卷烟机自带压力供胶系统设计

陈 圣，程 亮

（红云红河烟草（集团）有限责任公司会泽卷烟厂，云南曲靖 654200）

0 引言

卷烟机在正常生产卷烟过程中，需要将烟丝用卷烟纸进行包裹，然后在卷烟纸上通过喷胶嘴涂胶粘合。如果在生产过程中乳胶中混入气泡，输送至喷胶嘴里，将造成卷烟粘合的搭口处无胶水，产生卷烟质量问题。行业内将该质量问题称为爆口烟支，爆口烟支漏气严重无法抽吸，会给消费者带来损失，影响企业形象。

在卷烟生产过程中，卷烟机需要连续地将乳胶涂抹在卷烟纸上，使卷烟纸包裹住烟丝，形成烟条，由于卷烟机运行速度较快，达到7000 支/min，因此对涂胶质量要求较高。卷烟机现有的供胶方式有两种，一种为泵式供胶，另外一种为自重力式供胶：泵式供胶通过压力泵将胶水供给喷胶嘴；自重力式供胶通过将胶桶放置在较高位置，通过胶水自重力供给喷胶嘴。

1 存在的问题

胶泵供胶每组卷烟机需安装1 个胶泵，增加了故障率，维修频繁；自重力供胶压力小，喷胶嘴堵塞频繁。现有的两种供胶方式都存在乳胶与外界接触的情况：当乳胶与外界接触时间过长后，会产生乳胶结块或者混入烟丝灰尘；当乳胶流入卷烟机喷胶嘴后，会导致喷胶嘴堵塞，造成烟支上胶不良。若堵塞时间短，生产出来的卷烟烟丝会暴露，行业内称为爆口烟，属于严重的质量缺陷，会给企业品牌造成较大的不良影响。

2 改进原理

2.1 乳胶桶的改进

本设计的目的是提供一种卷烟机压力供胶系统，以解决自重力供胶压力小，容易堵塞造成产品质量隐患的问题。如图1 和图2 所示，新设计的卷烟机压力供胶系统，包括储胶装置、排气装置、供气装置及喷胶嘴等。

图1 卷烟机压力供胶系统

图2 储胶装置

（1）供气装置。至少包括空压机和储气罐，用于为储胶装置提供相对稳定的压缩空气。

（2）储胶装置。包括压力桶、可伸缩袋、进气阀、乳胶阀及吸管等，在本设计方案中，压力桶为金属桶或可承受设定压力的塑料桶均可。可伸缩袋为橡胶袋，具有良好的可收缩性能，可伸缩袋的强度能够保证其内容的乳胶。

（3）可伸缩袋。设置于压力桶内，用于储存乳胶。可伸缩袋与压力桶在压力桶的桶口处通过桶盖密封连接，在将桶盖与压力桶安装后，压力桶内处于密封状态，为橡胶袋内的乳胶提供设定的压力。

（4）进气阀。设置于桶盖上，进气阀的出气口与压力桶和可伸缩袋之间的压力桶内空间连通，进气阀的进气口与供气装置通过管路连接。向压力桶内壁与橡胶袋外壁之间充入压缩空气，提高对橡胶袋的挤压力。在压力桶内壁与橡胶袋之间的空间设置压力传感器，用于检测该空间内的压力，并将检测的压力数据传递给控制器，控制器控制进气阀开启，向该空间内补充压缩空气。橡胶袋内乳胶量减少导致橡胶袋的体积减小，压力桶内压力降低，影响出胶量的稳定。通过压力传感器、控制器及进气阀补充压缩空气，保证出胶量稳定。

（5）吸管和乳胶阀。吸管设置于可伸缩袋内，乳胶阀设置于桶盖上，吸管的上端与乳胶阀的排胶口连接，乳胶阀的进胶口通过管路与排气装置的进口连通，排气装置的出口通过管路与喷胶嘴连接。当橡胶袋内补充入设定量的乳胶后，乳胶阀通过吸管吸取橡胶袋内的乳胶，通过管路输送给喷胶嘴。

2.2 改进后的工作原理

乳胶阀的进胶口处设置有快插接头，分别同可拨插的进胶管或卷烟机的进胶管快插连接。当需要补充乳胶时，储胶装置通过乳胶房可拨插的进胶管进行压力储胶，储胶到设定量后直接送至卷烟机，与卷烟机的进胶管快插连接。

从进气阀向压力桶内充入设定压力的压缩空气，使压力桶具有设定压力，再通过乳胶阀向橡胶袋内充入乳胶，当乳胶达到设定量时，关闭乳胶阀并拨下进胶管。将压力桶安装在卷烟机上，通过进胶管的快插接头与乳胶阀插接连接，实现与喷胶嘴连通。打开乳胶阀，乳胶从吸管内被抽出，即可实现对卷烟机喷胶嘴供给带有压力的乳胶。

随着乳胶的使用，橡胶袋的体积逐渐减小，此时压力桶内的压力下降，压力检测器将检测的压力数据传递给控制器，控制器控制进气阀向压力桶内补充压缩空气到设定的压力，这样就能够维持供胶的稳定。

2.3 新增乳胶气泡过滤装置

现有的卷烟机通过胶泵或者胶水自重力供给乳胶，在添加乳胶或者储存乳胶时，偶尔会混入气泡。由于目前没有安装可以将乳胶和气泡分离的装置，气泡往往会随着管道流入喷胶嘴，操作人员在发现有气泡时，采取的方法是打开乳胶阀门，让乳胶自由流淌一段时间，以排出气泡，该方法浪费乳胶、耗时较长。设备正常运转时如果气泡数量不多，操作人员无法发现气泡的存在，气泡往往会混入喷胶嘴，造成质量隐患。因此，增设了乳胶气泡过滤装置，如图3 所示。

图3 乳胶气泡过滤装置

过滤筒内有相对较大的静置空间，其一端连接有进胶管和出胶管。由于过滤筒内的压力相差不大，且出胶处位于过滤筒的下方，当带有气泡的胶液进入到过滤筒内，气泡会在浮力作用下上升，最终积聚到过滤筒内腔的上部。

过滤筒的另一端设有排气孔，排气孔处安装有一塞体。塞体具有两个位置状态：①第一位置状态下，排气孔连通外部空气；②第二位置状态下，塞体堵塞排气孔。当过滤筒内的上部积聚过多的空气时，通过控制塞体处于第一位置状态下，由于过滤筒内的压力要略大于大气压力，能够通过排气孔将过滤筒内的空气排出，达到快速排出胶液中气泡的目的。

作为一种较佳的实现方式，过滤筒竖直设置，排气孔的一端位于上端。具体实施时，并不需要过滤筒绝对竖直，只需要具有排气孔的一端高于连接进胶管和出胶管的一端即可。为让排气阀在不需要排气时能够自动恢复到封闭状态，可以将塞体设置成较重的重量或增设弹簧，在重力或弹簧力的作用下恢复到封闭状态。

3 结束语

本设计实现卷烟机乳胶在乳胶房的压力储胶，储好乳胶后直接送至卷烟机即可使用，改变了现有的人力添加乳胶的方式，添加乳胶更加快捷、干净。实现乳胶实时带压力供给，可向卷烟机喷胶嘴提供更加稳定的乳胶。改进后，乳胶在卷烟机上的储存环境得到改善，密封良好，不会产生干胶，不会混入灰尘，避免了喷胶嘴堵塞。