专利名称：用于烟丝的膨化处理系统的香烟结块细分装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用在烟丝的膨化处理系统的细分装置，该细分装置在对浸渍过液态二氧化碳的烟丝进行气流干燥前，将浸渍过的烟丝相互固结而形成的香烟结块进行细分。
背景技术：
使用作为香烟的填充材料之一的膨化烟丝，该膨化烟丝使香烟内的填充材料的填充效率提高。膨化烟丝通过膨化处理系统制造，该膨化处理系统具有浸渍容器。向浸渍容器内供应烟丝，在浸渍容器内烟丝浸渍于液态二氧化碳中。其后，从浸渍器中取出浸渍过的烟丝，供给气流干燥机。气流干燥机将浸渍过的烟丝快速干燥，通过该干燥，浸渍过的烟丝内的固体二氧化碳气化，二氧化碳气体从浸渍过的烟丝中排放出来。这样的二氧化碳气体的排放使烟丝的体积增加，其结果，膨化了浸渍过的烟丝。
在从浸渍器取出浸渍过的烟丝时，浸渍过的烟丝经常会形成相互固结的大块，即所说的香烟结块，这样的香烟结块不能就这样在气流干燥机中进行干燥处理。
因此，在膨化处理系统中，具有用于粉碎香烟结块的粉碎装置，该粉碎装置在例如美国专利第4307735号中公开。美国专利的粉碎装置包含有在水平面内互相平行配置的多个旋转轴和分别安装于这些旋转轴上的多个刀刃。从粉碎装置的上方朝向多个刀刃供给香烟结块，通过刀刃的旋转而使之粉碎。
但是，由于美国专利的粉碎装置将香烟结块粉碎为细碎的碎片，浸渍过的香烟被过分粉碎。其后，这样的细碎的浸渍过的烟丝即使接收干燥处理，而形成膨化烟丝，其膨化烟丝的颗粒小，也不适宜作香烟的填充材料。
另一方面，为了粉碎香烟结块，可以考虑使用一般的旋转耙型的细分装置。但是，旋转耙型细分装置无法将香烟结块完全细分为所希望的大小以下的香烟中块(tobacco lumps)，残留大量香烟小块以上大小的大块(largemasses)，即香烟大块(tobacco loaves)；和中块(medium masses)，即香烟中块(tobacco chunks)。如果将香烟大块或香烟中块就这样向气流干燥机供给，则无法将香烟大块及香烟中块内的浸渍过的烟丝均一干燥，而降低膨化烟丝的质量。
发明内容
本发明的目在于提供一种香烟结块的细分装置，其能够将从膨化处理系统的浸渍容器得到的浸渍过的烟丝的香烟结块恰当地细分，且能够降低浸渍过的烟丝的破碎。
为达到所述目的，本发明的香烟结块细分装置具有一次分离钳和二次分离钳，其中，一次分离钳(a primary de-clumper)接收来自浸渍容器的香烟结块，并将所接收的香烟结块细分成香烟大块，且将这些香烟大块送出；二次分离钳接收来自该一次分离钳的香烟大块，并细分所接收的香烟大块。二次分离钳包含一对旋转耙和可动耙壁，其中，这对旋转耙在水平方向相互具有间隔地配置，将所述香烟大块细分成香烟中块，并将这些香烟中块向下方送出；可动耙壁配置在一对旋转耙的下方，与这对旋转耙在上下方向重叠的状态下，从旋转耙的一侧向另一侧移动，与所述旋转耙协作，将所述香烟中块细分成香烟小块。
根据所述细分装置，香烟结块首先通过一次分离钳被大致细分为香烟大块后，香烟大块通过二次分离钳分两次再细分。即，一次、二次分离钳通过一对旋转耙将香烟大块细分为香烟中块，之后，通过一对旋转耙和可动耙壁的协作作用，将香烟中块更进一步细分为香烟小块。其结果，由于香烟结块至香烟小块是分阶段细分的，故而各阶段要求的细分能力小，因此，浸渍过的烟丝的破碎大大降低。
可动耙壁与这对旋转耙啮合而重叠，因此，可动耙壁与这对旋转耙协作，将香烟中块细分。这种情况下，二次分离钳优选包含用于调整旋转耙与所述可动耙壁之间的重叠的重叠调整装置。另外，更进一步地，二次分离钳可以包含用于调整旋转耙的旋转速度以及可动耙壁的移动速度的速度调整装置。
重叠调整装置通过调整所述重叠，降低浸渍过的烟丝的破碎，且调整有香烟中块细分而得的香烟小块的大小。
速度调整装置减低浸渍过的烟丝的破碎，且调整二次分离钳的细分处理能力。
具体地，各旋转耙可以包含可旋转的滚轴，及在所述滚轴外周面具有的多个耙列。这种情况下，多个耙列具有在滚轴的周向有间隔地配置、且在滚轴的轴线有间隔地排列的多个耙钉。
优选地，耙钉在这对旋转耙之间，在滚轴的轴线方向以相同的相位配置，但导轨列在一对旋转耙之间，在滚轴的周向以相互不同的相位配置。其结果，耙钉不局限于旋转耙的旋转角，覆盖滚轴之间的间隔，防止香烟大块直接从滚轴间通过。
另一方面，可动耙壁具有旋转轴和设于旋转轴上的多个耙盘，其中，旋转轴配置在一对旋转耙的下方，且是在旋转耙之间的中央，与旋转耙平行而延伸；耙盘在旋转轴的轴线方向有间隔地配置，且安装在旋转耙的耙钉之间的位置。这种情况下，耙盘及旋转耙的耙钉互相重叠。
另外，可动耙壁可以包含传送机和设于传送机上的多个耙列，其中，传送机配置在这对旋转耙的下方，且在横越旋转耙的方向延伸；多个耙列在传送机的宽度方向有间隔地配置，且具有在传送机的移动方向有间隔地排列的多个耙钉。传送机移动时，耙列在旋转耙的耙钉之间通过。这种情况下，传送机的耙钉及旋转耙的耙钉互相重叠。
图1是概略表示烟丝的膨化处理系统的图；图2是表示一实施例的二次分离钳的平面图；图3是表示图2的二次分离钳的局部的立体图；图4是表示用于图2的二次分离钳的动力传递系统的图；图5是概略表示调整图2的鼓状耙的高度水平的调整装置的图；图6是表示二次分离钳的转速与香烟小块的残留比例的关系的图；图7是表示二次分离钳的转速与浸渍过的烟丝的平均粒径的关系的图；图8是表示旋转耙及鼓状耙之间的间隔与浸渍过的烟丝的平均粒径之间关系的图；图9是表示变形例的二次分离钳的概略图。
具体实施例方式
图1的香烟膨化处理系统具有浸渍器2。该浸渍器2接收烟丝，使接收的烟丝浸渍于液态二氧化碳中。其后，将经过浸渍处理的烟丝从浸渍器2中取出，经细分装置4向气流干燥机供给。
在该实施例的情况下，细分装置4包含一次分离钳6、存储仓8及二次分离钳10。更详细地，如图1所示可以更清楚地知道，一次分离钳6具有格架12，该格架12沿水平方向延伸，由多个平行棒12a形成。在格架12的正上方配置旋转耙14，这些旋转耙14具有规定间隔地安装在格架12的长度方向上。各旋转耙14具有可旋转的滚轴14a，及从该滚轴14a的外周面突出设置的两列耙钉14b。耙钉14b的两列在滚轴14b的直径方向互相分开，每个耙钉14b具有朝向滚轴14a的旋转方向弯曲的前端。
从浸渍器2取出的浸渍过的烟丝即香烟结块从一次分离钳6的上方，向一次分离钳6供给。一次分离钳6通过旋转耙14的旋转与格架12的协作作用，将香烟结块细分为香烟大块，将这些香烟大块向存储仓8供给。以香烟大块的大小为主，通过耙钉14b之间的间距以及格架12上的平行棒12a之间的间隔来决定。
存储仓8暂时储存香烟大块，其后，将香烟大块由存储仓8向二次分离钳10供给。
另外，香烟结块通过一次分离钳6时，不用说，一次分离钳6生成从香烟结块及香烟大块分离出来的各浸渍过的烟丝，这些浸渍过的烟丝也与香烟大块一起供给存储仓8。
接着，参照图2～图5对二次分离钳10进行如下说明。
如图2所示，二次分离钳10具有壳体16，该壳体16的上面及下面分别具有开口。在壳体16内，配置一对旋转耙18，这对旋转耙18在水平方向互相隔开。
与所述旋转耙14相同，各旋转耙18具有滚轴20。该滚轴20具有滚轴的轴，该滚轴的轴的两端被旋转自如地支承在壳体16上。滚轴20其外周面上具有四个耙列22，该耙列22在滚轴20的周向具有等间隔地配置。各耙列22具有多个耙钉24，这些耙钉24从滚轴20的外周面突出。各耙列22的耙钉24在滚轴20的轴线方向以相同间距P且相同相位分布。
如图2所明了的那样，一对旋转耙18的耙钉24在滚轴20的轴线方向具有相同相位而配置。因此，一对旋转耙18具有在相同垂直面内配置的四个耙钉24。
如图3所明了的那样，一对旋转耙18的旋转相位在其轴线周围以45°而不同。因此，一对旋转耙18相互以相反方向、相同速度旋转时，两方的旋转耙18的耙列22交替通过这些旋转耙18的滚轴20之间。其结果，从上方看一对旋转耙18时，滚轴20、20之间，通常由某一旋转耙18的耙列22覆盖。
具体地说，各耙钉24具有比滚轴20之间的间隔的一半大小还短的长度，及大致9mm的直径。耙钉24之间的间距P根据气流干燥机的入口大小而设定，但优选比所述耙钉14b之间的间距小。本实施例中耙钉24之间的间距P在100mm以下。
进一步，一对旋转耙18的下方，配置可动耙壁即鼓状耙26。该鼓状耙26具有旋转轴28，该旋转轴28安装在与滚轴20之间的中央位置。进而，旋转轴28与滚轴20平行延伸，具有在壳体16上被旋转自如地支承的两端。
旋转轴28还具有多个耙盘30，这些耙盘30在旋转轴28的这些方向具有等间隔地配置，分别配置在所述耙钉24之间的中央。因此，耙盘30之间的间距与耙钉24之间的间距P相同，进而与旋转轴28的轴线方向相邻的耙盘30与耙钉24之间的间距为P/2。
本实施例中，旋转轴28具有与滚轴20的直径大致相同的直径，耙盘30具有与旋转耙18的外径大致相同的外径。
一对旋转耙18及鼓状耙26通过共用的电动机32而旋转。图4表示电动机32向耙18、26传输动力的路径。
各滚轴20的滚轴的轴具有从壳体16突出的一端，这些一端上，如图4所示，分别安装链轮34、36。另外，旋转轴28也具有从壳体16突出的一端，在该一端上安装链轮38。
见图4，在电动机32侧配置的链轮36成为二重结构，具有链轮部分36a、36b。链轮部分36a与电动机32的输出链轮40通过环形驱动链42而连接。
更进一步地，壳体16上旋转自如地支承有张力链轮44，该张力链轮44配置在电动机32侧。张力链轮44、链轮部分36b、链轮34及链轮38上挂有环形的连动链46。因此，电动机32被驱动时，该驱动力首先通过驱动链42传送至一方的滚轴20即电动机32侧的旋转耙18，见图4，该旋转耙18以箭头所示的逆时针方向旋转。
另外，驱动链42的移动通过链轮部分36b而使连动链46移动，另一方的旋转耙18及鼓状耙30也与一方的旋转耙18连动而旋转。在此，见图4，另一方的旋转耙18及鼓状耙30以箭头所示的顺时针方向旋转。另外，图4中，旋转耙18通过其耙列24的前端描绘的旋转轨迹而被表示。
如图2所示，反相旋转型的速度调整装置48与电动机32电连接。该速度调整装置48能够调整电动机32，即一对旋转耙18和鼓状耙26的旋转速度。
进而，鼓状耙26通过水平调整装置而被支承在壳体16上，该水平调整装置可以在上下方向上调整相对于一对旋转耙18的鼓状耙26的高度水平，即鼓状耙26与一对旋转耙18之间的间隔D。
更详细地说，如图5所示，水平调整装置49具有形成于壳体16的一对长孔50，这对长孔50在上下方向延伸。鼓状耙26的旋转轴28具有分别贯通该对长孔50的两端。在旋转轴28的两端，经由轴承分别安装支承板52，这些支承板52，其四个角部经由安装上的各四个螺栓54及螺母(未图示)而固定在壳体16上。
在壳体16上，为安装螺栓54，形成多个插通孔56，这些插通孔56分别配置在上空50的两侧，且在上下方向具有规定间隔地分布。因此，鼓状耙26的高度水平，即所示间隔D可以通过选择用于插通安装螺栓54的插通孔56而进行调整。
调整间隔D时，相对于耙钉24的耙盘30的重叠量在耙钉24的长度范围内可变。本实施例中，间隔D在85mm(重叠量的最大值)～155mm(重叠量的最小值)的范围内调整。
另外，所述张力链轮44也相对于壳体16，在上下方向也被可移动地支承，张力链轮44的高度水平与鼓状耙26相同，可以调整。因此，即使调整间隔D，张力链轮44也能够对连动链46，施加所希望的张力。
所述二次分离钳10上从存储仓8供给香烟大块时，这些香烟大块通过一对旋转耙18的旋转，即，通过这些旋转耙18的耙钉24，被细分成比香烟大块更小的香烟中块(tobacco chunks)，向鼓状耙26上供给这些香烟中块。
耙钉24具有用于将香烟中块细分所要求的能充分承担其负荷的直径，但耙钉24的直径大约有9mm粗细。因此，香烟大块通过耙钉24而被粉碎时，能够降低浸渍过的烟丝的破碎。
其后，香烟中块通过鼓状耙26时，耙盘30与旋转耙18协作，将通过旋转耙18之间的香烟中块进一步粉碎，细分为比香烟中块更小的所希望的大小的香烟小块(tobacco lumps)。
接着，香烟小块从二次分离钳10与各浸渍过的烟丝一起被送出。浸渍过的烟丝不仅包含香烟结块细分时产生的浸渍过的烟丝，也包含香烟大块与香烟中块细分时产生的浸渍过的烟丝。
其后，从二次分离钳10送出的香烟小块与浸渍过的烟丝被向所述气流干燥机供给，在该气流干燥机内快速干燥处理，即膨化处理。
使用所述耙钉24与耙盘30之间的间隔P/2或间隔D分别在不同的实施例E1～E4中，代替二次分离钳10的旋转耙18及鼓状耙26的转速，分别测量的从这些二次分离钳10送出的香烟小块的残留比例及浸渍过的烟丝的平均粒径的结果由图6表示。
实施例E1～E4的P/2及间隔D如以下的表1所示。
表1
香烟小块的残留比例表示从一次分离钳6供给的香烟大块的量为10％表示时的香烟小块的残量。如图6所明了的那样，实施例E1～E4的香烟小块的残留比例降低到了约40％以下。
若认为浸渍处理前的烟丝的初期平均粒径为2.41mm，则如图7所明了的那样，从实施例E1～E4的二次分离钳10得到的浸渍过的烟丝的平均粒径只不过降低至初期平均粒径的80～93％。
图7中的虚线表示从比较例的二次分离钳得到的浸渍过的烟丝的平均粒径(1.66mm)。该比较例的二次分离钳包含转子、及该转子的外周面上具有的螺旋状的耙钉列。另外，从比较例的二次分离钳得到的香烟小块的残留比例在约80％以上，浸渍过的烟丝的平均粒径降低至初期平均粒径的约70％。
其结果，根据实施例E1～E4的具有二次分离钳10的细分装置4，香烟结块能够被良好地细分，因此，其后，浸渍过的烟丝被均一地干燥。而且，由于浸渍过的烟丝的破碎降低，因此能够进行高品质的膨化烟丝的制造。
另一方面，如图6及图7所明了的那样，实施例E1～E4的二次分离钳10的任一个都随着二次分离钳的转速的增加，香烟小块的残留量及浸渍过的烟丝的平均粒径都减少。
因此，从图7的测量结果可导出如图8所示的二次分离钳的转速与浸渍过的烟丝的平均粒径之间的关系。图8表示若二次分离钳的转速相同，旋转耙18与鼓状耙26之间的间隔D越大，浸渍过的烟丝的平均粒径的降低率越小。因此，通过调整间隔D，即耙钉24与耙盘30的重叠量，浸渍过的烟丝的平均粒径有可能控制到所希望的范围。
对这一点进行详细地说明就是，间隔D越大，重叠量减少。因此，经旋转耙18及鼓状耙26没有被弄碎，通过鼓状耙26的香烟中块的比例增加，由此，可以认为浸渍过的烟丝的破碎降低。
其结果，香烟中块的细分程度，即浸渍过的烟丝的平均粒径，可以根据间隔D，即旋转耙18与鼓状耙26之间的距离，而容易保持在所希望的水平。
本发明并不局限于上述的一实施例，可以有各种变形。
二次分离钳10的旋转耙18及鼓状耙26也可以由其它电动机而独立旋转。
另外，如图9所示二次分离钳，可以使用传送型的可动耙壁来代替鼓状耙26。在这种情况下，可动耙壁包括一对旋转耙18的下方配置的传送机58和设在该传送机58上的多个耙列60。这些耙列60具有多个耙钉62，其在传送机58的宽度方向上具有规定间隔地配置，且在传送机58的移动方向上具有间隔地排列。
因此，传送机58移动时，各耙列60通过旋转耙18的耙钉24之间的中央。另外，与所述鼓状耙26相同，传送机58的高度水平及移动速度分别可以调整。
根据所述传送型的可动耙壁，传送机58移动时，各耙列60分别通过旋转耙18的耙钉24之间，由此，耙列60与耙钉列22协作，将香烟中块细分。
权利要求
1.一种用于烟丝膨化处理系统的香烟结块细分装置，其中，所述膨化处理系统将在浸渍器内使液态二氧化碳浸渍入烟丝后，从所述浸渍器取出的浸渍过的烟丝的香烟结块向所述细分装置供给，所述细分装置具有一次分离钳，其接收所述香烟结块，将所接收的香烟结块细分成香烟大块，并将这些香烟大块送出，二次分离钳，其接收来自所述一次分离钳的所述香烟大块，将所接收的香烟大块细分；所述二次分离钳包含一对旋转耙，其在水平方向相互隔开而配置，将所述香烟大块细分成香烟中块，并将这些香烟中块向下方送出，可动耙壁，其配置在所述一对旋转耙的下方，与这对旋转耙在上下方向重叠的状态下，从旋转耙的一侧向另一侧移动，与所述旋转耙协作，将所述香烟中块细分成香烟小块。
2.如权利要求1所述的细分装置，其特征在于，所述可动耙壁与所述一对旋转耙啮合而重叠。
3.如权利要求2所述的细分装置，其特征在于，所述二次分离钳进一步包含用于调整所述旋转耙和所述可动耙壁之间的重叠的重叠调整装置。
4.如权利要求2所述的细分装置，其特征在于，所述二次分离钳进一步包含用于调整所述旋转耙的转速及所述可动耙壁的移动速度的速度调整装置。
5.如权利要求2所述的细分装置，其特征在于，所述各旋转耙包含可旋转的滚轴，及所述滚轴的外周面上具有的多个耙列。
6.如权利要求5所述的细分装置，其特征在于，所述多个耙列具有在所述滚轴的周向具有间隔地配置、且在所述滚轴的轴线上具有间隔地排列的多个耙钉。
7.如权利要求6所述的细分装置，其特征在于，所述耙钉在所述一对旋转耙之间，在所述滚轴的轴线方向上以相同相位配置，所述导轨列在所述一对旋转耙之间，在所述滚轴的周向以相互不同的相位配置。
8.如权利要求7所述的细分装置，其特征在于，所述可动耙壁包含在所述一对旋转耙的下方且在所述旋转耙之间的中央配置、与所述旋转耙平行延伸的旋转轴，及所述旋转轴上具有的多个耙盘；所述耙盘在所述旋转轴的轴线方向具有间隔地配置，其位于所述旋转耙的耙钉之间。
9.如权利要求7所述的细分装置，其特征在于，所述可动耙壁包含配置在所述一对旋转耙的下方、在横跨所述旋转耙的方向延伸的传送机，及在所述传送机上配有的多个耙列。
10.如权利要求9所述的细分装置，其特征在于，所述多个耙列具有在所述传送机的宽度方向具有间隔地配置、且在所述传送机的移动方向上具有间隔地排列的多个耙钉，所述传送机移动时，所述耙列通过所述旋转耙的耙钉之间。
全文摘要
本发明涉及一种用于膨化处理系统的细分装置，具有一次分离钳和二次分离钳，其中，一次分离钳接收从浸渍器取出的浸渍过的香烟结块，并将所接收的香烟结块细分成香烟大块；二次分离钳接收来自一次分离钳的香烟大块，在将香烟大块细分成香烟中块后，将这些香烟中块更加细分成香烟小块；其二次分离钳具有一对旋转耙，和配置于这对旋转耙下方的可旋转的鼓状耙(26)。
文档编号A24B3/18GK1960647SQ20058001787
公开日2007年5月9日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年4月8日
发明者金泽晓, 远藤信康, 打田督 申请人:日本烟草产业株式会社