НАКОПИТЕЛЬ-ДОЗАТОР РЕЗАНОГО ТАБАКА Российский патент 1995 года по МПК A24B3/00 

Изобретение относится к табачной промышленности, в частности к технологическому оборудованию табачных фабрик, и может быть использовано для накопления, технологической отлежки и дозированной подачи резаного табака к сигаретным и папиросонабивным линиям.

Известно устройство для хранения и транспортирования измельченного табака (патент США N 4390029, Р.Ж. 1984, N 3), которое содержит резервуар, узел подачи табака к резервуару и узел для преобразования основной массы табака в резервуаре в непрерывный перемещающийся поток. Узел преобразования содержит механизм, сообщающий движение масс табака вверх-вниз, и механизм пневматической транспортировки табачной массы к определенной машине. Пневматические сопла закреплены в резервуаре над табачной массой.

Недостатком известного устройства является невозможность накопления табака с большим слоем табачной массы, так как при непрерывном перемещении табака вверх и вниз происходит переуплотнение табачной массы и ее слеживаемость.

Непрерывное перемещение табачной массы вверх и вниз вызывает разрушение волокон табака и его измельчение.

Необходимость сообщения резервуару с табачной массой движения вверх-вниз требует больших затрат энергии.

В известном устройстве расположение пневматических сопл таково, что при отключении одного из них вызывается повышение уровня табака под ним, в то время как под включенными соплами уровень табака понижается. Невозможность поддержания одинакового уровня табака под пневматическими соплами снижает равномерность подачи табака к сигаретным или папиросным машинам.

Известно также устройство для подачи табака к нескольким машинам для изготовления сигарет (Заявка Франции N 2519517, Р.Ж. 1983, N 12), состоящее из вращающегося стола и концентрически расположенных пневматических заборников. Табачная масса специальным устройством загружается на вращающийся стол и посредством пневмозаборников дозируется и подается к сигаретным машинам.

Недостатком известного устройства является невозможность накапливания табака, а следовательно, его отлежки, что снижает равномерность распределения влаги по объему табачной массы.

Отсутствие механического дозатора в известном устройстве снижает равномерность питания сигаретных машин табаком, так как в пневматических соплах невозможно обеспечить одинаковую и постоянную всасывающую силу.

Недостатком известного устройства является невозможность подвода табачной массы резаного табака в равном количестве к каждому пневматическому соплу, что снижает равномерность питания сигаретных машин табаком.

Известен также питатель-дозатор табакорезального станка с кольцевым мундштуком (авт. св. СССР N 1113081, Б.И. 1984, N 34), содержащий коаксиально расположенные неподвижные цилиндрические наружный и внутренний корпуса и дно, установленное с возможностью вращения. В дне симметрично расположены разгрузочные окна с вмонтированными в них на горизонтальных валах дозирующими барабанами со звездочками. На наружном корпусе питателя по окружности закреплена цепь, взаимодействующая со звездочками барабанов при перемещении дна.

Недостатком известной конструкции является отсутствие устройства для регулировки давления табачной массы на дно, следовательно, и плотности резаного табака перед дозирующими барабанами, что снижает равномерность питания сигаретных машин табаком.

Неподвижная относительно дна установка дозирующих барабанов в известном устройстве исключает возможность независимого питания из каждого разгрузочного окна. Такая установка дозирующих барабанов не позволяет осуществить регулировку дозирования табака.

Известен также накопитель-дозатор ручного табака (авт. св. СССР N 1736395, Б. И. 1992, N 20), содержащий корпус, оборудованный коаксиально расположенными вертикальными цилиндрами, установленными с возможностью вращения и жестко связанными между собой вертикальными перегородками, разделяющими полость корпуса на секторные камеры, на внутренних поверхностях которых имеются уплотнители, закрепленные с наклонами в направлении дна. Имеется устройство, обеспечивающее перемещение корпуса вверх-вниз.

Недостатком устройства является то, что в случае большой высоты дозатора-питателя, при значительном гидравлическом радиусе и при высокой влажности табачной массы, а также в случае низкого пристеночного коэффициента трения, табачная масса легко опускается к неподвижному дну, создавая высокую плотность табака у его поверхности. Это ведет к образованию склеек табачных волокон, затрудняет работу дозирующих барабанов, повышает энергозатраты, резко снижает равномерность дозирования.

Кроме того, при извлечении волокон табака дозирующими барабанами из плотной табачной массы происходит разрушение волокон табака и образование пыли, что увеличивает потери ценного сырья.

Недостатком известного устройства является также то, что при выводе дозирующего барабана за пределы разгрузочного окна, ниже решетки (в случае прекращения запроса табака со стороны сигаретной машины), остаются свободные проходы для табачных волокон через пазы решетки. Табачные волокна под действием силы тяжести проваливаются в эти проходы, нарушая независимость питания сигаретной машины.

Известен накопитель-дозатор резаного табака (авт. св. СССР N 1558380, кл. А 24 В 3/00, опублик 1990), который выбран в качестве прототипа. Известное устройство содержит корпус, образованный соосно расположенными цилиндрами и дно с разгрузочными окнами и дозирующими приводными барабанами. Цилиндры корпуса соединены между собой вертикальными радиальными перегородками и установлены с возможностью вращения, дно корпуса выполнено неподвижным, а разгрузочные окна смещены относительно осей симметрии дна и снабжены прогнутыми по форме барабанов гребенками с пазами, расположенными поперек окон. Дозирующие барабаны смонтированы с возможностью вертикального перемещения для регулирования потока.

Недостатком известной конструкции является отсутствие устройств, позволяющих регулировать давление массы табака на неподвижное дно. Известно, что при определенном отношении высоты емкости к диаметру, при определенной влажности табака и различном его коэффициенте трения, табачная масса может или зависеть на стенках емкости, образуя своды, или спускаться полностью на дно емкости, создавая при этом высокую плотность табака у поверхности дна. Как первое, так и второе явление не позволяют добиться в полной мере равномерности дозирования табака.

Недостатком прототипа является также то, что при выводе дозирующего барабана за пределы разгрузочного окна, ниже решетки, образуются свободные каналы для прохода табачных волокон через пазы решетки. В приемном устройстве накапливается табак, препятствуя возвращению дозирующего барабана в рабочее положение, возможны поломки игл, забивание табачными волокнами выходных устройств. Все перечисленные недостатки снижают надежность дозирующего барабана в работе и устройства в целом, и равномерность дозирования резаного табака.

Таким образом, недостатки известного устройства не обеспечивают повышения равномерности дозирования резаного табака и независимость питания групп сигаретных машин, а также приводят к потерям сырья.

Целью изобретения является равномерное и независимое питание каждой из групп сигаретных машин и уменьшение потерь сырья.

Для этого в предлагаемом устройстве, содержащем соосно размещенные внутренний и наружный корпусы с образованием вертикальной камеры, разделенной на секции радиальными перегородками, и дно с разгрузочными окнами и решетками, и дозирующими приводными барабанами, внутренний и наружный корпусы выполнены в виде многогранных призм правильной формы, на вертикальных гранях которых и на перегородках шарнирно закреплены пластины, которые связаны с механизмами регулировки их положения, а каждый из дозирующих приводных барабанов снабжен механизмом перемещения барабана, кинематически связанным с приводом решетки, состоящей из двух частей, одна из которых жестко закреплена на дне, а другая часть установлена с возможностью перемещения относительно первой части решетки.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый накопитель-дозатор резаного табака, продольный разрез (разрез А-А на фиг.2); на фиг.2 вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.3 разрез В-В на фиг.2.

Накопитель-дозатор содержит станину 1, неподвижное дно 2 с разгрузочными окнами 3, привод 4, наружный корпус 5, внутренний корпус 6, пластины 7, стенки наружного корпуса 8 и 9, механизм регулировки положения пластин 10, винт 11, гайку 12, тягу 13, верхнюю опору 14, нижнюю опору 15, привод механизма регулировки положения пластины 16, опорные ролики 17, неподвижные решетки 18, подвижные решетки 19, дозирующие барабаны 20 с иглами 21, раму дозирующего барабана 22, кулачки 23 и 24, стойки подвижной решетки 25 и 26, направляющие подвижной решетки 27, приемное устройство 28, конический распределитель 29 и вертикальные перегородки 30.

Накопитель-дозатор работает следующим образом.

Резаный табак подается на вращающийся конический распределитель 29 и равномерно распределяется в секциях накопителя-дозатора между наружным 5 и внутренним 6 корпусами.

Для контроля уровня резаного табака в накопителе-дозаторе имеются датчики верхнего и нижнего уровней табака. Наружный 5 и внутренний 6 корпусы связаны между собой радиальными перегородками 30 и образуют жесткую конструкцию, которая опирается роликами 17 на неподвижное дно 2, установленное на станине 1.

В процессе работы накопителя-дозатора масса резаного табака, находящаяся внутри секций, перемещается по дну 2 под действием вращающихся перегородок 30 и корпусов 5 и 6 от привода 4. Равномерный слой табака снимается иглами 21, закрепленными на дозирующих барабанах 20 и выносится через окна 3, выполненные в дне 2, в приемные устройства 28. Для предотвращения самопроизвольной выгрузки резаного табака в приемные устройства каждое из окон имеет решетку, состоящую из двух частей неподвижной 18 и подвижной 19. При работе барабанов 20 продольные пазы этих частей решеток совмещены и иглы барабанов свободно проходят через них, внедряются в табачную массу и выносят через них порции резаного табака. Каждый дозирующий барабан 20 имеет индивидуальный привод, служащий для обеспечения вращения барабана, а также для перемещения его относительно частей 18 и 19 решеток в вертикальной плоскости. Данные приводы связаны с датчиками наличия табака в дистрибуторах сигаретных или папиросонабивных машин. При наполнении дистрибутора сигаретной машины его датчик выключает привод барабана 20 и последний останавливается, затем происходит отпускание барабана 20 и вывод игл 21 его за пределы решеток 18 и 19. При опускании барабана 20 происходит взаимодействие кулачков 23 и 24, укрепленных на раме 22 дозирующего барабана, с роликами стоек 25 и 26 нижней подвижной решетки 19, перемещающейся при этом в направляющих 27. Таким образом происходит смещение нижней решетки 19 относительно решетки 18 на один шаг (на один паз) и полное перекрытие разгрузочного окна 3.

Для поддержания давления столба табачной массы на дно служат пластины 7, которые шарнирно закреплены на внутренней стенке 9 наружного корпуса 5. Для снижения давления на дно пластину 7 выдвигают внутрь секции и наоборот. Перемещение пластины 7 осуществляется с помощью механизма регулировки их положения 10 и привода 16, укрепленного на опорах 14 и 15, установленных на наружной стенке 8 корпуса 5. При вращении винта 11 перемещается гайка 12 и с помощью тяги 13, шарнирно связанной с гайкой 12 и пластиной 7, последняя изменяет свое положение относительно стенок секции. При этом часть веса табака воспринимается не дном 2, а станиной 1 через пластину 7, корпус 5 и ролики 17.

Достижение технического результата, а именно равномерное и независимое питание каждой из групп сигаретных машин и уменьшение потерь сырья, обеспечивается, по мнению авторов, предлагаемыми отличительными признаками и объясняется следующим.

Равномерность начеса резаного табака дозирующими барабанами в основном зависит от плотности табачной массы, из которой иглами вращающегося барабана выделяются отдельные порции табака. Причем для каждой влажности резаного табака существует оптимальная величина его плотности, характеризующая наилучшую равномерность начеса. При уменьшении или увеличении плотности табачной массы возрастает неравномерность подачи табака в приемное устройство, т. е. производительность дозирующих барабанов изменяется. Причем при уменьшении плотности резаного табака производительность дозирующих барабанов падает, а при увеличении плотности возрастает. Одной из важных характеристик накопителей-дозаторов является их емкость или вместимость. Промышленные образцы накопителей-дозаторов имеют емкость 1,5-4 т. С увеличением емкости возрастает и его высота и, как следствие, возрастает давление столба табака на дно питателя, т.е. слой табака, который набегает на вращающиеся иглы дозирующего барабана. Иными словами, плотность табачной массы, взаимодействующей с дозирующими барабанами, зависит от столба табачной массы, находящейся в накопителе-дозаторе, а также от ее влажности, фракционного состава и коэффициента трения о вертикальные стенки накопителя. Часть веса табака, оказывающего давление на дно питателя, воспринимается боковыми стенками каждой из секций за счет трения его по внутренним поверхностям этих стенок.

Исходя из вышеизложенного, возникает необходимость в регулировании и поддержании на оптимальном уровне давления табачной массы на дно питателя-дозатора. Для этой цели в предлагаемом изобретении служат пластины 7, шарнирно закрепленные на плоских стенках каждой секции питателя. Каждая из пластин имеет индивидуальный привод, с помощью которого можно изменять положение пластины угол ее наклона, т.е. степень перекрытия поперечного сечения секции. При этом часть веса столба табачной массы будет передаваться на эту пластину, а через нее на стенки питателя и на его станину, что уменьшает давление на нижние слои табака и позволяет достигать плотностей табака в зоне начеса, равных оптимальным. Причем конструкция пластин позволяет регулировать плотность и в процессе работы дозирующих барабанов с учетом изменяющейся высоты столба табака, а также с учетом изменения физико-механических свойств вновь поступающей в питатель табачной массы.

Наличие регулируемых пластин 7 в предлагаемой конструкции позволяет снизить также потери табака. При начесе резаного табака из массы, имеющей высокую плотность, иглы дозирующих барабанов воздействуют на табак с большими усилиями, что приводит к механическим повреждениям отдельных волокон, измельчению сырья, повышенному образованию пыли.

Каждый из питателей-дозаторов служит для питания группы автономно работающих сигаретных машин. Приемник резаного табака сигаретной машины-дистрибутор имеет датчики уровня табака, которые электрически связаны с управлением привода соответствующего дозирующего барабана. При отключении дозирующего барабана он с помощью его привода выводится из зоны взаимодействия их игл с табаком. Однако в остающиеся открытые каналы в решетке движущийся по дну питателя табак под действием давления столба табачной массы будет выдавливаться вниз, в приемник 28. В предлагаемой конструкции решетка выполнена из двух частей, одна из которых подвижная и кинематически связана с приводом опускания-подъема дозирующего барабана. Таким образом, при опускании барабана вниз происходит гарантированное перекрытие сводных каналов в неподвижной части решетки путем смещения на один шаг подвижной части решетки. А при включении дозирующего барабана при его подъеме происходит обратное гарантированное смещение подвижной части решетки. Таким образом, плотность слоя табака, находящегося над решеткой и движущегося относительно нее, не нарушается, что также создает условия для достижения равномерного начеса. Кроме того, использование составной решетки, кинематически связанной с приводом дозирующего барабана, позволяет существенно снизить потери табака за счет уменьшения его измельчения при самопроизвольном заклинивании в открытых пазах решетки.

Таким образом, предлагаемые отличительные признаки, по мнению авторов, позволяют достичь указанные технические результаты в предлагаемой конструкции питателя-дозатора.

Использование: в табачной промышленности, в частности в технологическом оборудовании табачных фабрик, и может быть использовано для накопления, технологической отлежки и дозированной подачи резаного табака к сигаретным и папиросонабивным линиям. Сущность изобретения: накопитель-дозатор резаного табака содержит соосно размещенные внутренний и наружный корпусы с образованием вертикальной камеры, разделенной на секции радиальными перегородками, и дно с разгрузочными окнами и решетками, и дозирующими приводными барабанами. Для равномерного и независимого питания каждой из групп сигаретных машин и уменьшения потерь сырья внутренний и наружные корпусы выполнены в виде многогранных призм правильной формы, на вертикальных гранях которых и на перегородках шарнирно закреплены пластины, которые связаны с механизмами регулировки их положения. Каждый из дозирующих барабанов снабжен механизмом перемещения барабана, кинематически связанным с приводом решетки. Решетка состоит из двух частей, одна из которых жестко закреплена на дне, а другая часть установлена на дне с возможностью перемещения относительно первой части. 3 ил.

НАКОПИТЕЛЬ-ДОЗАТОР РЕЗАНОГО ТАБАКА, содержащий соосно размещенные внутренний и наружный корпуса с образованием вертикальной камеры, разделенной на секции радиальными перегородками, и дно с разгрузочными окнами и решетками и дозирующими приводными барабанами, отличающийся тем, что внутренний и наружный корпуса выполнены в виде многогранных призм правильной формы, на вертикальных гранях которых и на перегородках шарнирно закреплены пластины, которые связаны с механизмами регулировки их положения, а каждый из дозирующих приводных барабанов снабжен механизмом перемещения барабана, кинематически связанным с приводом решетки, состоящей из двух частей, одна из которых жестко закреплена на дне, а другая часть установлена на дне с возможностью перемещения относительно первой части.