ZJ112型卷接机组异步上胶方式适应预打孔水松纸的研究

周诗伟



ZJ112型卷接机组异步上胶方式适应预打孔水松纸的研究

周诗伟

(常德烟草机械有限责任公司, 湖南 常德, 415000)

为解决ZJ112型卷接机组异步上胶方式适应预打孔水松纸的技术难题, 通过对异步上胶原理进行理论分析, 得到了异步上胶方式适应预打孔水松纸胶位运动的关系式, 并以常规烟支直径Φ7.8 mm为例进行了实践验证, 取得了良好的效果.

ZJ112型卷接机组; 异步上胶; 预打孔水松纸

在加入世界贸易组织和签署《烟草控制框架公约》后, 吸烟与健康的问题越来越受到社会的关注. 2005年国家烟草专卖局修订了《卷烟》系列国家标准, 规定了卷烟焦油释放量的上限, 加强了对卷烟焦油释放量的控制[1]. 为了降低卷烟焦油释放量, 最常用的一项降焦举措就是采用通风滤嘴. 其中一种工艺就是采用预打孔水松纸, 其作用是通过卷烟滤嘴上的激光孔, 将空气引入卷烟的主流烟气中, 使主流烟气中的有害成分比例降低, 减少人体摄入的焦油量[2]. 目前, 预打孔水松纸的使用越来越普及, 但使用预打孔水松纸时, 存在有胶区和无胶区, 从而形成胶位, 这样对卷接设备的要求大大提高.当使用异步上胶方式时, 如何保证胶位不跑动, 这是本文研究的主要内容.

1 上胶原理

上胶装置的作用是将水松纸沿机器中线对正, 并给水松纸表面涂上均匀适量的胶水, 具体结构如图1所示. 上胶装置由胶水泵部件和上胶机构两部分组成, 胶水泵部件的作用是将胶水输送到胶缸中, 上胶机构的作用是通过下胶辊将胶缸中的胶水输送到上胶辊再涂到水松纸上. 根据需要下胶辊的外表面可以设计成不同的胶位形状, 以达到在水松纸表面印上相应胶位的目的. 根据水松纸的特性和滤嘴卷烟的工艺要求选择上胶方式, 一般根据上胶辊与水松纸相对速度不同分为同步和异步两种[3]. 两者相对速度为零时为同步上胶, 两者速度不同时为异步上胶. 送纸辊的作用是输送水松纸.

预打孔水松纸是指在水松纸表面上预先打好两排激光孔. 当使用预打孔水松纸时, 需要在下胶辊外表面上设计相应的胶位, 该胶位要保证水松纸上的两排激光孔露出来, 即激光孔处于无胶区内, 否则激光孔被胶水覆盖, 将失去降焦的作用. 预打孔水松纸上的胶位如图2所示. 对印在水松纸上胶位的位置进行调整, 使其位于水松纸被切割的地方(M内), 两端的接头区必须处于有胶区内, 才能保证在水松纸粘上和粘紧的过程中有足够的胶水而粘接牢靠. 当胶位的位置调整好后, 在机组的运行过程中, 由于下胶辊与水松纸速度不匹配等原因, 会导致下胶辊上的胶位印到水松纸上时发生偏移, 即接头区整体前移或后移, 从而进入到无胶区内, 此现象称为胶位跑动, 此时切割下来的印有胶位的水松纸片接头处没有足够的胶水, 将导致粘接时水松纸的接头开口, 此类卷烟将在剔废轮上因漏气原因被剔除[4].

图1 上胶装置结构示意图

图2 预打孔水松纸上的胶位示意图

2 理论分析

机组工作时, 上、下胶辊的线速度相同, 故同步上胶时水松纸速度与下胶辊线速度一致, 这样将下胶辊外表面设计成符合卷制规格要求的胶位形状, 工作时下胶辊上的胶位将一比一地印在水松纸上. 通过切纸刀的切割获得符合规格要求的水松纸片. 而异步上胶时水松纸速度与下胶辊线速度不一致, 设计上不充分考虑的话, 两者的速度差将导致印在水松纸上的胶位跑动, 从而无法满足卷制要求. 鉴于此, 目前各卷烟厂大多认为异步上胶方式适合于生产全上胶和在线激光打孔卷烟产品[5], 而并不适合于生产预打孔水松纸卷烟产品. 为此, 本文将致力于为异步上胶方式适应预打孔水松纸提供理论依据.

通过分析得知, 当满足以下关系时, 异步上胶时将不会出现胶位跑动现象, 即:

1/2=1/2, (1)

式中:1—下胶辊的线速度;2—水松纸的线速度;1—下胶辊上的胶位长度;2—水松纸片长度.

水松纸由送纸辊进行输送, 则送纸辊的线速度就等于水松纸的线速度, 所以:

1=1×1= 2π1×1, (2)

2=2×2= 2π2×2, (3)

式中:1—下胶辊的角速度;1—下胶辊的转速;1—下胶辊半径;2—送纸辊的角速度;2—送纸辊的转速;2—送纸辊半径.

假设在下胶辊上设计有个胶位, 送纸辊运转1周输送个水松纸片, 则:

1= 2π1/, (4)

2= 2π2/, (5)

同时水松纸片长的理论值为:2= π+2.5, (6)

式中:—烟支直径. 将式(2)-(5)代入式(1)可得:/=1/2, (7)

同时:1/2= (1/3) × (3/2), (8)

式中:3—上胶辊的转速.

根据ZJ112的传动图(图3)可以计算出上胶辊和送纸辊的传动比为: (36/50) × (50/50) × (50/65) × (65/96) × (96/45) × (45/50) × (50/36) = 1: 1, 即3/2=1. 则:

1/2=1/3. (9)

由于上胶辊与下胶辊由一对啮合齿轮带动, 则:1/3=3/1, (10)

式中:1—带动下胶辊齿轮的齿数;3—带动上胶辊齿轮的齿数. 将式(9)与(10)代入式(7)得:/=3/1, (11)

由以上分析可知, ZJ112型卷接机组异步上胶方式用于预打孔水松纸时只要满足式(11)所表达的关系式, 即可保证工作时不跑胶位.

图3 上胶部分传动图

3 实际应用

目前国内卷烟厂大多生产的烟支直径规格为Φ7.8 mm, 故本文以此规格进行分析验证. 当烟支直径为Φ7.8 mm时, 由式(6)可计算出2= 27 mm, 已知此规格下的送纸辊半径2= 25.8 mm, 则由式(5)可计算出= 6. 此规格下异步上胶时, 下胶辊齿轮的齿数为45, 即1= 45; 上胶辊齿轮的齿数为30, 即3= 30, 则由式(11)可计算出= 9. 同时已知此规格下异步上胶时的下胶辊半径1= 45 mm, 则由式(4)可计算出1= 31.4 mm, 具体下胶辊上的胶位形状如图4所示.

图4 下胶辊胶位展开图

通过实际应用, 新设计的下胶辊可以实现在异步状态下给预打孔水松纸上胶, 机组运行时没有出现胶位跑动的现象, 完全满足机组的使用要求.

4 结语

本文通过分析, 对ZJ112型卷接机组异步上胶方式适应预打孔水松纸进行了研究, 并将分析结果进行实际应用, 达到了预期效果, 为各卷烟厂在这方面的应用提供了理论指导.

[1] 中国国家标准化管理委员会. GB5606-2005《卷烟》系列国家标准[S]. 2005. 78-80.

[2] 戴团结. ZJ17卷接机组控胶辊适应预打孔水松纸的改进[J]. 科技风, 2009(08): 101.

[3] 编写组. YJ17-YJ27卷接机组[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 2001.127 – 130.

[4] 邹超强. ZJ112型卷接机组缺嘴烟支吹拢装置的改进[J]. 湖南文理学院学报: 自然科学版, 2012, 24(1): 93-94.

[5] 邱敏. PROTOS1-8水松纸上胶装置改造[J]. 科技风, 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

周诗伟(1964-), 男, 工程师, 主要从事烟草机械产品的研究和管理. E-mail: zhousw@ccdtm.com

(责任编校:江 河)