[发明专利]用于压缩碎茄芯的电压机

说明书

本发明的目的是一种用来压缩制造卷烟所使用的碎茄芯(cut filler)的电压机（electric press）。

碎茄芯可以在箱内贮存和运输，在这种情况下，通常将碎茄芯压缩至最大程度地利用箱的容积。对于碎茄芯的压缩，通常使用具有液压驱动或气动驱动的压机。高度压缩碎茄芯要求使用具有大工作冲程的致动器。液压压机确保低的运动速度，但具有工作液体污染产品的风险；而已知的使用气动致动器的压机设计解决方案要求高效的空气供应系统，对运动速度和活塞杆推力的控制要求复杂的控制系统。一种替代的解决方案是两次压缩，其中在第二次压缩之前，使用具有较短工作冲程的致动器进行额外的碎茄芯供给。

从公开文本US4,572,065得知一种由液压致动器驱动的压机，其中压缩元件是具有矩形形状的重金属板。压缩以两个阶段进行，其中空气从压缩室中吸出，而作为压缩元件的板应该是辅助对碎茄芯的压制。在压缩之后，一捆(bale)烟草或碎茄芯被拉出压缩室。

另一方面，从公开文本DE3405182得知一种解决方案，其中直接在贮存或运输碎茄芯的箱内压制碎茄芯。加料漏斗（charging hopper）的底部被插入该箱中，且将在碎茄芯的压缩之后移除该加料漏斗。加料漏斗插入该箱中的部分设有空气移除系统。

从公开文本WO2005/013732得知一种碎茄芯压机，该碎茄芯压机设有由四根链条驱动的平坦的实心板，在该板的角部处具有用于施加压力的特殊结构。

另一方面，公开文本US3,782,275公开了一种用于形成干草捆的压机的压缩元件的轻量化设计。该压缩元件由形成公共压缩表面的多个元件组成。

鉴于制造者希望压制过程尽可能短，所以压缩元件至碎茄芯的运动应当以高速进行，但是在运动的最后阶段应当降低速度，以免造成灰尘的升起。在采用非透孔式(non-openwork)压缩元件但不降低这些元件的运动速度的已知解决方案中，灰尘升起的效应是由如下事实造成的：来自压缩元件下方的空气以相当大的速度被挤压穿过所述压缩元件周围的狭缝，所述狭缝是由该压缩元件和该压缩室的壁或该箱的壁形成的。

此外，当压缩碎茄芯时，必须处理碎茄芯对箱的侧壁的影响（会导致壁的凸出）。对于在压缩之前不均匀填充碎茄芯的情形，所述箱的壁的伸展效果尤其明显。

当压缩碎茄芯并减少碎茄芯的层时，有必要通过压缩元件在碎茄芯上施加越来越大的压缩力。当施加恒定压力时，由于使烟草纤维永久变形所需的时间而导致压缩过程变得较长。

本发明解决的一个问题是压缩元件的动力特性的优化，压缩参数的优化，以及同时消除箱的凸出壁的影响。

本发明的实质是一种用于压缩烟草碎茄芯的压机，该压机设有至少一个电马达和一个控制单元，所述控制单元借助于一个驱动机构(drive train)来驱动一个可移动的压缩元件。根据本发明，该压机所设有的压缩元件具有透孔式的设计，且该压缩元件被驱动同时保持可控制的扭矩。

根据本发明的一种压机，其特征在于，所述压机的电马达是同步马达。

根据本发明的一种压机，其特征在于，所述压缩元件被驱动同时保持所述马达的恒定驱动扭矩。

根据本发明的一种压机，其特征在于，所述驱动机构包括驱动链。

根据本发明的一种压机，其特征在于，所述压缩元件所具有的形状是一个带横杆的框架的形状。

根据本发明的一种压机，其特征在于，所述压缩元件的尺寸明显小于烟草块（tobacco mass）压缩室的横截面。

根据本发明的技术方案使得该压缩元件能够在开始压缩之前快速运动，优化对压缩元件的压缩力的控制，以及快速撤回该压缩元件。该压缩元件的结构保证在箱中进行压缩时箱不变形。

本发明的目的在附图中的优选实施方案中示出，在附图中：

图1示出压机的动力图（kinetic diagram）；

图2示出了第一实施方案中的压缩元件；

图3示出了箱的俯视图，其中在箱的内侧坐落有一个压缩元件；

图4示出了第二实施方案中的压缩元件；

图5示出了第三实施方案中的压缩元件；

图6和图7示出了由气动致动器驱动的压机以及根据本发明的压机的性能特性。