周詩偉

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ZJ112型卷接機(jī)組異步上膠方式適應(yīng)預(yù)打孔水松紙的研究

周詩偉

(常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司, 湖南 常德, 415000)

為解決ZJ112型卷接機(jī)組異步上膠方式適應(yīng)預(yù)打孔水松紙的技術(shù)難題, 通過對異步上膠原理進(jìn)行理論分析, 得到了異步上膠方式適應(yīng)預(yù)打孔水松紙膠位運動的關(guān)系式, 并以常規(guī)煙支直徑Φ7.8 mm為例進(jìn)行了實踐驗證, 取得了良好的效果.

ZJ112型卷接機(jī)組; 異步上膠; 預(yù)打孔水松紙

在加入世界貿(mào)易組織和簽署《煙草控制框架公約》后, 吸煙與健康的問題越來越受到社會的關(guān)注. 2005年國家煙草專賣局修訂了《卷煙》系列國家標(biāo)準(zhǔn), 規(guī)定了卷煙焦油釋放量的上限, 加強(qiáng)了對卷煙焦油釋放量的控制[1]. 為了降低卷煙焦油釋放量, 最常用的一項降焦舉措就是采用通風(fēng)濾嘴. 其中一種工藝就是采用預(yù)打孔水松紙, 其作用是通過卷煙濾嘴上的激光孔, 將空氣引入卷煙的主流煙氣中, 使主流煙氣中的有害成分比例降低, 減少人體攝入的焦油量[2]. 目前, 預(yù)打孔水松紙的使用越來越普及, 但使用預(yù)打孔水松紙時, 存在有膠區(qū)和無膠區(qū), 從而形成膠位, 這樣對卷接設(shè)備的要求大大提高.當(dāng)使用異步上膠方式時, 如何保證膠位不跑動, 這是本文研究的主要內(nèi)容.

1 上膠原理

上膠裝置的作用是將水松紙沿機(jī)器中線對正, 并給水松紙表面涂上均勻適量的膠水, 具體結(jié)構(gòu)如圖1所示. 上膠裝置由膠水泵部件和上膠機(jī)構(gòu)兩部分組成, 膠水泵部件的作用是將膠水輸送到膠缸中, 上膠機(jī)構(gòu)的作用是通過下膠輥將膠缸中的膠水輸送到上膠輥再涂到水松紙上. 根據(jù)需要下膠輥的外表面可以設(shè)計成不同的膠位形狀, 以達(dá)到在水松紙表面印上相應(yīng)膠位的目的. 根據(jù)水松紙的特性和濾嘴卷煙的工藝要求選擇上膠方式, 一般根據(jù)上膠輥與水松紙相對速度不同分為同步和異步兩種[3]. 兩者相對速度為零時為同步上膠, 兩者速度不同時為異步上膠. 送紙輥的作用是輸送水松紙.

預(yù)打孔水松紙是指在水松紙表面上預(yù)先打好兩排激光孔. 當(dāng)使用預(yù)打孔水松紙時, 需要在下膠輥外表面上設(shè)計相應(yīng)的膠位, 該膠位要保證水松紙上的兩排激光孔露出來, 即激光孔處于無膠區(qū)內(nèi), 否則激光孔被膠水覆蓋, 將失去降焦的作用. 預(yù)打孔水松紙上的膠位如圖2所示. 對印在水松紙上膠位的位置進(jìn)行調(diào)整, 使其位于水松紙被切割的地方(M內(nèi)), 兩端的接頭區(qū)必須處于有膠區(qū)內(nèi), 才能保證在水松紙粘上和粘緊的過程中有足夠的膠水而粘接牢靠. 當(dāng)膠位的位置調(diào)整好后, 在機(jī)組的運行過程中, 由于下膠輥與水松紙速度不匹配等原因, 會導(dǎo)致下膠輥上的膠位印到水松紙上時發(fā)生偏移, 即接頭區(qū)整體前移或后移, 從而進(jìn)入到無膠區(qū)內(nèi), 此現(xiàn)象稱為膠位跑動, 此時切割下來的印有膠位的水松紙片接頭處沒有足夠的膠水, 將導(dǎo)致粘接時水松紙的接頭開口, 此類卷煙將在剔廢輪上因漏氣原因被剔除[4].

圖1 上膠裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 預(yù)打孔水松紙上的膠位示意圖

2 理論分析

機(jī)組工作時, 上、下膠輥的線速度相同, 故同步上膠時水松紙速度與下膠輥線速度一致, 這樣將下膠輥外表面設(shè)計成符合卷制規(guī)格要求的膠位形狀, 工作時下膠輥上的膠位將一比一地印在水松紙上. 通過切紙刀的切割獲得符合規(guī)格要求的水松紙片. 而異步上膠時水松紙速度與下膠輥線速度不一致, 設(shè)計上不充分考慮的話, 兩者的速度差將導(dǎo)致印在水松紙上的膠位跑動, 從而無法滿足卷制要求. 鑒于此, 目前各卷煙廠大多認(rèn)為異步上膠方式適合于生產(chǎn)全上膠和在線激光打孔卷煙產(chǎn)品[5], 而并不適合于生產(chǎn)預(yù)打孔水松紙卷煙產(chǎn)品. 為此, 本文將致力于為異步上膠方式適應(yīng)預(yù)打孔水松紙?zhí)峁├碚撘罁?jù).

通過分析得知, 當(dāng)滿足以下關(guān)系時, 異步上膠時將不會出現(xiàn)膠位跑動現(xiàn)象, 即:

1/2=1/2, (1)

式中:1—下膠輥的線速度;2—水松紙的線速度;1—下膠輥上的膠位長度;2—水松紙片長度.

水松紙由送紙輥進(jìn)行輸送, 則送紙輥的線速度就等于水松紙的線速度, 所以:

1=1×1= 2π1×1, (2)

2=2×2= 2π2×2, (3)

式中:1—下膠輥的角速度;1—下膠輥的轉(zhuǎn)速;1—下膠輥半徑;2—送紙輥的角速度;2—送紙輥的轉(zhuǎn)速;2—送紙輥半徑.

假設(shè)在下膠輥上設(shè)計有個膠位, 送紙輥運轉(zhuǎn)1周輸送個水松紙片, 則:

1= 2π1/, (4)

2= 2π2/, (5)

同時水松紙片長的理論值為:2= π+2.5, (6)

式中:—煙支直徑. 將式(2)-(5)代入式(1)可得:/=1/2, (7)

同時:1/2= (1/3) × (3/2), (8)

式中:3—上膠輥的轉(zhuǎn)速.

根據(jù)ZJ112的傳動圖(圖3)可以計算出上膠輥和送紙輥的傳動比為: (36/50) × (50/50) × (50/65) × (65/96) × (96/45) × (45/50) × (50/36) = 1: 1, 即3/2=1. 則:

1/2=1/3. (9)

由于上膠輥與下膠輥由一對嚙合齒輪帶動, 則:1/3=3/1, (10)

式中:1—帶動下膠輥齒輪的齒數(shù);3—帶動上膠輥齒輪的齒數(shù). 將式(9)與(10)代入式(7)得:/=3/1, (11)

由以上分析可知, ZJ112型卷接機(jī)組異步上膠方式用于預(yù)打孔水松紙時只要滿足式(11)所表達(dá)的關(guān)系式, 即可保證工作時不跑膠位.

圖3 上膠部分傳動圖

3 實際應(yīng)用

目前國內(nèi)卷煙廠大多生產(chǎn)的煙支直徑規(guī)格為Φ7.8 mm, 故本文以此規(guī)格進(jìn)行分析驗證. 當(dāng)煙支直徑為Φ7.8 mm時, 由式(6)可計算出2= 27 mm, 已知此規(guī)格下的送紙輥半徑2= 25.8 mm, 則由式(5)可計算出= 6. 此規(guī)格下異步上膠時, 下膠輥齒輪的齒數(shù)為45, 即1= 45; 上膠輥齒輪的齒數(shù)為30, 即3= 30, 則由式(11)可計算出= 9. 同時已知此規(guī)格下異步上膠時的下膠輥半徑1= 45 mm, 則由式(4)可計算出1= 31.4 mm, 具體下膠輥上的膠位形狀如圖4所示.

圖4 下膠輥膠位展開圖

通過實際應(yīng)用, 新設(shè)計的下膠輥可以實現(xiàn)在異步狀態(tài)下給預(yù)打孔水松紙上膠, 機(jī)組運行時沒有出現(xiàn)膠位跑動的現(xiàn)象, 完全滿足機(jī)組的使用要求.

4 結(jié)語

本文通過分析, 對ZJ112型卷接機(jī)組異步上膠方式適應(yīng)預(yù)打孔水松紙進(jìn)行了研究, 并將分析結(jié)果進(jìn)行實際應(yīng)用, 達(dá)到了預(yù)期效果, 為各卷煙廠在這方面的應(yīng)用提供了理論指導(dǎo).

[1] 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB5606-2005《卷煙》系列國家標(biāo)準(zhǔn)[S]. 2005. 78-80.

[2] 戴團(tuán)結(jié). ZJ17卷接機(jī)組控膠輥適應(yīng)預(yù)打孔水松紙的改進(jìn)[J]. 科技風(fēng), 2009(08): 101.

[3] 編寫組. YJ17-YJ27卷接機(jī)組[M]. 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2001.127 – 130.

[4] 鄒超強(qiáng). ZJ112型卷接機(jī)組缺嘴煙支吹攏裝置的改進(jìn)[J]. 湖南文理學(xué)院學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2012, 24(1): 93-94.

[5] 邱敏. PROTOS1-8水松紙上膠裝置改造[J]. 科技風(fēng), 2011(06): 10.

Research on asynchronous gluing application of perforating tipping paper on ZJ112 cigarette making and filter assembling group

ZHOU Shi-wei

(Changde Tobacco Machinery Co.,Ltd., Changde 415000, China)

It is a technical problem how to applied asynchronous gluing application on perforating tipping paper of ZJ112 cigarette making and filter assembling group. This paper concludes the relation of preventing glue position deviation by analyzing asynchronous gluing principle and testing with cigarette diameterΦ7.8 mm on the machine. The trial result has a good effect and solved the problem successfully which could provide guidance for cigarette factories which applied it as reference.

ZJ112 cigarette making and filter assembling group; asynchronous gluing application;perforating tipping paper

10.3969/j.issn.1672-6146.2012.03.015

TS 43

1672-6146(2012)03-0054-03

2012-05-16

周詩偉(1964-), 男, 工程師, 主要從事煙草機(jī)械產(chǎn)品的研究和管理. E-mail: zhousw@ccdtm.com

(責(zé)任編校:江 河)