一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置及制造方法与流程

本发明涉及香烟过滤嘴棒领域，具体涉及一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置及制造方法。

背景技术：

传统卷烟在燃吸过程中，烟丝的燃烧产生很高的热量，卷烟燃烧温度高达600℃～900℃，导致主流烟气温度升高。在抽吸时后端未燃烧的烟丝以及过滤嘴对进入滤嘴的主流烟气虽然有冷凝和降温作用，但口腔仍有热辣感。

近年来，不少研究人员专注研究如何降低烟气温度。现有的可降低烟气温度的新型卷烟，通过在烟草段和滤嘴段之间增设回流段或冷却元件，增加烟气在滤嘴中的流通距离，使热气流与气流隔板及烟气回流段内壁进行热交换、热传递或相变，从而达到降低烟气温度的目的。上述起到降温作用的回流段或冷却元件的降温嘴棒用于烟用嘴棒时多采用多段复合方式，但现有技术的嘴棒复合成本高，且工艺复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种一次成型的复合过滤嘴棒的生产加工装置，其装置结构简单、设计合理以及复合成本低。

本发明的另一个目的在于提供一种一次成型的复合过滤嘴棒的制造方法，利用间歇输送的方式将降温段间断式地同步定长复合到纸管空管内一次成型的方式，能够实现大规模的连续化生产。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供的一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置，其包括用于输送过滤嘴棒中降温段的输送装置、用于投放降温段的下料装置、纸管成型装置以及切割装置，下料装置、纸管成型装置和切割装置依次设于输送装置的输送线上，下料装置的出口与纸管成型装置的进口相对，输送装置能够将降温段输送至在纸管成型装置中形成的纸管内壁中，且用切割装置进行定长切割。

本发明较佳的实施例中，上述纸管成型装置包括用于纸管成型的模具，模具为中空金属管，中空金属管管壁厚度小于1mm。

本发明较佳的实施例中，上述中空金属管上设有开口，下料装置设有下料出口，下料出口与开口相对，且降温段长度与开口长度匹配。

本发明较佳的实施例中，上述降温段为圆柱体，圆柱体直径与所述中空金属管内径相同。

本发明较佳的实施例中，其还包括皮带轮和纸管原纸，纸管原纸在所述皮带轮的作用下形成纸管壁并包裹于中空金属管外壁。

本发明较佳的实施例中，上述输送装置为气力输送装置或机械输送装置。

本发明较佳的实施例中，上述输送装置属于间歇输送装置，所述下料装置属于间歇下料装置。

本发明较佳的实施例中，其包括用于控制速度的pcl控制端，其包括设于输送装置的第一控制点、设于下料装置的第二控制点、设于切割装置的第三控制点以及设于纸管成型装置的第四控制点，第一控制点的输送速度与第二控制点的下料速度匹配，第三控制点的切割速度由第四控制点的纸管成管速度和所需复合降温过滤嘴棒的长度控制。

本发明实施例还提供一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的制造方法，其包括如下步骤：

降温段从下料出口进入纸管成型装置中；

纸管原纸在纸管成型装置中形成纸管壁；

在输送装置的作用下，将降温段运输至所述纸管壁内；

设于纸管成型装置尾端的切割装置根据所需复合降温过滤嘴棒的长度对其进行定长切割形成一次成型的复合降温过滤嘴棒。

本发明较佳的实施例中，加工形成的复合过滤嘴棒由所述降温段和中空纸管组成，复合过滤嘴棒的长度为30～50mm，降温段的长度为5～20mm，高温烟气从中空纸管进入所述降温段后换热达到降温效果。

相对于现有技术，本发明实施例的有益效果是：本发明采用的一种一次成型的复合过滤嘴棒的生产加工装置及制造方法，其采用在纸管成型过程中利用间歇输送的方式将嘴棒降温段间断式地同步定长复合到空纸管壁内的一次成型方式，制造出一段定长的中空纸管为主体、纸管中段填充有降温段的复合降温过滤嘴棒，能起到良好的给烟气降温的效果，比现有方法降低30～80℃。且该装置结构简单，设计巧妙合理，比传统复合工艺成本低，能够实现大规模的连续化生产。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的某些实施例，因此不应看作是对保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一次成型的复合过滤嘴棒的生产加工装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一次成型的复合过滤嘴棒的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种中空金属管皮带轮结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种切割装置结构示意图。

图标：100-复合降温过滤嘴棒的生产加工装置；110-输送装置；120-下料装置；130-纸管成型装置；140-切割装置；150-降温段；160-复合降温过滤嘴棒；111-挤压装置；112-挤压件；113-推杆；121-下料出口；131-皮带轮；132-传动皮带；133-纸管原纸；134-中空金属管；135-开口；141-导向块；142-滑块；143-第二气缸；144-安装座；145-驱动电机；146-刀片；147-调节螺杆；148-手柄；151-第一空管；152-第二空管；153-纸管壁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”和“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下属的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

实施例一

如图1所示，一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置100包括用于输送过滤嘴棒中降温段150的输送装置110、用于投放所述降温段150的下料装置120、纸管成型装置130以及切割装置140，下料装置120、纸管成型装置130和切割装置140依次设于输送装置110的输送线上。

具体而言，下料装置120包括下料仓、缓冲挡板、气缸和下料出口121，在下料仓内腔自上而下设置两块缓冲挡板，所述的缓冲挡板与下料仓为可活动连接，所述的气缸为两个，分别固定在下料仓的仓壁上，位置与缓冲挡板相适应，所述的气缸的活塞杆与缓冲挡板相连接，缓冲挡板与气缸的设置，使得下料仓中形成密闭空间，对降温段150进行了缓冲，实现了密闭式、间歇式落料。下料出口121大小优选设置为仅能落出一个降温段150。

进一步地，如图3所示，纸管成型装置130中包括纸管模具，纸管模具为中空金属管134，中空金属管134管壁应足够薄，其材质优选为高强度钢管，强度大且不易变形。中空金属管134管壁厚度小于1mm，其减少制得的纸管壁153与降温段150之间的空隙。中空金属管134上设有开口135，开口135位置与下料出口121位置相对，其保证降温段150从下料出口121可落入中空金属管134中，中空金属管134内径与降温段150直径一致，其同样减小纸管壁153和降温段150之间的空隙。

输送装置110可为机械输送装置或气力输送装置，本实施例优选为机械输送装置，其运行成本低，效率高，容易控制，适用于各种自动化流水线运输。机械输送装置中包括挤压装置111，挤压装置111由推杆113和挤压件112组成，推杆113为弹簧式推杆，推杆113和挤压件112一体成型，当降温段150未落入中空金属管134时，弹簧式推杆113处于挤压状态，当降温段150从开口135进入中空金属管134时，挤压件112与降温段150直接接触，推杆113将降温段150在中空金属管134中输送，输送至定长位置后，推杆113恢复原状。

如图1和图3所示，纸管成型装置130为螺旋式卷管机，其可传递被加工件，并具有被加工件既转动又向轴线移动的功能，并可以实现连续加工连续供给。纸管成型装置130包括纸架部分、上胶部分以及卷管设备。纸架部分用于提供复合过滤嘴棒纸管壁153原纸的收放装置，每个纸架可放多个纸卷，可依据客户需求的纸管原纸133层数决定纸架的数量，多层纸管原纸133经上胶部分上胶并经刮胶使其均匀而至中空金属管134上，经螺旋缠绕而后至传动皮带132处，上胶方法有多种，可用单面涂胶、双面涂胶以及淋胶式涂胶，本实施例中优选为双面涂胶，上胶厚度可通过刮刀调整。

进一步地，卷管设备主要包括机架和机头，机头部分装在机架床身的托板上，两个以中空金属管134对称的皮带轮131装在托板上，用燕尾槽与托板连接，托板内装有移动皮带轮131部分的丝杠、螺母及手轮，用来调整皮带轮131前后移动，利用丝杠和手轮可调节传动皮带132的松紧度，替换传动皮带132和中空金属管134较便利，并根据不同的管径来调整皮带缠绕状况。皮带轮131对称安装在中空金属管134两边，其上绕有传动皮带132，传动皮带132的缠绕方式优选采用一根完整的皮带，两边绕在皮带轮131上，在中空金属管134上采用双导程缠绕方式，皮带的接头在空间扭曲。在调整好传动皮带132后，两个皮带轮131对称施力于中空金属管134上，受力均匀，不会使中空金属管134变形。

进一步地，纸管成型装置130中包括调速电机，其作为动力源将动力传递给两个皮带轮131，使两个皮带轮131转动方向相反，在传动皮带132的作用下，依靠皮带轮131和传动皮带132的摩擦产生的摩擦力来运转的动力，带动纸管原纸133在中空金属管134上旋转并向前移动，形成中空纸管壁153，其运行平稳，噪音低、震动小、结构简单以及维护方便。

如图4所示，切割装置140设于纸管成型装置130尾端，当输送装置110将降温段150输送至中空纸管壁153内时，用于完成复合降温过滤嘴棒160的定长切割。切割装置140包括导向块141，滑块142沿垂直于中空纸管壁153传输方向滑动地设置于导向块141上，滑块142上固定设置有支撑座，滑块142和支撑座构成导向座，第二气缸143通过长度方向与纸管壁153输送方向垂直的安装座144设置于支撑座上，第二气缸143的活塞连接有驱动电机145，驱动电机145输出轴上固定设置有刀片146。导向块141还设有调整机构，包括沿导向座滑动方向穿射于导向块141的调节螺杆147，调节螺杆147与导向座螺纹连接，调节螺杆147的一端转动设置有手柄148。因此，切割装置140的工作原理为：中空纸管壁153通过输送装置110向前输送，驱动装置驱动切割装置140也随之同步向前运动，进行定长切割，切割完毕后，切割装置140停止工作，驱动装置使切割装置140回到最初的位置重新与中空纸管壁153向前同步运动，并重复以上过程。

进一步地，本发明的一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置100中还包括用于控制速度的pcl控制端，下料装置120、输送装置110以及切割装置140均为间歇式装置。其包括设于输送装置110的第一控制点、设于下料装置120的第二控制点、设于切割装置140的第三控制点以及设于纸管成型装置130的第四控制点，第一控制点的输送速度与第二控制点的下料速度匹配，第三控制点的切割速度由第四控制点的纸管成管速度和所需复合降温过滤嘴棒160的长度控制。切割装置140在缺纸时具有自动停机功能，第四控制点能很好地控制驱动装置和切割装置140，保证切割后的复合降温过滤嘴棒160的长度均等且切口齐平。切割时由pcl控制端控制可自动变速自动恢复，整个一次成型的复合过滤嘴棒的生产加工装置联动调节，增加其安全性和可操作性。

如图2所示加工形成的复合降温过滤嘴棒160由所述降温段150和中空纸管组成，降温段150两端分别有第一空管151和第二空管152。复合过滤嘴棒的长度为30～50mm，降温段150的长度为5～20mm，高温烟气从中空纸管进入所述降温段150后换热达到降温效果。当降温段150长度为10mm，切割长度为40mm，即复合降温过滤嘴棒160总长为40mm时，第一空管151和第二空管152长度分均为15mm，将复合降温过滤嘴棒160装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为280mmwg，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为45℃。当降温段150长度为8mm，切割长度为40mm，第一空管151和第二空管152长度分均为16mm，将复合降温过滤嘴棒160装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为300mmwg，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为50℃。

本实施例中，一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置100的操作方法及原理如下所述：

纸管原纸置于纸架部分上，纸管原纸经上胶部分上胶并经刮胶使其均匀而至中空金属管上，经由螺旋缠绕而后至传动皮带处，经传动皮带带动纸管原纸旋转而向前移动并从中空金属管上脱离形成中空纸管壁。降温段从下料出口落入纸管成型装置的中空金属管的开口中，输送装置的推杆作用于降温段，下料速度配合输送速度，将其间歇输送至经纸管成型装置制成的中空纸管壁中，切割装置设于纸管成型装置的尾端，再配合纸管成型速度对复合降温过滤嘴棒进行定长切割，一次成型为两端为中空纸管中间为降温段的复合降温过滤嘴棒。

实施例二

本实施例中提供的一种一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置与第一实施例中的一次成型的复合降温过滤嘴棒的生产加工装置基本结构相似，区别在于，输送装置为气力输送装置，气力输送装置又可分为吸气式气力输送装置和压气式气力输送装置，本实施例优选为压气式气力输送装置，其输送压力大，且适合于长距离输送。压气式气力输送装置包括通风机和通风管道，通风管道与中空金属管连接，由于降温段的直径与中空金属管内径相同，当降温段落于中空金属管开口时，中空金属管处于封闭状态，风机启动后，降温段可被输送至经纸管成型装置制成的中空纸管壁中。

综上所述，本发明中一次成型的复合降温过滤嘴棒生产加工时，降温段置于下料装置内，配合输送速度，间断式落入纸管成型装置的中空金属管内，由输送装置将降温段中空金属管送至经由纸管成型装置同步制备的中空纸管壁内，再配合纸管速度对复合降温过滤嘴棒定长切割，一次成型为两端为中空纸管中间为降温段的复合降温过滤嘴棒。同时，一次成型的复合降温过滤嘴棒生产加工装置简单易得，操作简便。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。