RU2537832C1

RU2537832C1 - Multiple-purpose periodical action drum for treatment of tobacco leaves and fibres

Info

Publication number: RU2537832C1
Application number: RU2013156229/12A
Authority: RU
Inventors: Виталий Петрович Бородянский; Игорь Борисович Поярков; Дмитрий Иванович Половых; Кирилл Александрович Гуз
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-01-10

Abstract

FIELD: tobacco industry.

SUBSTANCE: multi-purpose periodical action drum for treatment of tobacco leaves and fibres contains a frame, the drum body with blades cross its inner surface, a drive, a system for heating the material being treated; the body has a cylindrical-and-conic shape and is loosely mounted on the hollow support axle passing through the hub of the cog wheel rigidly mounted on the butt-end wall of the body cylindrical part with the drum support axle is attached (with one end) to the post whereon the driving shaft is installed in bearing support, the shaft gear engaged with the drum cog wheel.

EFFECT: ensuring mechanism charging and discharging, mixing process intensification and ensuring the possibility of its usage for mixing, moistening and drying.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к табачной промышленности, в частности к оборудованию подготовки табака к резанию и набивке, и предназначено для обработки табачных листьев и волокна.The invention relates to the tobacco industry, in particular to equipment for preparing tobacco for cutting and packing, and is intended for the processing of tobacco leaves and fiber.

Известны устройства барабанного типа, применяемые для увлажнения листового табака, для сушки табачного волокна, для соусирования листового табака (Мохначев И.Г. и др. Технология фабричной переработки табака. - М.: Колос, 1994, стр.113), состоящие из цилиндрического корпуса, установленного своими бандажами на опорные ролики. Загрузка табака в эти устройства производится с одного торца, выгрузка - с другого, а перемещение обрабатываемого материала внутри барабана обеспечивается лопастями, закрепленными на внутренней поверхности корпуса. Процесс нагрева табака производится одновременно контактным и конвективным способами.Known devices of the drum type, used to moisten leaf tobacco, to dry tobacco fiber, to soda leaf tobacco (Mokhnachev I.G. et al. Technology for factory processing of tobacco. - M .: Kolos, 1994, p. 113), consisting of a cylindrical case installed with its bandages on the support rollers. The loading of tobacco into these devices is carried out from one end, the unloading from the other, and the movement of the processed material inside the drum is provided by blades fixed on the inner surface of the housing. The process of heating tobacco is carried out simultaneously by contact and convective methods.

Недостатками такой конструкции барабана является большая материалоемкость, значительные габариты и энергоемкость.The disadvantages of this design of the drum is its high material consumption, significant dimensions and energy consumption.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому барабану для обработки табачного волокна и листьев является сушильный барабан для табачного волокна (патент РФ №2168921, опубл. 20.06.2001). Его цилиндрический корпус закреплен посредством спиц и цапфы на конце полого консольного вала, другой конец вала связан через зубчатую пару с рычажно-зубчатым механизмом привода барабана.The closest in technical essence to the claimed drum for processing tobacco fiber and leaves is a drying drum for tobacco fiber (RF patent No. 2168921, publ. 06/20/2001). Its cylindrical body is fixed by means of knitting needles and trunnions at the end of the hollow cantilever shaft, the other end of the shaft is connected via a gear pair to the lever-gear mechanism of the drum drive.

Недостатком этой конструкции является то, что барабан узко специализирован для сушки волокна в потоке и не приспособлен для периодической обработки порции волокнистой и листовой табачной массы, что целесообразно для использования барабана на предприятии с малыми объемами, но большим ассортиментом выпускаемой продукции.The disadvantage of this design is that the drum is narrowly specialized for drying fiber in a stream and is not suitable for periodic processing of a portion of fibrous and sheet tobacco mass, which is advisable for using the drum in an enterprise with small volumes, but with a large assortment of products.

Техническим результатом изобретения является механизация его загрузки-выгрузки, интенсификация процесса смешивания и расширение возможностей использования барабана за счет его универсальности.The technical result of the invention is the mechanization of its loading and unloading, the intensification of the mixing process and the expansion of the possibilities of using the drum due to its versatility.

Технический результат достигается тем, что в универсальном барабане периодического действия для обработки табачных листьев и волокна, содержащем раму, корпус барабана с лопастями по его внутренней поверхности, привод и систему нагрева обрабатываемого материала, корпус барабана имеет цилиндрическо-коническую форму и подвижно закреплен на пустотелой опорной оси, проходящей через ступицу зубчатого колеса, жестко закрепленного на торцевой стенке цилиндрической части корпуса, при этом опорная ось барабана консольно крепится к стойке, на которой в подшипниковых опорах установлен приводной вал с шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом корпуса барабана; привод барабана, состоящий из стойки с подшипниковыми опорами, приводных шестерен, редуктора и электродвигателя, размещен на поворотной площадке, один конец которой шарнирно крепится к раме, а второй к винту, входящему в резьбовое отверстие ступицы червячного колеса редуктора - привода поворотной площадки; на кронштейне поворотной площадки размещена система нагрева под корпусом цилиндрической части барабана, состоящая из электронагревательных элементов, установленных с зазором 5-7 мм от внешней поверхности корпуса барабана; на торцевой стенке цилиндрической части корпуса барабана имеются вентиляционные окна со съемными крышками, коническая часть корпуса является загрузочным окном, в отверстие которой подвижно входит патрубок отсасывающего воздуховода, а к торцу опорной оси, находящейся внутри барабана, присоединен трубопровод с распылительной форсункой для увлажнения.The technical result is achieved by the fact that in a universal drum of periodic action for processing tobacco leaves and fiber containing a frame, the drum casing with blades on its inner surface, the drive and the heating system of the processed material, the drum casing has a cylindrical-conical shape and is movably fixed on the hollow support axis passing through the hub of the gear wheel, rigidly fixed to the end wall of the cylindrical part of the housing, while the supporting axis of the drum is cantilevered to the rack, on otorrhea in bearings mounted drive shaft with a pinion meshed with the gear of the drum body; a drum drive, consisting of a rack with bearings, drive gears, a gearbox and an electric motor, is located on a turntable, one end of which is pivotally mounted to the frame, and the other end to a screw that enters the threaded hole in the hub of the gearbox’s worm wheel — the drive of the turntable; on the bracket of the turntable there is a heating system under the body of the cylindrical part of the drum, consisting of electric heating elements installed with a gap of 5-7 mm from the outer surface of the drum body; on the end wall of the cylindrical part of the drum casing there are ventilation windows with removable covers, the conical part of the casing is a loading window, the opening of which suction duct pipe is movably inserted, and a pipe with a spray nozzle for humidification is connected to the end of the supporting axis inside the drum.

Механизация загрузки-выгрузки барабана обеспечивается тем, что несущая ось вместе с барабаном и его приводом может с помощью привода поворотной площадки занимать заданные положения относительно горизонта для эффективной загрузки и выгрузки табака при вращении барабана.The mechanization of the loading and unloading of the drum is ensured by the fact that the bearing axis together with the drum and its drive can, using the drive of the turntable, occupy predetermined positions relative to the horizon for efficient loading and unloading of tobacco during rotation of the drum.

Периодическое реверсивное вращение барабана и его автоматическое покачивание в обе стороны относительно горизонта с помощью привода барабана и поворотной площадки интенсифицирует процесс смешивания.Periodic reverse rotation of the drum and its automatic swinging in both directions relative to the horizon using the drum drive and the turntable intensifies the mixing process.

Универсальность использования барабана обеспечивается тем, что при работе в режиме смешивания и увлажнения барабан герметично закрыт (вентиляционные окна торца корпуса барабана и загрузочно-разгрузочное окно закрыты крышками), а увлажняющая жидкость подается на форсунку через пустотелую опорную ось, относительно которой вращается барабан при работе. В режиме сушки вентиляционные окна торца корпуса барабана открыты, а через загрузочно-разгрузочное отверстие отсасывается поступивший через вентиляционные окна воздух, который ассимилирует выделившуюся влагу из табака, нагреваемого контактным способом внутренними поверхностями и лопастями барабана.The versatility of using the drum is ensured by the fact that when working in the mixing and humidification mode, the drum is hermetically closed (the ventilation windows of the end face of the drum body and the loading and unloading window are closed by covers), and the moisturizing liquid is supplied to the nozzle through the hollow support axis, relative to which the drum rotates during operation. In the drying mode, the ventilation windows of the end face of the drum body are open, and the air coming in through the ventilation windows is sucked through the loading and unloading hole, which assimilates the released moisture from the tobacco heated by the contact method of the inner surfaces and blades of the drum.

Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения позволяет достичь желаемый технический результат.Thus, the set of essential features of the invention allows to achieve the desired technical result.

На фиг.1 показана схема предлагаемого универсального барабана периодического действия. На фиг.2 показан барабан в положении разгрузки.Figure 1 shows a diagram of the proposed universal drum periodic action. Figure 2 shows the drum in the unloading position.

Барабан содержит раму 1, корпус барабана 2, поворотную площадку 3, механизм привода барабана 4, привод механизма наклона 5 поворотной площадки 3, электронагревательные элементы 6.The drum contains a frame 1, a drum body 2, a rotary pad 3, a drum drive mechanism 4, a tilt mechanism drive 5 of the rotary pad 3, electric heating elements 6.

Корпус барабана 2 содержит цилиндрическую 7 и коническую 8 части. На торце цилиндрической части 7 закреплено зубчатое колесо 9, ступица которого подвижно посажена на пустотелую ось 10 стойки 11. Шестерня 12 вала 13 находится в зацеплении с зубчатым колесом 9, а подшипниковые опоры 14 вала 9 закреплены на стойке 11, которая вместе с приводом 4 барабана (электродвигатель 15, редуктор 16) закреплена на поворотной площадке 3, один конец которой шарниром 17 соединен с рамой 1, а второй - шарнирно крепится к винту 18, входящему в резьбовое отверстие ступицы 19 червячного колеса редуктора 20 привода 5 поворотной площадки 3. Под цилиндрической частью барабана 2 на кронштейне 21 поворотной площадки 3 на регулируемых опорах 22 закреплены электронагревательные элементы 6, поверхность нагрева которых установлена с зазором 5-7 мм от наружной поверхности цилиндрической части 7 корпуса барабана 2.The housing of the drum 2 contains a cylindrical 7 and a conical 8 part. A gear wheel 9 is fixed at the end of the cylindrical part 7, the hub of which is movably mounted on the hollow axis 10 of the rack 11. The gear 12 of the shaft 13 is engaged with the gear 9, and the bearing bearings 14 of the shaft 9 are mounted on the rack 11, which together with the drum drive 4 (electric motor 15, gearbox 16) is mounted on a turntable 3, one end of which is hinged 17 to the frame 1, and the other is pivotally attached to a screw 18 that enters the threaded hole of the hub 19 of the worm wheel of the gearbox 20 of the drive 5 of the turntable 3. Under the cylinder ndricheskoy of the drum 2 to the bracket 21 of the turntable 3 on adjustable supports 22 are fixed electric heating elements 6, which heating surface is installed with a gap of 5-7 mm from the outer surface of the cylindrical portion 7 of the drum shell 2.

Загрузочно-разгрузочное отверстие 23 на конической части 8 корпуса барабана 2 имеет съемную крышку 24. На торце цилиндрической части 7 размещены вентиляционные окна 25 с крышками 26.The loading and unloading hole 23 on the conical part 8 of the drum body 2 has a removable cover 24. At the end of the cylindrical part 7 there are ventilation windows 25 with covers 26.

На внутренней поверхности барабана 2 закреплены лопасти 27. Внутри барабана у торцевой стойки установлена форсунка 28, соединенная трубопроводом 29 с торцом пустотелой оси 10, выходящей во внутреннее пространство барабана. Внешний трубопровод 30 присоединен к внешнему торцу пустотелой оси 10.The blades 27 are fixed on the inner surface of the drum 2. An injector 28 is mounted inside the drum at the end stand, connected by a pipe 29 to the end face of the hollow axis 10, which extends into the inner space of the drum. The outer pipe 30 is attached to the outer end of the hollow axis 10.

Универсальный барабан может работать в 3-х режимах:Universal drum can work in 3 modes:

1 - смешивание;1 - mixing;

2 - увлажнение (соусирование);2 - moisturizing (dressing);

3 - сушка.3 - drying.

При работе барабана в режиме смешивания корпус барабана 2 находится в горизонтальном положении, люк 24 снят, загрузочно-разгрузочное отверстие 23 открыто. Барабан 2 вращается за счет передачи движения от электродвигателя 75, редуктора 16, приводного вала 13, зубчатой пары 9, 12. По наклонному лотку в загрузочно-разгрузочное отверстие 23 подается заданная порция табака. Табачные листья небольшими порциями поднимаются лопастями 27 в верхнее пространство барабана и сбрасываются вниз, перемешиваясь с остальной массой табака.When the drum is in the mixing mode, the drum body 2 is in a horizontal position, the hatch 24 is removed, the loading and unloading hole 23 is open. The drum 2 rotates due to the transmission of movement from the electric motor 75, gear 16, the drive shaft 13, the gear pair 9, 12. A given portion of tobacco is fed to the loading and unloading hole 23 through an inclined tray. Tobacco leaves are raised in small portions by the blades 27 into the upper space of the drum and dumped down, mixing with the rest of the tobacco mass.

Эффективность смешивания может быть повышена за счет периодического реверсирования вращения барабана и покачивания оси его вращения относительно горизонтального положения за счет механизма привода поворотной площадки.Mixing efficiency can be improved by periodically reversing the rotation of the drum and swinging the axis of rotation relative to the horizontal position due to the drive mechanism of the turntable.

По окончании процесса смешивания включается электродвигатель редуктора 20, привода 5 поворотной площадки 3. При вращении ступицы-гайки червячного колеса, редуктор 20 вместе с поворотной площадкой поднимается по винту 18, поворачиваясь вокруг оси шарнира 17. Барабан при этом наклоняется, не останавливая своего вращения, и из отверстия 23 высыпается табак. Следующая порция табака загружается после возвращения барабана в исходное горизонтальное положение.At the end of the mixing process, the electric motor of the gearbox 20, drive 5 of the rotary pad 3 is turned on. When the hub nut of the worm wheel is rotated, the gearbox 20 together with the rotary pad rises on the screw 18, turning around the axis of the hinge 17. At the same time, the drum tilts without stopping its rotation, and tobacco pours out of the opening 23. The next portion of tobacco is loaded after the drum returns to its original horizontal position.

При работе барабана в режиме увлажнения (соусирования) загрузка и выгрузка барабана проводится аналогично режиму смешивания, но обработка табака паром или соусом происходит при закрытом отверстии 23 крышкой 24 и подаче воды или соуса через ось 10 к форсунке 28, которая разбрызгивает жидкость на табак, находящийся в рыхлом состоянии. Нагрев табака осуществляется контактным способом за счет нагрева цилиндрического корпуса барабана электронагревателями, греющие поверхности которых расположены с зазором 5-7 мм от поверхности корпуса барабана.When the drum is in the humidification (sizing) mode, loading and unloading of the drum is carried out similarly to the mixing mode, but the processing of tobacco with steam or sauce occurs when the hole 23 is closed with a cover 24 and water or sauce is supplied through axis 10 to the nozzle 28, which sprays liquid onto the tobacco located in loose condition. Tobacco is heated by the contact method by heating the cylindrical drum casing with electric heaters, the heating surfaces of which are located with a gap of 5-7 mm from the surface of the drum casing.

При работе барабана в режиме сушки загрузка, выгрузка и перемешивание табака происходит так же, как и при работе в режиме смешивания. Процесс сушки отличается тем, что через нагретый контактным способом табак, находящийся во взвешенном состоянии, просасывается воздух, который поступает через открытые вентиляционные окна 25, находящиеся на торцевой поверхности барабана. Проходящий через барабан воздух ассимилирует влагу и затем удаляется через всасывающий патрубок, подведенный к загрузочно-разгрузочному отверстию 23 барабана. По окончании сушки выключается вентилятор отсоса воздуха. Патрубок отводится и проводится выгрузка барабана при его вращении и медленном наклоне оси барабана с помощью механизма привода 5 поворотной площадки.When the drum is in the drying mode, loading, unloading and mixing of the tobacco occurs in the same way as when working in the mixing mode. The drying process is characterized in that through the contact-heated tobacco, which is in suspension, air is sucked in, which enters through the open ventilation windows 25 located on the end surface of the drum. The air passing through the drum assimilates moisture and then is removed through the suction pipe, brought to the loading and unloading hole 23 of the drum. At the end of drying, the air suction fan turns off. The pipe is discharged and the drum is unloaded when it is rotated and the axis of the drum is slowly tilted using the drive mechanism 5 of the turntable.

Универсальный барабан периодического действия может быть использован в табачной промышленности на предприятиях с небольшими объемами производства, но разнообразным ассортиментом выпускаемой продукции.A universal drum of periodic action can be used in the tobacco industry at enterprises with small volumes of production, but a diverse range of products.

В ГНУ ВНИИТТИ разработана техническая документация на универсальный барабан для его использования в технологической линии для подготовки новых рецептур табачных мешек, на основе применения добавок растительного происхождения, в табачных изделиях пониженной токсичности (сигаретах, кальянных смесях).GNU VNIITTI has developed technical documentation for a universal drum for use in a technological line for preparing new tobacco bag formulations, based on the use of herbal additives, in tobacco products of reduced toxicity (cigarettes, hookah mixtures).

Claims

1. Универсальный барабан периодического действия для обработки табачных листьев и волокна, содержащий раму, корпус барабана с лопастями по его внутренней поверхности, привод, систему нагрева обрабатываемого материала, отличающийся тем, что корпус имеет цилиндрическо-коническую форму и подвижно закреплен на пустотелой опорной оси, проходящей через ступицу зубчатого колеса, жестко закрепленного на торцевой стенке цилиндрической части корпуса, при этом опорная ось барабана консольно крепится к стойке, на которой в подшипниковых опорах установлен приводной вал с шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом корпуса барабана.1. A universal drum of periodic action for processing tobacco leaves and fiber, comprising a frame, a drum casing with blades on its inner surface, a drive, a heating system for the material being processed, characterized in that the casing has a cylindrical-conical shape and is movably fixed on the hollow support axis, passing through the hub of the gear wheel, rigidly fixed to the end wall of the cylindrical part of the housing, while the supporting axis of the drum is cantilevered to a rack on which the bearing supports The drive shaft with the gear gear meshed with the gear wheel of the drum casing is tuned.

2. Универсальный барабан по п.1, отличающийся тем, что его привод, состоящий из стойки с подшипниковыми опорами, приводных шестерен, редуктора и электродвигателя, размещен на поворотной площадке, один конец которой шарнирно крепится к раме, а второй к винту, входящему в резьбовое отверстие ступицы червячного колеса редуктора - привода поворотной площадки.2. The universal drum according to claim 1, characterized in that its drive, consisting of a rack with bearing bearings, drive gears, a gearbox and an electric motor, is placed on a turntable, one end of which is pivotally attached to the frame, and the other to the screw included in the threaded hole of the hub of the worm gear wheel - the drive of the turntable.

3. Универсальный барабан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что система нагрева размещена на кронштейне поворотной площадки под корпусом цилиндрической части барабана и состоит из электронагревательных элементов, установленных с зазором 5-7 мм от внешней поверхности корпуса барабана.3. The universal drum according to claims 1 and 2, characterized in that the heating system is located on the bracket of the turntable under the body of the cylindrical part of the drum and consists of electric heating elements installed with a gap of 5-7 mm from the outer surface of the drum body.

4. Универсальный барабан по п.1, отличающийся тем, что на торцевой стенке цилиндрической части корпуса барабана имеются вентиляционные окна со съемными крышками, в отверстие конической части корпуса, являющейся загрузочным окном, подвижно входит патрубок отсасывающего воздуховода, а к торцу опорной оси, находящейся внутри барабана, присоединен трубопровод с распылительной форсункой для увлажнения. 4. The universal drum according to claim 1, characterized in that on the end wall of the cylindrical part of the drum casing there are ventilation windows with removable covers, the nozzle of the suction duct is movably inserted into the hole of the conical part of the casing, which is the loading window, and to the end of the supporting axis located inside the drum, a pipeline with a spray nozzle for humidification is connected.