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不断发展的卷接机

2007年05月18日 来源:烟草在线摘自东方烟草网 作者:
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  烟草在线摘自东方烟草网  卷接机是卷烟工业企业用于生产过滤嘴卷烟的专用设备。卷烟机、滤嘴接装机以及烟支装盘机联合组成卷接机组,随着变频调速、光电检测、质量控制、积木化结构设计、视频显示、机械手和机器人等先进技术的综合应用,使卷接机得到迅速发展。在短短二三十年的时间内,各种型号的高速、高质、高效卷接机相继问世。
卷烟机 吸丝成形和平准器技术在卷接机上的综合应用使卷制的烟条重量和均匀性得到了控制,为卷烟机向高速化方向发展奠定了基础。

  为了将卷制成形的烟条制作成符合卷烟工艺要求的烟支,烟支切割装置也在不断地改进,出现多种多样的切割方式。由单刀切割发展到双刀双切,使卷烟机在相同的生产能力条件下有较低的旋转速度。随着烟支切割装置的不断改进,刀头的运行速度不断降低,既减轻了刀头的振动,又延长了零件的使用寿命,为提高卷烟机的生产能力创造了条件。

  滤嘴接装机 搓接式滤嘴接装机的问世,使滤嘴接装技术得到进一步发展。由于滤嘴烟支搓接成形是由烟支、滤嘴、水松纸片三者纯滚动实现的,因此,生产出来的滤嘴烟支不易漏气和掉嘴,有利于提高设备的接嘴速度。随着卷烟工业企业的发展,滤嘴接装机也在不断地更新和完善,目前世界上最先进的滤嘴接装机的生产速度已达到10000支/分以上,其生产速度已能和卷烟机相匹配,甚至超过卷烟机的生产能力。

  卷接机组 目前,卷接机组的生产能力一般在7000~8000支/分。高速度意味着高效率,并可以提高卷烟工业企业的生产效率。同时,高速度也使卷接机的速度概念发生了质的变革,即8500支/分以下属于低速卷接机组,9000~12000支/分为中速卷接机组,而达到14000支/分以上才为高速卷接机组。

  为了扩大市场,德国、英国、意大利、日本等发达国家在烟机的研制开发中投入了大量人力和物力,在烟机的设计、制造以及销售领域里占据了领先和主导地位。

  英国Molins公司生产的卷接机主要包括SUPER8/PAN9、和PASSIM-12K。其中MK10/PA10N的生产能力达10000支/分,并拥有完整的重量控制系统以及数据采集和故障诊断系统,可利用微机对全套机组进行控制;PASSIM-12K是在SUPER8/PAN9和MK10/PN10N机组的基础上改进研制出来的,生产能力达到12000支/分,机组从构思、开发设计到进入样机调试,只用了很短的时间。

  德国Hauni公司研制开发的PROTOS系列卷接机,生产能力从7000支/分到10000支/分,均配备有微机显示控制系统,并在PROTOS100型的基础上推出了PROTOS-2型卷接机组,生产能力达到14000~16000支/分钟。

  此外,日本的MMDP800型卷接机组、意大利的GAMMA卷接机组的生产能力也达到了8000支/分;意大利GD公司的GD121型卷接机组的生产能力达到了10000支/分。

  现代卷接机不但在设计和原理上进行了重大改进,而且还配备了完整的烟支重量、烟支漏气、烟支空头等检测系统。有的卷接机还配备了光学在线烟支检查系统,可检测并剔除有污垢、油渍和孔洞的烟支。此外,普遍采用了微机监控与操作系统,操作更容易,可方便地进行人机对话,具有故障显示、采集和累计生产数据等功能。

  高科技尤其是计算机辅助机械设计与制造技术、计算机控制技术、通讯技术以及激光技术和新材料技术等技术的发明和应用,极大地推动了卷接机的发展。高速度、高质量、高可靠性、高灵活性、高自动化控制等特点在新型卷接机组中得到了充分体现。

  现代卷接机仍然以邦萨克连续的卷制原理为基础,在烟丝束的成形上采用了弗郎尼斯·拉伯吸丝成型原理和德古费勒公司的平准器修整定量技术,滤嘴接装机采用滤嘴搓接成形原理,随着气动、液压、电子、自动控制、红外线与压力检测、监控和计算机等先进技术的不断应用,卷接机进入了现代化发展阶段。

  随着卷接机的发展,卷接机形成了两种不同的设计类型。一种类型是保持了卷制烟条的速度恒定。以莫林系列卷接机为例,卷接机的速度是恒定的,在所卷制烟支的规格改变时,不能改变烟条的卷制速度,只能通过改变刀头的回转速度来改变烟支规格。但是这种调整不但改变了烟支规格,而且使卷烟机的生产能力也发生了变化。烟支规格增大,卷烟机的生产能力减小;烟支规格减小,则卷接机的生产能力增大。

  卷接机设计的另一种类型是保持刀头的转速恒定,以刀头为基准确定卷接机的生产能力。以PROTOS系列卷接机为例,卷接机刀头的转速恒定,在所卷制烟支规格改变时,不能改变卷烟机刀头的转速,只能通过改变卷接机的所卷制烟条的转速来改变烟支规格。但是这种调整只能改变烟支规格,而无法改变卷接机的生产能力,无论所卷烟支规格增大还是减小,卷烟机的生产能力都保持不变。

  吸丝成形、平准器和滤嘴烟支搓接成形等技术的应用,为卷接机组的高速发展奠定了技术基础。同时,切割方法也不断改进:一种是将刀头由单刀单切发展到双刀单切,即刀头转一周切出两支烟;另一种方法是将由单刀单切发展为单刀双切,即刀头转一周切出一支双倍长烟支,然后经接装机切成两支烟支,两种方法都使卷接机刀头的转速降低了一半,目前卷接机的刀头已经发展为双刀双切,即卷烟机刀头每转一周切出两支双倍长烟支,然后再由接装机分切成4支烟支。这样不但为提高卷接机的生产能力创造了有利条件,而且减轻了刀头的振动,延长了零部件的使用寿命。

  卷烟、接嘴过程说起来简单,就是先用卷烟纸把烟丝包裹起来,然后再切成一支支的单长烟,最后加装上过滤嘴,成为过滤嘴卷烟。其实,要让机器来保质保量地完成上述工作,并不是一件简单的事情,必须完成诸如烟丝量的均匀供应、烟丝束的形成、连续供应卷烟纸、包卷成烟条、切割成烟支、稳定地进入接嘴机、滤嘴的同步供给、水松纸涂胶及切片、搓接成形、滤嘴烟调头及质量检测等工艺。现代化的卷接设备要利用上万种零部件组成各种各样的机械结构,同时采用先进的技术和多种工作介质协同来完成上述工作。因此,卷接设备是一种相当复杂的机械设备。图1为MOLINS公司生产的PASSIM70卷接机组的整机图。

  均匀的烟丝束是卷接机供料系统的一部分,烟丝通过人工、风力或小车等方式,送入卷接机的料斗,接下来,卷接机供料系统第一道工序就是初步限量。利用适当的装置,将接收到的烟丝进行严格控量,并向下输送。在限量供丝这个环节上,不同国家的不同机型采用了不同的方式,其中比较常用、完善的装置如图2所示。粗刺辊在转动过程中,依靠上面的针刺携带烟丝向前输送,而细刺辊则将多余的烟丝拨回,使通过两针辊的烟丝量始终保持一致。卷接机的供料系统就是利用类似的结构对烟丝进行限量控制,再加上有的卷接机在此环节采用了光电检测、电磁控制、风力气动等技术,使最终形成的烟丝流均匀、连续地向前运行。

  卷接机供料系统的第二道工序是风分除梗。在烟丝和烟梗得混合物的下方,人为地进行适量的吹风,烟丝因较小较轻而向上运行,烟梗因较大较重向下滑落并被吸除。烟丝中的烟梗灰末等杂物就是利用这种方式被除掉的。

  卷接机供料系统的第三道工序是将上述除过梗的烟丝流变成烟丝束。在此处,卷接机利用了吸丝成形原理,其工作过程如图3所示。除过梗的较薄的烟丝流被送入一个称作吸丝道的垂直通道内,通道上方设有一条透气的环形吸丝带,吸丝带上方作用有足够的负压吸风。烟丝在狭窄的吸丝道内部随气流上升,到达吸丝带后被吸丝带阻挡吸附,并随吸丝带强制向前输送,形成较为均匀的连续向前运行的烟丝束,烟丝束被卷烟纸包裹后即可形成烟条。

  卷接机供料系统的最后一道工序为重量控制。经过前面的多次限量供丝和吸丝成形所形成的烟丝束仍不够均匀,如果直接进行卷制,将造成成品烟支松紧不均、重量偏差过大,从而影响了烟支的质量。为了控制成品烟支的重量偏差,在吸丝带下方装一对反向转动的平准器劈刀盘,修剪吸丝带上的烟丝束,使之更加均匀,这就是平准器技术,如图4所示。吸丝成形技术及平准器装置的综合应用,为卷接机向高速高质量发展奠定了基础。

图1 PASSIM70卷接机组整机图

1.细刺辊
2.第二烟丝团
3.粗刺辊
4.烟丝流
图2 粗细刺辊限量供丝原理图

1.吸丝道 2.网孔吸丝带
3.平准器装置 4.卷烟纸图
图3 吸丝成形原理示意图


1.吸丝带
2.修剪前的烟丝束
3.劈刀盘
4.卷烟纸
5.修剪后的烟丝束
图4 重量控制示意图

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