УСТРОЙСТВО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И СПОСОБ ПОДАЧИ РЕЗАНОГО ТАБАКА В СИГАРЕТОДЕЛАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
DISTRIBUTION DEVICE AND METHOD FOR FEEDING CUT TOBACCO INTO CIGARETTE MAKING MACHINES

Данное изобретение относится к устройству распределения и способу подачи резаного табака в сигаретоделательные машины. Чаще всего на табачных фабриках операция подачи табака в сигаретоделательные машины осуществляется пневматическим образом, так что резаный табак перемещается из распределительного устройства в накопители, расположенные внутри сигаретоделательных машин. В условиях серийного производства одно распределительное устройство может осуществлять подачу в несколько сигаретоделательных машин.
Из патентного документа DE 1103216 известно устройство распределения резаного табака в сигаретоделательные машины, причем в данном устройстве резаный табак подают с конвейера на поворотный стол, с которого табак всасывается неподвижными всасывающими трубами, расположенными через интервал по периферии стола, образующего распределительный элемент, при этом резаный табак, поданный с конвейера, падает в воронку, расположенную по центру поворотного стола. Резаный табак под действием силы тяжести соскальзывает вниз по воронке на поворотный стол, затем под действием центробежной силы перемещается в виде слоя к периферии стола, откуда всасывается вертикальными трубами, что приводит к распределению резаного табака по сигаретоделательным машинам.
В патентном документе DE 19823873 предлагается аналогично работающее устройство, предназначенное для подачи резаного табака в несколько машин. Резаный табак по вертикальному каналу подается в чашу, совершающую сложное вращательное и циркуляционное движение. Всасывающие каналы, подбирающие резаный табак с равномерно сформированного слоя, проходят вертикально через крышку чаши, по ее периферии.
В патентном документе GB 959343 описывается устройство, в котором резаный табак, как в предыдущем случае, подается сверху на вращающийся распределительный диск и под действием центробежной силы направляется в приемные каналы, проходящие радиально по боковой стенке распределительной камеры.
В немного отличающемся устройстве, известном из документа DE 30090000, резаный табак через загрузочную воронку подается на линейный вибрационный конвейер. Вибрационный конвейер перемещает поданный резаный табак в зону, над которой расположены всасывающие трубы. Резаный табак транспортируется в виде слоя, а всасывающие трубы расположены вертикально, прямо над поверхностью этого слоя.
Обычно дно распределительной камеры имеет плоскую или чашеобразную форму, представляет собой поверхность вращения и содержит расположенную в центре вращающуюся воронку. Процесс подачи резаного табака в сигаретоделательные машины осуществляют в прерывистом режиме. Вследствие этого обстоятельства необходимо использовать большее количество приемных каналов, а объем прохождения табака в единицу времени через распределительное устройство претерпевает более частые изменения. Прерывистость процесса подачи обусловлена особенностями эксплуатации устройства, согласно которым после наполнения резаным табаком контейнера, расположенного внутри машины, подачу необходимо остановить до тех пор, пока количество табака в контейнере не упадет ниже заданного уровня, после чего подачу возобновляют. Устройства распределения резаного табака, применяемые в табачной промышленности, обычно обеспечивают порцию табака сразу в несколько сигаретоделательных машин. В результате этого любое изменение в общей пропускной способности приемных каналов приведет к изменению производительности конвейера, подающего табак в распределительное устройство.
Все вышеизложенные решения относятся к устройствам распределения резаного табака по сигаретоделательным машинам, в которых используется гравитационная подача обычно в виде подающего канала и несколько пневматических приемных каналов, передающих резаный табак к сигаретоделательным машинам, причем приемные каналы соединены с распределительной камерой или расположены по периферии распределительного элемента, обеспечивающего равномерное распределение резаного табака по входным отверстиям приемных каналов. Для надлежащего функционирования всех упомянутых устройств в распределительной камере необходимо накапливать некоторое количество резаного табака, перемещаемого приемными каналами в зону приема. Во время перемещения слой резаного табака приобретает оптимальную толщину, обеспечивающую возможность забора резаного табака приемными каналами с надлежащей периодичностью. Поэтому приемные каналы удалены от подающего канала. В случае временной остановки процесса загрузки сигаретоделательных машин в каждом из этих устройств количество резаного табака, который уже был подан в распределительное устройство, но еще не был принят, представляет собой избыток резаного табака, находящегося в устройстве, по отношению к количеству, необходимому для работы устройства. Соответственно, резаный табак проявляет тенденцию к агломерации, то есть к образованию сгустков, причем эффект агломерации проявляется особенно сильно, когда резаный табак накапливается в верхнем слое, как это имеет место быть в вертикальном канале, через который осуществляют подачу в распределительное устройство.
Если процесс приема резаного табака сигаретоделательными машинами, соединенными с одним распределительным устройством, прерывается, приходится останавливать конвейер, подающий табак на данное устройство, работающее с расходом, отрегулированным на подачу табака во все сигаретоделательные машины. Однако из-за инерции системы распределительная камера продолжает наполняться по-прежнему, равно как и - частично или полностью - вертикальные подающие каналы. Повторный запуск устройства после длительного простоя может оказаться затруднительным, поскольку повышается объемная плотность резаного табака, накопленного в подающем канале и находящегося в нем под давлением, и, следовательно, становится намного труднее образовать равномерный слой резаного табака и подать агломерированный табак через приемные каналы. Иногда, чтобы повторно запустить систему подачи, приходится удалять агломерированный табак из нижней части подающего канала и частично из распределительной камеры.
Если одновременно выключают несколько приемных каналов, то есть происходит быстрое падение количества принимаемого резаного табака, то избыток резаного табака в распределительной камере повышается. Производительность конвейера, подающего табак на распределительное устройство, регулируется в соответствии с количеством, пропускаемым сигаретоделательными машинами, которые по-прежнему работают и используют избыток накопленного резаного табака, однако, если избыток относительно велик, процесс приема может протекать с нарушениями.
Часто перед производителями сигарет стоит задача изготовления небольших серий сигарет новых марок. Распределительные устройства большого размера с поворотными столами или вибрационными конвейерами дороги, и никакого экономического оправдания применению их в случае частых изменений марки табака, подаваемого в одну-две сигаретоделательные машины, не существует.
В данном изобретении предлагается способ распределения резаного табака, подаваемого в сигаретоделательные машины, при котором резаный табак подают в распределительную камеру через подающий канал и принимают из распределительной камеры посредством по меньшей мере двух приемных каналов, подающих табак в сигаретоделательные машины, причем пропускная способность подающего канала и общее количество материала, принимаемое приемными каналами, временно различны, в результате чего возникает временный избыток резаного табака, накопленного в распределительной камере, отличающийся тем, что резаный табак подают в распределительную камеру на эксцентрично установленный вращающийся элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, причем этот элемент вращается вокруг оси симметрии распределительной камеры, по существу перпендикулярной дну распределительной камеры, при этом объемную плотность резаного табака изменяют непосредственно перед его подачей в приемные каналы.
Предпочтительно непосредственно перед подачей резаного табака в приемный канал вызвать возмущение потока, состоящего из воздуха и резаного табака, в распределительной камере, в результате чего создают турбулентные потоки, препятствующие отложению резаного табака в камере.
Предпочтительно устанавливать элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, с возможностью вращения его вокруг оси, совпадающей с осью симметрии распределительной камеры.
Предпочтительно, чтобы частота вращения элемента составляла 40-120 об/мин, предпочтительнее 80 об/мин.
В соответствии с изобретением предлагается устройство распределения резаного табака с целью подачи табака в сигаретоделательные машины, оснащенное распределительной камерой с дном, подающим каналом для подачи резаного табака в распределительную камеру, причем этот канал соединен с камерой сверху, и по меньшей мере одним приемным каналом с целью приема резаного табака из распределительной камеры, сообщающимся с камерой через ее боковые стенки, отличающееся тем, что в распределительной камере, на ее неподвижном дне эксцентрично установлен вращающийся элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, подаваемого в эту камеру.
Элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, выполнен в виде конуса.
Предпочтительно, чтобы элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, представлял собой стержень, установленный по существу горизонтально.
Предпочтительно, чтобы элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, был выполнен в виде конуса и соединенного с ним стержня, установленного по существу горизонтально.
Предпочтительно, чтобы элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, представлял собой элемент, являющийся комбинацией из призмы, имеющей треугольное основание, и конуса, разрезаного плоскостью, проходящей через ось его вращения, причем соответствующие половины конуса примыкают к соответствующим основаниям призмы.
В дополнительном варианте осуществления изобретения элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, имеет форму наклонного конуса.
Один конец стержня расположен вблизи стенки распределительной камеры.
Расстояние между осью элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, и осью симметрии распределительной камеры составляет от 15 до 50 мм, предпочтительно 32 мм.
Предпочтительно, чтобы ось вращения элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, совпадала с осью симметрии распределительной камеры.
Угол раствора конуса составляет от 80° до 150°, предпочтительно 120°.
Изобретение относится к способу распределения резаного табака, подаваемого в сигаретоделательные машины, при котором резаный табак подают в распределительную камеру через подающий канал и принимают из распределительной камеры по нескольким приемным каналам, подающим табак в сигаретоделательные машины, при этом пропускная способность подающего канала и общее количество материала, принимаемого приемными каналами, временно отличаются. В соответствии с изобретением непосредственно перед подачей резаного табака в приемные каналы изменяют локальную объемную плотность резаного табака, поданного в распределительную камеру.
Предлагаемое устройство для распределения резаного табака обеспечивает равномерность объемной плотности резаного табака непосредственно перед подачей его в приемные каналы для лучшего отведения табака из распределительной камеры при помощи вакуума, независимо от временных различий между пропускной способностью подающего канала и общим количеством материала, принимаемого приемными каналами, которые могут привести к аккумулированию избыточного резаного табака в распределительной камере. Придание равномерности объемной плотности резаного табака делает единообразными условия, в которых приемные каналы всасывают резаный табак, обеспечивая стабильные условия работы устройства. Избыточный резаный табак, накопленный в распределительной камере, может иметь неравномерную объемную плотность, однако благодаря подвижным элементам, обеспечивающим изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, объемная плотность становится равномерной непосредственно перед подачей его в приемные каналы. Если распределительное устройство было выключено и в нем осталось некоторое количество резаного табака, кроме того, резаный табак остался также в приемном канале, нет необходимости удалять его вручную, так как в этом случае он разрыхляется и благодаря уменьшению объемной плотности подается в приемные каналы без затруднений.
В соответствии с предлагаемым в данном изобретении устройством в распределительной камере не образуются отложения агломерированного резаного табака, даже если в данный момент применяют только один приемный канал. Вращающиеся элементы, обеспечивающие изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, обеспечивают отсутствие скопления резаного табака в зоне, расположенной напротив используемого приемного канала.
Из-за неизбежного ухудшения свойств резаного табака, подаваемого в сигаретоделательные машины, он может содержать некоторое количество мелких фракций, а также табачной пыли, проявляющих тенденцию к образованию отложений на стенках транспортирующих устройств. Изменение расхода потока, состоящего из резаного табака и воздуха, а также вызванной в результате этого турбулентности, предотвращают отложение мелких фракций в распределительной камере.
Применение предлагаемого в изобретении устройства более оправдано с экономической точки зрения, чем использование больших по размеру распределительных устройств, если есть необходимость загрузить одну или несколько сигаретоделательных машин. Предлагаемое устройство делает возможным гибкое производство небольших серий сигарет, так как оно представляет собой простое решение, благодаря которому единственный бункер с резаным табаком может быть соединен с единственной сигаретоделательной машиной.
Ниже приведено описание данного изобретения с предпочтительными вариантами его осуществления, показанными на рисунках, на которых изображено следующее:
На фиг.1 в аксонометрии изображается устройство распределения резаного табака.
На фиг.2 в аксонометрии изображается распределительная камера, оснащенная элементом, обеспечивающим изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, выполненным в виде конуса.
На фиг.3 в аксонометрии изображается распределительная камера с элементом, обеспечивающим изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, имеющим форму горизонтального стержня.
На фиг.4 в аксонометрии изображается распределительная камера, оснащенная элементом, обеспечивающим изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, выполненным в виде конуса с присоединенным к нему горизонтальным стержнем.
На фиг.5 в аксонометрии изображается распределительная камера с элементом, обеспечивающим изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, выполненным в виде комбинации из призмы, имеющей треугольное основание, и конуса, разрезанного плоскостью, проходящей через ось его вращения, причем соответствующие половины конуса примыкают к соответствующим основаниям призмы.
На фиг.6 в аксонометрии изображается распределительная камера с элементом, обеспечивающим изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, выполненным в виде наклонного конуса.
На фиг.7 показан вертикальный разрез распределительной камеры с вращающимся конусом в соответствии с фиг.2, установленным эксцентрично.
В соответствии со способом распределения резаного табака, подаваемого в сигаретоделательные машины, резаный табак подают в распределительную камеру 2 через подающий канал 3 и принимают из распределительной камеры по меньшей мере по двум каналам 4, подающим табак в сигаретоделательные машины, при этом пропускная способность подающего канала и общее количество материала, принимаемого приемными каналами, временно отличаются, причем эта разница образует временный избыток резаного табака в распределительной камере. Согласно изобретению резаный табак подают в распределительную камеру 2 на эксцентрично установленный вращающийся элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, причем этот элемент вращается вокруг оси, по существу перпендикулярной дну распределительной камеры 2, так что объемную плотность резаного табака изменяют непосредственно перед подачей резаного табака в приемные каналы. В соответствии с этим способом после запуска элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, отложившийся в распределительной камере 2 резаный табак разрыхляют, так что образуется воздушно-табачная смесь, впоследствии всасывающаяся посредством приемных каналов 4.
В соответствии с данным изобретением непосредственно перед подачей резаного табака в приемный канал 4 создают возмущение потока, состоящего из воздуха и резаного табака, что вызывает турбулентные потоки, препятствующие отложению резаного табака в распределительной камере. При таком решении после запуска элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, воздушно-табачная смесь протекает через распределительную камеру 2 непрерывно.
Частота вращения элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, составляет 40-120 об/мин, предпочтительно 80 об/мин.
Объем пространства, в котором элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, совершает движения во время своего вращения, больше объема самого элемента, например, на 50%, что приводит к перемешиванию слоя резаного табака.
I
II
III
IV
V
На фиг.1 показано распределительное устройство 1, имеющее распределительную камеру 2, расположенную под подающим каналом 3, в который с транспортера (на рисунке не показан) подают резаный табак. На распределительной камере 2 предусмотрены четыре радиально установленных приемных канала 4, причем каждый приемный канал имеет задвижку 5, которую можно перемещать в вертикальном направлении, обеспечивая тем самым возможность временного отключения приемного канала 4. Элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, приводится в движение двигателем 8. Этот элемент вращается вокруг оси а симметрии распределительной камеры 2, причем эта ось проходит по существу перпендикулярно дну распределительной камеры. Элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, может быть выполнен в виде конуса 6, как показано на фиг.2, или стержня 6 (фиг.3). Еще один вариант осуществления элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, может представлять собой комбинацию из стержня, расположенного по существу горизонтально, и конуса - элемент 6 (фиг.4). Один конец стержня расположен вблизи стенки распределительной камеры 2. Элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, может быть образован в виде комбинации из призмы, имеющей треугольное основание, и конуса, разрезанного плоскостью, проходящей через ось его вращения, причем соответствующие половины конуса примыкают к соответствующим основаниям призмы - элемент 6 (фиг.5), или в виде наклонного конуса 6(фиг.6).
Во время работы устройства резаный табак непрерывно подается посредством транспортера (на рисунках не показан), с которого он под действием силы тяжести падает через подающий канал 3 в распределительную камеру 2, при этом элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, работает непрерывно. Входные отверстия приемных каналов 4, используемые в данный момент, открыты, то есть задвижки 7 подняты и зафиксированы против опускания, а входные отверстия неиспользуемых каналов закрыты задвижками 7. В приемных каналах 4, сообщающихся с работающими сигаретоделательными машинами, создают пониженное давление по сравнению с давлением в подающем канале 3, что создает воздушный поток, проходящий через распределительную камеру 2 в приемный канал 4, в котором скорость этого потока достигает 19 м/с. После падения в распределительную камеру 2 резаный табак подхватывается струей транспортирующего воздуха и разделяется по соответствующим приемным каналам 4, при этом элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, создает возмущение потока, состоящего из воздуха и резаного табака, входящего в каждый приемный канал, и совершает свое движение перед входным отверстием каждого приемного канала 4, что в свою очередь приводит к образованию локальных турбулентных потоков, предотвращающих агломерацию мелких частиц табака в распределительной камере 2.
Каждый из приемных каналов 4 функционирует прерывисто из-за прерывистой работы воронок, установленных на сигаретоделательных машинах. Вследствие этого каждый приемный канал 4 время от времени отключается, а также производительность процесса подачи резаного табака транспортером уменьшается. Однако до момента, когда производительность транспортера отрегулируется в соответствии с новым общим количеством материала, принимаемого работающими приемными каналами 4, некоторое количество резаного табака все еще поступает в распределительную камеру 2, это количество составляет временный избыток резаного табака. Действие элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, приводит к тому, что этот избыток резаного табака не создает отложений в камере 2, поскольку данный элемент разрыхляет табак, при этом работающие приемные каналы его всасывают.
После перерыва в работе распределительное устройство 1 распределения резаного табака запускают повторно. Когда сигаретоделательная машина посылает сигнал о потребности в резаном табаке, элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, активируется, приводя в разрыхленное состояние резаный табак, накопившийся в распределительной камере 2, затем может быть начат процесс подачи, то есть создание пониженного давления в приемном канале 4, а также включение транспортера, подающего резаный табак в распределительную камеру 2.
Согласно техническому решению, дно распределительной камеры не вращается, поскольку на выходном валу редукторного электродвигателя установлен с возможностью вращения только эксцентриковый элемент, обеспечивающий изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака. В случае применения конуса диаметр его основания составляет от 1/2 до 2/3 диаметра распределительной камеры, в то время как его высота составляет от 1/2 до 2/3 диаметра приемного канала 4, при этом эксцентриковый элемент составляет от 1/2 до 2/3 высоты конуса. Угол раствора конуса составляет от 80 до 150°, например 120°.
Данное устройство может содержать 2, 3, 4 и более приемных каналов 4, при этом диаметр распределительной камеры 2 должен быть рассчитан соответственно. Поток из воздуха и резаного табака, проходящий через распределительную камеру 2, пропорционален количеству работающих сигаретоделательных машин исходя из максимального количества присоединенных машин, в которые осуществляют подачу.
Расстояние между осью b элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, и осью а симметрии распределительной камеры 2 составляет от 15 до 50 мм, предпочтительно 32 мм.
Ось вращения элемента, обеспечивающего изменение локальной объемной плотности и возмущение потока, состоящего из резаного табака, может совпадать с осью а симметрии распределительной камеры.