PL220955B1 - Prasa elektryczna do kompresji krajanki tytoniowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest prasa elektryczna do kompresji krajanki tytoniowej przeznaczonej do produkcji papierosów.

Krajanka tytoniowa może być przechowywana i transportowana w pudłach, przy czym zazwyczaj jest ona skompresowana tak, aby w maksymalnym stopniu wykorzystać objętość pudła. Do kompresji krajanki tytoniowej powszechnie są stosowane prasy z napędem hydraulicznym i pneumatycznym. Wysoki stopień kompresji krajanki wymaga stosowania siłowników o dużym skoku roboczym. Prasy hydrauliczne zapewniają niskie prędkości ruchu oraz wprowadzają zagrożenie skażenia produktu cieczą roboczą, natomiast znane rozwiązania konstrukcyjne prasy z zastosowaniem siłowników pneumatycznych wymagają wysokowydajnych układów zasilania powietrzem, a sterowanie prędkością ruchu i siłą nacisku tłoczyska wymaga skomplikowanych układów sterowania. Alternatywnym rozwiązaniem jest dwukrotne kompresowanie, gdzie przed drugim kompresowaniem ma miejsce dodatkowe zasilenie krajanką, z zastosowaniem siłownika o krótszym skoku roboczym.

Z publikacji US 4,572,065 znana jest prasa napędzana siłownikiem hydraulicznym, w której elementem kompresującym jest ciężka metalowa płyta o prostokątnym kształcie. Kompresowanie odbywa się dwuetapowo, przy czym z komory kompresującej odsysane jest powietrze a płyta będąca elementem kompresującym ma wspomagać prasowanie krajanki. Po skompresowaniu bela tytoniu lub krajanki tytoniowej jest wysuwana z komory kompresującej.

Z kolei z publikacji DE 34 05 182 znane jest rozwiązanie, w którym krajanka tytoniowa jest prasowana bezpośrednio w pudle, w którym będzie przechowywana lub transportowana. Do pudła wsuwany jest dolny fragment leja zasypowego, który zostanie usunięty po sprasowaniu krajanki. Część leja zasypowego wsuwana do pudła wyposażona jest w system odprowadzania powietrza.

Z publikacji WO 2005/013732 znana jest prasa do krajanki wyposażona w płaską masywną płytę napędzaną czterema łańcuchami o specjalnej konstrukcji do wywierania nacisku w narożach płyty.

Natomiast publikacja US 3,782,275 ujawnia lekką konstrukcję elementu kompresującego prasy do formowania bel siana. Element kompresujący składa się z kilku elementów tworzących wspólną powierzchnię kompresującą.

Z uwagi na oczekiwanie producentów, aby proces prasowania odbywał się w jak najkrótszym czasie, ruch dojścia elementu kompresującego do krajanki powinien odbywać się z dużą prędkością przy czym w ostatniej fazie ruchu prędkość powinna być zmniejszana tak, aby nie powodować wzbijania pyłu tytoniowego. Efekt wzbijania się pyłu w znanych rozwiązaniach stosujących nieażurowane elementy kompresujące bez zmniejszania prędkości ruchu tych elementów spowodowany jest tym, że powietrze spod elementu kompresującego jest wyciskane ze znaczną prędkością przez szczelinę wokół tego elementu utworzoną przez element kompresujący i ściankę komory kompresującej lub pudła.

Ponadto w czasie kompresowania krajanki mamy do czynienia z oddziaływaniem krajanki na boczne ścianki pudła, co skutkuje wybrzuszaniem się ścianek. Efekt rozpychania ścianek pudła jest szczególnie widoczny w przypadku nierównomiernego zasypania krajanki przed kompresowaniem.

W czasie kompresowania krajanki wraz ze zmniejszającą się warstwą krajanki potrzebna jest coraz większa siła kompresująca wywierana na krajankę przez element kompresujący. Przy zastosowaniu stałego nacisku proces kompresowania wydłuża się ze względu na czas potrzebny do trwałego odkształcenia włókien tytoniu.

Problemem, który rozwiązuje niniejszy wynalazek jest optymalizacja charakterystyki kinematycznej elementu kompresującego, optymalizacja parametrów kompresowania przy jednoczesnym wyeliminowaniu efektu wybrzuszania ścianek pudła.

Istotą wynalazku jest prasa do kompresji krajanki tytoniowej zaopatrzona w co najmniej jeden silnik elektryczny oraz zespół sterowania napędzające ruchomy element kompresujący za pomocą układu przeniesienia napędu. Według wynalazku element kompresujący, w który wyposażona jest prasa, ma konstrukcję ażurową i jest napędzany przy zachowaniu regulowanego momentu napędowego.

Prasa według wynalazku charakteryzuje się tym, że silnik elektryczny prasy jest silnikiem synchronicznym.

PL 220 955 B1

Prasa według wynalazku charakteryzuje się tym, że element kompresujący jest napędzany przy zachowaniu stałego momentu napędowego silnika.

Prasa według wynalazku charakteryzuje się tym, że układ przeniesienia napędu zawiera łańcuch napędowy.

Prasa według wynalazku charakteryzuje się tym, że element kompresujący ma postać ramy z poprzecznymi prętami.

Prasa według wynalazku charakteryzuje się tym, że wymiary elementu kompresującego są zasadniczo mniejsze od przekroju poprzecznego komory kompresji masy tytoniowej

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia wykonywanie szybkich ruchów przez element kompresujący przed rozpoczęciem kompresowania, zoptymalizowane sterowanie siłą nacisku elementu kompresującego oraz szybkie wycofanie elementu kompresującego. Budowa elementu kompresującego zapewnia, że pudło, w którym odbywa się kompresowanie nie jest odkształcane.

Przedmiot wynalazku został pokazany w korzystnych przykładach wykonania na rysunku, na którym:

fig. 1 przedstawia schemat kinematyczny prasy, fig. 2 przedstawia element kompresujący w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 3 przedstawia widok pudła z góry z umieszczonym wewnątrz elementem kompresującym, fig. 4 przedstawia element kompresujący w drugim przykładzie wykonania, fig. 5 przedstawia element kompresujący w trzecim przykładzie wykonania, fig. 6 i 7 przedstawiają charakterystyki pracy prasy z napędem siłownikiem pneumatycznym i prasy według niniejszego wynalazku.

Figura 1 przedstawia schemat kinematyczny prasy, w którym napęd jest realizowany silnikiem elektrycznym 1 sterowanym przez zespół sterowania 2. Napęd z silnika 1 przenoszony jest na element kompresujący 3 przez układ przeniesienia napędu 4, który może być wyposażony w łańcuch 5 i koła łańcuchowe 6. Element kompresujący ma możliwość przemieszczania się wraz z suwakiem 10 w pionie wzdłuż prowadnicy 7 i zagłębiania się w pudło 8. W przestrzeni pomiędzy elementem kompresującym 3, pokazanym na fig. 1 w swoim górnym położeniu, a pudłem 8 umieszczony jest transporter 9 podający krajankę tytoniową do pudła 8. Na fig. 1 transporter 9 znajduje się w położeniu umożliwiającym podawanie krajanki do pudła 8.

W celu napełnienia pudła 8 krajanką i skompresowania jej, pudło 8 zostaje umieszczone pod prasą tak, aby element kompresujący miał możliwość wsunięcia się do wnętrza pudła 8. Po umieszczeniu pudła 8 transporter 9 zostaje przemieszczony tak, aby podawana przez niego krajanka wpadała do wnętrza pudła. Po podaniu porcji krajanki tytoniowej transporter 9 jest wycofywany, aby umożliwić ruch elementu kompresującego 3.

Figura 2 przedstawia element kompresujący 103 w pierwszym przykładzie wykonania. Rama 110 elementu kompresującego składa się z dwóch elementów podłużnych 111 i dwóch elementów poprzecznych 112. Środkowa podwyższona część 115 elementu kompresującego 103 zbudowana jest z podłużnych elementów 113 i poprzecznych 114. Środkowa część 115 elementu i rama 110 połączone są skośnie usytuowanymi łącznikami 116. Dla uproszczenia nie pokazano elementów łączących element kompresujący 103 z suwakiem 10 układu przeniesienia napędu 4.

W czasie kompresowania krajanka tytoniowa jako struktura przestrzenna, w której włókna zaczepiają o siebie, zachowuje się podobnie jak gąbka. Skośnie ustawione łączniki 116 należące do ramy 110 elementu kompresującego 103 powodują, że krajanka tytoniowa jest w pewnym stopniu odsuwana od ścianek pudła. W czasie kompresowania powietrze zgromadzone w obrębie krajanki tytoniowej wychodzi przez ażurowaną środkową część 115.

Figura 3 przedstawia widok pudła 8 z góry z umieszczonym wewnątrz elementem kompresującym 103. Wymiary gabarytowe elementu kompresującego mogą być mniejsze niż w przypadku znanych rozwiązań, gdzie element kompresujący wypełnia komorę kompresującą z minimalnym prześwitem.

Figura 4 przedstawia element kompresujący 203 w drugim przykładzie wykonania. Rama 210 elementu kompresującego składa się z dwóch płaskich pochylonych elementów podłużnych 211 i dwóch płaskich pochylonych elementów poprzecznych 212. Środkowa część 215 elementu kompresującego zbudowana jest z podłużnych elementów 213 połączonych z poprzecznymi elementami 212.

Claims (6)

1. Prasa elektryczna do kompresji krajanki tytoniowej zaopatrzona w co najmniej jeden silnik elektryczny oraz zespół sterowania napędzające ruchomy element kompresujący za pomocą układu przeniesienia napędu, znamienna tym, że element kompresujący ma konstrukcję ażurową i jest napędzany przy zachowaniu regulowanego momentu napędowego.

2. Prasa według zastrz. 1, znamienna tym, że silnik elektryczny to silnik synchroniczny.

3. Prasa według zastrz. 1 do 2, znamienna tym, że element kompresujący jest napędzany przy zachowaniu stałego momentu napędowego silnika.

4. Prasa według zastrz. 1 do 3, znamienna tym, że układ przeniesienia napędu zawiera łańcuch napędowy.

5. Prasa według zastrz. 1 do 4, znamienna tym, że element kompresujący ma postać ramy z poprzecznymi prętami.

6. Prasa według zastrz. 5, znamienna tym, że wymiary elementu kompresującego są zasadniczo mniejsze od przekroju poprzecznego komory kompresji masy tytoniowej.