一种无胶拼接的卷烟机的制作方法

本发明涉及卷烟制造领域，特别是涉及一种无胶拼接的卷烟机。

背景技术：

纸带包装是目前被广泛采用的一种包装形式，在烟草、糖果食品等领域被广泛使用；特别在烟草行业，烟丝、滤棒均使用纸带进行包装，如传统的zj17、zl22、zl26、zl29等卷烟机型，能实现卷烟过程的自动化；其中对滤嘴进行卷包的纸带一般称为接装纸，对烟丝进行卷包的纸带一般称为卷烟纸。

包装纸带在被使用之前，大多以纸带卷或纸带辊的形式存在，当一卷纸带使用完毕后，需要与另一卷纸带迅速连接，以实现连续生产。目前的卷烟机均使用双面胶、固态或液态粘结胶等物质对新、旧卷纸带进行连接，目前采用双面胶进行搭接的卷烟机存在以下问题：

1、采用降速拼接的方式，减少卷烟生产产量，从而影响卷烟机的有效作业率；

2、采用双面卷拼接，接头段存在较大的浪费，且由主机通过传感器检测并剔除，容易出现故障；

3、双面胶在卷烟吸食过程中燃烧会产生有害物质，损害人体健康，与人们日益提高的健康意识不符；

4、双面胶本身的使用，存在一定的经济成本；

5、拼接质量较差，容易出现堵塞、断纸、跑条等问题，卷烟机必须停机才能恢复，严重影响卷烟效率。

近期，中国发明专利cn205739630u保护了一种无胶拼接装置解决了以上部分问题，但该结构采用凸-凹型的双辊设计，使得拼接部分变形较大、甚至会造成拼接部纸带的破碎，且新纸带掐头、旧纸带去尾的部件设置不合理，容易出现失误，造成纸带输送过程的中断，也必须将卷烟机停下、经维修后才能恢复生产，影响了卷烟机的生产效率。

因此，需要采用一种新的卷烟设备，摈弃双面胶、固态或液态粘结胶的使用，能有效地提高卷烟品质、保证卷烟的质量和效率。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种结构更好的卷烟设备，实现无胶化的卷烟过程，具有较高的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无胶拼接的卷烟机，包括烟丝供应部分、烟条成型部分、滤棒供应部分、滤嘴成型部分、滤嘴接装部分、成型烟切割部分、以及卷烟纸供应部分和接装纸供应部分，其中，所述的卷烟纸供应部分为烟条成型部分提供纸带、所述的接装纸供应部分为滤嘴成型部分提供纸带，所述的卷烟纸供应部分和接装纸供应部分均包括纸卷供应盘和无胶拼接装置，所述的无胶拼接装置包括机架、加速组件、辊压装置、导向组件、刀片组件，其特征在于：所述的辊压装置包括光面压辊、滚花压辊、被动轴和主动轴，所述的光面压辊和滚花压辊平行设置，所述的光面压辊安装在被动轴上，所述的滚花压辊安装在主动轴上，所述的光面压辊、滚花压辊的外周为圆弧面，所述的光面压辊、滚花压辊之间存间隙，进行拼接的两个纸带，一个纸带的走向与光面压辊的外圆周相割，另一个纸带的走向与滚花压辊的外圆周相切；所述的刀片组件包括短连杆、偏心凸轮、支撑轴和刀片，支撑轴安装在偏心凸轮的突出部的下侧，刀片安装在支撑轴上，所述的短连杆一端可转动的连接在固定点上，另一端与偏心凸轮的突出部铰接，偏心凸轮安装在主动轴上。

为了保证拼接质量，所述的光面压辊、滚花压辊之间的间隙为0-0.03mm，所述光面压辊、滚花压辊的旋转半径为25±0.015mm。

为了对间隙及选装半径进行调整，所述的光面压辊与被动轴之间、滚花压辊与主动轴之间均设置调整垫片。

具体的，所述调整垫片的厚度为0.01-1.0mm。

具体的，所述调整垫片的厚度为0.01mm、0.04mm或0.1mm。

进一步的，所述的导向组件包括自由辊、负压辊和导向辊，所述的自由辊设置在辊压装置之前，所述的负压辊和导向辊设置在辊压装置之后。

进一步的，所述的加速组件设置在导向辊之后，包括电机和加速辊。

本发明的有益效果主要在于，采用本发明所述的卷烟机，能够：

1、有效避免了胶类物质的使用，减少了有害物质，并降低了耗材成本；

2、通过优化的双辊结构、以及掐头去尾装置，降低了运行故障率，实现了卷烟纸的高速拼接，保证了卷接设备有效作业率，直接提升了卷烟的生产效率；

3、减少了接头段的损耗，避免了变形、破损，进一步降低了经济成本；

4、设备整体结构合理、布局紧凑、安装调整简单、操作方便。

附图说明

图1是本发明中卷烟机的整体结构示意图；

图2是本发明中无胶拼接装置的整体结构的主视图；

图3是本发明中无胶拼接装置的整体结构的立体示意图；

图4是本发明中无胶拼接装置的整体结构的左视图；

图5是本发明中辊压装置的结构示意图；

图6是本发明中光面压辊、滚花压辊的结构示意图；

图7是本发明中光面压辊、滚花压辊的剖视图；

图8是本发明中调整垫片的结构示意图；

图9是本发明中主动轴的结构示意图和剖视图；

图10是本发明中被动轴的结构示意图和剖视图；

图11是本发明中滚花压辊与主动轴的安装示意图；

图12是本发明中无胶拼接过程的示意图；

图13、图14是本发明中刀片组件的零件结构图。

具体实施方式

本发明涉及一种无胶拼接的卷烟机，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明，其中，为便于理解，本发明将即将耗完的纸卷为“旧纸卷”，准备替换用的满卷烟纸卷为“新纸卷”，“前”、“后”等方位名词是根据纸带的输送方向来确定，输送的方向为“前”、其反向为“后”；本发明中的无胶是指烟纸拼接过程的无胶法，但卷烟的整个生产过程仍不可避免的会使用到胶类物质。

如图1所示，是本发明所保护的一种无胶拼接的卷烟机的整体结构示意图，其包括烟丝供应部分、烟条成型部分、滤棒供应部分、滤嘴接装部分、成型烟切割部分、以及卷烟纸供应部分和接装纸供应部分，其中，所述的卷烟纸供应部分为烟条成型部分提供纸带、所述的接装纸供应部分为滤嘴接装部分提供纸带，所述的卷烟纸供应部分和接装纸供应部分均包括纸卷供应盘和无胶拼接装置。其工作流程大致为：烟丝经烟丝供应部分、卷烟纸经卷烟纸供应部分均输送给烟条成型部分，烟条成型部分将烟丝进行卷包、并切割为规格尺寸的烟条；滤棒供应部分为滤嘴接装提供滤棒，滤棒的长度为正常烟嘴尺寸的两倍；滤嘴接装部分将上述滤棒与烟条进行接装（用到极少量的食用胶），并用接装纸对滤棒及接装处进行卷包，成为两支正常尺寸的卷烟对接的形式（两支卷烟的滤嘴是一体的）；之后，成型烟切割部分从正中间将对接卷烟切开，最终形成两支正常尺寸规格的卷烟，输送到其他装置进行成盒包装、以及成条包装。

本发明的关键改进之处是卷烟纸供应部分和接装纸供应部分，其均包括纸卷供应盘和无胶拼接装置，纸卷供应盘用于在正常状态下、放置并转动供应卷烟纸和接装纸，该装置利用现有技术中存在装置即可（例如zj17卷烟机型中已知的设备）；而无胶拼接装置用于在旧纸卷即将用完时，将新纸卷与旧纸卷进行拼接，是本发明着重改进的部件。

其中所述无胶拼接装置的主要包括机架1、加速组件2、辊压装置3、导向组件5/6/7和刀片组件8，如图2、3所示。机架1为一平板结构，加速组件2、辊压装置3、导向组件5/6/7和刀片组件8均安装在机架的一侧，各个部件的主要功能如下：加速组件用于在很短的时间内将新纸卷加速至旧纸卷的速度（也就是正常的卷烟过程中，纸带的供应速度），为新、旧纸带的搭接做好准备；辊压装置通过特别设计的压辊将新、旧纸带辊压在一起，是实现无胶拼接的关键步骤；导向组件用于引导新纸卷、旧纸卷，使其按照设计的方向输送；刀片组件用于剔除旧纸卷的尾部、新纸卷头部各自的一小部分；此外，还有检测组件4用于检测旧纸卷的使用程度，在旧纸卷即将用尽时启动拼接程序。

如图4所示，所述的加速组件2包括加速电机22和加速辊21，加速辊21与加速电机22分置于机架1的两侧，在拼接程序启动后，加速电机运转，将新纸带加速至于旧纸带的输送速度相同。

在图4、图5中还示出了，所述的辊压装置3包括光面压辊31、滚花压辊32、被动轴33、主动轴34，还有一个辊压电机35，光面压辊31、滚花压辊32、被动轴与加速辊21在机架1的同侧，辊压电机在另一侧；所述的光面压辊31和滚花压辊32平行设置，在具体的实施例中，光面压辊31与滚花压辊32上下位置根据加速组件、刀片组件和导向组件5/6/7的具体位置来确定；所述的光面压辊安装在被动轴上，所述的滚花压辊安装在主动轴上，主动轴穿过机架连接辊压电机，主动轴与被动轴之间设置齿轮啮合装置37（如图4中所示），主动轴能够带动被动轴旋转。

如图6所述的光面压辊31、滚花压辊32的外周为圆弧面，外表为圆柱面的一部分，滚花压辊上设置有条纹状、格栅状或点状的滚花纹路，优选的，两个辊具有一致的弧长，且两者之间存一定间隙；根据不同的纸卷的厚度，为实现滚压拼接，将所述光面压辊、滚花压辊之间的间隙调整为0-0.03mm，此外，优选的，为兼顾高速旋转和拼接质量，所述光面压辊31、滚花压辊32的旋转半径为25±0.015mm。如图7所示，所述的光面压辊31、滚花压辊32上均设置有螺纹孔，用于其在轴上的安装固定。

光面压辊、滚花压辊之间的间隙和旋转半径通过调整垫片36垫片来调节，调整垫片的结构如图8所示，所述的调整垫片分别安装在光面压辊31和被动轴33之间、以及滚花压辊32和主动轴34之间，调整垫片36有多个型号，所述垫片的厚度在0.01-1.0mm之间，常用的三个尺寸型号为0.01、0.04、0.1mm，在设备初次安装之时或每次更换不同厚度的纸卷，都需要增加或减少调整垫片、以保证高质量的拼接效果。

所述的被动轴33、主动轴34的结构如图9、图10所示，被动轴33、主动轴34上设置有与光面压辊31、滚花压辊32以及调整垫片36配合的阶梯状通孔；主动轴34与滚花压辊32之间的安装形式如图11所示，主动轴34、调整垫片与滚花压辊32上的孔相配合，一般通过螺栓将三者连接在一起，螺栓在图中未示出，被动轴33、调整垫片与光面花辊32之间的连接方式与此类似，不在详细叙述。

在以上结构中，本发明采用光辊-花辊配合的结构，相比两个花辊、或凹凸辊的结构，这样的配合结构有效避免了拼接部位的过度变形、甚至破碎，且咬合的更紧密，保证了拼接质量，该结构是发明人根据无数次的实验尝试、以及创造性的构思所得到的，相对于其他的无胶拼接形式，能够实现更好的拼接效果。

如图12所示，旧纸卷的绕纸走向与滚花压辊32的转动圆周是近似相切的，而新纸卷的绕纸走向与光面压辊31转动圆周是相割的，当需要拼接时，滚花压辊32带动光面压辊31急速转动、光面压辊31的边缘会与新纸卷相触碰，同样由于纸带正常速度传动时张力很大，这个时候光面压辊31以高于纸带速度的线速度撞向新纸带，把新纸带的纸头多余部分给撞断，这就是新纸卷掐头动作。

如图2、3所示，所述的导向组件5/6/7包括自由辊5、负压辊6和导向辊7，自由辊5设置在辊压装置3之前，优选的，自由辊5有3个，用于引导新、旧纸带向辊压装置3输送；所述的负压辊6和导向辊7设置在辊压装置3之后，负压辊6包括抽气管、负压轴、两个纠偏环，负压轴上有负压开口，用于吸附引导旧纸带向卷烟机输送，导向辊7包括辊轴和两个纠偏环，导向辊用于引导新纸带的头部向加速组件2输送、新、旧纸卷的绕纸走向均需通过导向组件5/6/7的设置来保证。

刀具组件8的具体结构如图13、14所示，包括短连杆83、支撑轴81、及刀片82、偏心凸轮84，偏心凸轮84安装在主动轴34上，所述的刀片82通过支撑轴81安装在偏心凸轮84的下部，刀片82直接安装在支撑轴上，偏心凸轮84与短连杆83铰接，如图2所示。优选的，所述的支撑轴通过阶梯状的安装部85、连接片86与偏心凸轮84连接。由于偏心轮的作用，所述的刀片82的转动轨迹与滚花压辊的转动轨迹不同心，并且，转动半径大于滚花压辊的转动半径，刀片以接近垂直的角度碰撞纸带；短连杆83的一端通过轴承可转动的设置在固定点上，优选的设置在负压轴6上，另一端与偏心凸轮84的端部铰接，通过连杆的形式限制刀片82的上扬行程。

具体的，偏心凸轮84通过轴承87、偏心块88安装在主动轴34上，以实现偏心转动的功能。优选的，所述刀片82的刀头为锯齿状，此种类型的刀头切断效果更好。为了便于刀片82固定，所述支撑轴81的两端均设置有通孔，刀片82、安装部85、连接片86与偏心凸轮84上均设置有对应的通孔，支撑轴81通过螺栓与刀片82、偏心凸轮84连接。

拼接动作时，辊压电机急速转动，刀片82由于主动轴的带动会向上方抬起，碰到旧纸带，旧纸带在正常工作的时候张力很大，使得纸带绷的很紧，在尖锐的刀片82的触碰下，会瞬间被切断，这就是旧纸卷去尾巴的动作。

所述的无胶拼接装置还包括集屑槽9，用于将掐头、去尾产生的废纸带集中起来，便于进行后续处置。

整个拼接装置的运行过程如下：

1、在旧纸卷未用完时，辊压装置3静止不动，旧纸带的输送动力由其他机构提供（未示出），检测装置对旧纸带的用量进行监控；

2、当检测到旧纸卷即将用完时，向控制装置发出信号，并由控制系统下达指令启动拼接过程，预先装好、并设置绕纸走向的新纸带，由加速辊进行加速；

3、当检测装置检测到新、旧纸带速度一致时，辊压装置3动作，辊压电机启动，滚花压辊32带动光面压辊31转动，光面压辊31的边缘与新纸卷相触碰，将新纸卷的头部一部分撞断；

4、之后，滚花压辊32与光面压辊31相互压合，将去除头部的新纸卷的一部分、和旧纸带的一部分辊压在一起，实现无胶拼接；

5、最后，刀片组件8随着滚花压辊32的带动而抬起，碰到旧纸卷的尾部，将绷紧的就纸带切断，完成无胶拼接的最后工序。

其中，加速电机22、辊压电机35的运转速度为400m/分钟，能够满足大于8000支/分钟的卷烟速率。

本发明中，通过新、旧纸卷的绕纸走向的特别设计，配合光辊-花辊的合理设置，有效的实现了卷烟机的无胶拼接，降低了运行故障率，实现了卷烟纸的高速生产，；胶类物质的去除，减少了卷烟本身的有害物质，与烟草行业减害的大趋势相符，且降低了耗材成本；利用该装置，因一次拼接造成的新、旧纸带的损耗降低至5米以内，并且解决了拼接段变形、破碎的浪费，进一步的降低了经济成本。

最后应说明的是：虽然已按照具体实施例来描述本发明，但是根据本文的教导，本领域技术人员对本发明做出其他方式修改也是显而易见的。本发明的保护范围以权利要求书的范围为限，但其他与本发明权利要求无实质性区别的技术方案，也应该本发明的保护范围内。