Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Fremdkörpern (51) aus einem Tabakstrom, wobei der Tabakstrom im Bereich einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) gefördert wird und Fremdkörper (51) im Tabakstrom mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) erkannt werden. Das Verfahren wird dadurch weitergebildet, dass im Bereich einer Umlenkführung (65) für den Tabakstrom der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern (51) belasteten Tabakstromabschnitte mittels einer, insbesondere mechanisch arbeitenden, Schleuseneinrichtung (70) wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt werden, wobei der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belasteten Tabakstromabschnitte nicht umgelenkt werden.
Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Abscheidung von Fremdkörpern (51) aus einem Tabakstrom mit einer Zuförderleitung (60) für den Tabakstrom und einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) in der Zuförderleitung (60) zur Erkennung von Fremdkörpern (51) im Tabakstrom. Gemäß der Erfindung ist stromabwärts im Bereich einer Umlenkführung (65) der Zuförderleitung (60) eine, insbesondere mechanisch arbeitende, Schleuseneinrichtung (70), vorzugsweise quer zur Förderrichtung des Tabakstroms, vorgesehen, wobei im Bereich der Umlenkführung (65) der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern (51) belasteten Tabakstromabschnitte mittels der Schleuseneinrichtung (70) wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom ohne Umlenkung leitbar oder entfernbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom, wobei der Tabakstrom im Bereich einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung gefördert wird und mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung Fremdkörper im Tabakstrom erkannt werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom mit einer Zuförderleitung für den Tabakstrom und einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung in der Zuförderleitung zur Erkennung von Fremdkörpern im Tabakstrom.

[0002] Eine Vorrichtung zur Fremdkörperabscheidung aus einem Tabakstrom ist beispielsweise aus US 6,332,543 B1 der Patentanmelderin bekannt. In der bekannten Vorrichtung wird mittels Förderern; insbesondere einer Förderrinne und Förderbändern, ein Tabakstrom in den Bereich einer optischen Fremdkörpererkennungsvorrichtung gebracht. Wenn Fremdkörper im Tabakstrom mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung erkannt werden, werden die Fremdkörper aus dem Tabakstrom mittels Druckluft quer zur Förderrichtung des Tabakstroms abgeschieden.

[0003] Ferner ist aus EP-B-0 479 549 eine Vorrichtung zum Sichten von entrippten Tabakblättern bekannt.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom zu verbessern.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom, wobei der Tabakstrom im Bereich einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung gefördert wird und Fremdkörper im Tabakstrom mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung erkannt werden, das dadurch weitergebildet wird, dass im Bereich einer Umlenkführung für den Tabakstrom der mit Fremdkörpern belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belastete Tabakstromabschnitte mittels einer, insbesondere mechanisch arbeitenden, Schleuseneinrichtung wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt werden, wobei der mit Fremdkörpern belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belasteten Tabakstromabschnitte nicht umgelenkt werden.

[0006] Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die störenden und unerwünschten Fremdkörper aus einem angelieferten Tabakstrom gezielt auszuschleusen, während gleichzeitig die fremdkörperfreien Tabakstromabschnitte von der Umlenkführung umgelenkt und in einer nachfolgenden Abförderleitung weitertransportiert werden. Die Tabakstromabschnitte mit unerwünschten Fremdkörpern werden selektiv aus dem Tabakstrom ohne Umlenkung entfernt, d.h., sie fliegen im Wesentlichen infolge der Fliehkraft bzw. der translatorischen Bewegung geradeaus, während die fremdkörperfreien Abschnitte umgelenkt werden.

[0007] Im Rahmen der Erfindung bedeutet der Begriff Tabak insbesondere Schnitttabak, Tabakblätter, Tabakstrips, Blatttabak oder auch Nelken. Fremdkörper im Tabakstrom werden aufgrund wenigstens einer Eigenschaft erkannt, wie zum Beispiel Helligkeit, Farbe, Feuchte oder Dielektrizität. Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine hohe Ausscheidungsrate von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom erzielt und gleichzeitig eine hohe Güte des zur Weiterverarbeitung an anderen Maschinen gewonnenen Tabakguts erreicht.

[0008] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden der mit Fremdkörpern belastete Tabakstrom und/oder die belasteten Tabakstromabschnitte mittels mehrerer Schleusenelemente der Schleuseneinrichtung wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt.

[0009] Wenn die Schleusenelemente unabhängig voneinander und/oder in Abhängigkeit der Anwesenheit von Fremdkörpern im Tabakstrom und/oder in den Tabakstromabschnitten betätigt werden, werden gezielt nur die Tabakstromabschnitte aus einem Tabakstrom ausgeschieden oder ausgesondert, bei denen Fremdkörper festgestellt worden sind.

[0010] Um eine zuverlässige Separation der Fremdkörper im Tabakstrom mittels der Schleuseneinrichtung zu erreichen, werden der mit Fremdkörpern belastete Tabakstrom und/oder die belasteten Tabakstromabschnitte anhand der Ergebnisse der Fremdkörpererkennungsvorrichtung stromabwärts wenigstens teilweise aus einer Zuförderleitung geleitet bzw. ausgeschleust.

[0011] Gemäß der Erfindung ist es somit möglich, den von Fremdkörpern freien Tabakstrom umzulenken bzw. nach entsprechender Erkennung die Fremdkörper in einem Tabakstrom mittels der Schleuseneinrichtung bzw. der einzelnen Schleusenelemente aus der Zuförderleitung auszuschleusen. Insbesondere ist es möglich, vorbestimmte Bereiche bzw. Abschnitte des Tabakstroms, in denen ein Fremdkörper festgestellt worden ist, auszuschleusen, während die von Fremdkörpern freien Bereiche des Tabakstroms bzw. Tabakstromabschnitte umgelenkt werden und in der Zuförderleitung weiterhin gefördert werden. Auf diese Art wird der fremdkörperhaltige Tabakstromabschnitt, in dem ein Fremdkörper mittransportiert wird, selektiv aus der Zuförderleitung abgeführt, so dass in der Zuförderleitung nach der Umlenkung bzw. der Umlenkführung im Wesentlichen der fremdkörperfreie Teil des gesamten Tabakstroms transportiert wird.

[0012] Weiterhin werden dementsprechend die von Fremdkörpern freien Tabakstromabschnitte des Tabakstroms im Bereich der Umlenkführung umgelenkt.

[0013] Des Weiteren wird eine sehr effektive Förderung des Tabakstroms erreicht, wenn der zugeförderte Tabak wenigstens im Bereich der Fremdkörpererkennungsvorrichtung pneumatisch mit Druckluft und/oder Saugluft gefördert wird. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit des Tabakstroms zwischen 2 m/s und 30 m/s, insbesondere zwischen 17 m/s und 25 m/s.

[0014] Insbesondere werden konstante Strömungsverhältnisse im Wesentlichen erreicht, wenn der zugeförderte Tabakstrom wenigstens im Bereich der Fremdkörpererkennungsvorrichtung und der abgeförderte Tabakstrom mit der gleichen oder annähernd gleichen Fördergeschwindigkeit gefördert werden.

[0015] Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zur Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom mit einer Zuförderleitung für den Tabakstrom und einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung in der Zuförderleitung zur Erkennung von Fremdkörpern im Tabakstrom, die dadurch weitergebildet wird, dass stromabwärts im Bereich einer Umlenkführung der Zuförderleitung eine, insbesondere mechanisch arbeitende, Schleuseneinrichtung, vorzugsweise quer zur Förderrichtung des Tabakstroms, vorgesehen ist, wobei im Bereich der Umlenkführung der mit Fremdkörpern belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belasteten Tabakstromabschnitte mittels der Schleuseneinrichtung wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom ohne Umlenkung leitbar oder entfernbar sind. Der fremdkörperfreie Tabakstrom bzw. die fremdkörperfreien Tabakstromschnitte werden umgelenkt, während der belastete Tabakstrom bzw. die belasteten Tabakstromabschnitte infolge der Fliehkraft bzw. der translatorischen Bewegung der Teilchen in diesen Abschnitten aus dem zugeförderten Tabakstrom ausgesondert werden.

[0016] Zur abschnittsweisen bzw. selektiven Entfernung von Fremdkörpern aus dem Tabakstrom weist die Schleuseneinrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung mehrere Schleusenelemente auf, so dass der Tabakstrom bzw. die Tabakstromabschnitte mit Fremdkörpern gezielt aus dem Produktions- oder Förderprozess ausgeschleust bzw. entfernt werden.

[0017] Vorzugsweise sind die Schleusenelemente unabhängig voneinander und/oder in Abhängigkeit der Anwesenheit von Fremdkörpern im Tabakstrom und/oder in den Tabakstromabschnitten betätigbar. Damit wird eine selektive Abscheidung bzw. Separation von Fremdkörpern aus dem Tabakstrom erzielt.

[0018] Außerdem wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Schleusenelemente jeweils mittels eines Antriebs betätigbar sind.

[0019] Insbesondere sind mehrere Schleusenelemente nebeneinander in einer Reihe angeordnet, so dass sich eine einfache Ausbildung der Schleuseneinrichtung ergibt.

[0020] Die Schleuseneinrichtung weist mehrere Schleusenelemente aufweist, um wechselweise einen zugeförderten, mit Fremdkörpern belasteten Tabakstrom wenigstens teilweise auszuschleusen und/oder den fremdkörperfreien Tabakstrom in der Zuförderleitung umzuleiten.

[0021] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die Schleusenelemente als Klappen ausgebildet.

[0022] Des Weiteren ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung günstig, wenn wenigstens der Tabakstrom und/oder die Tabakstromabschnitte wenigstens teilweise anhand der Ergebnisse der Fremdkörpererkennungsvorrichtung aus der Zuförderleitung leitbar sind. Stromabwärts ist nach der Fremdkörpererkennungsvorrichtung eine Umlenkführung für den Tabakstrom vorgesehen, so dass der Tabakstrom und/oder die Tabakstromabschnitte mit Fremdkörpern durch das Öffnen der Schleusenelemente nicht umgelenkt werden und aufgrund der translatorischen Bewegung oder der Fliehkraft der Tabakteilchen sowie der Fremdkörper aus der Zuförderleitung fliegen bzw. ausgetragen werden und gegebenenfalls abgefördert werden.

[0023] Ferner sind zur pneumatischen Förderung des Tabakstroms in der Zuförderleitung eine Druckluftquelle und/oder eine Saugluftquelle vorgesehen.

[0024] Günstige Strömungsverhältnisse zur Abscheidung von Fremdkörpern aus dem Tabakstrom werden erreicht, wenn die Fördergeschwindigkeit des Tabakstroms in der Zuförderleitung im Wesentlichen der Fördergeschwindigkeit des Tabakstroms im Förderleitungsabschnitt nach der Umlenkführung entspricht.

[0025] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im Übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Abscheiden von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom im Querschnitt.

[0026] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Abscheiden von Fremdkörpern aus einem pneumatisch geförderten Tabakstrom. Nachdem über einen hier nicht dargestellten Sichter mit einer Luftschleuse Tabak in den Sichter eingebracht worden ist, wird mittels einer daran angeschlossenen Zuförderleitung 60 und einer hier nicht dargestellten Druckluftquelle ein Überdruck erzeugt, so dass in der Zuförderleitung 60 ein Tabakstrom entsteht. Der Tabakstrom wird in der Zuförderleitung 60 eingangsseitig geradlinig gefördert und an einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung 15 vorbei transportiert. Nach Durchlaufen der Fremdkörpererkennungsvorrichtung 15 wird der Tabakstrom durch Saugluft in einem geraden Förderabschnitt der Zuförderleitung 60 weiter transportiert. Im Anschluss an den geraden Abschnitt ist die Zuförderleitung 60 mit einem Bogenabschnitt 65 versehen, so dass nach Durchlaufen des Bogenabschnitts 65 der Tabakstrom weitergefördert wird.

[0027] Im horizontalen Abschnitt der Zuförderleitung 60 wird der mit feinen Strichen angedeutete Tabakstrom über die gesamte Breite quer zur Förderrichtung des Tabakstroms mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung 15 geprüft, ob ein Fremdköper im geförderten Tabakstrom enthalten ist und mitgefördert wird. Unter Ausnutzung physikalischer Verfahren ist es möglich, z.B. auf optische Weise (Laser, CCD-Kamera) einen Fremdkörper 51 im Tabakstrom zu erkennen.

[0028] Im Anschluss wird der Tabakstrom zum Bogenabschnitt 65 weitergeleitet. Der Bogenabschnitt 65 hat die Funktion einer Umlenkführung für den Tabakstrom, so dass der horizontal geförderte Tabakstrom umgelenkt wird und im anschließenden Abschnitt weitergeleitet wird. Im Bogenabschnitt 65 ist auf der äußeren Seite des Bogenabschnitts 65 eine Schleuseneinrichtung 70 ausgebildet. Die Schleuseneinrichtung 70 besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Schleusenklappen 72.1, 72.2, 72.3 und 72.4.

[0029] In Fig. 1 ist schematisch gezeigt, dass die Schleusenklappe 72.1 mit einem Aktuator 74.1 als Antrieb verbunden ist. Mittels des Aktuators 74.1, der mit der Fremdkörperkennungsvorrichtung 15 verbunden ist, wird die Schleusenklappe 72.1 in Abhängigkeit der Messergebnisse der Fremdkörpererkennungsvorrichtung 15 gesteuert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde von der Einzeichnung weiterer Aktuatoren für die Schleusenklappen 72.2 bis 72.4 abgesehen.

[0030] Ferner ist in Fig. 1 ist am Rande des Tabakstroms ein Fremdkörper 51 eingezeichnet. Der Fremdkörper 51 wird nach seiner Erkennung zusammen mit den ihn umgebenden Tabakteilchen zum Bogenabschnitt 65 weitergefördert. Aufgrund der konstanten Strömungsverhältnisse in der Zuförderleitung 60 wird die Flugzeit des Fremdkörpers 51 bis zur Schleuseneinrichtung 70 bzw. zum Bogenabschnitt 65 ermittelt. In Abhängigkeit der ermittelten Flugdauer wird die äußere Schleusenklappe 72.4 geöffnet, so dass der Fremdkörper 51 aufgrund der Fliehkraft geradeaus fliegt und nicht im Bogenabschnitt 65 umgelenkt wird. Anschließend wird die betätigte Schleusenklappe 72.4 zurückgeklappt, so dass in diesem Abschnitt des Tabakstroms wieder fremdkörperfreier Tabak in den senkrechten Förderabschnitt gelangt.

[0031] Aufgrund der ortsaufgelösten Erkennung der Fremdkörperteilchen im Tabakstrom werden die Schleusenklappen 72.1 bis 72.4 entsprechend betätigt, so dass aus dem angelieferten Tabakstrom der Anteil des Tabakstroms bzw. ein vorbestimmter Tabakstromabschnitt mit den erkannten Fremdkörpern ausgeschleust wird. Die anderen Tabakstromabschnitte ohne Fremdkörper werden aufgrund der Schließstellung der Schleusenklappen umgelenkt und weitergeleitet. Die Schleusenklappen 72.1 bis 72.4 werden in Abhängigkeit der Messergebnisse der Fremdkörpererkennungsvorrichtung 15 bewegt. Hierzu sind die Schleusenklappen 72.1 bis 72.4 mit jeweils eigenen separaten Antrieben versehen. Als Antriebe eignen sich insbesondere pneumatische sowie elektromagnetische Antriebe.

Bezugszeichenliste

[0032] 

15

Fremdkörpererkennungsvorrichtung

51

Fremdkörper

60

Zuförderleitung

65

Bogenabschnitt

70

Schleuseneinrichtung

72.1-72.4

Schleusenklappen

74.1

Aktuator

Ansprüche

1. Verfahren zur Abscheidung von Fremdkörpern (51) aus einem Tabakstrom, wobei der Tabakstrom im Bereich einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) gefördert wird und Fremdkörper (51) im Tabakstrom mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) erkannt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Umlenkführung (65) für den Tabakstrom der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern (51) belasteten Tabakstromabschnitte mittels einer, insbesondere mechanisch arbeitenden, Schleuseneinrichtung (70) wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt werden, wobei der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern (51) belasteten Tabakstromabschnitte nicht umgelenkt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die belasteten Tabakstromabschnitte mittels mehrerer Schleusenelemente (72.1 - 72.4) der Schleuseneinrichtung (70) wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenelemente (72.1 - 72.4) unabhängig voneinander und/oder in Abhängigkeit der Anwesenheit von Fremdkörpern (51) im Tabakstrom und/oder in den Tabakstromabschnitten betätigt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern (51) belasteten Tabakstromabschnitte anhand der Ergebnisse der Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) stromabwärts wenigstens teilweise aus einer Zuförderleitung (60) geleitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von Fremdkörpern (51) freien Tabakstromabschnitte des Tabakstroms im Bereich der Umlenkführung (65) umgelenkt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zugeförderte Tabakstrom wenigstens im Bereich der Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) pneumatisch gefördert wird.

7. Einrichtung zur Abscheidung von Fremdkörpern aus einem Tabakstrom mit einer Zuförderleitung (60) für den Tabakstrom und einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) in der Zuförderleitung (60) zur Erkennung von Fremdkörpern (51) im Tabakstrom, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts im Bereich einer Umlenkführung (65) der Zuförderleitung (60) eine, insbesondere mechanisch arbeitende, Schleuseneinrichtung (70), vorzugsweise quer zur Förderrichtung des Tabakstroms, vorgesehen ist, wobei im Bereich der Umlenkführung (65) der mit Fremdkörpern (51) belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern (51) belasteten Tabakstromabschnitte mittels der Schleuseneinrichtung (70) wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom ohne Umlenkung leitbar oder entfernbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuseneinrichtung (70) mehrere Schleusenelemente (72.1 - 72.4) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenelemente (72.1 - 72.4) unabhängig voneinander und/oder in Abhängigkeit der Anwesenheit von Fremdkörpern (51) im Tabakstrom und/oder in den Tabakstromabschnitten betätigbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenelemente (72.1 - 72.4) jeweils mittels eines Antriebs (74.1) betätigbar sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schleusenelemente (72.1 - 72.4) nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenelemente (72.1 - 72.4) als Klappen (72.1 - 72.4) ausgebildet sind.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabakstrom und/oder die Tabakstromabschnitte wenigstens teilweise anhand der Ergebnisse der Fremdkörpererkennungsvorrichtung (15) aus der Zuförderleitung (60) leitbar sind.

14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftquelle und/oder Saugluftquelle zur pneumatischen Förderung des Tabakstroms in der Zuförderleitung (60) vorgesehen sind.

Zeichnung