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申请/专利权人：红塔烟草(集团)有限责任公司

摘要：本发明一种膜状物聚拢成型装置，特别是一种聚乳酸薄膜PLA从初始卷盘到聚拢成棒的成型装置，属烟草行业的PLA棒成型技术领域。本装置由薄膜传送、张紧、缓冲、包裹成型和分切成段机构组成，所述膜状物聚拢棒成型装置还包括薄膜传送纠偏结构、薄膜均匀折叠压纹机构、薄膜均匀收拢机构，所述薄膜传送纠偏结构主要由传送辊、薄膜传送位置检测器、纠偏辊、纠偏辊安装座、伸缩杆和套筒组成。本发明所述的膜状物聚拢成型装置结构紧凑、操作简单、运行稳定可靠，迄今为止该装置加工成型的聚乳酸膜嘴棒质量合格且比较稳定，从而保证了加热不燃烧卷烟滤棒可进入批量生产。

主权项：1.一种膜状物聚拢棒成型装置，由薄膜传送、张紧、缓冲、包裹成型和分切成段机构组成，其特征在于，所述膜状物聚拢棒成型装置还包括薄膜传送纠偏结构1、薄膜均匀折叠压纹机构2、薄膜均匀收拢机构3，薄膜传送纠偏结构1安装在张紧机构和缓冲机构之间，薄膜均匀折叠压纹机构2安装在缓冲机构后侧，且位于薄膜均匀收拢机构3的前侧，薄膜均匀收拢机构3安装在包裹成型机构前侧；所述薄膜传送纠偏结构1主要由传送辊6、薄膜传送位置检测器7、纠偏辊4、纠偏辊安装座8、伸缩杆11和套筒10组成，所述薄膜传送纠偏结构1的传送辊6为圆柱形辊筒，所述薄膜传送位置检测器7安装在传送辊6上方，所述伸缩杆11一端连接纠偏辊安装座8，一端安装在套筒10内，伸缩杆11可以在套筒10内伸出或缩回，所述纠偏辊安装座8，用于安装纠偏辊4并连接伸缩杆11，伸缩杆11在伸缩过程中会带动纠偏辊安装座8绕设定中心点做顺时针转动或逆时针转动，在纠偏辊安装座8转动时，两个纠偏辊4随之转动；所述薄膜均匀折叠压纹机构2由机架12、上压辊13、下压辊14组成，上压辊13和下压辊14的两端外壁圆周上，各开有设定宽度的公母定位接口，上压辊13和下压辊14中段外壁圆周上各开有由数条齿牙组成的中间段齿牙15；所述公母定位接口由数个或数排凸块17或者凹部18构成，公母定位接口中的每个凸块17与对应的每个凹部18形状、大小相互匹配；所述上压辊13的中间段齿牙15的每条齿牙与下压辊14的中间段齿牙15的每条齿牙形状、大小相匹配，所述中间段齿牙15压痕形状是条状或菱形；所述薄膜均匀收拢机构3为均匀过渡的两端开口的锥筒体，前端入口为椭圆形，后端出口为圆形，且入口的椭圆长轴宽为薄膜带宽的40～70％，出口的直径为成型滤棒直径的1.5～4倍。

全文数据：一种膜状物聚拢棒成型装置技术领域[0001]本发明一种膜状物聚拢成型装置，特别是一种聚乳酸薄膜PLA从初始卷盘到聚拢成棒的成型装置，属烟草行业的PLA棒成型技术领域。背景技术[0002]随着生活水平提高，降低卷烟危害性已成为烟草行业持续发展的核心任务，新型加热不燃烧烟草制品在生理感受、心理感知、吸食方式等方面更接近传统卷烟，同时具有明显的减害特征，越来越受欢迎。[0003]在制作加热不燃烧烟草制品时，需要使用聚乳酸膜材料pLA材料制作滤嘴棒，以降低抽吸^流温度。但目前滤棒成型技术中并没有将聚乳酸膜材料PLA滤棒成型技术，更没有将聚乳酸薄膜在成型机上的稳定、精确传送功能。[0004]随着人们生活水平的提高，降低卷烟危害性已成为烟草行业持续发展的核心任务。加热不燃烧烟草制品在生理感受、心理感知、吸食方式等方面接近传统卷烟，同时具有明显的减害特征。'[0005]加热不燃烧烟草制品的滤嘴棒几乎都要使用聚乳酸材料PLA来降低抽吸气流温度。[0006]然而聚乳酸薄膜的物理特性偏硬，缺少柔軔性，收拢形成的卷烟滤棒均匀性较差，从而导致了每支烟的抽吸效果差异很大，严重影响了电加热不燃烧卷烟在市场上的推广。[0007]因此解决聚乳酸薄膜聚拢成型问题成为了全世界烟草行业急需解决的重大课题之一D发明内容[0008]针对聚乳酸薄膜收拢形成的卷烟滤棒均匀性较差的问题，我们发明了一种膜状物聚拢棒成型装置，其功能简单，制造及安装容易，可有效地完成聚乳酸薄膜从初始卷盘到卷烟滤嘴棒的成型。[0009]本发明的技术方案是：[0010]一种膜状物聚拢棒成型装置，由薄膜传送、张紧、缓冲、包裹成型和分切成段机构组成，所述膜状物聚拢棒成型装置还包括薄膜传送纠偏结构、薄膜均匀折叠压纹机构、薄膜均勾收拢簡，臓_勝送纟L|偏结构主抛传魏、麵機健检涯、_$辊安装座、伸缩杆和套筒组成。ti」进—麵，腦麵健繼结_讎勒酣臟筒，臟麵機位置检在传送辅上方，臓伸缩杆一端连接纠偏無安装座，—端安装在套筒内，伸缩杆可筒内伸出或缩回，臟纠倾安装座，用于安装__趙侧杆，鋪杆在伸缩中会带S力峨齡装座绕设定中心点麵时针转g力或湖_针转动，細偏动时，两个纠偏辊随之转动。[0012]进一步地，所述伸缩杆和套筒通过螺纹连接。[0013]进一步地，所述伸缩杆外壁开有外螺纹，套筒内壁开有内螺纹，外螺纹与内螺纹匹配。[0014]进一步地，所述薄膜均匀折叠压纹机构由机架、上压辊、下压辊组成，上压辊和下压辊的两端外壁圆周上，各开有设定宽度的公母定位接口，上压辊和下压辊中段外壁圆周上各开有由数条齿牙组成的中间段齿牙。[0015]进一步地，所述公母定位接口由数个或数排凸块或者凹部构成，公母定位接口中的每个凸块与对应的每个凹部形状、大小相互匹配。[0016]进一步地，所述凸块的突出部形状为棱台形、长方形或正方形。[0017]进一步地，所述上压辊的中间段齿牙的每条齿牙与下压辊的中间段齿牙的每条齿牙形状、大小相匹配，所述中间段齿牙压痕形状是条状或菱形。[0018]进一步地，所述薄膜均匀收拢机构为均匀过渡的两端开口的锥筒体，前端入口为椭圆形，后端出口为圆形，且入口的椭圆长轴宽为薄膜带宽的40〜70%，出口的直径为成型滤棒直径的1.5〜4倍。[0019]进一步地，所述薄膜均匀收拢机构3的锥筒锥度为2•5〜7.7°，入口的椭圆长轴为200〜300mm，椭圆短轴为20〜50画，出口的直径为11.5〜30mm。[0020]在本发明中，薄膜传送纠偏结构能够将聚乳酸薄膜传送到压纹机构的指定位置，然后薄膜压纹机构对聚乳酸薄膜均匀压纹，经过均匀压纹的聚乳酸薄膜传送到膜状物均匀收拢机构进行聚拢，最后经过均匀聚拢的聚乳酸薄膜被包裹成型，并分切成分段嘴棒。这三个机构前后相互影响:薄膜传送纠偏机构影响聚乳酸薄膜传送到薄膜压纹机构的位置，该位置影响薄膜压纹机构对聚乳酸薄膜压纹的均匀性，而聚乳酸薄膜压纹的均匀性影响收拢机构对其聚拢的均匀性，聚乳酸薄膜聚拢的均匀性最后又影响嘴棒包裹成型的均匀性，进而影响卷烟产品质量。[0021]在本发明中，在薄膜聚拢成型过程中，后续的薄膜均匀折叠压纹机构要对薄膜压纹，若薄膜传送位置偏离，则输送到压纹机构的薄膜不能均匀折叠压纹，进而影响薄膜收拢、包裹的均匀性，从而影响产品质量，因此本发明通过薄膜传送纠偏结构进行纠偏。薄膜传送纠偏结构通过检测器实时检测薄膜传送位置，当传送位置出现偏差时，固定在纠偏辊安装座上的伸缩杆通过伸缩带动纠偏辊安装座旋转，从而使纠偏辊给薄膜施加摩擦力，使薄膜传送位置复位实现纠偏功能;该纠偏功能为闭环反馈控制功能，其能够实时检测薄膜输送位置，并保证在设备不停机的情况下实现薄膜输送位置的自动、精确纠偏。通过本发明成型得到的聚乳酸薄膜包裹均匀的嘴棒，滤棒横断面的孔隙大小及分布比较均匀，最大孔隙与最小孔隙的直径比小于4。[0022]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0023]1、本发明涉及的成型装置具备纠偏功能，提高了薄膜收拢、包裹的均匀性，保证了产品质量，同时本发明的成型装置功能简单、运行稳定可靠、制造及安装容易。[0024]2、本发明的成型装置加工成型的嘴棒质量合格且比较稳定，保证了加热不燃烧卷烟滤棒可进入批量生产。附图说明[°025]图1是膜状物聚拢棒成型装置的立体图[0026]图2是膜状物聚拢棒成型装置技术路线图[0027]图3是薄膜传送位置检测示意图[0028]图4是薄膜传送位置纠偏示意图[0029]图5是薄膜传送位置闭环反馈功能图[0030]图6是薄膜压纹机构图[0031]图7是公母定位接口示意图[0032]图8是公母定位接口旋转过程中啮合示意图[0033]图9是公、母定位接口啮合示意图[0034]图10是齿牙配合剖面图[0035]图11是压纹后的聚乳酸薄膜示意图[0036]图12是均匀收拢机构示意图[0037]图中标记：1_薄膜传送纠偏结构，2-薄膜均匀折叠压纹机构，3-薄膜均匀收拢机构，4-纠偏辊，5-薄膜，5a-给定位置5a，5b-位置5b，6-传送辊，7-检测器，8-纠偏辊安装座，9-纠偏辊安装座转动中心，10-套筒，11-伸缩杆，12-机架，13-上压辊，14-下压辊，丨5-中间段齿牙，151-齿突部，152-齿凹部，I7-凸块，171-突出部，18-凹部，181-凹槽，19-收拢束，20-出口，21-锥筒，22-入口。具体实施方式[0038]下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不局限于以下技术方案。[0039]如图1所示，本发明装置主要由薄膜传送纠偏结构、薄膜均匀折叠压纹机构、薄膜均匀收拢机构及薄膜传送、张紧、缓冲、包裹成型和分切成段机构组成。[0040]如图2所示，本发明装置的技术路线为:①薄膜卷盘从初始状态开始被成型装置的松卷辊松卷;②薄膜经过张紧辊组和传送辊组传送到薄膜传送纠偏控制机构;③薄膜传送纠偏控制模块检测薄膜在传送辊组上的传送位置是否偏离给定位置，若薄膜传送位置偏离给定位置，纠偏控制模块工作并将薄膜调整到给定传送位置;④薄膜经过缓冲辊组和传送辊组传送到薄膜压纹机构;⑤薄膜压纹模块在薄膜长度方向（即薄膜输送方向）均匀压纹；⑥压纹后的薄膜经过传送辊组传送到薄膜均匀收拢机构;⑦薄膜均匀收拢机构将薄膜收拢;⑧收拢后的薄膜经过成型装置的烟舌进入烟枪;⑨烟枪接收成型纸和收拢后的薄膜并将薄膜包裹成连续的条状嘴棒;⑩连续的条状嘴棒经过分切单元被切割成分段式嘴棒，并通过传送和储存机构汇集储存。[0041]由膜状物聚拢棒成型装置技术路线可知，本发明装置的关键机构和技术为薄膜传送纠偏控制机构、薄膜压纹机构和薄膜均匀收拢机构。以下分述这三种机构。[0042]如图3所示，薄膜5在纠偏辊4和传送辊6上进行传送，薄膜传送位置检测器7对薄膜5在传送辊6上的传送位置实时检测。如图4所示，薄膜传送位置检测器7检测到薄膜5在传送辊6上的位置出现偏差时，例如薄膜5从给定位置5a向右偏移到5b，发送信号给纠偏作用控制器，控制器驱动纠偏作用电机运转，从而带动伸缩杆11从套筒10内伸出，从而带动纠偏辊安装座8绕纠偏辊安装座转动中心9顺时针转动，此时纠偏辊4相对薄膜5向右移动，纠偏辊4受到位置5b的薄膜向左的摩擦力，相应地，位置；5b的薄膜受到纠偏辊1向左的摩擦力，从而位置5b的薄膜相对纠偏辊4向左移动。当薄膜传送位置检测器7检测到薄膜5回到给定位置5a时，发送信号给纠偏作用控制器，控制器驱动纠偏作用电机运转，从而带动伸缩杆n收回套筒10,从而带动纠偏辊安装座8绕纠偏辊安装座转动中心9逆时针转动复位回到初始位置，即可头现薄1旲5传送位置的纠偏所用。同理，当薄膜5从给定位置向左偏离时，通过纠偏辊4旋转座的转动，将薄膜5向右纠偏回到给定位置。[0043]如图5所示为薄膜传送位置闭环反馈功能。[0044]如图6所示，根据图6结构分别制作上压辊丨3和下压辊14，保证上压辊13中间段齿牙I5部位的深度、大小和形状刚好与下压辊14中间段齿牙15的齿牙部深度、大小和形状相互匹配。[0045]如图7所示，上压辊13两端加工出公定位口，下压辊14两端加工出母定位口，且公定位口每个凸块17的突出部171和母定位接口每个凹部18的凹槽181形状、大小相互匹配。公母定位^口的啮合深度决定了上下压辊中间段压纹齿的啮合深度。上压辊i3中间段压纹区域的齿高、齿宽和形状和下压辊14中间段压纹区域的齿槽深、齿槽宽和形状匹配，这样上下压辊安装后，上压辊13的齿牙刚好放入到下压辊14齿槽内。通过合理加工和调整公母定位接口的啮合深度，可保证压纹齿牙和齿槽不完全接触，以保证薄膜5从薄膜均匀折叠压纹机构2通过时，只在薄膜5上压出压纹，但不将薄膜5压断。安装时，先把下压辊14安装在支架上，再安装上压辊13，并保证上下压辊两端对齐，[0046]如图8所示，人工分别转动上压辊13和下压辊14,让上压辊13和下压辊14两端的公母定位接口相互哨合，公母定位接口n齿合示意图如图9所示。[0047]如图10所示，当公母定位接口啮合好后，上压辊13中间段压纹区域的齿牙和下压辊14中间段压纹区域的齿槽也啮合好。薄膜均匀折叠压纹机构2工作过程中，因为上下压辊之间公母定位接口的良好啮合，可保证压辊转动过程中压辊位置固定。聚乳酸薄膜通过薄膜传送纠偏结构1，被传送到薄膜均匀折叠压纹机构2。薄膜5从上压辊13与下压辊14之间的压纹区域穿过，压纹区域相啮合但有一定间隙的齿将薄膜压出均匀条纹如图11所示，均匀的压纹利于薄膜均匀折叠收拢后制成聚乳酸薄膜滤棒。薄膜均匀折叠压纹机构2的公母扣形状可以是三棱锥、四棱锥、五棱锥或者正三棱台、正四棱台、正五棱台。[0048]如图12所示，经过均匀压纹的聚乳酸薄膜传送到薄膜均匀收拢机构3,薄膜均匀收拢机构3为均匀过渡的两端开口的锥筒21，该锥筒前端入口22为椭圆形，锥筒后端出口20为圆形，且入口22的椭圆长轴宽为薄膜5的原始带宽的40〜70%，出口20的直径为成型滤棒直径的1.5〜4倍。对于聚乳酸薄膜来说，本收拢机构3的锥筒21锥度为2.5〜7.7°，入口22的椭圆长轴为200〜300ram，椭圆短轴为20〜50mm，出口20的直径为11.5〜30mm。经过薄膜均匀收拢机构3的聚乳酸薄膜通过后面的包裹成型、分切成段既可加工成为聚乳酸薄膜嘴棒。

权利要求：1.一种膜状物聚拢棒成型装置，由薄膜传送、张紧、缓冲、包裹成型和分切成段机构组成，其特征在于，所述膜状物聚拢棒成型装置还包括薄膜传送纠偏结构（1、薄膜均勾折叠压纹机构2、薄膜均匀收拢机构⑶，所述薄膜传送纠偏结构⑴主要由传送辊6、薄膜传送位置检测器7、纠偏辊4、纠偏辊安装座8、伸缩杆U和套筒1〇组成。、2.根据权利要求1所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述薄膜传送糾偏结构⑴的传送辊⑹为圆柱形辊筒，所述薄膜传送位置检测器7安装在传送辊6上方，所述伸缩杆11一端连接纠偏棍安装座8，一端安装在套筒1〇内，伸缩杆u可以在套筒10内伸出或缩回，所述纠偏辊安装座⑻，用于安装纠偏辊⑷并连接伸缩杆11，伸缩杆11在伸缩过程中会带动纠偏辊安装座8绕设定中心点做顺时针转动或逆时针转动，在纠偏辊安装座⑻转动时，两个纠偏辊⑷随之转动。’3.根据权利要求2所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述伸缩杆1〇和套筒10通过螺纹连接。4.根据权利要求3所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述伸缩杆（n外壁开有外螺纹，套筒10内壁开有内螺纹，外螺纹与内螺纹匹配。5.根据权利要求1所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述薄膜均匀折叠压纹机构（2由机架（12、上压辊（13、下压辊（14组成，上压辊（13和下压辊（14的两端外壁圆周上，各开有设定宽度的公母定位接口，上压辊13和下压辊（14中段外壁圆周上各开有由数条齿牙组成的中间段齿牙15。6.根据权利要求5所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述公母定位接口由数个或数排凸块17或者凹部18构成，公母定位接口中的每个凸块17与对应的每个凹部（18形状、大小相互匹配。7.根据权利要求6所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述凸块（17的突出部171形状为棱台形、长方形或正方形。8.根据权利要求5所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述上压辊（13的中间段齿牙（15的每条齿牙与下压辊（14的中间段齿牙（15的每条齿牙形状、大小相匹配，所述中间段齿牙15压痕形状是条状或菱形。9.根据权利要求1-8任一所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述薄膜均匀收拢机构3为均匀过渡的两端开口的锥筒体，前端入口为椭圆形，后端出口为圆形，且入口的椭圆长轴宽为薄膜带宽的40〜7〇%，出口的直径为成型滤棒直径的丨.5〜4倍。10.根据权利要求1-8任一所述的一种膜状物聚拢棒成型装置，其特征在于，所述薄膜均勾收拢机构3的锥筒锥度为2.5〜7_7°，入口的椭圆长轴为200〜300mm，椭圆短轴为20〜50mm，出口的直径为11.5〜30mm。

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