УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БАРАБАН ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТАБАЧНЫХ ЛИСТЬЕВ И ВОЛОКНА
MULTIPLE-PURPOSE PERIODICAL ACTION DRUM FOR TREATMENT OF TOBACCO LEAVES AND FIBRES

Изобретение относится к табачной промышленности, в частности к оборудованию подготовки табака к резанию и набивке, и предназначено для обработки табачных листьев и волокна.
Известны устройства барабанного типа, применяемые для увлажнения листового табака, для сушки табачного волокна, для соусирования листового табака (Мохначев И.Г. и др. Технология фабричной переработки табака. - М.: Колос, 1994, стр.113), состоящие из цилиндрического корпуса, установленного своими бандажами на опорные ролики. Загрузка табака в эти устройства производится с одного торца, выгрузка - с другого, а перемещение обрабатываемого материала внутри барабана обеспечивается лопастями, закрепленными на внутренней поверхности корпуса. Процесс нагрева табака производится одновременно контактным и конвективным способами.
Недостатками такой конструкции барабана является большая материалоемкость, значительные габариты и энергоемкость.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому барабану для обработки табачного волокна и листьев является сушильный барабан для табачного волокна (патент РФ №2168921, опубл. 20.06.2001). Его цилиндрический корпус закреплен посредством спиц и цапфы на конце полого консольного вала, другой конец вала связан через зубчатую пару с рычажно-зубчатым механизмом привода барабана.
Недостатком этой конструкции является то, что барабан узко специализирован для сушки волокна в потоке и не приспособлен для периодической обработки порции волокнистой и листовой табачной массы, что целесообразно для использования барабана на предприятии с малыми объемами, но большим ассортиментом выпускаемой продукции.
Техническим результатом изобретения является механизация его загрузки-выгрузки, интенсификация процесса смешивания и расширение возможностей использования барабана за счет его универсальности.
Технический результат достигается тем, что в универсальном барабане периодического действия для обработки табачных листьев и волокна, содержащем раму, корпус барабана с лопастями по его внутренней поверхности, привод и систему нагрева обрабатываемого материала, корпус барабана имеет цилиндрическо-коническую форму и подвижно закреплен на пустотелой опорной оси, проходящей через ступицу зубчатого колеса, жестко закрепленного на торцевой стенке цилиндрической части корпуса, при этом опорная ось барабана консольно крепится к стойке, на которой в подшипниковых опорах установлен приводной вал с шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом корпуса барабана; привод барабана, состоящий из стойки с подшипниковыми опорами, приводных шестерен, редуктора и электродвигателя, размещен на поворотной площадке, один конец которой шарнирно крепится к раме, а второй к винту, входящему в резьбовое отверстие ступицы червячного колеса редуктора - привода поворотной площадки; на кронштейне поворотной площадки размещена система нагрева под корпусом цилиндрической части барабана, состоящая из электронагревательных элементов, установленных с зазором 5-7 мм от внешней поверхности корпуса барабана; на торцевой стенке цилиндрической части корпуса барабана имеются вентиляционные окна со съемными крышками, коническая часть корпуса является загрузочным окном, в отверстие которой подвижно входит патрубок отсасывающего воздуховода, а к торцу опорной оси, находящейся внутри барабана, присоединен трубопровод с распылительной форсункой для увлажнения.
Механизация загрузки-выгрузки барабана обеспечивается тем, что несущая ось вместе с барабаном и его приводом может с помощью привода поворотной площадки занимать заданные положения относительно горизонта для эффективной загрузки и выгрузки табака при вращении барабана.
Периодическое реверсивное вращение барабана и его автоматическое покачивание в обе стороны относительно горизонта с помощью привода барабана и поворотной площадки интенсифицирует процесс смешивания.
Универсальность использования барабана обеспечивается тем, что при работе в режиме смешивания и увлажнения барабан герметично закрыт (вентиляционные окна торца корпуса барабана и загрузочно-разгрузочное окно закрыты крышками), а увлажняющая жидкость подается на форсунку через пустотелую опорную ось, относительно которой вращается барабан при работе. В режиме сушки вентиляционные окна торца корпуса барабана открыты, а через загрузочно-разгрузочное отверстие отсасывается поступивший через вентиляционные окна воздух, который ассимилирует выделившуюся влагу из табака, нагреваемого контактным способом внутренними поверхностями и лопастями барабана.
Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения позволяет достичь желаемый технический результат.
На фиг.1 показана схема предлагаемого универсального барабана периодического действия. На фиг.2 показан барабан в положении разгрузки.
Барабан содержит раму 1, корпус барабана 2, поворотную площадку 3, механизм привода барабана 4, привод механизма наклона 5 поворотной площадки 3, электронагревательные элементы 6.
Корпус барабана 2 содержит цилиндрическую 7 и коническую 8 части. На торце цилиндрической части 7 закреплено зубчатое колесо 9, ступица которого подвижно посажена на пустотелую ось 10 стойки 11. Шестерня 12 вала 13 находится в зацеплении с зубчатым колесом 9, а подшипниковые опоры 14 вала 9 закреплены на стойке 11, которая вместе с приводом 4 барабана (электродвигатель 15, редуктор 16) закреплена на поворотной площадке 3, один конец которой шарниром 17 соединен с рамой 1, а второй - шарнирно крепится к винту 18, входящему в резьбовое отверстие ступицы 19 червячного колеса редуктора 20 привода 5 поворотной площадки 3. Под цилиндрической частью барабана 2 на кронштейне 21 поворотной площадки 3 на регулируемых опорах 22 закреплены электронагревательные элементы 6, поверхность нагрева которых установлена с зазором 5-7 мм от наружной поверхности цилиндрической части 7 корпуса барабана 2.
Загрузочно-разгрузочное отверстие 23 на конической части 8 корпуса барабана 2 имеет съемную крышку 24. На торце цилиндрической части 7 размещены вентиляционные окна 25 с крышками 26.
На внутренней поверхности барабана 2 закреплены лопасти 27. Внутри барабана у торцевой стойки установлена форсунка 28, соединенная трубопроводом 29 с торцом пустотелой оси 10, выходящей во внутреннее пространство барабана. Внешний трубопровод 30 присоединен к внешнему торцу пустотелой оси 10.
Универсальный барабан может работать в 3-х режимах:
1 - смешивание;
2 - увлажнение (соусирование);
3 - сушка.
При работе барабана в режиме смешивания корпус барабана 2 находится в горизонтальном положении, люк 24 снят, загрузочно-разгрузочное отверстие 23 открыто. Барабан 2 вращается за счет передачи движения от электродвигателя 75, редуктора 16, приводного вала 13, зубчатой пары 9, 12. По наклонному лотку в загрузочно-разгрузочное отверстие 23 подается заданная порция табака. Табачные листья небольшими порциями поднимаются лопастями 27 в верхнее пространство барабана и сбрасываются вниз, перемешиваясь с остальной массой табака.
Эффективность смешивания может быть повышена за счет периодического реверсирования вращения барабана и покачивания оси его вращения относительно горизонтального положения за счет механизма привода поворотной площадки.
По окончании процесса смешивания включается электродвигатель редуктора 20, привода 5 поворотной площадки 3. При вращении ступицы-гайки червячного колеса, редуктор 20 вместе с поворотной площадкой поднимается по винту 18, поворачиваясь вокруг оси шарнира 17. Барабан при этом наклоняется, не останавливая своего вращения, и из отверстия 23 высыпается табак. Следующая порция табака загружается после возвращения барабана в исходное горизонтальное положение.
При работе барабана в режиме увлажнения (соусирования) загрузка и выгрузка барабана проводится аналогично режиму смешивания, но обработка табака паром или соусом происходит при закрытом отверстии 23 крышкой 24 и подаче воды или соуса через ось 10 к форсунке 28, которая разбрызгивает жидкость на табак, находящийся в рыхлом состоянии. Нагрев табака осуществляется контактным способом за счет нагрева цилиндрического корпуса барабана электронагревателями, греющие поверхности которых расположены с зазором 5-7 мм от поверхности корпуса барабана.
При работе барабана в режиме сушки загрузка, выгрузка и перемешивание табака происходит так же, как и при работе в режиме смешивания. Процесс сушки отличается тем, что через нагретый контактным способом табак, находящийся во взвешенном состоянии, просасывается воздух, который поступает через открытые вентиляционные окна 25, находящиеся на торцевой поверхности барабана. Проходящий через барабан воздух ассимилирует влагу и затем удаляется через всасывающий патрубок, подведенный к загрузочно-разгрузочному отверстию 23 барабана. По окончании сушки выключается вентилятор отсоса воздуха. Патрубок отводится и проводится выгрузка барабана при его вращении и медленном наклоне оси барабана с помощью механизма привода 5 поворотной площадки.
Универсальный барабан периодического действия может быть использован в табачной промышленности на предприятиях с небольшими объемами производства, но разнообразным ассортиментом выпускаемой продукции.
В ГНУ ВНИИТТИ разработана техническая документация на универсальный барабан для его использования в технологической линии для подготовки новых рецептур табачных мешек, на основе применения добавок растительного происхождения, в табачных изделиях пониженной токсичности (сигаретах, кальянных смесях).