Устройство для измельчения табака Советский патент 1984 года по МПК A24B3/00 G01N33/02 

8

tpui,1 Изобретение относится к .табачной промышленности, .а именно:к устройст вам, предназначенным для измельче-г ния табака при определении его физи кр-механических свойств, и может быть использовано для контроля технологических показателей табачного сырья, Известно устройство для измельчения табака, содержащее рабочую камеру, нагрузочное приспособление я привод DJ Недрстатки известного устройства заключаются в том, что оно обеспе ивает низкую степень измельчения (особенно влажных Табаков) и моделирует только дистрибутор сигаретной машины, тогда как в реальном технологическом процессе фёбричпой |иереработки табак подвергается меха ническому воздействию не только в дистрибуторах сигаретных машин, но также в процессах резания, расщипки и т.д., где он испытывает сжатие, трение, кручение и т.п. Кроме того, при определении измельчаемости табака с использованием в качестве измельчителя извест ного устройства получают плохо сопр ставимью данные. Это обусловлено тем, что в качестве испытываемого материала в известном устройстве можно использовать только табачное волокно. Но на практике очень сложн получить табачное волокно опреде. ленного фракционного состава. Обычн длина волокна, полученного при резк табака, колеблется в довольно широких пределах )(рт 1 до 20 мм и более), а разделение переплетающихся между собой табачных волокон и определение их фракционного состава до измельчения и цосле него за труднительно. Основной причиной получения различного количества пыл при измельчении на известном устройстве волокна одного и того же табака в нескольких повторностях является неоднородность испытьшаемо материала (табачного волокна;). Для получения более то.чных данных при определении измельчаемости табака 1 необходимо подвергать испытанию ;сырье однородной фракции (мелково локиистую фракцшо). : При измельчении табака на извес ,ном устройстве существенное влияни на количество образующейся пыли ока зывает относительная влажность окружающего врздуха, так как испытываемое сырье не изолировано от окружающей среды, которая существенно влияет на влажность табака, а при изменении его влажности изменяется и способность табачного сырья к измельчению, т.е. конечное количество образующейся пыли. Цель изобретения - повышение степени измельчения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измельчения табака, содержащее рабочую камеру, нагрузочное приспособление и привод, оснащено синхронизатором и двумя дополнительными приводами, при этом рабочая камера выполнена в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной, посредством стержня на одном из дополнительных приводов с возможностью вращения относительно вертикальной оси, нагрузочное приспособление представляет собой две плоскопараллельные пластины, выполненные с возможностью возвратнопоступательного перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях посредством основного и второго дополнительного привода, причем рабочая камера размещена между лласкопараллельными пластинами, а синхронизатор связан с приводами с возможностью обеспечения последовательного ввода в работу пластин и рабочей камеры,. На фиг. 1 изображено устройство (схематично)i на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - графики . зависшюсти измельчаемости от влажности. Устройство содержит рабочую камеру 1, вьшолненную в виде эластичной оболочки. Рабочая камера 1 закреплена- посредством стержня на пер-: вом дополнительном приводе 2. Первый дополнительный привод 2 представляет собой шаговый электродвитатель, закрепленный на корпусе 3, и предназначен для поворота рабочей камеры 1 в процессе работы устройства и для равномерного воздействия на испытываемую пробу табака. В качестве рабочей камеры используют резиновую оболочку цилиндрической формыдля детских шаров ТУ 38006233-75. Йриспособление, обеспечивающее механическую нагрузку на рабочую камеру, состоит из пластины 4, сдавливающей рабочую камеру, в которой находится табак, и пластины 5, трущей рабочую камеру.о пластину 4, Основной привод 6, обеспечивающий j возвратно-поступательное движение пластины 4 (перпендикулярно ее плоскости) , представляет собой электродвигатель с редуктором и кривошипно-шатунным механизмом, преобразую- ю щим движение вала электродвигателя в возвратно-поступательное движение пластины 4. Второй дополнительный привод 7, обеспечивающий возвратнопоступательное, движение пластины 5 5 (параллельно ее плоскости), представляет собой электродвигатель с редуктором и кривошипно-щатунным механизмом, преобразующим вращательное движение вала электродвигателя 20 в возвратно-поступательное движение пластины 5. Для обеспечения последовательности включения в работу . всех приводов и подсчета циклов нагрузки устройство содержит синхро- 25 низатор 8, представляющий собой счетчик, при этом первый дополни- :

тельный привод рабочей камеры и синхронизатор 8 связаны с основным приводом 6 и вторым дополнительным 20 приводом 7,

Устройство работает следующим образом...

Табак определенного фракционного состава помещают в рабочую камеру 1. 35 Затем ее закрепляют посредством стерж,|ня на первом дополнительном приводе |2 и включают основной привод 6. Пластина 4, перемещаясь по специальным направляющим (не показаны) строго 40 перпендикулярно своей плоскости, сдавливает рабочую камеру 1 между собой и-пластиной 5, Сдавив рабочую, камеру 1 до определенной величины (минимальное расстояние между плас- 45 тинами 4 и 5), основной привод 6 . отключается. Затем включают второй дополнительный привод 7, перемещающий пластину 5 параллельно ее плоскости.. При этом табак, находящийся 50 внутри рабочей камеры 1., испытывает механическую нагрузку (происходит излом частиц табака, трение их друг о друга и о стенки рабочей камеры 1, т.е.. табак измельчается). Пластина : 55 5 начинает свое движение из среднего и доходит до крайнего правого полрже.ния, затем движется в обратную сторону до крайнего левого положения.и, наконец, возвращается в среднее положение. При этом второй дополнительньй привод 7 отключается и включается основной привод 6, которьш возвращает пластину 4 в крайнее левое положение, освобождая при этом табак, находящийся внутри рабочей, камеры 1, от нагрузки. Как только пластина 4 окажется в крайнем левом положении, посылается управляющий сигнал на первый дополнительный при-вод 2. Привод 2 срабатывает и пово- рачивает рабочую камеру 1 вокруг ее продольной оси на угол 40 . При этом срабатьшает синхрониздтор 8 и происходит подсчет цикла нагрузки. Затем пластина 4 снова сдавливает рабочую камеру 1 и цикл нагрузки повторяется. После набора определенного количества циклов механической нагрузки, которое подсчитьтается с помощь.ю синхронизатора 8, основной привод 6, второй дополнительный привод 7 и первьй дополнительный при- , вод 2 отключают. Рабочую камеру 1 снимают со стержня 9, за.крепляющего ее на первом дополнительном приво-; де 2, табак, извлекают и производят разделение его на фракции с помощью сита. Сравнивая вес полученной та- : бачной пыли с первоначальньм весом табака (до его измельчения) судят о .его измельчанмости.

Измельчение различных Табаков с помощью предлагаемого устройства, позволяет определичЬ степень пылеобразования Табаков при технологически необходимой влажности их пере аботкИо

Полученные данные для некоторых Табаков приведены в виде графиков на фиг. 3. Опыты проводили при ледующих параметрах: количество иклов нагружения рабочей камеры 10j количество испытываемой пробы абака в рабочей камере - 1-3 исходный диаметр рабочей камеры 1-20 мм; размер, до которого ежи- .

мается рабочая камера 1 (расстояние между пластинами 4 и 5 в крайнем правом положении пластин 4) - 3 мм.

Предлагаемое устройство в больей степени, чем известное, моделиует реальные условия измельчения абака -в производстве, так как абак подвергается не только разрыу, но также сжатию, кручению и тре-

нию частиц табака друг о друга и о Стенки камеры.

В отличие от известного устройства, где степень измельчения табака не регулируется, в предлагаемом устройстве возможно изменение степени измельчаемоети табака за счет увеличения числа циклов нагрузки (с увеличением циклов нагрузки увеличивается количество измельченного табака) и за счет изменения минимального расстояния между пластинами (их плоскостями). Чем меньше расстояние :между пластинами,тем большее усилие сдавливания получает табак и, следовательно, сильнее измельчается. Возможность изменения степени измельчения табака -в предлагаемом устроЙ стве позволяет получать значение измельчаемости табачного сьфья близ- кое к действительному его измельчению, происходящему при производстве курительных изделий на табачных фабриках в зависимости от их технологических схем.

Кроме того, табак (в процессе исптания) находится в герметичной эластичной камер.е, которая изолирует его от влияния относительной влажности окружающего воздуха, что существенно повышает чистоту эксперимента, так как от относительной влажности воздуха зависят влажность табака и его измельчаемость.

.Метод определения измельчаемоети табака проводится следующим образом.

Навеску табака определенного фракционного состава (с необходимой влаж ностью) помещают в измельчитель, который оказывает на табак строго дозированное механическое воздействие. В результате механического воздействия фракционный состав испытыва мого табака изменяется (образуется некоторое количество табачной пыли). Затем навеску табака просеива ют на сите, отделяя табачную пыль от неизмельченного табака. Неизмельченный табак взвешийают и рассчитывают его измельчаемость по формуле

И -4гБ..

100%,

А

где И - измельчаемость табака,%; А - вес табака до измельчения,г; Б - вес оставшегося неизмельченным табака, г.

Сравнивая различные табаки по х измельчаемости, судят о том, акой из Табаков при производстве урительных изделий будет образовывать большее или меньшее количество табачной пыли, т.е. потерь сырья.

Предлагаемым устройством можно измельчать табак любого фракционного состава, в том числе и специально подготовленной однородной мелкоолокнистой табачной фракции (с разерами табачных частиц от 1 до 3 мм). Это позволяет существенно увеличить точность определения измельчаемости табака, так как табачные частицы такого фракционного состава легко перемешиваются и их не сложно фракционировать как до, так -и после изельчения. Ошибка, получающаяся при ракционировании табачного волокна/ . гораздо вьш1е, чем при фракционировании специально подготовленной мелковолокнистой табачной фракции .(на известном устройстве измельчать более однородную мелковолокнистую фракцию нельзя).

Результаты определения измельчаемости Табаков 1 сорта сорТотипов ммунный 590 (г. Закаталы) и Трапезонд 219 (г. Майкоп) при влажности 14,0% на известном и предлагаемом устройствах приведены в таблице.

Математическая обработка данных, представленных в таблице,показывает, что при определении.измельчаемости двух различньпс Табаков с использованием известного устройства между ними сзтцественного. различия не обнаруживается, а при определении измельчаемости этих Табаков на предлагаемом устройстве между ними обнарз ивается существенное различие и при производстве курительных изделий табак оортотипа Трапезонд будет образовывать значительно больше пьши (отходов), чем табак сортотипа Иммунный.

Технологический показатель измельчаемости (способности табака к пылеобразованию) является одним из важнейших показателей, обусловливающих потери табака в виде пыли при производстве курительных издепи&. Для изготовления одного определенного сорта курительного изделия необходимо переработать от 7 до 15 Табаков различных сортов и сортотипов., Причем все. они перерабаты7 I И288968

ваются по одной и той же техноло-при расходе (в целом по стране) богии, но образуют в процессе перера-лее 300 тыс. т. в год сэкономит

ботки различное количество пыли. Вы-300000 0,0003 90 т. табака,

явление Табаков с повьшенной измель-При средней стоимости одной тонны

чаемостью, . образующих макси-5 табака равной примерно 4,0 тыс. руб.

мальное количество отходов в видеэкономический эффект от внедрения

пыли, позволит применить к ним опре-предлагаемого устройства сосделенную технологию- (обработать умяг-тавит 4,0-90 360 тыс.. руб.

чителяни и т.п.), что приведет к; уменьшению потерь табака в виде пыли, оПредлагаемое устройство может

Контроль измельчаемости табака,быть использовано также для прогноидущего на производство курительныхзирования потерь в виде пьши) таизделий, позволит экономить до 0,03%бачного сьфья, поступающего на перерасходуемого табачного сырья, чтоработку на табачные фабрики.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТАБАКА, содержащее рабочую камеру, нагрузочное приспособление и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения степени измельчения, оно оснащено синхронизатором и двумя дополнительными приводами, при этом рабочая камера выполнена в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной посредством стержня на одном из.дополнительных приводов с возможностью вращения относительно вертикальной оси, нагрузочное приспособление представляет собой две плоскопараллельные пластины, выполненные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях посредством основного и второго дополнительного привода, причем i )абочая камера размещена между штос-гкопараллельными пластинами,а син(Л хронизатор связан с приводами с возможностью обеспечения последователь-, ного ввода в работу пластин и рабочей камеры.

Иммунный 2,1 8,1 3,1 Известное Известное Трапе7,4 10,1 17,1 зонд f 4,0 4,1 4,2 , Предлагаемое Иммунный ;ъ Предлагаемое Трапе14,515,1 14,9 зонд где X., Хд, Хя, Хд, Хд , X - rsiu;- x) S, c-J .. - 1 -1 i х «2,Т8 о«06 измельчаемость табака, полученная соответственно при 1, , 3, 4 и 5 определениях; среднее значение измельчаемости,%{ среднее квадратическое отклонение .количество .повТЬрностей, средняя ошибка выборочной средней; критерий существенности разности; доверительный интервал. 0,5 7,4 4,2 3,35 5 1,5 4,214,2 2,0 9,2±5,45 5,6 9,4 9,2 4,38 5 0,08 4,0±0,2 3,7 4,0 4,0 0,19 5 5,215,815,10,44 5 0,2 15,1±0,6