устройство и способ для изготовления обработанного присадкой фильтрующего кабеля

Формула изобретения

1. Способ изготовления обработанного присадкой фильтровального кабеля (1) из ацетатцеллюлозы, в который присадку вводят прерывисто в виде порций (28), отличающийся тем, что приготовленные заранее порции (28) присадки впрыскивают в фильтровальный кабель (1) с помощью транспортирующего газа по трубопроводу присадки (25).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующего газа применяют воздух.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующего газа применяют азот.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость подачи v₁ фильтровального кабеля (1) выбирают в 1,2-2 раза, предпочтительно в 1,5 раза больше скорости подачи v₂ порции присадки.

5. Устройство для изготовления обработанного присадкой фильтровального кабеля (1) из ацетатцеллюлозы, содержащее входной палец (16), в большее входное отверстие которого входит загрузочная воронка (15), а через меньшее выходное отверстие входного пальца (16) выходит фильтровальный кабель (1), и входное сопло (14), которое направляет фильтровальный кабель (1) в большее отверстие загрузочной воронки (15) и при этом одновременно подает газ, отличающееся тем, что сопло присадки (20) проходит в направлении перемещения фильтровального кабеля (1) через входное сопло (14) и загрузочную воронку (15) во входной палец (16) и заканчивается в нем для добавления присадок в фильтровальный кабель (1).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что скорость подачи ₁ фильтровального кабеля (1) в 1,2-2 раза, предпочтительно в 1,5 раза больше скорости подачи v₂ порции присадки.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что присадка подается в виде твердой присадки (33) по трубопроводу присадки (25) от воронки (30).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что для подачи твердой присадки (33) в сопло присадки (20) служит транспортирующий газ, подаваемый по газопроводу (31).

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что газопровод (31) имеет на своем конце суженный участок (32).

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что газопровод (31) входит в воронку (30).

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что газопровод (31) входит непосредственно в трубопровод присадки (25) или в сопло присадки (20).

12. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что рядом с воронкой (30) предусмотрен качающийся транспортер (34) для подачи склеивающейся твердой присадки (33) по встряхиваемому трубопроводу (36) к воронке (30).

13. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что трубопровод присадки (25) примыкает к устройству разделения на порции, из которого подается порциями (28) твердая присадка (33).

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что устройство разделения на порции имеет ремень с двойными зубцами (26) со служащими для разделения на порции впадинами (40) между зубцами, служащими для подачи твердой присадки (33) от воронки (30) в трубопровод присадки (25).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для изготовления фильтрующего кабеля в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Подобное устройство уже известно из Европейского описания изобретения к патенту ЕР 0128031 В1. В нем ацетатцеллюлозный кабель через расширительные сопла, валки с вытяжными калибрами и направляющие валки подается во входное сопло входного пальца, который направляет ацетатцеллюлозный кабель в формовочную втулку кабеля. Для более легкой установки ацетатцеллюлозного кабеля между входным соплом и входным пальцем размещена еще и загрузочная воронка. В варианте выполнения сопло присадки для добавления присадки в ацетатцеллюлозный кабель входит во входное сопло (фиг.1 и 4), в другом варианте выполнения сопло присадки входит в загрузочную воронку (фиг.6).

Недостаток известного устройства заключается в том, что не предусмотрено устройство для изготовления прерывистого многокомпонентного жгута.

Патент US 3847064 описывает устройство, в котором в фильтровальный жгут прерывисто подается твердое вещество, причем подвижная оправка выполняет роль сопла присадки. Недостатком этого способа является то, что оно "отказывает" при высоких скоростях.

Из патента DE-C-2149434 известен способ изготовления многокорпусного фильтра для табачного дыма, в котором термопластовый материал экструдируют во вспененном состоянии и с помощью экструзионной головки экструдера известным образом придают ему форму фильтровального стержня. В экструдат пульсирующим образом вводят присадку, которая в месте ввода вытесняет вспененный экструдат и тем самым образует в фильтровальном стержне чередующиеся участки присадки и вспененного материала.

Задача изобретения заключается в том, чтобы без проблем обеспечить подачу твердых присадок, в частности, при больших скоростях подачи.

Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы создать устройство, которое позволяет обеспечить прерывистую подачу твердого материала, причем присадка, так сказать, "впрыскивается" на среднем или сердцевинном участке, и при этом граничный слой между сердцевинным и наружным слоем по возможности малый.

Вышеуказанные задачи решаются согласно изобретению благодаря способу изготовления обработанного присадкой фильтровального кабеля из ацетатцеллюлозы и устройству для осуществления указанного способа.

Согласно изобретению при способе изготовления обработанного присадкой фильтровального кабеля из ацетатцеллюлозы, в который присадку вводят прерывисто в виде порций, приготовленные заранее порции присадки впрыскивают в фильтровальный кабель с помощью транспортирующего газа по трубопроводу присадки, при этом в качестве транспортирующего газа применяют воздух или азот.

Согласно изобретению скорость подачи v₁ фильтровального кабеля выбирают в 1,2-2 раза, предпочтительно в 1,5 раза больше скорости подачи v₂ порции присадки.

Устройство для изготовления обработанного присадкой фильтровального кабеля из ацетатцеллюлозы содержит входной палец, в большее входное отверстие которого входит загрузочная воронка, а через меньшее выходное отверстие входного пальца выходит фильтровальный кабель, и входное сопло, которое направляет фильтровальный кабель в большее отверстие загрузочной воронки и при этом одновременно подает газ, при этом сопло присадки проходит в направлении перемещения фильтровального кабеля через входное сопло и загрузочную воронку во входной палец и заканчивается в нем для добавления присадки непосредственно в фильтровальный кабель.

Предпочтительно скорость подачи v₁ фильтровального кабеля в 1,2-2 раза, предпочтительно в 1,5 раза, больше скорости подачи v₂ порции присадки. Это приводит к очень равномерному распределению присадки при настоящих высоких скоростях производства.

Присадка подается в виде твердой присадки по трубопроводу присадки от воронки.

Для подачи твердой присадки в сопло присадки служит транспортирующий газ, подаваемый по газопроводу, который имеет на своем конце суженный участок и входит в воронку. Согласно другому варианту осуществления газопровод входит непосредственно в трубопровод присадки или в сопло присадки.

Рядом с воронкой предусмотрен качающийся транспортер для подачи склеивающейся твердой присадки по встряхиваемому трубопроводу к воронке. Трубопровод присадки примыкает к устройству разделения на порции, из которого подается порциями твердая присадка.

Устройство разделения на порции имеет ремень с двойными зубцами с служащими для разделения на порции впадинами между зубцами, служащими для подачи твердой присадки от воронки в трубопровод присадки.

В качестве твердых присадок применяют как гранулированные, волокнистые или веерообразные вещества, так и капсулированные вещества. Например применяются селективные сорбенты, например, активированные угли, органические кислоты, капсулированные ароматические вещества, или разрушающиеся материалы, например сложный эфир целлюлозы или целлюлоза в волокнистой форме. Кроме того, применимы чистые или снабженные присадками плоские материалы, например целлюлоза ("бумажные обрезки").

Изобретение ниже поясняется более подробно с помощью фигур, которые показывают:

фиг.1 - схематическое изображение устройства в соответствии с изобретением;

фиг.2 - вырез из устройства в соответствии с изобретением по фиг.1;

фиг.3 - второй пример выполнения изобретения для добавления твердой присадки в фильтрующий кабель;

фиг.4 и 5 показывают варианты выполнения устройства по фиг.3;

фиг.5 показывает пример выполнения, схожий с фиг.3, но с качающимся транспортером;

фиг.6 еще один вариант выполнения изобретения;

фиг.7 вырез А-А из фиг.6.

Фиг.1 показывает фильтрующий кабель 1, целесообразно из ацетатцеллюлозы, который проводится через различные технологические позиции до формовочной камеры 21, из которой он выходит в виде фильтровального жгута 22. Он снимается с двух пар валков 6, 7 и 8, 9 с вытяжными калибрами из рулона 24, для чего обе пары валков 6, 7 и 8, 9 с вытяжными калибрами приводятся в движение. Фильтрующий кабель 1 протягивается через первое расширительное сопло 2 и второе расширительное сопло 3, которые имеют известную конструкцию и которые раскатывают сжатый фильтрующий кабель 1. Между первым расширительным соплом 2 и вторым расширительным соплом 3 производится изменение направления траектории фильтрующего кабеля 1 приблизительно на 135, для чего ацетатцеллюлозный кабель протягивается по колену 23.

В направлении подачи фильтрующего кабеля 1 позади второго расширительного сопла 3 и перед первой парой валков 6, 7 с вытяжными калибрами установлена пара тормозных валков 4, 5, которая служит для того, чтобы выравнивать скорость подачи фильтрующего кабеля 1.

В направлении подачи позади второй пары валков 8, 9 с вытяжными калибрами установлены следующие элементы в последующем порядке: сначала третье расширительное сопло 10, затем распылительный короб 11, пара направляющих валков 12, 13 и, наконец, входное сопло 14. Выходное отверстие входного сопла 14 входит во входную воронку 15, выходное отверстие которой, в свою очередь, заканчивается во входном пальце 16. Входной палец 16 является частью формовочной камеры 21, которая, наконец, изготовляет фильтровальный стержень 22. Под формовочной камерой 21 установлена формовочная лента 17, которая служит для того, чтобы транспортировать фильтровальный жгут 22 с необходимой скоростью.

Во входное сопло 14 вставлено сопло присадки 20, которое лучше видно на фиг.2. В сопло присадки 20 подается присадка из резервуара присадки 18 с помощью насоса присадки 19 и трубопровода присадки 25.

Фиг.2 показывает увеличенный схематический разрез входного сопла 14, загрузочной воронки 15 и входного пальца 16. При этом четко видно, каким образом фильтрующий кабель 1 проводится через входное сопло 14 и нагружается воздухом или газом, который вызывает расширение ацетатцеллюлозы. Расширение ацетатцеллюлозы производится по существу в загрузочной воронке 15 и продолжается во входном пальце 16.

В соответствии с изобретением сопло присадки 20 проходит через входное сопло 14 и через загрузочную воронку 15 до входного пальца 16, в который оно входит и тем самым позволяет войти со скоростью V₂ непосредственно в расширенный ацетатцеллюлозный кабель. Скорость подачи фильтрующего кабеля 1 обозначена как v₁ и целесообразно между обеими скоростями V₁ и V₂ имеется соотношение V₁/V₂>1,5. Тем самым скорость подачи фильтрующего кабеля всегда больше скорости присадки, вследствие чего имеет место равномерное распределение присадки в ацетатцеллюлозном кабеле.

Устройство по фиг.3 по существу соответствует изображенному на фиг.1 и связанному с данной фигурой описанию, впрочем при этом твердая присадка подается не насосом, например, снизу, а под действием силы тяжести сверху. Совпадающие детали снабжены одинаковыми позициями.

На фиг.3 снова виден фильтрующий кабель 1, проведенный по паре направляющих валиков 12, 13 через входное сопло 14 в загрузочную воронку 15 и из нее во входной палец 16. К входному пальцу 16 примыкает формовочная камера 21, под которой установлена формовочная лента 17 для дальнейшей транспортировки фильтровального жгута 22. В данном варианте выполнения для подачи твердой присадки к фильтрующему кабелю 1 во входном пальце 16 предусмотрено несколько отверстий 29, служащих для отвода транспортирующего газа, для подачи твердой присадки наружу.

Как и в устройстве по фиг.1, сопло присадки 20 проходит через входное сопло 14, загрузочную воронку 15 и входной палец 16. Однако его подающий конец присоединен не к насосу, а проходит через трубопровод присадки 25 вверх к воронке 30, которая содержит твердую присадку 33 и подает ее под действием силы тяжести с поддержкой транспортирующим газом. С этой целью газопровод 31 идет в изображенном варианте выполнения сверху в воронку 30 и заканчивается у входа в трубопровод присадки 25 суженным участком 32, образующим капилляр.

При работе присадка доходит с помощью транспортирующего газа в качестве смеси газа с присадкой по трубопроводу присадки 25 и соплу присадки в центр фильтрующего кабеля 1, отдельные волокна которого захватывают присадку из потока газа и присадки в направлении транспортировки, а транспортирующий газ может выходить через отверстия 29 из входного пальца 16.

Присадка из твердого вещества может иметь крупность зерен приблизительно 10-400 mesh (ASTM E11-61 USA Standard), то есть иметь диаметр зерна приблизительно 40 m - 2 мм или быть волокнистой.

Как в примере варианта выполнения по фиг.1, скорость v₁ фильтрующего кабеля 1 во входном пальце 16 должна быть приблизительно в 1,2-2 раза больше скорости V₂, выходящей из узкого трубопровода смеси газа с присадкой.

В варианте выполнения по фиг.4а газопровод 31 проведен не сверху в воронку 30, а входит своим суженным участком 32 в колено трубопровода присадки 25, которое соединяет трубопровод присадки 25 с соплом присадки 20. Таким образом, требуется более короткий трубопровод газа по сравнению с вариантом выполнения по фиг.3.

В варианте выполнения по фиг.4b на воронке установлен дополнительный трубопровод 30, который всасывает присадку 33 из запасной емкости и подает в трубопровод присадки 25 и тем самым в сопло присадки 20.

Фиг.5 показывает еще один вариант выполнения, который изменен на участке воронки 30. При этом, как в варианте по фиг.3, газопровод 31 проведен сверху в воронку 30. Разумеется, суженный участок 32 выполнен под углом для того, чтобы обеспечить подачу твердой присадки к воронке 30 по середине или по центру.

Твердая присадка подается в данном варианте выполнения по качающемуся транспортеру 34 из воронки 35 по горизонтальному вибрационному трубопроводу 36. При этом качающийся транспортер 34 вызывает тот эффект, что склонная к склеиванию твердая присадка постоянно встряхивается и тем самым не склеивается на пути транспортировки к соплу присадки 20.

Фиг.6 показывает еще один вариант выполнения изобретения, в котором, как и в примере выполнения по фиг.1 и 3, фильтрующий кабель 1 проводится по паре направляющих валков 12, 23 через входное сопло 14 и загрузочную воронку 15 во входной палец 16, из которого он попадает в формовочную камеру 21, которую он покидает в виде фильтровального жгута 22 с прерывистыми порциями 28 твердой присадки 33. В данном варианте выполнения одинаковые детали также снабжены одинаковыми позициями. Таким образом, видно, что порции 28 твердой присадки подаются прерывисто по трубопроводу присадки 25 через входное сопло 14. Одновременно проходящий здесь для этого транспортирующий газ выходит опять же через отверстия 29 во входном пальце 16.

Разделение твердой присадки 33 на порции производится, например, таким образом, что твердая присадка выдается из воронки 30 на ремень с двойными зубцами 26. Ремень с двойными зубцами 26 проходит по первому зубчатому колесу 38 и по второму зубчатому колесу 39, причем на его нижней стороне находятся остальные первые зубья. Одно из двух зубчатых колес 38 или 39 снабжено непоказанным приводом. На верхней стороне ремня с двойными зубцами 26 предусмотрены также зубцы, образующие на нем между собой впадины 40, в которые падает присадка 33 и при вращении зубчатых колес 38 и 39 выводится из участка воронки 30 к трубопроводу присадки 25. Тем самым впадины 40 ремня с двойными зубцами 26 служат для разделения твердой присадки 33 на порции таким образом, что образуются порции 28 в соответствии с шириной ремня с двойными зубцами, которые посредством импульсов газа из впадин между зубцами 40 уводятся в трубопровод присадки 25, как это изображено на фиг.7. Для достижения этого ремень с двойными зубцами 26 на участке воронки 30 и по всей своей ширине снабжен оболочкой, которая сбоку образует закрытую камеру или канал.

Кроме того, на первом зубчатом колесе 38 установлен диск 37 с отверстиями, отверстия 41 которого расположены с промежутком от впадин 40 и которые запирают или освобождают подачу сжатого газа в газопровод 31 таким образом, что сжатый газ всегда подается синхронно с движением ремня с двойными зубцами 26 на впадины 40 между зубцами и тем самым может вдувать имеющиеся во впадинах 40 между зубцами на трубопроводе присадки порции 28 твердой присадки из соответствующей впадины 40 в трубопровод присадки 25.

Полученные таким или другим известным специалисту образом порции присадки 28, диаметр которых меньше диаметра фильтровального жгута 22, так что порции могут вмещаться в материал фильтровального жгута 22 и быть полностью окруженными им, направляются газом или другим пригодным для подачи порций 28 газом через трубопровод присадки 25 в загрузочную воронку 15. В качестве газа может использоваться, например, азот. При выходе из загрузочной воронки порции 28 впрыскиваются в фильтровальный жгут 22 таким образом, что они размещаются в фильтровальном жгуте по центру. Путем выбора скорости подачи порций присадки 28 можно простым способом установить промежуток между порциями 28 в фильтровальном жгуте 22, причем верхний предел для скорости подачи задан тогда, когда отдельные порции 28 в фильтровальном жгуте соприкасаются друг с другом в осевом направлении.