ЛИТЕЙНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИТОГО ПОЛОТНА ИЗ ГОМОГЕНИЗИРОВАННОГО ТАБАЧНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2019 года по МПК A24B3/14 

Настоящее изобретение относится к литейной машине для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала. В частности, настоящее изобретение относится к литейной машине для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала для использования в образующем аэрозоль изделии, например таком, как сигарета или табакосодержащий продукт типа «нагреваемый без сжигания».

В настоящее время при изготовлении табачных продуктов, помимо табачных листьев, используют также гомогенизированный табачный материал. Этот гомогенизированный табачный материал обычно получают из частей табачного растения, которые в меньшей степени пригодны для производства резаного наполнителя, например таких, как табачные стебли или табачная пыль. Обычно табачная пыль образуется в качестве побочного продукта во время обработки табачных листьев в процессе изготовления.

Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и литой лист. Способ образования листов гомогенизированного табачного материала обычно включает в себя этап, на котором табачную пыль и связующее смешивают с образованием пульпы. Затем эту пульпу используют для создания табачного полотна, например, посредством литья вязкой пульпы на движущейся металлической ленте с получением так называемого литого листа. В качестве альтернативы, пульпа с низкой вязкостью и высоким содержанием воды может использоваться для получения восстановленного табака в процессе, сходном с производством бумаги. Готовые гомогенизированные табачные полотна могут быть нарезаны способом, сходным с тем, который применяется при резке цельнолистового табака, для производства резаного табачного наполнителя, пригодного для сигарет и других курительных изделий. Способ изготовления такого гомогенизированного табака раскрыт, например, в европейском патенте EP 0565360.

В «нагреваемом без сжигания» образующем аэрозоль изделии образующий аэрозоль субстрат нагревают до сравнительно низкой температуры с целью образования аэрозоля при недопущении горения табачного материала. Кроме того, табак, присутствующий в гомогенизированном табачном материале, обычно представляет собой исключительно табак или содержит в основном табак, присутствующий в гомогенизированном табачном материале такого «нагреваемого без сжигания» образующего аэрозоль изделия. Это означает, что аэрозольная композиция, которая образуется таким «нагреваемым без сжигания» образующим аэрозоль изделием, по существу является продуктом лишь гомогенизированного табачного материала. Следовательно, важно обеспечить надлежащее регулирование состава гомогенизированного табачного материала для регулирования, например, вкуса аэрозоля.

Изменения физических свойств указанной пульпы, например консистенции, вязкости, размера волокон, размера частиц, влажности или продолжительности хранения пульпы, могут привести к непреднамеренным изменениям в нанесении пульпы на основу во время литья полотна из гомогенизированного табака при использовании стандартных способов и оборудования для литья. Неоптимальные способы и оборудование для литья могут стать причиной неоднородности и дефектов литого полотна из гомогенизированного табака.

Неоднородность гомогенизированного табачного полотна может привести к трудностям при последующей обработке гомогенизированного табачного полотна при производстве образующих аэрозоль изделий. Например, неоднородность может привести к растрескиванию полотна или даже к разрыву полотна во время изготовления или дальнейшей обработки полотна. Это, в свою очередь, может привести, например, к остановкам оборудования. Кроме того, неоднородность табачного полотна может привести к нежелательному различию в доставке аэрозоля между образующими аэрозоль изделиями, которые произведены из одного и того же гомогенизированного табачного полотна.

Следовательно, необходима такая новая литейная машина для изготовления гомогенизированного табачного материала, в частности, для использования в нагреваемых образующих аэрозоль изделиях типа «нагреваемые без сжигания», которая была бы адаптирована к различным характеристикам нагрева и требованиям, предъявляемым к образованию аэрозоля, в таких нагреваемых образующих аэрозоль изделиях.

Согласно первому аспекту, настоящее изобретение относится к литейной машине для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала, которая содержит литейный короб, выполненный с возможностью нахождения внутри него пульпы, подвижную основу и литейную лопатку, выполненную с возможностью литья пульпы, находящейся внутри литейного короба, на подвижной основе с образованием литого полотна из гомогенизированного табачного материала. Согласно настоящему изобретению, литейная лопатка имеет в поперечном сечении кромку лопатки, содержащую первый участок, имеющий первый радиус кривизны, и второй участок, имеющий второй радиус кривизны, причем указанные первый и второй радиусы кривизны составляют от 1 мм до 500 мм и отличаются друг от друга.

Гомогенизированные табачные материалы получают путем смешения нескольких ингредиентов с водой с получением пульпы. На следующем этапе образуют полотно из гомогенизированного материала на основе путем литья пульпы на этой основе. Желательно, чтобы готовый гомогенизированный табачный материал имел сравнительно высокую прочность при растяжении и высокую однородность.

Важным параметром пульпы, используемой для получения гомогенизированного табачного материала, является вязкость, которая влияет на прочность при растяжении и однородность отливаемого полотна при образовании непрерывного полотна из гомогенизированного табачного материала, в частности, во время литья пульпы. Кроме того, для определения конечного качества литого полотна, в частности, до начала литья важна также плотность пульпы. Надлежащие плотность, вязкость и однородность пульпы минимизируют количество дефектов и максимизируют прочность при растяжении литого полотна.

Пульпа содержит несколько различных компонентов или ингредиентов. Эти компоненты влияют на свойства гомогенизированного табачного материала. Первый ингредиент представляет собой табачную порошковую смесь, которая предпочтительно содержит основную часть табака, присутствующего в пульпы. Табачная порошковая смесь является источником основной части табака в гомогенизированном табачном материале и таким образом придает аромат конечному продукту, например аэрозолю, образующемуся в результате нагрева гомогенизированного табачного материала. Целлюлозную пульпу, содержащую целлюлозные волокна, предпочтительно добавляют в пульпу в качестве упрочняющего агента с целью повышения прочности при растяжении полотна из табачного материала. Предпочтительно, добавляют также связующее и образователь аэрозоля с целью улучшения характеристик растяжения гомогенизированного листа и содействия образованию аэрозоля. Дополнительно, с целью достижения определенной вязкости и влажности, оптимальных для литья полотна из гомогенизированного табачного материала, в пульпу может быть добавлена вода. Перемешивают пульпу для того, чтобы сделать ее как можно более однородной.

Затем загружают пульпу в литейный короб, в котором предпочтительно поддерживают предварительно заданное количество пульпы, например задают предварительно заданный уровень пульпы в литейном коробе. Предпочтительно, подают пульпу в литейный короб одновременно с литьем пульпы на подвижной основе с образованием непрерывного полотна из гомогенизированного табачного материала.

Согласно настоящему изобретению, литье пульпы осуществляют по ширине подвижной основы через выходное отверстие литейного короба, которое образовано между движущейся основой и литейной лопаткой. Перемещают основу в продольном направлении с целью извлечения пульпы из литейного короба. Основа может содержать, например, подвижную ленту из нержавеющей стали. Литейная лопатка используется с целью образования литого полотна по существу однородной толщины из пульпы на подвижной основе. В уровне техники такая литейная лопатка имеет цилиндрическую форму, т.е. содержит цилиндрический участок, или она является прямоугольной. При этом расстояние между лопаткой и основой задает толщину литого полотна из пульпы.

Согласно настоящему изобретению, лопатка содержит два различных участка, имеющих два различных радиуса кривизны. Таким образом, радиус кривизны лопатки может быть оптимизирован в соответствии с характеристиками пульпы в том месте, где осуществляется литье пульпы, т.е. в том месте, где лопатка образует зазор с подвижной основой, для обеспечения однородного нанесения пульпы на основу. Дополнительный радиус кривизны может быть оптимизирован в соответствии с характеристиками пульпы с целью обеспечения возможности улучшенной циркуляции пульпы внутри литейного короба, в частности для обеспечения возможности плавного приближения пульпы к зазору или к литейной лопатке и подвижной основе. Таким образом, может быть обеспечено как оптимальное литье, так и надлежащее управление позиционированием лопатки.

Термин «гомогенизированный табачный материал» используется в настоящем описании для обозначения любого табачного материала, образованного в результате агломерации частиц табачного материала. Листы или полотна из гомогенизированного табачного материала образуются согласно настоящему изобретению в результате агломерации табака в виде частиц, полученного путем размола или измельчения в порошок иным образом листовых пластинок табака или черешков табачных листьев или их смеси.

В дополнение, гомогенизированный табачный материал может содержать незначительное количество одного или более из следующего: табачная пыль, тонкодисперсные частицы табака и другие побочные продукты табака в виде частиц, образующиеся в процессе обработки, перемещения и отгрузки табака.

Согласно настоящему изобретению, указанную пульпу предпочтительно образуют из листовых пластинок табака и черешков разных типов табака, которые смешивают надлежащим образом. В настоящем описании термин «тип табака» относится к одному из нескольких различных видов табака. По отношению к настоящему изобретению указанные различные типы табака подразделяют на три основных группы: светлый табак, темный табак и ароматический табак. Различие между этими тремя группами обусловлено процессом сушки, которому табак подвергают перед тем, как он будет подвергнут дальнейшей обработке для получения табачного продукта.

Как было указано выше, пульпа должна быть как можно более однородной, чтобы ее вязкость также была как можно более однородной и близкой к целевой величине, оптимальной для литья. С целью получения однородной вязкости, предпочтительно перемешивают все количество пульпы перед литьем.

Затем перемещают пульпу в литейный короб, чтобы заполнить этот литейный короб до предварительно заданного уровня. Предпочтительно, уровень пульпы внутри литейного короба поддерживают по существу постоянным. Пульпа вытекает из дна литейного короба под действием гравитации. В дополнение, могут быть обеспечены средства для активной транспортировки внутри литейного короба, такие так толкатели или крыльчатки. Предпочтительно, литейный короб образует замкнутое пространство под давлением. Иначе говоря, может осуществляться регулирование давления внутри литейного короба, так что вытекание пульпы из литейного короба дополнительно регулируется с помощью средств, воздействующих на уровень внутреннего давления в литейном коробе. Предпочтительно, литейная машина содержит перемешивающее устройство для перемешивания пульпы внутри литейного короба. Затем пульпу распределяют по движущейся основе через зазор, который образован между литейной лопаткой и движущейся основой.

Литейная лопатка имеет основной размер, которым является ее ширина, и предпочтительно она занимает по существу всю ширину литейного короба. Предпочтительно, ширина лопатки и ширина литейного короба, на котором закреплена лопатка, одинаковы. Литейная лопатка в плоскости сечения, по существу перпендикулярной направлению ширины лопатки, имеет кромку лопатки (в декартовой системе координат X, Y, Z плоскость сечения представляет собой плоскость (X, Z), где Х ― направление перемещения пульпы на подвижной основе, Y ― направление ширины литейной лопатки и Z ― вертикальное направление). Кромка лопатки образует заданную кривую в плоскости сечения (X, Z), и эта кривая имеет форму, определяемую согласно настоящему изобретению. На указанной кромке лопатки предусмотрены по меньшей мере два участка, не принадлежащих краям кромки, т.е. не находящихся в начале или в конце кромки, где кромка начинается или заканчивается или соединена с литейным коробом. На этих двух участках кривая, образованная кромкой лопатки, предпочтительно является непрерывной и имеет непрерывную первую производную.

Указанные два различных участка сечения, именуемые первым участком и вторым участком, имеют различные радиусы кривизны. В данном контексте термин «различные участки» означает, что по меньшей мере одна из координат (X₁, Z₁) первого участка отличается от одной из координат (X₂, Z₂) второго участка. Таким образом, радиус кривизны кромки лопатки на первом участке отличается от радиуса кривизны кромки лопатки на втором участке.

При этом радиус кривизны кромки лопатки на первом участке и радиус кривизны на втором участке не зависят друг от друга, и форма лопатки может варьироваться в зависимости от производственных требований. Например, большой радиус кривизны может потребоваться в области зазора между лопаткой и подвижной основой, через который осуществляется литье пульпы на подвижной основе. Большой радиус может быть предусмотрен снаружи зазора для того, чтобы обеспечить возможность плавного поступления пульпы к зазору. Снаружи зоны литья может использоваться малый радиус для того, чтобы сохранить приемлемый размер лопатки. Форма лопатки не определяется лишь единственным радиусом кривизны, и она может адаптироваться к производственным требованиям путем использования различных радиусов. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности устранения проблем, присутствующих машине с цилиндрической лопаткой, имеющей постоянный и однородный радиус кривизны.

Предпочтительно, как радиус кривизны на первом участке, так и радиус кривизны на втором участке составляют от примерно 1 мм до примерно 500 мм, более предпочтительно ― от примерно 3 мм до примерно 100 мм, наиболее предпочтительно ― от примерно 5 мм до примерно 50 мм. Предпочтительно, первый радиус составляет от примерно 1 мм до примерно 50 мм и второй радиус составляет от примерно 10 мм до примерно 500 мм; более предпочтительно, первый радиус составляет от примерно 3 мм до примерно 25 мм и второй радиус составляет от примерно 15 мм до примерно 100 мм; наиболее предпочтительно, первый радиус составляет от примерно 5 мм до примерно 25 мм и второй радиус составляет от примерно 20 мм до примерно 50 мм. Предпочтительно, первый радиус и второй радиус отличаются друг от друга на величину, составляющую от примерно 5 мм до примерно 100 мм; более предпочтительно, первый радиус и второй радиус отличаются друг от друга на величину, составляющую от примерно 10 мм до примерно 50 мм; наиболее предпочтительно, первый радиус и второй радиус отличаются друг от друга на величину, составляющую от примерно 15 мм до примерно 30 мм Было обнаружено, что такие значения радиусов кривизны особенно подходят при создании литейной лопатки для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала.

Согласно настоящему изобретению, радиус кривизны, для краткости обозначенный через R, на некотором участке, например радиус кривизны кромки лопатки на указанных первом и втором участках, определяют как величину радиуса дуги окружности, наилучшим образом аппроксимирующей кривую на данном участке. Эта величина обратна кривизне.

В случае плоской кривой, радиус кривизны обозначен через R и показывает абсолютную величину, определяемую по формуле

,

где s ― длина дуги окружности от фиксированной точки на кривой, ϕ ― тангенциальный угол, и κ ― кривизна.

Если кривая, образуемая кромкой лопатки в плоскости сечения (X, Z), представлена в декартовых координатах как z(x), то радиус кривизны (в предположении, что кривая имеет возможность дифференцирования до производной второго порядка) составляет:

≡

где

Предпочтительно, кромка лопатки содержит первую дугу окружности, имеющую указанный первый радиус кривизны, и вторую дугу окружности, имеющую указанный второй радиус кривизны. В качестве альтернативы, кромка лопатки содержит эллиптический участок.

Кромка лопатки может содержать участки, имеющие лишь какой-либо один из двух указанных радиусов кривизны или множество различных радиусов кривизны. В первом случае лопатка может содержать тело, образованное на пересечении двух участков двух цилиндров, один из которых образован первым радиусом кривизны, а другой ― вторым радиусом кривизны. В данном варианте осуществления, литейная лопатка в сечении вдоль плоскости (X, Z) имеет кривую, содержащую дугу первой окружности, образующей основание первого цилиндра и имеющей первый радиус кривизны, и дугу второй окружности, образующей основание второго цилиндра и имеющей второй радиус кривизны. Таким образом, радиус кривизны является постоянным в пределах первой дуги окружности и второй дуги окружности. В качестве альтернативы, кромка лопатки может содержать эллиптический участок. Эллипс имеет непрерывно изменяющийся радиус, следовательно, в этом варианте осуществления каждая отдельная точка эллиптического участка, образованного кромкой лопатки, будет иметь отличный от других радиус кривизны. Согласно настоящему изобретению, кромка лопатки может содержать как один или более участков в виде дуг окружности, так и один или более эллиптических участков.

Предпочтительно, переходы между различными участками, например между участками в виде дуг окружностей, имеющими различные радиусы кривизны, или между эллиптическими участками, или между эллиптическими участками и участками в виде дуг окружностей, являются непрерывными, так что результирующая кривая, образованная в плоскости сечения (X, Z) и образующая кромку лопатки, является непрерывной и ее первая производная также является непрерывной.

В предпочтительном варианте осуществления первый радиус кривизны составляет от примерно 1 мм до примерно 50 мм, а второй радиус кривизны предпочтительно составляет от примерно 10 мм до примерно 500 мм. Предпочтительно, указанный второй участок расположен в нижней части указанной литейной лопатки, по существу обращенной к подвижной основе.

Второй радиус кривизны предпочтительно относится к тому участку лопатки, который располагается вблизи к пульпе или в контакте с нею во время литья. Дополнительно, второй радиус кривизны является относительно «большим». Большой радиус кривизны обеспечивает возможность плавного поступления пульпы на основу, поскольку имеет место достаточно узкий зазор между основой и литейной лопаткой на определенном протяжении. Иначе говоря, размер зазора, образованного между литейной лопаткой и основой в случае, когда лопатка имеет «большой» радиус кривизны на участке, обращенном к основе, медленно изменяется в направлении литья полотна, т.е. в направлении, в котором перемещается подвижная основа. В лопатке, имеющей сравнительно большой радиус кривизны, расстояние между лопаткой и основой незначительно изменяется вдоль направления литья. Таким образом, на достаточно большом протяжении обеспечивается строго определенная толщина пульпы на основе. Это обеспечивает возможность минимизации накопления агломератов, толщина которых в обычном состоянии больше величины зазора, образованного между лопаткой и основой, и которые вследствие этого не способны сжиматься посредством «длинного» зазора, образованного кромкой лопатки, имеющей достаточно большой радиус кривизны.

Кроме того, большой радиус кривизны на участке лопатки, обращенном к основе, обеспечивает возможность уменьшения образования дефектов, например так называемых «волочильных дефектов», благодаря медленному поступлению пульпы на основу, поскольку требуется время для протекания через «длинный и узкий зазор», который образован между лопаткой и основой и длина которого в направлении литья (направлении перемещения подвижной основы) тем больше, чем больше указанный радиус кривизны.

Предпочтительно, в случае, если второй радиус кривизны является относительно большим, первый радиус кривизны уменьшен для того, чтобы лопатка не была слишком громоздкой и сохраняла возможность легкого конфигурирования и адаптации к остальной части литейной машины. Таким образом, комбинация из относительно большого и относительно малого радиусов кривизны обеспечивает возможность получения лопатки, имеющей подходящие размеры как для литья однородного полотна на движущейся основе с минимизацией дефектов, так и для закрепления и регулирования лопатки на остальной части литейной машины.

Предпочтительно, продольная ширина лопатки составляет от примерно 40 см до примерно 300 см, более предпочтительно ― от примерно 80 см до примерно 250 см. Ширина лопатки предпочтительно адаптирована к размеру рулонов, используемых для намотки высушенного гомогенизированного табачного материала. Несомненно, что с точки зрения складирования произведенного полотна из гомогенизированного табачного материала предпочтительно, чтобы он был намотан в рулоны. Эти рулоны имеют по существу стандартную ширину. Тем не менее, в зависимости от размеров, в частности диаметра образующего аэрозоль изделия, которое производится из гомогенизированного табачного полотна, существует необходимость в изготовлении рулонов с различными значениями ширины. Поскольку ширина гомогенизированного табачного полотна не может быть кратна всем требуемым значениям ширины рулонов, предпочтительно, чтобы ширина литейной лопатки или литейного короба была регулируемой. Предпочтительно, эта регулируемость ширины может также использоваться для адаптации производственной мощности машины. Это особенно предпочтительно, поскольку литейные машины и прикрепленные к ним сушилки в идеальном варианте должны работать непрерывно по причине длительного времени выхода на рабочий режим.

В предпочтительном варианте осуществления литейная машина содержит управляемый насос, выполненный с возможностью регулирования количества пульпы, находящейся в литейном коробе. Количество пульпы, которое вытекает из литейного короба, регулируется, помимо всего прочего, посредством зазора, образованного между лопаткой и подвижной основой, и посредством гравитации. Количество пульпы в литейном коробе имеет предварительно заданный уровень, который предпочтительно поддерживают по существу постоянным, так что давление, создаваемое столбом пульпы, остается по существу постоянным. Таким образом, из литейного короба в единицу времени вытекает по существу постоянное количество пульпы. С целью поддержания количества пульпы по существу на постоянном уровне, указанный управляемый насос регулирует расход пульпы, поступающей в литейный короб. Таким образом, обеспечена возможность регулирования расхода пульпы, предпочтительно ― как функции уровня пульпы, находящейся в литейном коробе. С целью регулирования указанного уровня, в литейном коробе или вблизи него может быть предусмотрен датчик уровня. Предпочтительно, указанный датчик уровня выполнен с возможностью передачи сигнала обратной связи, соответствующего высоте указанной пульпы, находящейся в указанном литейном коробе, на указанный регулируемый насос. Предпочтительно, высота пульпы внутри литейного короба находится на уровне, составляющем от примерно 50 мм до примерно 400 мм от дна литейного короба, с целью обеспечения надлежащего давления для вытекания пульпы из литейного короба. Датчик уровня может передавать сигнал уровня на модуль управления, который может активировать или деактивировать указанный насос или изменять скорость потока пульпы от насоса в качестве функции указанного сигнала уровня.

В предпочтительном варианте осуществления среднее расстояние между указанной литейной лопаткой и указанной подвижной основой составляет от примерно 0,1 мм до примерно 2 мм; более предпочтительно, среднее расстояние между указанной литейной лопаткой и указанной основой составляет от примерно 0,2 мм до примерно 1,5 мм. Толщина литого полотна из гомогенизированного табачного материала имеет большое значение с точки зрения качества и консистенции готового продукта. Желательно, чтобы толщина была однородной, т.е. отсутствовали любые комья, агломераты, волокна и крупные частицы. Особая конструкция литейной лопатки в сочетании с образуемым зазором между лопаткой и основой обеспечивает литье пульпы в виде непрерывного полотна однородной толщины. Дополнительное преимущество состоит в возможности уменьшения образования разломов и других дефектов по ширине и длине подвижной основы.

Толщина литого полотна имеет большое значение не только с точки зрения образования дефектов. Тонкие полотна могут легко ломаться. В толстых полотнах могут легко образовываться агломераты. Постоянная толщина имеет большое значение также и с точки зрения процесса сушки. После литья полотно из гомогенизированного табачного материала сушат, и параметры сушки зависят, помимо всего прочего, от толщины полотна.

В предпочтительном варианте осуществления литейная машина содержит модуль управления и один или более датчиков, выполненных с возможностью передачи сигналов на указанный модуль управления, причем эти один или более датчиков включают в себя: датчик для идентификации волочильных дефектов литого полотна, отлитого на подвижной основе; датчик для определения влажности указанного литого полотна, отлитого на подвижной основе; датчик для измерения толщины или изменений толщины указанного литого полотна, отлитого на подвижной основе; датчик для измерения вязкости пульпы в указанном литейном коробе; датчик для измерения температуры пульпы в указанном литейном коробе; датчик для определения мест дефектов указанного литого полотна, отлитого на подвижной основе; датчик для определения плотности пульпы в указанном литейном коробе; и комбинации из двух или более вышеперечисленных датчиков.

Образование пульпы представляет собой критичный процесс, который определяет качество конечного продукта. Может осуществляться регулирование нескольких параметров для минимизации риска выбраковки гомогенизированного табачного полотна, полученного путем литья пульпы, приготовленной согласно настоящему изобретению. Например, возможно образование материала, не соответствующего спецификациям из-за дефектов или низкой прочности при растяжении. В частности, указанные технологические параметры, включают в себя, помимо всего прочего, температуру, влажность, время выдержки и вязкость пульпы. Известно, что вязкость безусловно является функцией температуры, влажности и времени выдержки пульпы. Поэтому предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из следующих параметров: вязкость, температура и влажность пульпы, контролировался с помощью надлежащих датчиков. Предпочтительно, сигналы указанных датчиков используются с контуром обратной связи для обработки сигналов в режиме онлайн и управления с целью поддержания указанных параметров в пределах соответствующих предварительно заданных диапазонов. Например, на управление производственным процессом можно влиять путем надлежащих изменений таких технологических параметров, как интенсивность охлаждения, температура, скорость движущейся основы, количество воды, подаваемой в пульпу, количество других соединений, образующих пульпу, а также путем изменения комбинаций вышеперечисленных технологических параметров и др.

Предпочтительно, влажность указанного отливаемого табачного материала во время литья составляет от примерно 60 процентов до примерно 80 процентов. Предпочтительно, способ производства гомогенизированного табачного материала включает в себя этап, на котором осуществляют сушку указанного литого полотна и намотку указанного литого полотна после сушки. Предпочтительно, влажность указанного литого полотна во время намотки составляет от примерно 7 процентов до примерно 15 процентов в пересчете на сухой вес полотна табачного материала. Предпочтительно, влажность указанного гомогенизированного табачного полотна во время намотки составляет от примерно 8 процентов до примерно 12 процентов в пересчете на сухой вес гомогенизированного табачного полотна. Влажность пульпы во время литья представляет собой еще один важный параметр для регулирования, который влияет на однородность гомогенизированного табачного полотна и на технологичность гомогенизированного табачного полотна на последующих этапах производства.

Плотность пульпы, в частности, перед началом этапа литья этой пульпы для образования гомогенизированного табачного полотна, важна для определения конечного качества самого полотна. Надлежащие плотность и однородность пульпы минимизируют количество дефектов и максимизируют прочность при растяжении полотна.

Более предпочтительно, литейная машина согласно настоящему изобретению содержит привод или двигатель, и модуль управления выполнен с возможностью управления этими приводом или двигателем в соответствии с сигналами, принимаемыми от указанных одного или более датчиков, с целью реализации контура обратной связи для изменения одного или более параметров, контролируемых указанными одним или более датчиками, в ответ на указанные сигналы.

Предпочтительно, в литейной машине согласно настоящему изобретению имеется один или более контуров обратной связи. Наличие дефектов, например волочильных дефектов, и места этих дефектов, которые могут быть идентифицированы датчиком (датчиками) литейной машины, а также неоднородность толщины полотна из гомогенизированного табачного материала, которая также может обнаруживаться указанным датчиком (датчиками), косвенным образом указывают на наличие неоптимальных условий литья. Эти неоптимальные условия литья могут быть обусловлены несколькими факторами, такими как нахождение плотности пульпы вне предпочтительного диапазона, неоднородность зазора между литейной лопаткой и подвижной основой по ширине литейной лопатки, нахождение уровня влажности пульпы вне предпочтительного диапазона и др. Поэтому предпочтительно использование множества датчиков с целью получения значений параметров, которые оказывают влияние на процесс литья. В свою очередь, эти значения могут затем регулироваться с помощью контуров обратной связи, например в том случае, когда условия литья способны привести к производству литого полотна, не соответствующего необходимым спецификациям. Образование дефектов или неоднородностей или выход параметров за пределы стандартного предварительно заданного диапазона обнаруживается указанными одним или более датчиками, и на центральный модуль управления передаются соответствующие сигналы. Центральный модуль управления может приводить в действие или осуществлять управление приводом или двигателем с целью изменения отклонения технологических параметров или с целью модификации одного или более дополнительных других параметров для устранения обнаруженной проблемы.

Предпочтительно, литейная машина содержит по меньшей мере первый и второй приводы, связанные с первым и вторым продольными концами указанной литейной лопатки, и двигатель для управления указанными первым и вторым приводами таким образом, чтобы регулировать локальное расстояние от указанной литейной лопатки до указанной подвижной основы. Как указано выше, толщина полотна из гомогенизированного табачного материала, литье которого осуществляется на подвижной ленте, предпочтительно является как можно более однородной с целью получения конечного продукта, соответствующего требуемым спецификациям. С целью получения такой однородной толщины предпочтительно, чтобы зазор, образованный между литейной лопаткой и подвижной основой, был регулируемым. Предпочтительно, он является локально регулируемым, т.е. расстояние от лопатки до подвижной основы может регулироваться локально, а не только целиком. Следовательно, обеспечивается также возможность компенсации неровностей лопатки и основы, поскольку расстояние между лопаткой и основой может регулироваться локально в местах наличия таких неровностей. Это локальное изменение может быть обеспечено с помощью двух приводов, которые предпочтительно могут быть независимо регулируемыми и связаны с двумя противоположными продольными концами лопатки, т.е. с началом и концом лопатки по ее ширине. Предпочтительно, лопатка приводится с помощью трех приводов, что обеспечивает простоту регулирования величины зазора и возможность осуществления этого в различных вариантах. Указанные приводы, которые соединены с литейной лопаткой в различных местах, обеспечивают преимущество, состоящее в возможности использования множества вариантов изменения и регулирования величины указанного зазора, т.е. расстояния между литейной лопаткой и подвижной основой. Три указанных привода, расположенных в трех различных местах, могут изменять величину указанного зазора локально, иначе говоря первый привод может изменять величину зазора вблизи первого места, второй привод может изменять величину зазора вблизи второго места, и третий привод может изменять величину зазора вблизи третьего места. Благодаря этому обеспечена возможность адаптации величины зазора к конкретным локальным требованиям. В частности, три указанных привода могут изменять пространственное местоположение литейной лопатки равномерным образом или неравномерным образом. При равномерном варианте изменения все три привода перемещают литейную лопатку на одну и ту же величину Неравномерное перемещение литейной лопатки включает в себя все остальные варианты смещения литейной лопатки, при которых по меньшей мере один из указанных приводов смещает литейную лопатку локально на величину или в направлении, отличных от тех, которые обеспечиваются по меньшей мере одним другим приводом. Перемещение всех трех приводов на одну и ту же величину в одном и том же направлении приводит к такому смещению литейной лопатки, при котором указанный зазор либо увеличивается, либо уменьшается. Наличие трех приводов, расположенных по продольной ширине литейной лопатки, например, в конфигурации, в которой по одному приводу расположено на концах лопатки и еще один привод расположен между ними, имеет то преимущество над системой с двумя приводами, что литейная лопатка может быть согнута с образованием криволинейной формы. Еще одно преимущество системы с тремя приводами состоит в том, что расстояние между опорными точками литейной лопатки составляет меньше, чем в системе с двумя приводами. Таким образом уменьшена собственная деформация литейной лопатки под действием силы тяжести, особенно в случае сравнительно длинной лопатки. В результате дополнительно повышается однородность непрерывного полотна из табачного материала.

Благодаря неравномерному смещению приводов обеспечена возможность образования различных форм литейной лопатки. Например, с помощью трех приводов может быть образован клиновидный зазор или криволинейный зазор. Как указано выше, контактирующая с пульпой поверхность лопатки или основы может быть неоднородной из-за отклонений или дефектов при изготовлении указанных элементов. С целью компенсации указанных отклонений или других типов неоднородности, обусловленных другими причинами, может потребоваться зазор, имеющий неоднородный размер. Например, может быть образован клиновидный зазор, в котором расстояние между лопаткой и основой отличается на одном продольном конце и на противоположном ему другом продольном конце литейной лопатки. Клиновидная форма может быть поучена путем управления тремя приводами таким образом, чтобы литейная лопатка переместилась на различные расстояния, например, в вертикальном направлении. В качестве альтернативы, один привод может оставаться неподвижным, и лишь один или два других привода будут локально смещать литейную лопатку. Может быть также выбран и образован криволинейный зазор, и это означает, что лопатка будет иметь не прямолинейную, а криволинейную конфигурацию. Криволинейная литейная лопатка может быть образована путем активации лишь того привода, который расположен между первым приводом и вторым приводом. В качестве альтернативы, могут быть приведены в действие все три привода, но со смещением на различные расстояния таким образом, чтобы три их конечных местоположения не были расположены на одной прямой и могли быть соединены лишь посредством кривой, либо вогнутой, либо выпуклой.

В дополнение, лопатка может приводиться с помощью ультразвукового привода, обеспечивающего возможность вибраций лопатки с определенной частотой, которая может быть постоянной или переменной. Таким образом обеспечивается возможность очистки лопатки и устраняется опасность прилипания волокон или других материалов к лопатке. Материал, прилипший к лопатке, может стать причиной так называемых «волочильных дефектов», которые, в свою очередь, могут создать неоднородности в непрерывном полотне гомогенизированного табачного материала.

Предпочтительно, литейная машина содержит распределительные средства, расположенные по продольной ширине указанного литейного короба для распределения пульпы в коробе, в более чем одном месте в направлении его ширины. Высота пульпы внутри литейного короба, как указано выше, влияет на характеристики конечных продуктов вследствие того факта, что пульпа выходит из литейного короба под действием силы тяжести. Следовательно, высота пульпы внутри литейного короба предпочтительно является как можно более однородной, чтобы, в свою очередь, обеспечить как можно более высокую однородность полотна из гомогенизированного табачного материала. Это обеспечивает преимущество по сравнению с литейным коробом, в котором пульпа подается в короб в единственной точке: в таком литейном коробе из-за сравнительно высокой вязкости пульпы нанесенная пульпа ниже распределителя будет иметь высоту больше, чем в остальных местах внутри литейного короба, из-за более высокой локальной силы тяжести, действующей на пульпу. Поэтому предпочтительно применение более чем одного распределителя или применение единственного «длинного» распределителя, проходящего вдоль ширины литейного короба, что обеспечивает возможность получения более однородного распределения пульпы, т.е. более однородной высоты пульпы внутри литейного короба. Такой «длинный» распределитель может представлять собой, например, распределитель, имеющий удлиненное отверстие, которое проходит вдоль направления ширины литейного короба и через которое пульпа падает в литейный короб.

Впускное отверстие распределителя, выходящее внутрь литейного короба, может быть расположено выше или ниже максимальной высоты пульпы в литейном коробе. В случае, если впускное отверстие распределителя расположено выше уровня пульпы в литейном коробе, пульпа обычно стекает или капает внутрь литейного короба.

Однородность пульпы особенно важна для качества конечного продукта. Следовательно, хотя пульпа, перед тем, как она достигнет литейного короба, уже перемешана и сделана однородной предпочтительно в смесительном баке, дополнительное перемешивание, осуществляемое внутри литейного короба, может быть полезно для дальнейшего поддержания пульпы в как можно более однородном состоянии во время литья.

Таким образом обеспечена возможность дополнительного повышения однородности литого полотна.

Дополнительные преимущества настоящего изобретения станут понятны из его подробного описания с неограничивающими ссылками на сопроводительные чертежи.

- На фиг. 1 показан схематичный вид сбоку установки для производства гомогенизированного табачного полотна, включая машину для литья гомогенизированного табачного полотна согласно настоящему изобретению;

- на фиг. 2 показан перспективный вид литейной машины согласно настоящему изобретению;

- на фиг. 3 показан увеличенный перспективный вид детали литейной машины по фиг. 2;

- на фиг. 4 показан вид сбоку в сечении литейной машины по фиг. 2;

- на фиг. 5 показан увеличенный вид сбоку в сечении части литейной машины по фиг. 2 и 4;

- на фиг. 6 показан вид сбоку элемента литейной машины по фиг. 2;

- на фиг. 7 показан перспективный вид еще одного элемента литейной машины по фиг. 2;

- на фиг. 8 показан увеличенный перспективный вид детали элемента по фиг. 7;

- на фиг. 9 показан технический чертеж вида сбоку элемента литейной машины по фиг. 6; и

- на фиг. 10 показана блок-схема способа производства гомогенизированного табачного полотна с помощью машины согласно настоящему изобретению.

С первоначальной ссылкой на фиг. 1 представлена установка для производства полотна из гомогенизированного табачного материала согласно настоящему изобретению, обозначенная ссылочным номером 1.

Установка 1 для производства полотна из гомогенизированного табачного материала содержит литейную машину 2 согласно настоящему изобретению и, предпочтительно, она дополнительно содержит также сушильное устройство 3, расположенное дальше по ходу потока относительно литейной машины 2 в направлении перемещения полотна из гомогенизированного табачного материала.

Литейная машина 2 содержит литейный короб 4, в который поступает пульпа для образования полотна из гомогенизированного табачного материала; насос 5; литейную лопатку 6; и основу 7. Литейный короб 4 может иметь любую геометрическую форму, и в показанном варианте осуществления он является по существу призматическим. Литейный короб имеет отверстие 43 в области его дна, и это отверстие проходит вдоль ширины литейного короба. Пульпа из буферных баков (не показаны на чертежах) перемещается посредством насоса 5 в литейный короб. Предпочтительно, насос 5 содержит регулятор (не показан на чертеже) скорости потока для регулирования количества пульпы, подаваемой в литейный короб 4.

Насос 5 предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения поддержания минимально необходимого времени для транспортировки пульпы. Насос 5 соединен по текучей среде, например, посредством трубы 12 (показана на фиг. 2) с распределителем 11 для распределения пульпы внутри литейного короба. Предпочтительно, распределитель 11 проходит вдоль ширины литейного короба 4 и расположен выше этого литейного короба 4. Распределитель 11 содержит либо множество отверстий, либо одну удлиненную щель (щель 13, показанную на сопроводительном чертеже 2) с целью однородного распределения пульпы вдоль ширины литейного короба таким образом, чтобы уровень 41 заполнения пульпой внутри литейного короба 4 был по существу однородным по ширине литейного короба 4. Распределитель 11 с удлиненной щелью 13 лучше показан на увеличенном виде на фиг. 3, где можно видеть часть распределителя. Предпочтительно, протяженность удлиненной щели 13, т.е. ее размер, перпендикулярный размеру по ширине, является регулируемой, например, с помощью регулировочных средств 14, таких как один или более винтов. Таким образом обеспечивается возможность управления и регулирования количества пульпы, падающей в литейный короб 4 из распределителя 11 в единицу времени. Поэтому предусмотрены два управляющих органа для регулирования количества пульпы, подаваемой внутрь литейного короба 4: управляющий орган на насосе 5 и управляющий орган на распределителе 11.

Литейный короб 4, в дополнение к одной или более внешним стенкам 15, содержит также внутреннюю стенку 16, которая образует подающую камеру 17 внутри литейного короба 4. Подающая камера 17 соединена по текучей среде с остальным внутренним объемом литейного короба. Подающая камера 17 расположена ниже распределителя 11. Из-за вязкости пульпы высота пульпы в подающей камере 17 может быть больше, чем высота пульпы в остальной части литейного короба 4. Подающая камера 17 лучше показана в поперечном сечении на фиг. 4 и 5.

Дополнительно, литейная машина 2 содержит литейную лопатку 6, закрепленную на литейном коробе 4 с целью литья пульпы. Литейная лопатка 6 имеет главный размер, представляющий собой ширину, и закреплена на литейном коробе 4 внутри или вблизи отверстия 43, образованного в его дне. Предпочтительно, продольная ширина литейной лопатки 6 составляет от примерно 40 см до примерно 300 см, в зависимости от нужной ширины полотна, отливаемого из пульпы. Предпочтительно, эта ширина является регулируемой, например, с помощью подходящих регулировочных средств (не показаны на чертежах), так что обеспечена возможность регулирования ширины лопатки или активного объема литейного короба до величины, соответствующей ширине отливаемого полотна. Активный объем литейного короба ― это объем литейного короба, который фактически заполняется пульпой.

Литейная лопатка 6 прикреплена к литейному коробу предпочтительно с помощью регулируемой панели 18, которая обеспечивает возможность точного регулирования местоположения литейной лопатки 6. Регулируемая панель 18 показана в целом и в увеличенном виде на фиг. 7 и 8 соответственно. Регулируемая панель 18 содержит множество регулировочных элементов, которые обозначены общим номером 19 и предназначены для регулирования зазора между лопаткой 6 и основой 7. Литейный короб 4 и литейная лопатка 6 установлены выше барабана 8, который вращает подвижную основу 7. Между литейной лопаткой 6 и подвижной основой 7 образован зазор, размер которого определяет, помимо всего прочего, толщину отливаемого полотна из гомогенизированного табачного материала. Таким образом, размер указанного зазора регулируется путем регулирования местоположения лопатки 6 посредством регулируемой панели 18, которая содержит регулировочные элементы 19, распределенные по ее ширине. Регулировочные элементы 19, включают в себя, например, множество винтов 19, таких как микрометрические винты. Ширина регулируемой панели 18 по существу совпадает с шириной литейной лопатки 6. Регулируемые винты 19 расположены вдоль ширины регулируемой панели 18 и обеспечивают возможность локального изменения расстояния между литейной лопаткой 6 и основой 7. Расстояние между двумя регулировочными винтами из указанного множества винтов может быть предварительно заданным и постоянным. Винты 19 используются для тонкого регулирования литейной лопатки 6 относительно подвижной основы 7. Винты 19 могут использоваться для компенсации неоднородности поверхности основы или поверхности лопатки. При использовании винты 19 предпочтительно регулируются в ходе первой настройки машины. Тем не менее, винты 19 могут также быть задействованы для обеспечения возможности тонкого регулирования формы литейной лопатки 6 на производственной линии. Для изменения размера указанного зазора в направлении, перпендикулярном его ширине, т.е. для изменения протяженности зазора, с панелью 18 соединено множество приводов 20, управляемых двигателями 21 (см. фиг. 2). Предпочтительно, количество приводов 20 равно трем, и они могут управляться независимо, т.е. каждый из них соединен, например, в соответствующим двигателем 21. Указанные двигатели и приводы соединены с панелью 18, например, с помощью пластин 22, выступающих наружу от панели 18. Предпочтительно, каждый привод 20 соединен со своей собственной пластиной 22. Таким образом, двигатели 21 могут перемещать приводы 20 с целью подъема или опускания лопатки 6. Благодаря тому факту, что приводы 20 могут перемещаться независимо, обеспечена возможность локального опускания и подъема лопатки 6 с учетом неоднородности лопатки, основы и пульпы. Предпочтительно, протяженность указанного зазора составляет от примерно 0,1 мм до примерно 2 мм. В дополнение, лопатка может находиться в функциональном взаимодействии с ультразвуковым приводом, который обеспечивает возможность вибрации лопатки с заданной частотой, в пределах частотного диапазона или с определенной зависимостью частоты от времени, т.е. с частотой, которая регулярным или случайным образом изменяется в пределах частотного диапазона. Таким образом обеспечивается возможность очистки лопатки и устраняется опасность прилипания волокон или других материалов к лопатке. Материал, прилипший к лопатке, может стать причиной так называемых «волочильных дефектов», которые, в свою очередь, могут создать неоднородности в непрерывном полотне гомогенизированного табачного материала.

Дополнительно, на фиг. 9 показано поперечное сечение литейной лопатки 6 вдоль плоскости (X, Z), перпендикулярной ширине литейной лопатки 6. В сечении, выполненном вдоль этой плоскости, лопатка имеет кромку 23, которая проходит вдоль заданной кривой. Эта кривая содержит по меньшей мере один участок 24, имеющий первый радиус кривизны, и второй участок 25, имеющий второй радиус кривизны, причем указанные первый и второй радиусы кривизны составляют от примерно 1 мм до примерно 500 мм и отличаются друг от друга. В варианте осуществления, показанном на чертеже, кромка 23 содержит множество участков 24, каждый из которых имеет первый радиус кривизны, и второе множество участков, каждый из которых имеет второй радиус кривизны. Например, кромка 23 содержит две дуги окружности, которые непрерывно соединены друг с другом, т.е. эти две дуги окружности образуют единую кривую, которая является непрерывной и имеет непрерывную первую производную. В качестве альтернативы, в варианте осуществления, не показанном на чертеже, кромка 23 может содержать эллиптический участок. Предпочтительно, второй радиус кривизны больше первого радиуса кривизны, и участок 25, имеющий второй радиус кривизны, по существу обращен к основе 7. В одном варианте осуществления первый радиус составляет от примерно 5 мм до примерно 25 мм, и второй радиус составляет от примерно 20 мм до примерно 50 мм. В варианте, показанном на чертеже, литейная лопатка 6 дополнительно содержит третий участок 26, имеющий третий радиус кривизны.

Литейная машина 2 содержит также подвижную основу 7, на которой осуществляется литье пульпы с образованием полотна из гомогенизированного табачного материала. Подвижная основа 7 содержит, например, непрерывную ленту 7 из нержавеющей стали, содержащую барабанный узел. Указанный барабанный узел содержит основной барабан 8, расположенный ниже литейного короба 4 и перемещающий подвижную основу 7. Предпочтительно, монтаж литейного короба 4 осуществлен на верхней поверхности барабана 8. Предпочтительно, допуски на указанный монтаж являются очень строгими, например не более чем примерно 0,01 мм. Предпочтительно, барабан 8 подвижной основы имеет допуск не более чем примерно 0,01 мм по концентричности и не более чем 0,10 мм по диаметру. Подвижная основа 7 имеет допуск предпочтительно не более чем примерно 0,01 мм.

Дополнительно, как показано к фиг. 1, литейная машина 2 содержит множество датчиков. Первый датчик 30, представляющий собой датчик уровня, выполнен с возможностью контроля высоты 41 пульпы внутри литейного короба 4. Датчик 30 предпочтительно измеряет расстояние 42 между самим этим датчиком и поверхностью пульпы в литейном коробе 4. Затем определяется высота 41пульпы на основе известного расстояния между датчиком 30 и дном литейного короба 4. Кроме того, предпочтительно, над подвижной основой 7 расположены дополнительные датчики 31, 32 для измерения веса на квадратный сантиметр и толщины гомогенизированного табачного слоя на подвижной основе 7. Датчик 31 может представлять собой, например, нуклонную измерительную головку. Предпочтительно, предусмотрены также дополнительные датчики, не показанные на чертежах, такие как датчик для обнаружения и определения мест дефектов в литом полотне гомогенизированного табака, датчик для определения влажности пульпы и отливаемого полотна во время литья, и датчик температуры для определения температуры пульпы в литейном коробе 4.

Предпочтительно, все указанные датчики передают сигналы, относящиеся к соответствующим измеряемым ими параметрам (температуре, уровне влажности пульпы, дефектам и т.д.) на центральный модуль 40 управления. Предпочтительно, центральный модуль 40 управления электрически соединен с одним, некоторыми или всеми насосами 5, приводами 20, двигателями 21 или с другим схемами и приводами в литейной машине 2 или в устройстве для приготовления пульпы (не показано). В случае, если литое полотно показывает наличие дефектов или неоднородности, или в случае, если характеристики литого полотна находится вне предварительно заданного диапазона, центральный модуль 40 управления может осуществлять управление изменением технологических параметров и таким образом может влиять на характеристики пульпы или на параметры литья. Технологические параметры могут представлять собой, например, размер зазора между литейной лопаткой 6 и основой 7 или количество пульпы в литейном коробе. Например, образован контур обратной связи с приводами 20 литейной лопатки 6, предназначенный для регулирования толщины отливаемого полотна.

Предпочтительно, барабан или ролик 8 содержит устройство для регулирования температуры (не показано). Главный барабан 8 или основа 7, на которой расположен литейный короб 4, предпочтительно поддерживается при постоянной температуре для минимизации любых изменений в пульпе. Тем не менее, может потребоваться, чтобы барабан 8 имел изменяющийся по барабану 8 температурный профиль, постоянный во времени. Например, температура средней области поверхности барабана 8 может превышать температуру концов барабана на величину, составляющую от примерно 0,5 градуса до примерно 10 градусов. Эта температура является по существу такой же, что и температура пульпы, находящейся в литейном коробе 4, и составляет от примерно 5 градусов по Цельсию до примерно 26 градусов по Цельсию. Предпочтительно, температура подвижной основы 7, такой как лента 7 из нержавеющей стали, на входе в литейный короб 4 является по существу постоянной по ширине этой ленты. Для того, чтобы обеспечить оптимальную для пульпы температуру ленты и барабана, указанное устройство для регулирования температуры осуществляет рециркуляцию технологической воды, которая приводится в контакт с подвижной основой 7 и барабаном 8 со стороны возврата.

Сушильное устройство 3 содержит множество отдельных зон сушки. Каждая зона сушки предпочтительно содержит средства парового нагрева, расположенные с нижней стороны основы, средства подачи нагретого воздуха, расположенные над подвижной основой 7, а также, предпочтительно, регулируемые средства управления выпуском воздуха. Внутри сушильного устройства 3 гомогенизированное табачное полотно на основе 7 подвергается сушке до требуемой конечной влажности.

Как показано на фиг. 10, установка 1, содержащая литейную машину 2, функционирует следующим образом. Пульпу, предпочтительно полученную путем смешения и комбинирования табачного порошка и других ингредиентов, перемещают из накопительного бака (не показан) с помощью, например, встроенных мешалок производственной линии (также не показаны), к литейной машине 2 внутрь литейного короба 4. Этап 100 литья пульпы в виде однородного полотна, имеющего однородную толщину, осуществляют на подвижной основе 7, например на ленте 7 из нержавеющей стали. Этап 100 литья включает в себя перемещение пульпы из смесительного бака в литейный короб 4. Дополнительно, указанный этап предпочтительно включает в себя контроль уровня пульпы в литейном коробе 4, влажности пульпы внутри литейного короба 4 и плотности пульпы с помощью подходящих датчиков, таких как датчик 30.

Толщину полотна из гомогенизированного табачного материала и граммаж, контролируемый с помощью нуклонного датчика сразу же после литья, непрерывно измеряют и регулируют с обратной связью с помощью устройства для измерения параметров пульпы. Осуществляют литье с помощью литейной лопатки 6, образующей зазор с подвижной основой 7, и этот зазор также имеет возможность регулирования с обратной связью. Форма литейной лопатки 6 включает в себя два различных радиуса кривизны на ее кромке 23, что обеспечивает возможность воспроизводимого литья по существу однородного полотна из гомогенизированного табака.

Далее, литое полотно подвергают этапу 101 сушки посредством сушильного устройства 3. Этап сушки предпочтительно включает в себя однородную и мягкую сушку литого полотна в сушилке с бесконечной лентой из нержавеющей стали с раздельно регулируемыми зонами. Во время сушки предпочтительно осуществляют этап 102 контроля температуры литого полотна в каждой сушильной зоне для обеспечения плавного профиля сушки в каждой сушильной зоне. Литое полотно сушат до требуемой конечной влажности на стальной ленте 7 путем воздушной сушки сверху и снизу с нагревом посредством парового котла. Каждая зона сушки оснащена средствами регулирования расхода и давления пара, при этом температура и расход воздуха являются полностью регулируемыми, чтобы обеспечить требуемый профиль сушки.

Предпочтительно, в конце этапа 100 литья и этапа 101 сушки удаляют гомогенизированное табачное полотно с основы 7. Предпочтительно, после сушильной станции при надлежащей важности осуществляют этап 103 разравнивания литого полотна. Предпочтительно, литое полотно подвергают процессу 104 вторичной сушки для дополнительного удаления влаги из полотна с целью достижения целевой влажности или влажности, указанной в спецификации. Предпочтительно, на указанном этапе вторичной сушки литое полотно размещают на проволоке таким образом, чтобы обеспечить возможность легкого удаления влаги с обеих поверхностей полотна. После этапа 101 сушки литое полотно предпочтительно наматывают в один или более рулонов на этапе 105 намотки, например, с образованием одного исходного рулона. Этот исходный рулон может затем использоваться для изготовления рулонов меньшего размера с помощью процесса продольной резки и образования рулонов малого размера. Указанные рулоны меньшего размера могут затем использоваться для производства образующих аэрозоль изделий (не показаны).

Изобретение относится к литейной машине для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала. Литейная машина для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала содержит литейный короб, выполненный с возможностью нахождения в нем пульпы; подвижную основу; литейную лопатку, выполненную с возможностью литья пульпы, находящейся в литейном коробе, на подвижную основу таким образом, чтобы образовать литое полотно из указанного гомогенизированного табачного материала; при этом указанная литейная лопатка имеет в поперечном сечении кромку лопатки, содержащую первый участок, имеющий первый радиус кривизны, и второй участок, имеющий второй радиус кривизны, причем указанные первый и второй радиусы кривизны составляют от примерно 1 мм до примерно 500 мм и отличаются друг от друга. Техническим результатом изобретения является создание новой литейной машины для изготовления гомогенизированного табачного материала, в частности, для использования в нагреваемых образующих аэрозоль изделиях типа «нагреваемые без сжигания», которая была бы адаптирована к различным характеристикам нагрева и требованиям, предъявляемым к образованию аэрозоля, в таких нагреваемых образующих аэрозоль изделиях. 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Литейная машина для производства литого полотна из гомогенизированного табачного материала, содержащая:

литейный короб, выполненный с возможностью нахождения в нем пульпы;

подвижную основу;

литейную лопатку, выполненную с возможностью литья пульпы, находящейся в литейном коробе, на подвижную основу таким образом, чтобы образовать литое полотно из указанного гомогенизированного табачного материала;

при этом указанная литейная лопатка имеет в поперечном сечении кромку лопатки, содержащую первый участок, имеющий первый радиус кривизны, и второй участок, имеющий второй радиус кривизны, причем указанные первый и второй радиусы кривизны составляют от примерно 1 мм до примерно 500 мм и отличаются друг от друга.

2. Литейная машина по п. 1, в которой указанная кромка лопатки содержит первую дугу окружности, имеющую указанный первый радиус кривизны, и вторую дугу окружности, имеющую указанный второй радиус кривизны.

3. Литейная машина по п. 1, в которой указанная кромка лопатки содержит эллиптический участок.

4. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, в которой первый радиус кривизны составляет от примерно 1 мм до примерно 50 мм.

5. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, в которой второй радиус кривизны составляет от примерно 10 мм до примерно 500 мм.

6. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, в которой указанная литейная лопатка имеет продольную ширину, составляющую от примерно 40 см до примерно 300 см.

7. Литейная машина по п. 6, в которой указанная продольная ширина является регулируемой.

8. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, в которой указанный второй участок расположен в нижней части указанной литейной лопатки, по существу обращенной к указанной подвижной основе.

9. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, содержащая управляемый насос, выполненный с возможностью регулирования количества пульпы, находящейся в указанном литейном коробе.

10. Литейная машина по п. 9, содержащая датчик уровня, выполненный с возможностью передачи сигнала обратной связи, зависящего от высоты указанной пульпы, находящейся в указанном литейном коробе, на указанный управляемый насос.

11. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, в которой среднее расстояние между указанной литейной лопаткой и указанной основой составляет от примерно 0,1 мм до примерно 2 мм.

12. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, содержащая модуль управления и один или более датчиков, выполненных с возможностью передачи сигналов на указанный модуль управления, при этом указанные один или более датчиков включают в себя:

датчик для обнаружения волочильных дефектов литого полотна на подвижной основе;

датчик для определения влажности указанного литого полотна на подвижной основе;

датчик для измерения толщины или изменений толщины указанного литого полотна на подвижной основе;

датчик для измерения вязкости пульпы в указанном литейном коробе;

датчик для измерения температуры в указанном литейном коробе;

датчик для определения мест дефектов указанного литого полотна на подвижной основе;

датчик для определения плотности пульпы в указанном литейном коробе;

и комбинации из двух или более вышеперечисленных датчиков.

13. Литейная машина по п. 12, содержащая привод или двигатель, причем указанный модуль управления выполнен с возможностью управления приводом или двигателем в соответствии с сигналами, принимаемыми от указанных одного или более датчиков, с целью образования контура обратной связи для изменения одного или более параметров, определяемых указанными одним или более датчиками, в соответствии с указанными сигналами.

14. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, содержащая по меньшей мере первый и второй приводы, соединенные с первым и вторым продольными концами указанной литейной лопатки и двигателем для управления указанными первым и вторым приводами таким образом, чтобы регулировать локальное расстояние от указанной литейной лопатки до указанной подвижной основы.

15. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, содержащая распределительные средства, расположенные по продольной ширине указанного литейного короба и выполненные с возможностью распределения пульпы в литейном коробе в множестве мест вдоль его ширины.

16. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, содержащая перемешивающее устройство для перемешивания пульпы внутри литейного короба.

17. Литейная машина по любому из предыдущих пунктов, в которой литейный короб образует замкнутое пространство под давлением.