專利名稱：分開煙草包的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于將多層的煙草包分成片狀或?qū)訝畹臒煵莸难b置。該裝置包括傳送裝置，用于將煙草包傳送到分開位置，一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件安裝在平行于傳送裝置和包層延伸的軸上，該組件包括多個(gè)齒，這些齒的形狀做成至少部分地在組件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上延伸，齒的驅(qū)動(dòng)速度大于傳送裝置的速度，這些齒宜在一個(gè)進(jìn)入位置，在基本平行于包層的方向進(jìn)入該包，從而使一層從包上加速分開，以使該層煙草從包上分開。
煙草是以包的形式供給香煙制造商的。這些包通常是分層的，因?yàn)闊熑~是一層疊放在相互的頂上再進(jìn)行加壓而形成煙草包的。這些包在連續(xù)的調(diào)制筒中進(jìn)行煙草調(diào)制之前將分成片狀或?qū)訝?。伴隨分開這些包存在的問題是煙葉會(huì)受到很大的損傷。
EP-A-0244138公開了一種如上所述的煙草分開裝置，其中在分開位置可設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件。在具有兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件的實(shí)施例中，一個(gè)齒組件安置在層狀煙草包的下方，另一個(gè)在該包的上方。這些可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件的驅(qū)動(dòng)速度大于傳送器的速度或根本就沒被驅(qū)動(dòng)。對(duì)于這些齒，已公開了兩種設(shè)計(jì)，在第一種設(shè)計(jì)中，這些齒連續(xù)地彎曲，在第二種設(shè)計(jì)中齒成一角度。這些齒具有一個(gè)內(nèi)徑向部分和一個(gè)外部，在第二種設(shè)計(jì)中，該外部安置成與直徑呈45°角。當(dāng)用這些齒來分開煙草包時(shí)至少煙草薄層的邊緣部分會(huì)變形或破碎。
本發(fā)明所面臨的問題是如何將煙草包分成片狀或?qū)訝睿⒛鼙苊鈱?duì)煙葉產(chǎn)生大的損壞。
按照本發(fā)明，解決了上述問題，即將齒組件的軸安置在包上方的一個(gè)距離上，使從齒組件的軸心到進(jìn)入位置的連線與水平線形成14-24°之間、最好為約16°的角，并使齒組件的周向速度約為傳送裝置的線性速度的3-5倍。
該可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件最好包括一根軸，多個(gè)齒裝在該軸上，齒呈星狀構(gòu)形，并在它們之間等角度間隔。齒包括一個(gè)支臂，該支臂包括從軸延伸的內(nèi)部和差不多切向延伸的外部，在內(nèi)部和外部之間有一光滑過渡。
一個(gè)刀片安裝在外部的頂上。刀片的軸向?qū)挾茸詈脼?00-200mm，切向高度約50mm。該刀片垂直地進(jìn)入煙草包層，進(jìn)入速度的水平分量與煙草包的移動(dòng)速度相一致，刀片并不很尖，其頂部半徑為幾微米，這樣它撬開煙草而不是切割煙草，它擴(kuò)開自然的煙草層。該刀片有利地撬開煙草層并進(jìn)入煙草包，以產(chǎn)生撬動(dòng)。該刀片可作為齒的主要作動(dòng)區(qū)。外部的其余部分設(shè)計(jì)成不影響煙草。
在軸上呈星形安置的齒看上去象一個(gè)槳輪，軸上最好帶有多個(gè)這樣的槳輪，這些槳輪上的齒是對(duì)準(zhǔn)的。
傳送裝置可包括一條將煙草包傳輸?shù)椒蛛x位置的傳送帶。該傳送裝置可設(shè)有將煙草包在傳送器上翻轉(zhuǎn)的裝置，從而使層狀煙草包與傳送器大致呈直角。
煙草包重量范圍從東方包(Oriental Bales)的25-100kg到C-48紙箱的160-200kg、和到大桶的400-450kg。由于材料是垂直分層的，因此必須考慮要分層的煙草的結(jié)構(gòu)整體，使東方包的分層范圍為25-50mm，C-48紙箱為40-80mm，大桶為100-200mm。C-48紙箱在分層方向的尺寸為0.72m，大桶的直徑為1.2m，這樣，當(dāng)垂直的各層放在傳送帶上時(shí)，這些包的高度分別是0.72m和1.2m。不是重新組裝的煙草的預(yù)包裝的煙草和預(yù)混合材料包裝在C-48紙箱中。按照煙草的類型和流率，將采用不同設(shè)計(jì)的齒，但基本要求是相類似的，并與下列情況一致的-煙草包移向分層齒時(shí)各層的方向是垂直的，并垂直于包運(yùn)行方向。
-齒在其頂部垂直的情況下進(jìn)入煙草包。
-齒的形狀和齒組件的周向速度使齒頂?shù)某跏家苿?dòng)在進(jìn)入煙草包時(shí)與煙草包的水平移動(dòng)相一致。
-初始穿入后的齒背形狀做成使它與煙草包的接觸點(diǎn)在沒有干擾的傳送速度下、沿水平方向移動(dòng)。
-在初始撬開完成、開始分片的分層階段，齒的水平速度分量加大。
-當(dāng)齒組件繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒速度的水平分量增加到大約為煙草包水平速度的3-5倍。
-分層后的片留在相鄰齒(前齒和下齒)之間的袋狀體中，直到前齒升起到足夠高，以允許該片釋放時(shí)為止。
-該袋狀體在煙草包的高度上必須比要分層的片要大。
當(dāng)該分層裝置一次僅處理一個(gè)煙草包時(shí)。齒“停放”在敞開袋狀體的位置，使煙草包可引入該機(jī)構(gòu)中。在該“停放”位置，槳輪等待煙草包到來，一個(gè)齒位于分開位置上方的一個(gè)較短的距離上。這有助于在一段時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生同樣的分層部分，提高批量生產(chǎn)能力。
齒的形狀、尺寸和數(shù)量按煙草類型、密度和分層厚度來選擇，但在所有情況下，齒之間的袋狀體能接納分層的片。煙草包越大，齒就越大，要求的齒就越少。
該前面的齒或前齒用于控制分層部分的釋放，以確保與下一加工階段相一致的供給量。
在分層加工期間煙草包不由下一個(gè)齒固定，對(duì)煙草包的損壞力較低，并可有助于煙草包的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的裝置對(duì)將煙草包分成小的等尺寸的片的能力來說，是非常有利的。該分層裝置緊接著連續(xù)調(diào)制圓筒的煙草加工來進(jìn)行加工，在調(diào)制圓筒時(shí)，煙草被加熱和加濕。本發(fā)明的方法保護(hù)了在下面加工中使用的煙草。為了使該方法最佳化，將小的等尺寸部分送入調(diào)制圓筒是必要的。較低的批量變化使該方法能得到低的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差和低的濕度標(biāo)準(zhǔn)偏差。
本發(fā)明的裝置能改進(jìn)已產(chǎn)生的水平和垂直片的典型重量為15％-30％的片的調(diào)制性能，因此能為某一批產(chǎn)品生產(chǎn)出大量的片。這項(xiàng)改進(jìn)的輸入控制大大降低了在調(diào)制圓筒中存在襯墊發(fā)生率(未調(diào)制的煙草)。
為了產(chǎn)生最佳分層，最好對(duì)穿透率、撬開率和分層率保持一定的幾何關(guān)系。穿透率是穿入的最終深度和煙草包高度之間的關(guān)系，它應(yīng)在15％-50％的范圍、最好為18％-30％。撬開率是刀片頂部的累加的寬度和煙草包寬度之間的關(guān)系，它應(yīng)在20％-50％的范圍、最好在25％-30％。分層率是煙草包的分層厚度和煙草包高度之間的關(guān)系，它應(yīng)在4％-40％的范圍內(nèi)、最好為6％-17％。
下面將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖2是圖1裝置的平面視圖，圖3是圖1裝置的后視圖，圖4是槳輪的側(cè)視圖，圖5是槳輪的正視圖，圖6-17表示分層的步驟。
參照附圖，煙草包10由傳送裝置傳輸，傳送裝置14包括傳送器16，傳送器16包括環(huán)形傳送帶17。每個(gè)煙草包10包括基本平行堆積的多層煙草。在傳送器16的入口端設(shè)有翻轉(zhuǎn)裝置18，用來翻轉(zhuǎn)水平狀態(tài)的煙草包10，使所有在傳送器16上傳輸?shù)臒煵莅?0的各層處于垂直狀態(tài)。
該煙草包在傳送器16上逐步地傳送到分開裝置22附近的分開位置20。該分開裝置22包括一根基本水平延伸的軸24，該軸與傳送器16的移動(dòng)方向成直角。軸24位于傳送器16上方的一個(gè)高度上，該高度能使煙草包10在軸24下方的傳送器16上移動(dòng)。
該軸24裝有多個(gè)齒26，從側(cè)面看，這些齒26設(shè)置成星形，齒26之間具有相等的角度。齒26具有從軸徑向延伸的內(nèi)部28和差不多是切向延伸的外部30，在內(nèi)部28和外部30之間具有光滑過渡。一個(gè)刀片29安裝在每個(gè)齒的頂部。呈星形地安裝在軸24上的齒26看上去象一個(gè)槳輪32。正如圖2所示，軸24帶有三個(gè)這樣的槳輪32。齒26的外部30伸過約30°。
當(dāng)相應(yīng)的一個(gè)煙草包10沿傳送器16移到分開裝置22的位置時(shí)，相應(yīng)的齒的外部30的頂部進(jìn)入朝向前端的煙草包10的一個(gè)位置34，該頂部基本平行于煙草包各層，從而可從一層36的后方穿入。軸24位于煙草包10上側(cè)的一個(gè)高度上，使得從進(jìn)入位置34的到軸24的軸心的齒的連線與水平線形成14°-24°之間的角。軸26的外部30的頂部與槳輪32的外周邊形成大致相同的角度，這樣，齒以基本垂直的方向、即平行于煙草包10的層的方向進(jìn)入煙草包10。
為了從煙草包10分開層36，槳輪32的周向速度約為煙草包10即傳送器16的移動(dòng)速度的3-5倍，這個(gè)速度比對(duì)從其余煙草包10分開層36來說是很重要的。當(dāng)外部30的頂部對(duì)已分開的層36加速時(shí)，齒26的后面與其余的煙草包10的前面在沒有干擾的情況下同步移動(dòng)。齒26的后部的形狀做成它能隨著煙草包10的水平移動(dòng)。這意味著齒26的后部和煙草包10的前面之間的接觸點(diǎn)在大約為傳送器16的速度上的水平方向上移動(dòng)。外部30的后部和該外部30和齒26的內(nèi)部28之間的轉(zhuǎn)接處的形狀做成能滿足一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的速度的均勻性，從而提高煙草包的穩(wěn)定性，并能避免將干擾力加到煙草包10上。
在圖1-3的實(shí)施例中，齒26的頂部離軸24的軸心的距離為25-45cm。如上所述，從齒26的頂部到軸心的引線與水平線形成的α角在18°和21 °之間(圖4)。因此，齒26最多以它的徑向長(zhǎng)度的70％穿入煙草包10。軸24的位置可調(diào)節(jié)成使它可適合煙草包10的垂直尺寸。每個(gè)煙草包10的實(shí)際尺寸可在處理煙草包10之前由觀察系統(tǒng)38測(cè)出，軸24的垂直位置按測(cè)出的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一次僅處理一個(gè)煙草包10的情況下，可以用軟件來不僅定位齒16的“停放”位置，而且調(diào)節(jié)軸24的垂直位置可以確保最佳分層，還可調(diào)節(jié)它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以確保由于煙草類型的變化而要求的分層數(shù)量。測(cè)出煙草包的長(zhǎng)度并調(diào)節(jié)傳送器和槳輪的速度，從而使最后一片的厚度與其它各片一樣或少10％。
為了不使要分開的層36的邊緣部分破損，在相鄰的齒之間提供了足夠的角度距離，在相鄰的齒之間形成袋狀體40。袋狀體40在煙草包移動(dòng)方向的尺寸1和煙草包10的高度上至少應(yīng)象要分開的片或?qū)?6的厚度t一樣大。當(dāng)然，軸24的轂的直徑必須不大到干擾煙草包10的程度。
槳輪32的直徑、齒的數(shù)量和槳輪的數(shù)量按照要分層的煙草的類型而定。
下面將說明四種典型的槳輪設(shè)計(jì)1.一種槳輪32具有3個(gè)齒26、直徑為450mm，在軸24上裝有兩個(gè)這樣的槳輪；這種槳輪可用一種分層器，該分層器的分層能力可為10000kg/小時(shí)-20000kg/小時(shí)。這種分層器特別適用于大桶和C-48煙草包。穿透深度必須大于片的寬度，從而能達(dá)到自然分層。
2.一種槳輪32具有4個(gè)齒，直徑為400mm，它的分層能力為對(duì)C-48煙草包而言6000-12000kg/小時(shí)。
3.一種槳輪32具有6個(gè)齒，直徑為300mm。具有這種槳輪32的分層器具有3000-8000kg/小時(shí)的分層能力，它可用于C-48煙草包和東方包上。對(duì)C-48煙草來說，它的穿透深度是200mm，對(duì)東方包來說為50mm。兩個(gè)這樣的槳輪用于分開東方包，三個(gè)這樣的槳輪用于分開C-48煙草包。
4.一種槳輪32具有8個(gè)齒26，直徑為250mm，它具有對(duì)東方包來說1000-5000kg/小時(shí)的分層能力。
在傳送器16的入口端的翻轉(zhuǎn)裝置18包括兩個(gè)折板50，它們安置在傳送器16的傳送帶17的兩側(cè)。該折板50可從與帶17共平面的水平位置轉(zhuǎn)到垂直位置。折板50的長(zhǎng)度與C-48煙草包的高度(約0.7m)相對(duì)應(yīng)，它們的旋轉(zhuǎn)軸的安裝口設(shè)置在離傳送器16入口端處。因此各層處于水平方向的C-48煙草包可放置在傳送器16的入口端處，由折板50翻轉(zhuǎn)90°，從而使各層處于垂直狀態(tài)，用本發(fā)明的分層裝置來分層。
在傳送器16的入口端可設(shè)有一個(gè)斜槽(未示出)，用來收集松散的煙草，并將這些松散的煙草引導(dǎo)到收集傳送器60上，該收集傳送器位于傳送器16下方，將松散的煙草傳送到傳送裝置14的出口端。
在圖6-17中示出了典型的加工步驟各層處于水平狀態(tài)傳送的、位于傳送器16的入口端的C-48煙草包10翻轉(zhuǎn)90°，從而使各層處于垂直狀態(tài)(圖6-8)。在煙草包10翻轉(zhuǎn)后，測(cè)量其實(shí)際高度，并將齒24的垂直位置調(diào)節(jié)成使α角為16°。槳輪32如圖8和9所示處于“停放”位置，該槳輪32是上述典型的第二種設(shè)計(jì)的槳輪。一旦煙草包10的前端在分開位置20上方通過的距離等于要分層的層或片36的厚度(圖10)時(shí)，槳輪32開始轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，槳輪32的轉(zhuǎn)動(dòng)撬開層36，層36的上部保持在分開該層的齒26和前一個(gè)齒26之間的袋狀體40中。齒26的朝后部分的形狀做成在層36朝前翻轉(zhuǎn)時(shí)層36的上邊緣沿齒的后部在沒有很大壓力的情況下滑動(dòng)(圖11和12)。層36從袋狀體送出，隨著槳輪32的進(jìn)一步的轉(zhuǎn)動(dòng)，下一層被撬開(圖13)。這樣就可使包10的整個(gè)長(zhǎng)度上連續(xù)地分層。翻轉(zhuǎn)裝置的軸18安置在離分開位置某一距離的位置，使距離至少大于包10長(zhǎng)度的至少一層36的厚度，上述長(zhǎng)度方向垂直于各層長(zhǎng)度方向。因此，翻轉(zhuǎn)裝置18能在最后兩層36已分開時(shí)轉(zhuǎn)回到傳送器16的入口端(圖14和15)，在最后一層36保持在袋狀體40時(shí)，翻轉(zhuǎn)裝置向前翻轉(zhuǎn)并接納下一個(gè)煙草包10(圖16和17)。
參照數(shù)字表10煙草包14傳送裝置16傳送器17帶(傳送帶)18翻轉(zhuǎn)裝置20分開位置22分開裝置24軸26齒28內(nèi)部29刀片
30外部32槳輪34位置36層38觀察系統(tǒng)40袋狀體50折板60收集傳送器
權(quán)利要求
1.一種將煙草從疊層的煙草包(10)分成片狀的裝置，包括將煙草包(10)傳送到分開位置(20)的傳送裝置(16)，和一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件(32)，該齒組件(32)安裝在一根軸(24)上；該軸(24)垂直于傳送裝置(16)并平行于煙草包(10)各層延伸，該軸(24)包括多個(gè)齒(26)，齒(26)朝向齒組件(32)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并在大于傳送裝置(10)的速度上被驅(qū)動(dòng)；齒(26)宜在進(jìn)入位置(34)，在基本平行于煙草包(10)的分層方向上進(jìn)入煙草包(10)，并進(jìn)行加速使層(36)離開煙草包(10)，從而從煙草包(10)分開煙草層(36)；其特征在于齒組件(32)的軸安置在煙草包(10)上方的某一距離上，使得從齒組件(32)的軸心到進(jìn)入位置(34)的連線與水平線之間形成的角度在14-24°之間，齒組件(32)的周向速度約為傳送裝置(16)的線性速度的3-5倍。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于從齒組件(32)的軸心到進(jìn)入位置(34)的連線與水平線之間形成約16°的角。
3.按照權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于齒頂部在進(jìn)入煙草包時(shí)的周向速度的水平分量與煙草包(10)的水平移動(dòng)速度相一致。
4.按照權(quán)利要求1-3的任何一個(gè)的裝置，其特征在于在兩個(gè)相鄰的齒之間形成一個(gè)袋狀體(40)；和齒(26)的數(shù)量、齒組件(32)的周向速度和傳送裝置(16)的線性速度之間的比率選擇成使伸入袋狀體的片(36)部分不會(huì)受到損壞或基本上不變形。
5.按照權(quán)利要求1-4中任何一個(gè)的裝置，其特征在于傳送裝置(16)的端部在分開位置(18)上，可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件(32)安裝在該分開位置的垂直上方。
6.按照權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)的裝置，其特征在于設(shè)有一個(gè)翻轉(zhuǎn)裝置(50)，用來將煙草包(10)翻轉(zhuǎn)到傳送器(16)上，使各層與傳送器(16)呈直角。
7.一種將煙草從疊層的煙草包分成片狀的裝置，包括下列步驟將煙草包(10)傳送到分離位置(20)，和驅(qū)動(dòng)一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件(32)，驅(qū)動(dòng)速度大于傳送裝置(10)的速度，該齒組件(32)安裝在一根軸(24)上，軸(24)平行于傳送裝置(16)和包(10)的各層延伸并包括多個(gè)齒(26)，齒(26)的形狀做成至少部分地在齒組件(32)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上延伸；齒(26)宜在基本平行于包(10)的各層的方向上進(jìn)入包(10)，并使層(36)加速離開包(10)，從而使煙草層從包(10)上分開，其特征在于通過使齒組件(32)的軸安置在包(10)的一個(gè)距離上，使從齒組件(32)的軸心到齒(26)的尖部的連線與水平方向呈14和24°之間的角，和驅(qū)動(dòng)齒組件(32)，驅(qū)動(dòng)時(shí)的組件的周向速度約為傳送裝置(16)的線性速度的3-5倍。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于在每?jī)蓚€(gè)相鄰的齒之間形成一個(gè)袋狀體(40)，和選擇齒(26)的數(shù)量、齒組件(32)的周向速度和傳送裝置(16)的線性速度的比率，使伸入袋狀體的片(36)的部分不受損壞或基本不會(huì)變形。
全文摘要
一種使煙草從疊層的煙草包(10)分成片狀的裝置和方法，包括將煙草包(10)傳送到分開位置(20)的傳送裝置(16)，和一個(gè)安裝在一根軸(24)上的可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件(32)，軸(24)在垂直于傳送裝置(16)和平行于包(10)的各層的方向上延伸。可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒組件(32)包括多個(gè)齒(26)，齒(26)做成在齒組件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上延伸并在大于傳送裝置(10)的速度上被驅(qū)動(dòng)。齒(26)宜在進(jìn)入位置(34)、在基本平行于包(10)中的各層的方向上進(jìn)入包(10)，并加速層(36)離開包(10)，使煙草層(36)離開包(10)。齒組件(32)的軸安置在包(10)上方的一個(gè)位置上，使從齒組件(32)的軸心到進(jìn)入位置(34)之間的連線與水平線之間形成14和24°之間的角，齒組件(32)的周向速度約為傳送裝置(16)的線性速度的3－5倍。
文檔編號(hào)A24B3/06GK1507327SQ02809406
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月4日
發(fā)明者卡洛斯·穆諾茨, 羅杰·斯普賴, 米夏埃爾·勞恩施泰因, 卡洛斯 穆諾茨, 爾 勞恩施泰因, 斯普賴 申請(qǐng)人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司