УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДБОРА РЫХЛОГО МАТЕРИАЛА В ОБОРУДОВАНИИ ДЛЯ ТАБАЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, СКРЕБОК ДЛЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ЗАГРУЗКИ РЫХЛОГО МАТЕРИАЛА
APPARATUS FOR HANDLING BULK MATERIAL IN TOBACCO PROCESSING INDUSTRY, SCRAPER FOR SUCH APPARATUS AND METHOD OF HANDLING BULK MATERIAL

Предметом данной заявки является устройство для подбора рыхлого материала в оборудовании для табачной промышленности, скребок для такого устройства и способ загрузки рыхлого материала.
В машинах для изготовления многосегментных фильтров требуется загрузка нескольких разных сегментов фильтра из нескольких загрузочных устройств, а также загрузка фильтрующих материалов в рыхлом виде, например гранулированного химически чистого угля. Фильтрующий материал в рыхлом виде, для упрощения в дальнейшем называемый рыхлым материалом, загружают в приемные промежутки так называемых камер, образованных между сегментами фильтра, расположенными на частично свернутой папиросной бумаге, т.е. во время формования непрерывного фильтровального стержня, который затем разрезают на многосегментные фильтровальные стержни. Как описано в патентном документе US 4186645, рыхлый материал загружают в промежутки между сегментами фильтра сверху, между отогнутыми краями папиросной оберточной бумаги. Из документа DE 2316692 известно решение, в соответствии с которым рыхлый материал насыпают в промежутки между сегментами через специально подготовленные отверстия в папиросной бумаге, покрывающей сверху промежутки между сегментами, а также сами сегменты. Для некоторых из изготовителей сигаретных фильтров требуются устройства, и поэтому существует потребность в таких устройствах, которые точно дозируют порции рыхлого материала и загружают их в соответствующие камеры между сегментами фильтра при высокой скорости движения этих камер. Из описания DE 2062511 известно устройство, снабженное конвейером с карманами в виде гильз, транспортирующих дозированное количество рыхлого материала, насыпанного под действием силы тяжести из загрузочной воронки для рыхлого материала. Рыхлый материал также под действием силы тяжести насыпают в приемные промежутки между сегментами фильтра, расположенными на папиросной бумаге для обертывания непрерывного фильтровального стержня. Устройство, известное из публикации US 5221247, снабжено несколькими карманами, расположенными на конвейере с карманами, в которые при помощи вакуума вводят частицы рыхлого материала, всосанного с воздухопроницаемой ленты. Карманы перемещаются по траектории параллельно ленте, с которой берут рыхлый материал. После наполнения карманы направляют по траектории, расположенной выше траектории движения сегментов, расположенных на папиросной бумаге в виде ленты для обертывания сегментов фильтра, тогда как карманы расположены прямо напротив приемных промежутков или камер между сегментами.
Известные решения, в которых предусмотрены карманы для временного хранения дозированного количества рыхлого материала, не предназначены для работы с высокими линейными скоростями, которые необходимы, принимая во внимание требуемую в наши дни производительность машин для изготовления многосегментных фильтров. Из двух решений, представленных выше, более высокую скорость дает решение, при котором наполнения карманов для временного хранения и дозировки порций рыхлого материала достигают при помощи вакуума (US 5221247). Карманы принимают внутрь частицы рыхлого материала, над которым они перемещаются. Проведенные испытания подтвердили, что при скорости движения карманов в диапазоне 300 м/мин вакуум вызывает отделение частиц от поверхности, однако в дальнейшем происходит их неконтролируемое движение, и часть частиц рыхлого материала, отделившихся от поверхности, образует вокруг движущихся карманов облако, и частицы не способны проникнуть в карманы.
Предметом данного изобретения является устройство для подбора рыхлого материала в оборудовании для табачной промышленности, содержащее загрузочный блок для рыхлого материала, снабженный лентой для загрузки рыхлого материала, и блок подбора, отличающееся тем, что блок подбора имеет вакуумные карманы, взаимодействующие со скребками. Карманы предназначены для перемещения вместе со скребками относительно ленты, загружающей рыхлый материал.
Предлагаемое устройство предпочтительно отличается тем, что карманы и скребки представляют собой отдельные элементы, предназначенные для того, чтобы вне области загрузочной ленты для рыхлого материала они направлялись по разным траекториям.
Предлагаемое устройство предпочтительно отличается тем, что карманы, взаимодействующие со скребками, конфигурированы для перемещения под прямым углом к загрузочной ленте для рыхлого материала.
Предлагаемое устройство предпочтительно отличается тем, что карманы, взаимодействующие со скребками, конфигурированы для перемещения с наклоном относительно загрузочной ленты для рыхлого материала.
Предлагаемое устройство предпочтительно отличается тем, что карманы, взаимодействующие со скребками, конфигурированы для перемещения по дуге относительно загрузочной ленты для рыхлого материала.
Кроме того, предметом данного изобретения является скребок для устройства для подбора рыхлого материала в оборудовании для табачной промышленности, отличающийся тем, что он содержит скоблящую поверхность для соскабливания рыхлого материала, транспортный профиль для приема этого материала со скоблящей поверхности и направления его к разгрузочной поверхности, и поверхность для разгрузки рыхлого материала. Предлагаемый скребок предпочтительно отличается тем, что скоблящая поверхность имеет прямоугольную или полуовальную форму.
Предлагаемый скребок предпочтительно отличается тем, что транспортный профиль для приема рыхлого материала со скоблящей поверхности и направления его к разгрузочной поверхности имеет открытую, полузакрытую или закрытую форму с вертикальной, ломаной или гладкой конфигурацией. Предлагаемый скребок предпочтительно отличается тем, что транспортный профиль для приема рыхлого материала со скоблящей поверхности и направления его к разгрузочной поверхности имеет коленчатую форму.
Предлагаемый скребок предпочтительно отличается тем, что поверхность для разгрузки рыхлого материала имеет форму, соответствующую входному отверстию вакуумного кармана, и предназначена для соединения с карманом блока подбора.
Кроме того, предметом данного изобретения является способ подбора рыхлого материала в оборудовании для табачной промышленности, включающий операции, в ходе которых рыхлый материал загружают при помощи загрузочной ленты. Предлагаемый способ отличается тем, что блок подбора, содержащий вакуумные карманы, взаимодействующие со скребками, направляют так, что блок подбора движется относительно ленты, загружающей рыхлый материал.
Предлагаемый способ предпочтительно отличается тем, что, дополнительно, разделяют вакуумный карман и скребок. Вне области загрузочной ленты скребок и вакуумный карман направляют по разным траекториям.
Предлагаемый способ отличается тем, что блок подбора, снабженный вакуумным карманом, взаимодействующим со скребком, направляют так, что блок подбора движется относительно ленты, загружающей рыхлый материал, под прямым углом.
Предлагаемый способ отличается тем, что блок подбора, снабженный вакуумным карманом, взаимодействующим со скребком, направляют так, что блок подбора движется относительно ленты, загружающей рыхлый материал, по дуге.
Применение скребков уменьшает возможность движения частиц рыхлого материала в любом другом направлении, отличающемся от направления к входному отверстию загрузочной воронки, в результате увеличивается повторяемость дозирования порций рыхлого материала, подаваемого к карману. В результате увеличивается эффективность подбора частиц загрузочными воронками, что позволяет заполнять их быстрее. Кроме того, в случае разнообразного гранулометрического состава частиц рыхлого материала повышается эффективность подбора частиц рыхлого материала.
Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает возможность расположения карманов неравномерным образом, т.е. промежуток между следующими друг за другом карманами может быть разным.
Предмет данного изобретения был представлен в предпочтительном варианте его осуществления на чертежах, на которых изображено следующее.
Фиг.1 показывает вид в соответствии с изобретением устройства.
Фиг.2 показывает вид формованного многосегментного непрерывного фильтровального стержня.
Фиг.3 показывает вид в поперечном сечении карманов устройства в соответствии с изобретением.
Фиг.4 показывает скребки в соответствии с изобретением.
Фиг.5 показывает первый вариант осуществления скребка в соответствии с изобретением.
Фиг.6 показывает другой вариант осуществления скребка в соответствии с изобретением.
Фиг.7 показывает другой вариант осуществления скребка в соответствии с изобретением.
Фиг.8 показывает другой вариант осуществления скребка в соответствии с изобретением.
Фиг.9 показывает другой вариант осуществления скребка в соответствии с изобретением.
Фиг.10 показывает другой вариант осуществления скребка в соответствии с изобретением.
Фиг.11 схематично показывает другой вариант осуществления устройства в соответствии с изобретением.
На фиг.1 показано устройство для загрузки рыхлого материала в устройство, изготавливающее многосегментные фильтры. Это устройство снабжено загрузочной воронкой 1 для рыхлого материала 2, который может представлять собой гранулированный химически чистый уголь или, в общем, рыхлый фильтрующий материал. Под приемной воронкой 1 установлена лента 3, загружающая рыхлый материал 2, поступающий из приемной воронки 1. Вместе с приемной воронкой 1 лента 3 образует загрузочный блок 4 для рыхлого материала 2. Над верхней поверхностью 5 ленты 3 расположен блок 6 подбора для транспортировки рыхлого материала 2 из загрузочного блока 4 для загрузки рыхлого материала в устройство, изготавливающее многосегментные фильтры, хотя на чертеже показано не само устройство для изготовления фильтров, а только многосегментный непрерывный фильтровальный стержень 10, сформованный в этом устройстве и движущийся в направлении стрелки, изображенной рядом с непрерывным фильтровальным стержнем. Блок 6 подбора для транспортировки рыхлого материала имеет несколько карманов 7 для приема, хранения и транспортировки дозированных порций рыхлого материала 2 из области 9 подбора рыхлого материала в приемные промежутки 8 (фиг.2) формованного многосегментного непрерывного фильтровального стержня 10. Приемные промежутки 8 ограничены фильтровальными сегментами 12, 13, хотя рыхлый материал могут засыпать между сегментами 12, 13 через отверстия 16 до обертывания папиросной бумагой, а в случае перфорированной папиросной бумаги 14 - после предварительного обертывания сегментов. Карманы 7 прикреплены к конвейеру 15, в то же время с целью упрощения направляющие ролики и привод конвейера на чертеже не показаны. Траектория движения карманов 7 проходит через область 9 подбора рыхлого материала, тогда как карманы 7 перемещаются вместе со скребками 30 блока 11, способствуя вводу рыхлого материала, который будет рассмотрен ниже, вдоль части вакуумного загрузочного блока 17. Вакуум, подаваемый блоком 17, необходим для ввода рыхлого материала в карманы и удерживания рыхлого материала в карманах до момента загрузки рыхлого материала в приемные промежутки 8 формованного непрерывного фильтровального стержня 10. Вакуумный загрузочный блок 17 простирается от точки 18 до точки 19 перпендикулярно направлению движения загрузочной ленты 3. Траектория движения карманов 7, расположенная параллельно прямолинейному блоку 17, также расположена перпендикулярно направлению движения загрузочной ленты 3, хотя также возможен вариант, при котором карманы 7 перемещаются наклонно к загрузочной ленте 3 для рыхлого материала. Наполнение карманов 7 осуществляют при помощи скребков 30 блока 11, поддерживающих ввод рыхлого материала в карманы 7 блока 6 подбора. В зоне 9, расположенной над верхней поверхностью 5 ленты 3, карманы 7 и скребки 30 движутся по общей траектории. Затем карманы 7 направляют в область 20 загрузки рыхлого материала 2, к приемным промежуткам 8, а скребки 30 перемещают по отдельной траектории, обратно в область 9, так что, прежде чем войти в область 9, расположенную перед точкой 18, они движутся уже вместе с карманами 7. С другой стороны, карманы 7, движущиеся уже без скребков, после входа в область 20 блока вдоль блока 21, подающего избыточное давление, необходимое для перемещения рыхлого материала из карманов 7 в приемные промежутки 8. Блок 21 для подачи избыточного давления простирается от точки 19 до точки 22.
На фиг.3 в поперечном разрезе показаны вакуумные карманы 7 во время загрузки рыхлого материала 2 в приемные промежутки 8 через отверстия 16, тогда как загрузка рыхлого материала поддерживается избыточным давлением, подаваемым из блока 21 для подачи избыточного давления в камеры 23, отделенные от рыхлого материала 2 воздухопроницаемым элементом 24, который для рыхлого материала, тем не менее, непроницаем. Чтобы изолировать поток рыхлого материала и устранить риск рассыпания рыхлого материала в стороны, над формованным непрерывным фильтровальным стержнем 10 со скоростью движения мундштука 10 синхронно перемещается лента 25, в которой имеются отверстия 26, расположенные прямо напротив отверстий 16 и прямо напротив выходных отверстий карманов 7. В зоне 20 загрузки рыхлого материала в приемные промежутки 8, под формованным непрерывным фильтровальным стержнем 10, движущимся по воздухопроницаемой форматной ленте 28, установлен блок для подачи вакуума, выполненный в виде вакуумной камеры 29. Вакуум, поступающий из вакуумной камеры 29, дополнительно поддерживает загрузку рыхлого материала в приемные промежутки 8.
Блок 11, поддерживающий ввод и направление рыхлого материала 2 в карманы 7, снабжен множеством скребков 30, скоблящие кромки 31 (фиг.4) которых движутся над верхней поверхностью 5 ленты 3, в то же время скоблящие кромки 31 расположены так, что они могут перемещаться в слое 32 рыхлого материала 2. Стрелкой 33 обозначено направление движения скребка 30 относительно поверхности 5, на которой расположен слой 32 рыхлого материала 2, направление движения которого обозначено стрелкой 34. Для определенной скорости движения карманов 7 вместе со скребками 30 и для определенной скорости движения слоя 32 рыхлого материала 2 каждый скребок 30 берет и подает в карманы 7 дозированное повторяемое количество рыхлого материала. С другой стороны, объем подаваемой порции рыхлого материала могут регулировать, изменяя толщину слоя 32 рыхлого материала 2 или скорость движения ленты 3.
Предлагаемые скребки 30 могут иметь разную форму, однако в них можно выделить три основных элемента: скоблящую поверхность А, через которую принимают рыхлый материал 2, транспортный профиль 34, 36 и разгрузочную поверхность В. Фиг.5-10 иллюстрируют различные возможные формы предлагаемого скребка 30.
Скоблящая поверхность А представляет собой отдельную область пространства, через которую подбирают рыхлый материал 2, в то же время скоблящая поверхность А определена кромками 31, 31А, 31В, 31С, 31D и имеет прямоугольную или полуовальную форму. Чаще всего эта поверхность ограничена кромками скребка 30, однако, например, в открытой конфигурации (фиг.5) скоблящая поверхность А представляет собой пространство над рабочей кромкой, в полузакрытой конфигурации (фиг.6-9) - пространство, определенное кромками боковых стенок, в то время как в закрытой конфигурации (фиг.10) она представляет собой пространство, определенное кромками боковых стенок и верхней стенки скребка 30.
Разгрузочная поверхность В определена кромкой 35, имеющей конфигурацию, благодаря которой возможно ее взаимодействие с вакуумным карманом 7. Разгрузочная поверхность В также может быть определена кромкой 38А, 38В, 38С, 38D и 35Е, имеющей конфигурацию, благодаря которой возможно ее взаимодействие с вакуумным карманом 7, входной профиль которого определен кромкой 35.
Транспортный профиль 34, 36 представляет собой поверхность, направляющую рыхлый материал 2 от скоблящей поверхности А, при помощи которой скребок 30 подбирает рыхлый материал 2, к разгрузочной поверхности В, имеющей форму, соответствующую входному отверстию вакуумного кармана 7. Транспортные профили 34, 36 могут иметь различную форму, которую выбирают в зависимости от специфических параметров рыхлого материала 2.
В вариантах осуществления изобретения транспортным профилям 34, 36 могут придать форму, отличающуюся от формы, показанной на фиг.5-10, например форму, ограниченную ломаной или гладкой кривой разного вида, например ограниченную гиперболической или прямолинейной кривой с соответствующим наклоном, кроме того, профиль 34, 36 может иметь форму вертикальной стенки.
Более того, сам скребок 30 может иметь открытую форму, при которой транспортный профиль 34, 36 не закрыт боковыми стенками, как показано на фиг.5, но он также может иметь полузакрытую форму, при которой транспортный профиль 34, 36 ограничен боковыми стенками, см. фиг.6-9. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения скребок 30 может иметь закрытую форму, при которой транспортный профиль 34, 36 ограничен не только боковыми стенками, но и закрыт сверху верхней стенкой, как показано на фиг.10.
На фиг.11 показано упрощенное изображение другого варианта осуществления предлагаемого устройства, при котором карманы 7 блока 6 для подбора рыхлого материала 2 движутся в зоне 9 подбора по круговой траектории вместе со скребками 30. Скребки 30 блока, поддерживающего подбор и направление рыхлого материала, установлены на кольцевом конвейере 37 и удалены друг от друга на окружности, имеющей диаметр, соответствующий диаметру окружности, по которой движутся вакуумные карманы 7. Траектория движения карманов 7 состоит из круговой части и прямолинейных участков.