卷烟机在线多路打孔通风工艺, 水松纸或者卷烟纸打孔应用在滤嘴卷烟通风 New development

9 views

Skip to first unread message

wernado

unread,

May 16, 2009, 10:48:49 AM5/16/09

to nano-micro-optics-laser-technology

New development
卷烟机在线多路打孔通风工艺
Multiple online ventilation at cigarette making machines – OESP-1
水松纸或者卷烟纸打孔应用在滤嘴卷烟通风
Perforation of tipping or cigarette paper webs for filter cigarette
ventilation
大部分卷烟产品的通风
Ventilation of mass products

静电打孔技术在无过滤嘴，自卷烟或者过滤嘴卷烟上产生定向的和导向的空气回路即Lindstroem原理，这种通风技术已经应用超过30年了。对一些无
过滤嘴，自卷烟的包装纸（卷烟纸）和大部分过滤嘴卷烟的水松纸的离线静电打孔，孔道宽2.0–6.0mm,或者利用具有低/高流量，开放性的SLAB含
碳气体或者二极管激光器在线/离线打孔，他们的目的都是为了减少卷烟中有害物质如尼古丁和烟碱的含量，已达到法规许可值的范围。当然，控制卷烟通风度水
平的影响就能成为可能。

IPM- 国际打孔管理公司-在线静电打孔技术和专利EP0460369, DE4018209的持有人，它的技术能够在卷烟生产过程中对卷烟纸和水松
纸上打孔，从而降低无滤嘴卷烟的尼古丁/烟碱的含量水平。静电在线多重打孔工艺OESP-1在卷烟生产过程中对打孔设备/控制系统进行高度整合，使得卷
烟纸/水松纸通风成为可能。

http://www.freepatentsonline.com/EP0460369.html

本专利描述的是在考虑到打孔周期和纸幅运行速度，在卷烟纸上产生电火花腐蚀打孔的基本操作方法和设备，即至少两对电极条同时在每边打孔两次，以达到相应
的打孔强度。特别是至少四对电极条(I to IV)对卷烟纸纸幅(10)打孔的操作。卷烟纸在卷烟机纵向上运行，烟支圆周宽度的纸幅正向上搭接。打孔
工艺就在纸幅运动的横向上执行，也就是说，在烟支圆周上产生精确的打孔区域。当四对电极条工作时，每对电极条位置相应的被安装在每支卷烟长度一半
(a, b, c)的距离的方向上。第一和第三对电极条同时放电打孔。当先前被打过孔的部分运行了半支烟长度的距离时，距离控制单元使第二和第四对电极
条也同时放电打孔。这样，每个打孔部分都经过四次打孔，纸幅的运行速度，取决于每对电极条的同时放电的间距（一支烟的长度）而不是每对电极条的间距（半
支烟的长度）。这种打孔方式提供了统一，强度一致，非常强力的打孔，并且能够使打过孔的卷烟纸持续地供应卷烟机在卷烟纸纵向上（纸幅运行方向）做接下来
的工序。

为了满足巨大的静电打孔需求，IPM公司研发了具有专利权的、新的静电打孔回路。这种打孔回路工作在具有电火花屏蔽箱，配合氧化铁变压器上的功率脉冲转
化器（1到15微秒）IGBT, MOSFET or HVFET，高峰值达到300Amps,基础频率达到200KHz，产生特殊高压峰值打孔。

卷烟制造的优势
打孔单元的微小及全口径，直接的机械整合，功能接口连接和可接受的EMI水平，在高速自动的卷烟机上，完全符合高效率可控通风等级的国际水准。

强大的双IGBT电子诸元和多重静电打孔在纸幅上打孔，这里指的是在每支烟的圆周上打孔。即使在达到12,000支/分钟的高速卷烟机如MAX-
S, MARK9, Protos80上产生的问题很少。

透气度范围50到600C.U.
孔密度范围25到300个/平方厘米
孔道宽2.0–6.0 毫米
打孔区域与烟支长度比可达到1:20
孔的尺寸30到80微米
卷烟通风度提高至70%

生产和卷烟产品的优势

打孔单元紧凑的全口径，直接的机械整合，功能接口连接和可接受的EMI水平，在高速自动的卷烟机上，完全符合EN 和NEC高效率可控通风等级的国际水
准。
对所需的打孔，产品参数由计算机操作保存和控制。例如每个卷烟品牌的打孔孔道，区域等等几何和同步位置，孔密度，打孔区域宽度和分布，打孔形状和透气度
范围。
每支无滤嘴卷烟的全范围打孔是可能的。
因此，在无滤嘴的卷烟纸上，或者滤嘴卷烟的水松纸上，进行单一的，多重的，不同形状的打孔也是可能的。
在卷烟机上的计算机PLC控制系统将所有的参数设置显示在图形界面上。
在打孔过程中，每个卷烟品牌的打孔区域，位置和透气度非常有弹性也是也控制的。
通过卷烟的通风度水平依靠打孔系统的设计和透气度分布，以及在线反馈，能很精确的固定下来。例如，无滤嘴卷烟，它的打孔能够覆盖整个烟支长度和烟周
上。

系统性价比及投资

相比较在线激光宏观、微观打孔工艺，静电打孔工艺OESP-1具有很高的性价比，低投资和低运行成本。具有有专利权的，强大的双高频率转换器诸元和多
重静电打孔在纸幅上打孔，这里指的是在每支烟的圆周上打孔。即使在达到12,000支/分钟的高速卷烟机产生的问题也很少。

在线透气度控制系统OPSS-1持续监测透气性能，这样具有艺术性的技术能够获得内循环反馈，从而保持打孔单元性能，即透气度的稳定。

结论
在线微型打孔工艺能应用于大部分的卷烟产品，也能够被整合进在像包装袋，包装纸制造的整个生产线系统里

此项工艺的应用新领域，在特殊形状的新产品很容易做到。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IPM-具有专利权的高速转化器DE102004001327

Pos. A 激光源和IPM具有专利权的8个光学孔道的转换器
8个激光孔道10.6um, CO2,开放性激光，M<0.9,例如Coherent ULR-300, 300W Synrad, PRC
4个激光孔道10.6um, CO2,开放性激光，M<0.9,例如Coherent ULR-300, 300W Synrad, PRC
激光源尺寸：1100*200*200 mm，水冷
45度转向镜输出
IPM多路激光素转向器
中心两个旋转的分光镜和速度达到1200rpm/sec.高速电机
直径400mm，高度200mm
8道光束输出，一对特别的中空光纤，每根长1000-3000mm.

Pos. B 放卷部分和打孔头
水松纸幅宽48到64mm.
8个打孔头，每边4个
每条光束输出来自中空光纤和自动对焦
每个自动对焦头直径大约25mm
纸幅垂直距离大约50mm
8条光束所需的打孔部分长度大约是200mm
打孔部分所需的宽度-水松纸宽+每边40mm

Pos. C 8道激光打孔的水松纸带
10,000支每分钟，水松纸走纸速度达到135米/分钟
水松纸的每边有四条激光打孔
每厘米能够达到8个孔，一个孔的透气度14C.U.
8 h/cm*14 C.U./h*4*2cm (Coresta) = 总计900 C.U
双排或者多排的通风度达到10-80%的提升
8h/cm*8 holes/rows*135 m/min = 总计14440 holes/s

更多信息请索要

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

光学在线透气度扫描系统专利 DE10251610
应用于静电和激光打孔机，或者其他纸张
幅宽：300mm ~ 1600 mm
透气度范围：80 C.U. ~5000 C.U.
对静电打孔每一条孔道的全反馈
光学透气度控制的运行原理
静电和激光打孔机在幅宽达到2000 mm，生产时速度达到600 m/min的打孔幅型材料打孔，对孔的透气度是很难控制的，因为象幅型材料的间隙，
挤压，折叠，灰尘以及流动的污垢都会对系统产生影响，造成透气度控制的困难。
这些困难被固定的装置克服了，即光学在线透气度检测系统。
透气度范围在：80 C.U. ~5,000 C.U
OPSS-1 透气度扫描系统的多单元传感器包括一个精确的线激光，一个颜色传感器和一个内部控制单元，用于扫描打孔区域并且测量。它控制卷形或者盘形
材质的形状，并能与存在的测量材质重量，厚度，成分的扫描单元机械连接。

当两套不同的传感器在盘纸和宽纸幅做横向运动时，能够实时收集打孔位置和透气度的数据，并且在激光/静电打孔机的在线测量程序和他们的设备上显示出
来。
测量系统横向运动穿越纸幅时，线激光检测单一孔，孔群和打孔区域的质量和位置。同时，光发射单元检测透气度范围和进行积分运算。
所以，OPSS-1 透气度扫描系统能实时，直接将数据反馈到打孔系统进行补偿，使得能够实现生产不需要停机和产品质量的可控。
概述
光学在线透气度控制系统是由包括一个精确的线激光，一个颜色传感器和一个内部控制单元组成两个不同的传感器穿越纸幅时，进行实时位置和透气度控制和检测
的。
对离线激光/静电打孔机来说，大批量不停机的生产是能够做到从幅宽300~1600mm,透气度范围从80~5，000CU，并且直接把数据反馈到每一
条孔道，自动生产控制的。整个OPSS-1系统能够使激光或者静电打孔机的生产在质量和数量上符合ISO认证要求。

光学在线透气度扫描系统专利：DE10251610
应用于静电和激光打孔机，或者其他纸张
幅宽：300mm ~ 1600mm
透气度范围：80 C.U. ~ 5000 C.U.
对静电打孔每一条孔道的全反馈

光学透气度控制的运行原理
静电和激光打孔机在幅宽达到2000 mm，生产时速度达到600 m/min的打孔幅型材料打孔，对孔的透气度是很难控制的，因为象幅型材料的间隙，
挤压，折叠，灰尘以及流动的污垢都会对系统产生影响，造成透气度控制的困难。
这些困难被固定的装置克服了，即光学在线透气度检测系统。

透气度范围在：80 C.U. ~ 5,000 C.U.
OPSS-1 透气度扫描系统的应用
OPSS-1 透气度扫描系统的多单元传感器包括一个精确的线激光，一个颜色传感器和一个内部控制单元，用于扫描打孔区域并且测量。它控制卷形或者盘形
材质的形状，并能与已有的测量材质重量，厚度，成分的扫描单元机械连接。当两套不同的传感器在盘纸和宽纸幅做横向运动时，能够实时收集打孔位置和透气度
的数据，并且在激光/静电打孔机的在线测量程序和他们的设备上显示出来。

测量系统横向运动穿越纸幅时，线激光检测单一孔，孔群和打孔区域的质量和位置。同时，光发射单元检测透气度范围和进行积分运算。
所以，OPSS-1 透气度扫描系统能实时，直接将数据反馈到打孔系统进行补偿，使得能够实现生产不需要停机和产品质量的可控。

概述
光学在线透气度控制系统是由包括一个精确的线激光，一个颜色传感器和一个内部控制单元组成两个不同的传感器穿越纸幅时，进行实时位置和透气度控制和检测
的。
对离线激光/静电打孔机来说，大批量不停机的生产是能够做到从幅宽300~1600mm,透气度范围从80~5,000CU，并且直接把数据反馈到每一
条孔道，自动生产控制的。整个OPSS-1系统能够使激光或者静电打孔机的生产在质量和数量上符合ISO认证要求。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Outstanding Micro Cluster Patent Production Technologies

MLL-1 anti piracy micro laser treatment, line perforation real
alternative for galvanometer scanner, cluster micro technology for
hole pattern, perforation design, waves, zigzag or packages lines,
cryptograms, company logos, holograms, anti counterfeiting, security
paper, safety, bank note, metal sticker, printing, laminating,
coating, fruit, food, bread, vegetable, agriculture covering, credit
cards, transparent films, holographic paper, cigarette, tipping,
filter, aluminum foil, shrinkable film, tear tapes, labels,
cardboards, bar or matrix codes, marking, scribing, jewelry,
automotive, pharmacy, golf, smoking, chemical or medical product,
electronics part, indicators, porosity contours or profiles,
embossing, bioengineering, membrane, filtration, focus, holographic,
hinge-lid, pack, hole, porous, hole, line, micron. Patent pending
DE102004012081.

LPM-1 micro laser cluster perforation or other material treatment at
wide web, large area, surface or whole material cluster treatment,
cutting, welding, drilling, ablation, cleaning, melding, high power
dual rotation laser beam splitter, twin multiplexer level, 2/4 KW
optical input, flexible hollow fibers, 200 output channels, Co2,
Carbon, Yag, Excimer, UV, emission. Material treatment and robotic
handling for stainless steel, ceramic, aluminum, wafer, gold, glass,
silver, brass, copper, wafer, silicon, titanium, diamonds, jewelry,
silicon, solar, panel, photovoltaic, micromachining, slitting,
rewinding, refining machines or stand along systems. Patent grant
DE102004001327.

Nano Micro perforation or other material surface treatment,
electrostatic cluster perforation for cigarette, tipping, filter,
packaging, plug wrap, craft, cement sack, bag, fine and other paper,
silicon or other coatings, certain plastic films, laminates, porosity
from 80 up to 2500 C.U., from 20 down to 6 Gurley, hole sizes from 50
nm up to 100 microns, hole densities from 80-260 h/cm2, zone widths
from 2.0-6.0 mm, up to 16,000,000 holes per Second, web speeds up to
500 m/min, web widths up to 2000 mm. Patent grant DE10328937.

Twin AC/AC, AC/DC frequency shift converter high power, high
frequency, high voltage, ultra short mega peak current, electro static
nano or micro cluster perforation, ignition, sparking, arc, cigarette,
tipping, filter, fine, packaging, paper, plug-wrap, sack, bag, Kraft,
food, plastic film, foil, textile, fabrics or other products,
switching converter, compressor, emergency, train, ship or vessel
power supply, generator, fuel cell, upward, downward, frequency shift
switching unit, stabilizer, soft starter, vector, phase, inverter,
servo system, motion, stepping, spindle, CNC, machine, asynchronous,
standard, motor, torque, automation, remote, gas, slab, laser, diode,
stack, fiber, beam, material, hybrid, plug-in, car, battery, lithium,
Ion, renewable, energy, wind, solar, panel, technology, recycling,
medical equipment, membrane filtration, robotic, photovoltaic,
industrial automation, drives, IGBT, MOSFET, FRETFET, HVFET, tube, rf,
hv. Patent grant DE10328937.

Optical online OPSS-1 porosity vision scanning control system
permeability cluster control for electrostatic or laser micro
perforation machines, multiple color sensor head, spectral intensity,
DSP, FPGA, CCD, line, precise, laser, position, material finger print
detection, VIS wave length, opacity, defects, inspection, image
control, scanner systems, process software, line, camera, vision
control, filter, tipping, cigarette, book, packaging, magazine, bible,
wall, Kraft, paper, carton, coffee, tea, food, co-extrusion foils,
films, agriculture, cement, domestic or other moving fabrics or web
material. Patent pending DE10251610. China patent grant 200310104764.

Optical dynes or surface tension control ODSTM-1 at fast moving
substrate, plastic, film, foil, tear tape, laminate, co-extrusion,
BOPP, LLDPE, PE, PP, PVC, MOV, MOH, FEP, PET, OPP, PTFE, MPET, online,
spectral, extinction, monolithic, sensor, analyzing, measurement, wave
length, Raman, stray, beaming, water drop, angle, inspection, corona,
plasma jet, laser, IR, NIR, scanning, wobbling, stray light,
spectrometer. Previous patent application DE19543289.

----------------------------------------------------------------------

Patent references
http://www.wikipatents.com/gb/2149092.html
http://www.wikipatents.com/de/3332886.html
http://www.wikipatents.com/de/2918283.html
http://www.freepatentsonline.com/EP0460369.html
http://www.freepatentsonline.com/7224447.html
http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=EP&NR=0460369&KC=&FT=E
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=163
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=213
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=155
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=156
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=214
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=157
https://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&id=158

Honorary China Yunnan Government http://bfe.yxrs.gov.cn/article.asp?id=2005092011030968
Tobacco China http://www.tobaccochina.com/news/data/20038/c815083548.htm
http://tobaccoreportermagazine.com/china/2004/Dec04China/Industry%20Briefs%201204.htm

更多信息请联系
IPM- International Perforation Management 国际工程管理公司
high-tech engineering – China – Germany - Thailand
Mr. Werner Grosse 威尔那.克罗瑟先生
传真 tel/fax: 0049-3212-5097465
网址：http://www.microperforation.com
网站 : http://www.microperforation.com.cn
网站 : http://www.deguodaguan.com/ipm/
网站 : http://www.dk3qv.de