卷煙機(jī)自帶壓力供膠系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳 圣，程 亮

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司會(huì)澤卷煙廠，云南曲靖 654200）

0 引言

卷煙機(jī)在正常生產(chǎn)卷煙過(guò)程中，需要將煙絲用卷煙紙進(jìn)行包裹，然后在卷煙紙上通過(guò)噴膠嘴涂膠粘合。如果在生產(chǎn)過(guò)程中乳膠中混入氣泡，輸送至噴膠嘴里，將造成卷煙粘合的搭口處無(wú)膠水，產(chǎn)生卷煙質(zhì)量問(wèn)題。行業(yè)內(nèi)將該質(zhì)量問(wèn)題稱(chēng)為爆口煙支，爆口煙支漏氣嚴(yán)重?zé)o法抽吸，會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)?yè)p失，影響企業(yè)形象。

在卷煙生產(chǎn)過(guò)程中，卷煙機(jī)需要連續(xù)地將乳膠涂抹在卷煙紙上，使卷煙紙包裹住煙絲，形成煙條，由于卷煙機(jī)運(yùn)行速度較快，達(dá)到7000 支/min，因此對(duì)涂膠質(zhì)量要求較高。卷煙機(jī)現(xiàn)有的供膠方式有兩種，一種為泵式供膠，另外一種為自重力式供膠：泵式供膠通過(guò)壓力泵將膠水供給噴膠嘴；自重力式供膠通過(guò)將膠桶放置在較高位置，通過(guò)膠水自重力供給噴膠嘴。

1 存在的問(wèn)題

膠泵供膠每組卷煙機(jī)需安裝1 個(gè)膠泵，增加了故障率，維修頻繁；自重力供膠壓力小，噴膠嘴堵塞頻繁。現(xiàn)有的兩種供膠方式都存在乳膠與外界接觸的情況：當(dāng)乳膠與外界接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后，會(huì)產(chǎn)生乳膠結(jié)塊或者混入煙絲灰塵；當(dāng)乳膠流入卷煙機(jī)噴膠嘴后，會(huì)導(dǎo)致噴膠嘴堵塞，造成煙支上膠不良。若堵塞時(shí)間短，生產(chǎn)出來(lái)的卷煙煙絲會(huì)暴露，行業(yè)內(nèi)稱(chēng)為爆口煙，屬于嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，會(huì)給企業(yè)品牌造成較大的不良影響。

2 改進(jìn)原理

2.1 乳膠桶的改進(jìn)

本設(shè)計(jì)的目的是提供一種卷煙機(jī)壓力供膠系統(tǒng)，以解決自重力供膠壓力小，容易堵塞造成產(chǎn)品質(zhì)量隱患的問(wèn)題。如圖1 和圖2 所示，新設(shè)計(jì)的卷煙機(jī)壓力供膠系統(tǒng)，包括儲(chǔ)膠裝置、排氣裝置、供氣裝置及噴膠嘴等。

圖1 卷煙機(jī)壓力供膠系統(tǒng)

圖2 儲(chǔ)膠裝置

（1）供氣裝置。至少包括空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐，用于為儲(chǔ)膠裝置提供相對(duì)穩(wěn)定的壓縮空氣。

（2）儲(chǔ)膠裝置。包括壓力桶、可伸縮袋、進(jìn)氣閥、乳膠閥及吸管等，在本設(shè)計(jì)方案中，壓力桶為金屬桶或可承受設(shè)定壓力的塑料桶均可。可伸縮袋為橡膠袋，具有良好的可收縮性能，可伸縮袋的強(qiáng)度能夠保證其內(nèi)容的乳膠。

（3）可伸縮袋。設(shè)置于壓力桶內(nèi)，用于儲(chǔ)存乳膠。可伸縮袋與壓力桶在壓力桶的桶口處通過(guò)桶蓋密封連接，在將桶蓋與壓力桶安裝后，壓力桶內(nèi)處于密封狀態(tài)，為橡膠袋內(nèi)的乳膠提供設(shè)定的壓力。

（4）進(jìn)氣閥。設(shè)置于桶蓋上，進(jìn)氣閥的出氣口與壓力桶和可伸縮袋之間的壓力桶內(nèi)空間連通，進(jìn)氣閥的進(jìn)氣口與供氣裝置通過(guò)管路連接。向壓力桶內(nèi)壁與橡膠袋外壁之間充入壓縮空氣，提高對(duì)橡膠袋的擠壓力。在壓力桶內(nèi)壁與橡膠袋之間的空間設(shè)置壓力傳感器，用于檢測(cè)該空間內(nèi)的壓力，并將檢測(cè)的壓力數(shù)據(jù)傳遞給控制器，控制器控制進(jìn)氣閥開(kāi)啟，向該空間內(nèi)補(bǔ)充壓縮空氣。橡膠袋內(nèi)乳膠量減少導(dǎo)致橡膠袋的體積減小，壓力桶內(nèi)壓力降低，影響出膠量的穩(wěn)定。通過(guò)壓力傳感器、控制器及進(jìn)氣閥補(bǔ)充壓縮空氣，保證出膠量穩(wěn)定。

（5）吸管和乳膠閥。吸管設(shè)置于可伸縮袋內(nèi)，乳膠閥設(shè)置于桶蓋上，吸管的上端與乳膠閥的排膠口連接，乳膠閥的進(jìn)膠口通過(guò)管路與排氣裝置的進(jìn)口連通，排氣裝置的出口通過(guò)管路與噴膠嘴連接。當(dāng)橡膠袋內(nèi)補(bǔ)充入設(shè)定量的乳膠后，乳膠閥通過(guò)吸管吸取橡膠袋內(nèi)的乳膠，通過(guò)管路輸送給噴膠嘴。

2.2 改進(jìn)后的工作原理

乳膠閥的進(jìn)膠口處設(shè)置有快插接頭，分別同可撥插的進(jìn)膠管或卷煙機(jī)的進(jìn)膠管快插連接。當(dāng)需要補(bǔ)充乳膠時(shí)，儲(chǔ)膠裝置通過(guò)乳膠房可撥插的進(jìn)膠管進(jìn)行壓力儲(chǔ)膠，儲(chǔ)膠到設(shè)定量后直接送至卷煙機(jī)，與卷煙機(jī)的進(jìn)膠管快插連接。

從進(jìn)氣閥向壓力桶內(nèi)充入設(shè)定壓力的壓縮空氣，使壓力桶具有設(shè)定壓力，再通過(guò)乳膠閥向橡膠袋內(nèi)充入乳膠，當(dāng)乳膠達(dá)到設(shè)定量時(shí)，關(guān)閉乳膠閥并撥下進(jìn)膠管。將壓力桶安裝在卷煙機(jī)上，通過(guò)進(jìn)膠管的快插接頭與乳膠閥插接連接，實(shí)現(xiàn)與噴膠嘴連通。打開(kāi)乳膠閥，乳膠從吸管內(nèi)被抽出，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)卷煙機(jī)噴膠嘴供給帶有壓力的乳膠。

隨著乳膠的使用，橡膠袋的體積逐漸減小，此時(shí)壓力桶內(nèi)的壓力下降，壓力檢測(cè)器將檢測(cè)的壓力數(shù)據(jù)傳遞給控制器，控制器控制進(jìn)氣閥向壓力桶內(nèi)補(bǔ)充壓縮空氣到設(shè)定的壓力，這樣就能夠維持供膠的穩(wěn)定。

2.3 新增乳膠氣泡過(guò)濾裝置

現(xiàn)有的卷煙機(jī)通過(guò)膠泵或者膠水自重力供給乳膠，在添加乳膠或者儲(chǔ)存乳膠時(shí)，偶爾會(huì)混入氣泡。由于目前沒(méi)有安裝可以將乳膠和氣泡分離的裝置，氣泡往往會(huì)隨著管道流入噴膠嘴，操作人員在發(fā)現(xiàn)有氣泡時(shí)，采取的方法是打開(kāi)乳膠閥門(mén)，讓乳膠自由流淌一段時(shí)間，以排出氣泡，該方法浪費(fèi)乳膠、耗時(shí)較長(zhǎng)。設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果氣泡數(shù)量不多，操作人員無(wú)法發(fā)現(xiàn)氣泡的存在，氣泡往往會(huì)混入噴膠嘴，造成質(zhì)量隱患。因此，增設(shè)了乳膠氣泡過(guò)濾裝置，如圖3 所示。

圖3 乳膠氣泡過(guò)濾裝置

過(guò)濾筒內(nèi)有相對(duì)較大的靜置空間，其一端連接有進(jìn)膠管和出膠管。由于過(guò)濾筒內(nèi)的壓力相差不大，且出膠處位于過(guò)濾筒的下方，當(dāng)帶有氣泡的膠液進(jìn)入到過(guò)濾筒內(nèi)，氣泡會(huì)在浮力作用下上升，最終積聚到過(guò)濾筒內(nèi)腔的上部。

過(guò)濾筒的另一端設(shè)有排氣孔，排氣孔處安裝有一塞體。塞體具有兩個(gè)位置狀態(tài)：①第一位置狀態(tài)下，排氣孔連通外部空氣；②第二位置狀態(tài)下，塞體堵塞排氣孔。當(dāng)過(guò)濾筒內(nèi)的上部積聚過(guò)多的空氣時(shí)，通過(guò)控制塞體處于第一位置狀態(tài)下，由于過(guò)濾筒內(nèi)的壓力要略大于大氣壓力，能夠通過(guò)排氣孔將過(guò)濾筒內(nèi)的空氣排出，達(dá)到快速排出膠液中氣泡的目的。

作為一種較佳的實(shí)現(xiàn)方式，過(guò)濾筒豎直設(shè)置，排氣孔的一端位于上端。具體實(shí)施時(shí)，并不需要過(guò)濾筒絕對(duì)豎直，只需要具有排氣孔的一端高于連接進(jìn)膠管和出膠管的一端即可。為讓排氣閥在不需要排氣時(shí)能夠自動(dòng)恢復(fù)到封閉狀態(tài)，可以將塞體設(shè)置成較重的重量或增設(shè)彈簧，在重力或彈簧力的作用下恢復(fù)到封閉狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)卷煙機(jī)乳膠在乳膠房的壓力儲(chǔ)膠，儲(chǔ)好乳膠后直接送至卷煙機(jī)即可使用，改變了現(xiàn)有的人力添加乳膠的方式，添加乳膠更加快捷、干凈。實(shí)現(xiàn)乳膠實(shí)時(shí)帶壓力供給，可向卷煙機(jī)噴膠嘴提供更加穩(wěn)定的乳膠。改進(jìn)后，乳膠在卷煙機(jī)上的儲(chǔ)存環(huán)境得到改善，密封良好，不會(huì)產(chǎn)生干膠，不會(huì)混入灰塵，避免了噴膠嘴堵塞。