяются главные и средние жилки и другая относительно тяжелая табачная мелочь. Жилки и тяжелая табачная мелочь собираются в отдельном сборнике 57 и используются в дальнейшем для изготовления восстановленного табака или других табачных продуктов.

Очищенный в четырехкаскадном аспираторе 54 от тяжелых частиц листовой табак подается в циклон 71 сигаретной машины по магистрали 60, в которой с помощью воздуходувки 61 создается необходимое для перемещения табака разрежение. В циклоне 71 табак отделяется от воздуха и ссыпается вниз по стенкам циклона еще в один поворотный воздушный шлюзовой затвор 73. Поворотный воздушный шлюзовой затвор 73 направляет табак в питающий бункер 72 сигаретной машины, в котором имеется непрерывно фиксирующий количество находящегося в нем табака ультразвуковой датчик 75 уровня и из которого табак поступает непосредственно в сигаретную машину 80. В рассматриваемой установке питающий бункер 72 представляет собой расположенный на входе в сигаретную машину 80 накопитель, который выполнен как одно целое с машиной. Падающий вниз из поворотного воздушного шлюзового затвора 73 табак проходит через расположенный в верхней части сигаретной машины бункер 72 и уже из него попадает в саму машину 80. В качестве датчика 75 уровня используется ультразвуковой излучающий датчик, который постоянно контролирует фактический уровень табака в питающем бункере 72 сигаретной машины и вырабатывает сигналы, содержащие соответствующую информацию, которая поступает в ПЛК 102. При недостаточном объеме табака в бункере 72 ПЛК 102 по сигналу от датчика вырабатывает соответствующую команду, и из загрузочного устройства 29 через открытый по команде от контроллера плоский затвор 31 в сигаретную машину 80 дополнительно подается необходимое количество табака.

Во время работы установки в определенный момент установленный в сигаретной машине 80 датчик 75 уровня выдает информацию о ее полном заполнении табаком. В этот момент ПЛК 102, на который от этого датчика поступает сигнал, закрывает плоский затвор 31, и подача через воздушный шлюзовой затвор табака в магистраль 12 системы пневмотранспорта табака прекращается. Система спроектирована таким образом, чтобы при перемещении оставшегося в этот момент в магистрали 12 табака в сигаретную машину 80 переполнение машины табаком не происходило. Под действием соединенного с магистралью 12 источника вакуума, который в отличие от известных установок продолжает непрерывно работать, весь оставшийся на этот момент в магистрали 12 табак уносится из нее в сигаретную машину. Количество или объем подаваемого в машину табака в предлагаемой системе полностью контролируется работой плоского затвора 31, а не работой источника вакуума, что позволяет повысить эффективность системы и уменьшить количество табака, повреждаемого в процессе его подачи в сигаретную машину. ПЛК 102 рассчитывает количество табака, находящегося в магистрали 12, и по показаниям датчика 75 уровня определяет количество табака, которое необходимо подать в питающий бункер 72 сигаретной машины для ее оптимального заполнения и обеспечивает непрерывное перемещение табака в питающий бункер 72 сигаретной машины. Тем самым устраняется возможность повреждения табака, связанная с отключением источника вакуума и его вторичным включением, необходимым для подачи в сигаретную машину 80 дополнительного количества табака. Одним из важных показателей, характеризующих процесс транспортировки табака в системах пневмотранспорта, является количество образующейся в табаке во время его транспортировки пыли. При перемещении табака с помощью известных систем пневмотранспорта количество образующейся в нем пыли составляет обычно около 2%. При перемещении табака с помощью предлагаемой в настоящем изобретении системы пневмотранспорта количество образующейся в нем пыли не превышает 0,5%.

В показанной на фиг. 10 установке, выполненной в соответствии с другим вариантом изобретения, отсутствуют аспиратор 54 и работающий вместе с ним циклон 52. В этой установке магистраль системы пневмотранспорта табака непосредственно сообщается с циклоном 71 сигаретной машины. Циклон 71 соединен с поворотным воздушным шлюзовым затвором 73, из которого отделенный от движущегося с большой скоростью потока воздуха табак через питающий бункер 72 подается в сигаретную машину 80. В этой установке для управления работой плоского затвора также используется ультразвуковой датчик 75 уровня. Особенностью этой установки является отсутствие в ней аспиратора и соединенного с ним циклона. Для удаления из табака главных и средних жилок и другой относительно тяжелой табачной мелочи на этой установке используется система отсева или осадительная камера, которой оборудованы сигаретные машины 80.

Приведенное выше подробное описание, которое помогает лучше понять основные особенности изобретения, не ограничивает объем изобретения и предполагает возможность внесения в рассмотренные варианты различных очевидных для специалистов изменений и усовершенствований, которые при этом не должны нарушать основной идеи изобретения и не должны выходить за его объем, определяемый формулой изобретения.

Claims (22)

1. Установка для непрерывной подачи табака из загрузочного устройства по крайней мере в одну сигаретную машину, включающая подающий вибролоток, который соединен с загрузочным устройством, расположен под его разгрузочным отверстием и имеет выходное устройство, которое содержит по крайней мере одно отверстие и расположенный над ним подвижный плоский затвор, первый поворотный воздушный шлюзовой затвор, расположенный под плоским затвором, первый циклон, соединенный по крайней мере с одной сигаретной машиной, пневмомагистраль, соединяющую воздушный шлюзовой затвор со вторым циклоном и этот циклон с источником вакуума, первый ультразвуковой датчик уровня, установленный в сигаретной машине, первый контроллер, функционально связанный с датчиком уровня и плоским затвором.

2. Установка по п.1, которая также включает первый датчик расхода, установленный в пневмомагистрали между вторым циклоном и источником вакуума и измеряющий скорость воздуха в этой магистрали, регулирующий расход клапан, установленный в пневмомагистрали между вторым циклоном и источником вакуума, второй контроллер, функционально связанный с регулирующим расход клапаном и первым датчиком расхода.

3. Установка по п.2, которая также включает второй датчик расхода, установленный до воздушного шлюзового затвора в пневмомагистрали и функционально связанный со вторым контроллером.

4. Установка по п.1, в которой загрузочное устройство содержит несколько разрыхляющих спрессованный табак стержней и ленточный транспортер, расположенные у одного из концов загрузочного устройства, второй ультразвуковой датчик уровня, который установлен над подающим вибролотком, третий контроллер, функционально связанный с разрыхляющими спрессованный табак стержнями, ленточным транспортером и вторым датчиком уровня.

5. Установка по п.1, в которой подающий вибролоток имеет в поперечном сечении V-образную форму и состоит из первой и второй наклоненных вниз стенок.

6. Установка по п.1, которая также включает второй поворотный воздушный шлюзовой затвор, расположенный между первым циклоном и по крайней мере одной сигаретной машиной.

7. Установка по п.1, которая также включает четырехкаскадный аспиратор, установленный между первым поворотным воздушным шлюзовым затвором и первым циклоном и оборудованный расположенным непосредственно перед ним вторым циклоном, из которого табак поступает в аспиратор и который сообщается с источником вакуума.

8. Установка по п.7, которая также включает третий поворотный воздушный шлюзовой затвор, расположенный между вторым циклоном и аспиратором.

9. Установка по п.1, в которой количество поступающего в первый поворотный воздушный шлюзовой затвор табака составляет около 20 фунтов в минуту.

10. Установка по п.1, в которой расход воздуха, проходящего через первый поворотный воздушный шлюзовой затвор, составляет около 275 стандартных кубических футов в минуту.

11. Установка по п.10, в которой диаметр пневмомагистрали составляет около 5 дюймов.

12. Установка по п.1, в которой плоский затвор приводится в движение с помощью пневмоцилиндра.

13. Установка по п.12, которая также включает линейный датчик перемещений, который функционально связан с плоским затвором.

14. Установка для непрерывной подачи табака из загрузочного устройства в две сигаретные машины, включающая устройство для подачи табака из загрузочного устройства в подающий вибролоток, который имеет первое и второе разгрузочные отверстия, закрываемые перемещающимися относительно них соответственно первым и вторым плоскими затворами, первый воздушный шлюзовой затвор, расположенный под первым отверстием, и второй воздушный шлюзовой затвор, расположенный под вторым отверстием, первую и вторую сигаретные машины, пневмомагистраль, соединяющую первый воздушный шлюзовой затвор с первой сигаретной машиной и второй воздушный шлюзовой затвор со второй сигаретной машиной и соединенную с источником вакуума, устройства для измерения уровня табака в каждой сигаретной машине и первый контроллер, функционально связанный с устройствами для измерения уровня и с первым и вторым плоскими затворами.

15. Установка по п.14, которая также включает первый циклон, соединенный с первой сигаретной машиной и сообщающийся с первым воздушным шлюзовым затвором, и второй циклон, соединенный со второй сигаретной машиной и сообщающийся со вторым воздушным шлюзовым затвором.

16. Установка по п.14, в которой устройство для подачи табака из загрузочного устройства включает несколько разрыхляющих спрессованный табак стержней и ленточный транспортер, которые расположены у одного из концов загрузочного устройства, ультразвуковой датчик уровня, установленный над подающим вибролотком, третий контроллер, функционально связанный с разрыхляющими спрессованный табак стержнями, ленточным транспортером и датчиком уровня.

17. Установка по п.14, которая также включает устройство для измерения скорости воздуха в пневмомагистрали, регулирующий расход клапан, установленный в пневмомагистрали, и второй контроллер, функционально связанный с устройством для измерения расхода и регулирующим расход клапаном.

18. Установка по п.17, в которой устройство для измерения расхода представляет собой установленный в пневмомагистрали датчик расхода.

19. Способ непрерывного перемещения табака из загрузочного устройства в сигаретную машину, включающий подачу табака из загрузочного устройства в подающий лоток, подачу табака из подающего лотка в воздушный шлюзовой затвор, которая начинается при определенном заданном уровне табака в сигаретной машине, непрерывное перемещение табака системной пневмотранспорта через пневмомагистраль от воздушного шлюзового затвора в сигаретную машину (80), регулирование количества табака, проходящего через пневмомагистраль, путем измерения скорости потока воздуха в пневмомагистрали и открытия и закрытия по результатам этих измерений регулирующего расход клапана.

20. Способ по п.19, в котором измерение уровня табака в сигаретной машине осуществляют с помощью ультразвукового датчика уровня.

21. Способ по п. 19, в котором стадия подачи табака в подающий лоток включает измерение толщины слоя находящегося в подающем лотке табака с помощью ультразвукового датчика уровня и включение в работу направляющего табак в подающий лоток ленточного транспортера, которое происходит в определенный момент в зависимости от измеренной толщины слоя находящегося в лотке табака.

22. Способ по п.19, в котором стадия подачи табака из загрузочного устройства включает также открытие и закрытие плоского затвора в зависимости от результатов измерения толщины слоя табака ультразвуковым датчиком уровня, перемещение табака под действием собственного веса из подающего лотка в пневмомагистираль, которое происходит в зависимости от открытия и закрытия плоского затвора, причем выходное отверстие подающего лотка, из которого табак ссыпается в воздушный шлюзовый затвор, открывается и закрывается принудительно перемещающимся относительно него плоским затвором.

Images