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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, wobei im Bereich einer Umlenkführung für den Tabakstrom der
mit Fremdkörpern
belastete Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belasteten Tabakstromabschnitte
mittels einer, insbesondere mechanisch arbeitenden, Schleuseneinrichtung
wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt werden.
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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, wobei stromabwärts
im Bereich einer Umlenkführung
der Zu förderleitung
eine, insbesondere mechanisch arbeitende, Schleuseneinrichtung,
vorzugsweise quer zur Förderrichtung
des Tabakstroms, vorgesehen ist.
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In
DE 26 09 812 A1 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aussondern von Fremdkörpern aus
einem Fördergut
der Tabak verarbeitenden Industrie beschrieben.
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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.
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Ferner
ist aus
EP 0 479 549
B1 eine Vorrichtung zum Sichten von entrippten Tabakblättern bekannt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die Abscheidung von Fremdkörpern aus
einem Tabakstrom zu verbessern.
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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, wobei im Bereich einer Umlenkführung für den Tabakstrom der mit Fremdkörpern belastete
Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belasteten Tabakstromabschnitte
mittels einer, insbesondere mechanisch arbeitenden, Schleusenein richtung
wenigstens teilweise aus dem Tabakstrom geleitet oder entfernt werden,
das dadurch weitergebildet wird, dass der mit Fremdkörpern belastete
Tabakstrom und/oder die mit Fremdkörpern belasteten Tabakstromabschnitte nicht
umgelenkt werden.
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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
Ab schnitte umgelenkt werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weiterhin
werden dementsprechend die von Fremdkörpern freien Tabakstromabschnitte
des Tabakstroms im Bereich der Umlenkführung umgelenkt.
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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.
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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.
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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, wobei stromabwärts im
Bereich einer Umlenkführung
der Zuförderleitung eine,
insbesondere mechanisch arbeitende, Schleuseneinrichtung, vorzugsweise
quer zur Förderrichtung
des Tabakstroms, vorgesehen ist, die dadurch weitergebildet wird,
dass 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.
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Zur
abschnittsweisen bzw. selektiven Entfernung von Fremdkörpern aus
dem Tabakstrom weist die Schleuseneinrichtung in einer vorteilhaften
Ausgestaltung mehrere Schleusenelemente auf, sodass der Tabakstrom
bzw. die Tabakstromabschnitte mit Fremdkörpern gezielt aus dem Produktions-
oder Förderprozess
ausgeschleust bzw. entfernt werden.
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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.
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Außerdem wird
gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Schleusenelemente
jeweils mittels eines Antriebs betätigbar sind.
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Insbesondere
sind mehrere Schleusenelemente nebeneinander in einer Reihe angeordnet,
so dass sich eine einfache Ausbildung der Schleuseneinrichtung ergibt.
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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.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung sind die Schleusenelemente als Klappen
ausgebildet.
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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.
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Ferner
sind zur pneumatischen Förderung des
Tabakstroms in der Zuförderleitung
eine Druckluftquelle und/oder eine Saugluftquelle vorgesehen.
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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.
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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:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Abscheiden
von Fremdkörpern
aus einem Tabakstrom im Querschnitt.
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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 ei nem
Bogenabschnitt 65 versehen, so dass nach Durchlaufen des
Bogenabschnitts 65 der Tabakstrom weitergefördert wird.
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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.
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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.
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In 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.
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Ferner
ist in 1 ist am Rande des Tabakstroms ein Fremdkörper 51 eingezeichnet.
Der Fremdkörper 51 wird
nach seiner Erkennung zusammen mit den ihn umgebenden Tabakteilchen
zum Bogenab schnitt 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.
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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.
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- 15
- Fremdkörpererkennungsvorrichtung
- 51
- Fremdkörper
- 60
- Zuförderleitung
- 65
- Bogenabschnitt
- 70
- Schleuseneinrichtung
- 72.1-72.4
- Schleusenklappen
- 74.1
- Aktuator