一种烟草用香精香料的生产装置的制作方法

本发明属于烟草加工设备技术领域，具体地说，涉及一种烟草用香精香料的生产装置。

背景技术：

烟用香精是由多种香料调配出来的，具有一定的香型的，可直接用于烟草加香的混合物。

申请号为cn201110186429的中国专利公开了一种用于香料厨房的送料系统，所述系统包括原料罐、调制罐、压缩空气气源、电磁阀、精密减压阀、气动球阀，其中，所述气动球阀连接在原料罐和调制罐之间；所述压缩空气气源的输出端与电磁阀连接；所述电磁阀分别与精密减压阀、气动球阀连接，当电磁阀的阀体处于第一动作位置时，压缩空气气源的输出端直接与气动球阀连通，以便以第一开度从原料罐向调制罐输送原料；当电磁阀的阀体处于第二动作位置时，压缩空气气源的输出端通过精密减压阀与气动球阀连通，以便以第二开度从原料罐向调制罐输送原料。

上述方案中，在烟草用香精香料的生产过程中，采用保温管道将多种香料的原料罐与调制罐连接，但是，采用较多的公共管路使管道内残留原料大，不易清洗，容易造成对原料的污染。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种烟草用香精香料的生产装置，旨在减少公共管路的使用，从源头上有效的降低了原料料液污染情况的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种烟草用香精香料的生产装置，包括至少一个用于储存料液的原料储存单元，原料储存单元具有出料口；还包括

移动调配单元，所述移动调配单元可移动至指定的原料储存单元处与所述原料储存单元的出料口连接。

进一步的，

所述出料口设有用于控制料液流量的计量单元；

优选的，所述计量单元包括气动球阀与阀门定位器。

进一步的，还包括料液灌装单元，所述料液灌装单元的入口与所述移动调配单元的出口连接。

进一步的，所述料液灌装单元的入口管路与所述移动调配单元的出口管路之间设有使所述料液灌装单元的入口管路与所述移动调配单元的出口管路自动对接的自动对接机构。

进一步的，所述料液灌装单元的入口管路上设有三通阀，所述三通阀的第一接口和第二接口分别与所述料液灌装单元的入口管路连通，所述三通阀的第三接口与清洗管路连通。

进一步的，还包括微波灭菌单元，

至少部分所述料液灌装单元的入口管路设置在所述微波灭菌单元内。

进一步的，还包括搅拌单元，

所述移动调配单元可移动至搅拌单元处使所述搅拌单元的搅拌器伸入所述移动调配单元内。

进一步的，所述原料储存单元包括

罐体，所述罐体上设有清洗液接口；

清洗液接管，设置在所述罐体内与所述清洗液接口连接；

搅拌管路，盘绕设置在所述清洗液接管上，所述搅拌管路的入口与所述清洗液接管连通，所述搅拌管路的出口方向与所述罐体侧壁的圆周方向一致。

进一步的，所述原料储存单元还包括

喷淋球，所述喷淋球设置在所述清洗液接管的下方并与所述清洗液接管连通，所述喷淋球的侧壁上设有若干喷淋孔。

进一步的，还包括原料加注单元，

所述原料加注单元包括原料罐和出料管，所述出料管的一端设置在所述原料罐内并靠近所述原料罐的底部，另一端与所述原料储存单元连通；

所述原料罐的顶部设有用于向所述原料罐内通气的进气口。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明采用移动调配单元，在原料储存单元之间移动收集不同成分的原料，减少公共管路的使用，从源头上解决原料污染问题。

2、本发明在连接调配单元与灌装单元的连接管路上设置微波灭菌单元，利用微波将灌装前的成品料液进行最后一道工序的灭菌，通过微波灭菌单元可以减少料液中所含的微生物。此外，该微波灭菌单元不会增加管道长度或增大管道死体积，对于管道的清洗无影响。

3、本发明通过采用气流旋流的形式将罐体侧壁上挂壁的料液吹扫至罐底部，一方面，可以对罐体的侧壁进行初步清洗，另一方面，由于不采用清水清洗的方式，因此，清洗后的料液里就不会混合清水，清洗下来的料液仍然可以被有效利用，减少原料的浪费，进而降低原料的成本。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。在附图中：

图1是本发明一种烟草用香精香料的生产装置的结构示意图；

图2是本发明清洗调配罐时的管路连接结构示意图；

图3是本发明清洗料液灌装单元时的管路连接结构示意图；

图4是本发明调配罐与料液灌装单元连接灌装时的管路连接结构示意图；

图5是本发明烟草用香精香料的生产装置另一结构示意图；

图6是本发明微波灭菌单元的主视图；

图7是本发明微波灭菌单元的左视图；

图8是本发明微波灭菌单元的俯视图；

图9是本发明搅拌管路的结构示意图；

图10是本发明原料储存单元的结构示意图；

图中：1、罐体；2、清洗液接口；3、清洗液接管；4、搅拌管路；41、第一管路；42、第二管路；43、第三管路；5、喷淋球；51、喷淋孔；6、进料口；7、出料口；8、移动调配单元；81、调配罐；9、微波灭菌单元；91、灭菌室；92、微波发射器；10、料液灌装单元；11、自动对接机构；12、搅拌单元；13、码垛机械手；14、三通阀。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“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。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。

如图1至图10所示，本发明提供一种烟草用香精香料的生产装置，包括至少一个用于储存料液的原料储存单元，原料储存单元具有出料口7；还包括移动调配单元8，所述移动调配单元8可移动至指定的原料储存单元处与所述原料储存单元的出料口7连接。

详细的，生产装置的控制单元根据操作人员根据生产管理层下发的或由人工录入的调料工作单，通过检索原料数据库中对应牌号的配方参数，自动算出需配制的料液重量，再根据配方进行分解，计算出所有参与配制的原料名称和重量，并提醒操作人员补充所缺的原料。操作人员通过穿梭车将原料加注单元运送至需要加注的原料储存单元对应的走台的小车上。通过人工将该原料拉到指定的原料储存单元的位置。

控制单元自动识别需要加注的原料并打开对应阀门。操作人员使用特定的加注工装安装在原料加注单元上，通过压缩空气将原料加注至对应的原料储存单元的罐体1中。原料补充完毕后系统自动将每次补料信息，包括原料名称、补充重量、时间等参数记录至数据库，形成相关报表供查询。

本发明的移动调配单元8优选包括穿梭车和可装卸安装在所述穿梭车上的调配罐81。

具体的，如图1所示，根据生产管理层下发的或由人工录入的调料工作单，系统通过检索原料数据库中对应牌号的配方参数，自动算出需配制的料液重量，再根据配方进行分解，计算出所有参与配制的原料名称和重量。此时穿梭车从调配罐81的准备区选取对应的调配罐81，系统依次检索该配方所需原料所在的罐组，并先将调配罐81移动至首个所需的计量工位。此时，对应原料储存单元的阀门打开，原料从出料口7下落开始计量。待该组所需的原料均计量完毕后，穿梭车插起调配罐81，并将调配罐81移动至下一个计量工位计量。直至所有的原料计量完毕后，穿梭车将调配罐81移动至调配工位搅拌。

进一步的，调配工位设有搅拌单元12，所述移动调配单元可移动至搅拌单元12处使所述搅拌单元12的搅拌器伸入所述调配罐81内。

进一步的方案中，所述出料口7设有用于控制料液流量的计量单元；优选的，原料的计量采用气动球阀与阀门定位器相结合的方式来调节原料的落料量。

传统的原料计量方式为采用大小两个口径的管路来调节流量，该方式仅能调节大小两个开度。阀门定位器与气动球阀相结合可以灵活的设置阀门的开度，可以设置三个以上的梯度来提高原料加注精度与加注效率。开始放料时，阀门全开，此时料液快速下落。当到达某个设定值时，阀门开度减小，此时料液下落变缓。当落料量接近指定量时，阀门开度继续降低，料液缓慢滴入调配罐81，直至达到指定质量为止。该方式可以设置多梯度阀门开度，通过多梯度调节落料速度，既可以提高落料速度，又可以达到精确落料的目的。

进一步的方案中，如图2至图5所示，烟草用香精香料的生产装置还包括料液灌装单元10，所述料液灌装单元10的入口与所述调配罐81的出口连接。

详细的，如图4所示，调配罐81搅拌完成后形成成品料液，调配罐81与料液灌装单元10对接的管路中部的气动三通阀14调整到通路，做好调配罐81与料液灌装单元10的对接准备。自动对接机构11自动对接调配罐81与料液灌装单元10的灌装管路，对接装置可以直接打开调配罐81底放料开关，使料液流出。对接完成后，料液灌装单元10与调配罐81连接完成，调配罐81具备了灌装条件。

控制单元确认开启条件，满足条件后，人工开启料液灌装单元10开始灌装。料液灌装单元10的工艺泵打开，通过泵的抽取作用将调配罐81内的成品料液灌装成为25kg/桶的成品料桶。成品料液的质量通过托辊输送机下方的电子秤称量，灌装完成后的成品料桶通过托辊输送机输送至下一工位。

进一步的，当该调配罐81中的成品料液全部由料液灌装单元10灌装完毕后，若需要更换产品种类时，需要对调配罐81进行清洗。灌装完成后，自动对接机构11还可将清洗水管路对接至调配罐81清洗接口上。同时，如图2所示，气动三通阀14转向至调配罐81与地沟连通。热水管路对接完成后，清洗水阀门打开，清洗热水通过清洗球旋转无死角的清洗罐体1以及三通阀14前端的灌装管路。清洗罐体1的热水通过三通阀14直接从地沟排出。然后，如图3所示，气动三通阀14转向至料液灌装单元10与地沟连通。热水管路对接完成后，清洗水阀门打开，清洗热水清洗料液灌装单元10以及三通阀14前端的灌装管路。清洗料液灌装单元10的热水通过三通阀14直接从地沟排出。

调配罐81清洗完成后，自动对接机构11断开与调配罐81连接的所有管路，货叉式穿梭车将调配罐81叉起，运送至准备工位，准备下一次的计量。

继续的，调配罐81搅拌完成后，自动对接机构11自动对接调配罐81与灌装管路，管路连通后，料液通过灌装机将搅拌后的料液灌装成25kg/桶的成品料液。灌装完成的成品料桶经过托辊输送机输送并在输送过程中完成成品料桶的自动贴标喷码。

贴标打码完成后的成品料桶通过托辊输送机运送至堆码垛工位，并通过码垛机械手13将成品料筒抱夹至托盘分配机分配好的托盘上。码垛机械手13将成品料桶按照3×3的排布方式码在托盘上，码垛完成后使用叉车将托盘运送至成品料库。

防污染设计是烟草用香精香料生成装置的重要组成部分，防污染设计的优劣直接影响了成品的工艺质量。

因此，如图5所示，本发明的烟草用香精香料的生产装置还包括微波灭菌单元9，至少部分所述料液灌装单元10的入口管路设置在所述微波灭菌单元9内。

本发明在料液灌装单元10的入口管路上设置微波灭菌单元9，利用微波将灌装前的成品料液进行最后一道工序的灭菌，通过微波灭菌单元9可以减少料液中所含的微生物。此外，该微波灭菌单元9不会增加管道长度或增大管道死体积，对于管道的清洗无影响。

而且，设置具有灭菌室91的微波灭菌单元9，将连接管路设置在灭菌室91内，不会影响整体生产装置的结构。

进一步的方案中，如图6至图8所示，所述灭菌室91内设有微波发射器92，所述微波发射器92发出的微波功率密度范围为10mw/cm²-50mw/cm²。

详细的，将微波发射器92发出的微波功率密度范围限定在10mw/cm²-50mw/cm²，充分利用微波灭菌的非热效应进行灭菌处理，既可达到灭菌的效果，还不会引起香精香料的材质的变化。

具体的原理为，微波灭菌的非热效应是指在微波的作用下，生物体没有明显的温度变化，但产生了强烈的生理、生化和功能变化，导致虫卵细菌等失去活性和繁殖能力。微波灭菌的非热效应对生物体的主要作用体现在细胞膜上，导致其产生“电穿孔”效应和细胞内电处理效应。

1)“电穿孔”效应。当电磁波的强度为5kv/cm、持续时间在微秒与毫秒间，将其施加于细胞膜上，细胞膜会出现微孔，暂时失去其屏障作用，使得内部物质外泄，严重的可导致细胞失活死亡。

2)细胞内电处理。电磁波强度在5kv/cm、周期为亚微秒或纳秒级时，细胞膜不出现明显穿孔，但内部功能发生改变，细胞渗透性增强，细胞核严重受损，出现微细胞、多微核和核破裂，诱导细胞程序化死亡。

进一步的方案中，所述调配罐81设有出料管路，所述料液灌装单元10设有进料管路，所述出料管路与所述进料管路可拆卸连接，至少所述出料管路与所述进料管路的连接处设置在所述灭菌室91内。

进一步的方案中，如图5所示，所述出料管路与所述进料管路之间设有自动对接机构11，所述自动对接机构11位于所述灭菌室91内。

详细的，如前所述，调配罐81的出料管路与料液灌装单元10的进料管路之间的连接处位于微波灭菌单元9的灭菌室91内，那么如何保证调配单元的出料管路与料液灌装单元10的进料管路之间的可靠性连接就显得尤为重要。

具体的，自动对接机构11采用气缸控制，自动锁紧对接的方式，开始对接时，气缸伸长，卡具卡住对接管，然后气缸向后缩短，压紧夹具与对接管。分开时，气缸伸长，推动卡具分开，而后气缸缩短，将对接装置与管路彻底分开。自动对接机构11可以有效的实现出料管路和进料管路的连接与分离。

进一步的方案中，所述微波发射器92设置若干个，若干微波发射器92均匀设置在灭菌室91的侧壁上。

详细的，通过在灭菌室91的侧壁上均匀设置若干微波发射器92，使灭菌室91内的微波均匀分布，提高微波灭菌的效果。

在本发明的一些实施例中，如图9和图10所示，原料储存单元包括罐体1，所述罐体1上设有清洗液接口2和进料口6，分别用于向罐体1内通入清洗液和原料料液，清洗液包括空气或清水或蒸汽或酒精等。罐体1内设有清洗液接管3，清洗液接管3与所述清洗液接口2连接，用于将清洗液导入罐体1内。在所述清洗液接管3上盘绕设置搅拌管路4，用于在罐体1内使清洗液形成搅拌状态。所述搅拌管路4的入口与所述清洗液接管3连通，所述搅拌管路4的出口方向与所述罐体1侧壁的圆周方向一致。

具体的，如图9所示，搅拌管路4为盘绕在清洗液接管3上的一段管路，其入口与清洗液接管3内部连通。清洗液通过清洗液接口2进入罐体1内的清洗液接管3内部，再进入搅拌管路4。搅拌管路4的出口方向与罐体1的侧壁的圆周方向一致。清洗液通过搅拌管路4后在罐体1内形成沿着侧壁旋转向下的气流，能够将罐体1侧壁上挂壁的料液吹扫至罐底部，减少原料浪费。

上述方案中，清洗液可采用压缩空气等。如果罐体1内的料液为容易被氧气氧化的原料，压缩空气还可替换为惰性气体，例如氮气。

通过采用本发明的上述方案，采用气流旋流的形式将罐体1侧壁上挂壁的料液吹扫至罐底部，一方面，可以对罐体1的侧壁进行初步清洗，另一方面，由于不采用清水清洗的方式，因此，清洗后的料液里就不会混合清水，清洗下来的料液仍然可以被有效利用，减少原料的浪费，进而降低原料的成本。

进一步的方案中，如图9所示，所述搅拌管路4包括依次连接的第一管路41，第二管路42和第三管路43；其中，所述第一管路41的轴线方向与所述清洗液接管3的径向方向相匹配，所述第二管路42为弯曲倾斜管路，所述第二管路42的盘绕方向为沿顺时针方向或逆时针方向向下盘旋，所述第三管路43的轴线与所述罐体1侧壁的圆周方向一致。

详细的，由于清洗液接管3为管状结构，因此与清洗液接管3直接连接的第一管路41采用直管结构，直管结构的轴线方向与清洗液接管3的径向方向一致，尽量扩大第一管路41与清洗液接管3的连接处的面积，增大进入搅拌管路4中气流的流量。

第二管路42采用弯曲倾斜管路结构，所述第二管路42的盘绕方向为沿顺时针方向或逆时针方向向下盘旋。将第二管路42设置为弯曲的倾斜管路，使气流进入搅拌管路4后能够形成旋转向下的气流。第二管路42的结构实质上的作用为向气流提供导向作用。

第三管路43为搅拌管路4的出口，第三管路43的轴线与所述罐体1侧壁的圆周方向一致，那么，气流通过第三管路43进入罐体1内时就会沿着罐体1的侧壁螺旋向下旋转。尤其是本发明的清洗液采用压缩气体，压缩气体作用与侧壁的力能够将罐体1侧壁上挂壁的料液吹扫至罐底部。

进一步的方案中，所述第二管路42至少覆盖所述清洗液接管3在圆周方向上的三分之一。

详细的，如前所述，第二管路42的结构实质上的作用为向气流提供导向作用。那么，第二管路42的长度既不能太长、也不能太短。因此，本发明设置第二管路42至少覆盖所述清洗液接管3在圆周方向上的三分之一，既能保证清洗液从搅拌管路4流出后形成旋转气流，同时还不会对气流产生很大的流动阻力，使清洗液从搅拌管路4流出后仍然具有一定的力对侧壁上挂壁的原料进行清洗。

进一步的方案中，所述第二管路42的倾斜方向与所述清洗液接管3的轴线方向之间的夹角范围为30°-60°。

详细的，第二管路42为弯曲倾斜管路，向气流提供导向作用。那么第二管路42的倾斜角度必然会对产生的气流是否旋转，或者气流经搅拌管路4后的冲洗力是否仍然足够进行清洗产生重要的影响。

本发明将所述第二管路42的倾斜方向与所述清洗液接管3的轴线方向之间的夹角范围为30°-60°，经过大量实验数据以及模拟仿真数据可知，当第二管路42的倾斜方向与所述清洗液接管3的轴线方向之间的夹角范围为30°-60°时，气流经搅拌管路4后的冲洗力是否仍然足够进行清洗。

进一步的方案中，如图9和图10所示，原料储存单元还包括喷淋球5，所述喷淋球5与所述清洗液接管3连通，所述喷淋球5的侧壁上设有若干喷淋孔51。

详细的，在清洗液接管3的下部还设有喷淋球5，喷淋球5能够向罐体1内喷淋清水，对罐体1的侧壁进行进一步的清洗。

而且，本发明设置清洗液接管3既与搅拌管路4连通，又与喷淋球5连通。那么在罐体1上仅需设置一个清洗液接口2就能够实现向罐体1内既能通入气体，又能通入液体。减少了在罐体1上额外开口，增强了罐体1的强度。

进一步的方案中，若干喷淋孔51均匀地设置在所述喷淋球5的侧壁上。

具体的，喷淋球5的球状侧壁上设置有若干个喷淋孔51，当采用高压泵将清水导入喷淋球5后，清水通过设置在喷淋球5表面的喷淋孔51呈360°无死角地向罐体1的侧壁上喷射清水，避免罐体1侧壁出现清洗盲区，保证了清洗效果。

进一步的方案中，所述原料加注单元包括原料罐和出料管，所述出料管的一端设置在所述原料罐内并靠近所述原料罐的底部，另一端与所述原料储存单元连通；所述原料罐的顶部设有用于向所述原料罐内通气的进气口。

详细的，原料加注采用人工压空加料的方式，每个原料罐均对应单独工装与软管，加注完成后将软管与工装拆卸清洗。此外，原料加注固定管路单一，并且管路短，各罐体1之间无公用管路，可以保证原料加注过程的不出现串料情况。

原料罐放料口对应单一管路，各原料罐之间无管路连接，保证原料罐出料过程不会出现串料情况。原料罐放置在较高的平台上，通过自流的方式将原料流入罐体1中，原料罐放料口与罐体1无直接接触，加注过程不会出现倒流情况，因此不会在加注过程中出现污染情况。

优选的方案中，上述清洗液接管3、搅拌管路4以及清洗球也可设置在本发明的调配罐81以及料液灌装单元10中，已达到对调配罐81以及料液灌装单元10的清洗作用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。