WO2003011060A1 - Verfahren und einrichtung zur beseitigung von tabak-brandstrukturen aus expandiertem tabak - Google Patents

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WO2003011060A1
WO2003011060A1 PCT/EP2002/008055 EP0208055W WO03011060A1 WO 2003011060 A1 WO2003011060 A1 WO 2003011060A1 EP 0208055 W EP0208055 W EP 0208055W WO 03011060 A1 WO03011060 A1 WO 03011060A1
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WO
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tobacco
embers
fleece
air
monitoring
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Application number
PCT/EP2002/008055
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Drabner
Wolfgang Gilde
Hartmut Wellmann
Original Assignee
Philip Morris Products S.A.
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Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/04—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for dust or loosely-baled or loosely-piled materials, e.g. in silos, in chimneys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B1/00—Preparation of tobacco on the plantation
    • A24B1/04—Sifting, sorting, cleaning or removing impurities from tobacco
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for eliminating tobacco fire structures from expanded tobacco, which is transported in the form of a tobacco fleece from a drying zone for further treatment / storage, embers being detected and separated during the transport.
  • a tobacco with a high filling capacity i.e. with a high specific volume, is produced, which is expanded by means of a conventional preparation process.
  • the tobacco is first impregnated, i.e. it is loaded with a liquid and then conveyed into a drying system, in which it is heated quickly and very high.
  • the drying system is provided with a hot air stream, the temperature of which can be above 300 ° C.
  • the tobacco is dried very strongly, the liquid in it evaporates explosively, which opens the cell structure of the tobacco. Expanded tobacco is created. Due to this extreme treatment, the tobacco has a high filling power.
  • the dried, cooled, expanded tobacco can be further processed in the form of a thick tobacco layer in a conditioning system, i.e. in order to avoid total drying and associated high brittleness of the tobacco, the expanded tobacco is stored in a thick layer and adjusted to a temperature-dependent moisture level.
  • fire structures in particular glow or glow nests
  • fire structures and embers which can be both larger and smaller, cannot, although weakened, go out on their way to the subsequent conditioning system or storage box.
  • Another problem is that during the subsequent rewetting process in the conditioning system or storage box, the fire structures and embers can spread to the tobacco immediately adjacent despite the increase in the moisture of the tobacco and further cooling as a result of the air flow used there. which can ultimately lead to a fire in the conditioning system or storage box and thus ultimately to an enormous loss of tobacco.
  • the publication WO 95/10329 describes a system for preventing fire during the transport of loose material with flammable or glowing particles in a pipe system which is located between a transmitting and a receiving station and which has a detection system and a Extinguishing systems are assigned to reduce the risk of fire.
  • the glowing particles should be extinguished by adding water, steam or gases.
  • the tobacco thick layer is passed through an enclosed space after the drying process and the rewetting process promoted and the fire structure smoke air extracted above the thick layer of tobacco.
  • a smoke detector installed above the fleece which analyzes the air to determine whether smoke components are present to an increased extent, can detect smoke-containing exhaust air that crosses thresholds and then trigger appropriate signals to localize the tobacco fire structures and finally, using water, especially in the form of fire extinguishing devices of spray mist.
  • Another device in the same brochure describes at least one optical detection system using fiber optic spark detectors, in which particles are conveyed on a conveyor belt within a preferably closed and darkened system in order to eliminate the influence of daylight or other extraneous light during the detection process.
  • the optical detection system is arranged above the conveyor belt in such a way that the particle stream located on the conveyor belt and conveyed under the associated optics can be continuously visualized by the optics of the detection system in a defined monitoring area.
  • countermeasures are automatically initiated: e.g. Activation of an automatic extinguishing system using water, blocking or even reversing the transport route and clearing the entire tobacco load away from the conveyor belt. With such a procedure, long-term losses in value arise in the tobacco sector.
  • tobacco thick layers are normally present on the conveyor belt when the expanded tobacco is transported from the drying zone into tobacco storage containers.
  • tobacco fire structure or a glowing nest on the conveyor belt and thus in the lower area of the tobacco thick layer, which is covered by an overlying tobacco layer, the sensors in the infrared area and the optics in the visible area the conventional detection system the tobacco Do not recognize fire structures or embers below the top of the layer.
  • Cigarette tobacco is characterized by the fact that the fire structure is present in the tobacco for a relatively long time, even if no glow is perceptible to the normal eye. Cigarette tobacco is slowly smoldering and the invisible fire structures, particularly those that radiate in the long-wave infrared range, slowly migrate along the entire cigarette until the cigarette is incinerated.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for eliminating tobacco fire structures from expanded tobacco, which are designed in such a way that reliable detection of low-density tobacco fire structures is ensured, which is accomplished by eliminating the tobacco loss Tobacco fire structures and embers should be connected.
  • the object is achieved by the features of patent claim 1.
  • the expanded tobacco is processed to a tobacco fleece with a thin layer thickness and during transport low-density tobacco fire structures are formed into detectable embers, so that subsequently all existing embers nests from the layer-thinned tobacco fleece can be separated out.
  • the method according to the invention essentially has the following steps: a) dilution of the expanded tobacco to a layer-thinned (layer thickness-reduced) tobacco fleece, b) transport of the tobacco fleece, c) increasing the radiance of at least radiantly weak tobacco fire structures to embers during the transport of the tobacco fleece by means of an air flow through the tobacco fleece, d) detection of embers, e) monitoring the tobacco fleece, f) separating the embers from the tobacco fleece and g) transferring and Transport of the fire structure free tobacco for further treatment / storage.
  • the strengthening of the radiance of low-radiance, in particular tobacco fire structures not detectable with the usual detection systems, to detectable ember nests can be achieved through a preferably gravity-directed air flow through the transported, layer-thinned tobacco fleece.
  • the strengthening of the radiance from low-density, in particular undetectable, tobacco fire structures to detectable embers can preferably be supported very effectively by a controllable or adjustable dilution of the expanded thick tobacco layer transferred from the drying zone.
  • the thickened tobacco thick layer is preferably thinned to a reduced layer thickness at the beginning of the transport of the thick tobacco layer to be transferred.
  • the air flow through the transported tobacco fleece is achieved by means of a sub-fleece suction extraction of air from an upper fleece space through the transported tobacco fleece, whereby atmospheric oxygen is increasingly supplied to the tobacco fire structures, thereby increasing the fire structure temperature and the initial The tobacco fire structure is promoted, which also achieves a spectral boost in the range of the detectable, short-wave infrared range.
  • the procedure for removing tobacco fire structures from the expanded tobacco can be carried out with the following means:
  • the dilution of dried, thick-layered tobacco is carried out by means of at least one means of transport at a speed assigned to the dilution, the transport of the diluted expanded tobacco for further treatment is carried out by means of at least one means of transport with perforation, and the radiation density of weakly radiant tobacco fire structures is increased
  • Detectable ember nests are carried out by means of negative pressure generation / suction of air through the tobacco fleece and the perforation, the detection of the detectable ember nests is brought about by means of detection, the monitoring of the tobacco fire structures and the ember nests is carried out with the aid of a means of monitoring, the separation the embers nest is made from the diluted tobacco fleece by means of separation and the transfer of the embers nest-free tobacco is carried out by means of other means of transport.
  • the separation of the embers 'nests can optionally be followed by an extinguishing of embers' nests.
  • At least one device for eliminating tobacco fire structures from expanded tobacco as part of the preparation process according to the specified method contains - Means for thinning the thick tobacco layer in a tobacco fleece thinned to a layer thickness, combined with a means for transporting the thinned tobacco fleece which is adjustable in terms of transport speed, - Means for increasing the radiance of low-density tobacco fire structures in detectable glowing nests in the thinned tobacco fleece,
  • the means for separating the recognized embers' nests can optionally be followed by a means for carrying out the extinguishing, preferably for collecting and receiving the embers' nests, in which an extinguishing action in the form of ashing and / or self-burning of the separated embers' nests can preferably take place.
  • the means for thinning the dried tobacco thick layer can at the same time include the means for transporting the thinned tobacco fleece and represent a perforated endless belt running at a belt speed V B , the belt speed V B of which can be adjusted depending on the predetermined layer thickness reduction such that the tobacco fire structures and existing embers are exposed or singularized and can be recognized as such from the top of the layer.
  • Multiple endless belts can be used to effectively expose tobacco fire structures and embers, and thus optimally dilute the tobacco fleece be arranged in cascade succession with increasing, preferably adjustable belt speed.
  • a controlled thinning of the thick layer of tobacco can significantly increase the detection of embers, whereby the respective endless belt passed under the detection means can be provided with an adjustable higher speed than the conveyor belt which transfers the expanded tobacco from the drying zone.
  • the means for detecting the embers' nests essentially has a detection system, which is expediently arranged above the upper pressure of the tobacco non-woven conveyor belt and can preferably carry out a detection of tobacco fire structures at least in the short-wave infrared range.
  • the means for separating the embers can preferably be a means for pneumatic separation and / or a means for mechanical separation.
  • the means for separating the embers 'nests can be connected / connected to the means for detection via a means for monitoring the embers' nests in such a way that control and / or regulation of the point in time for separating the embers from the tobacco fleece can be carried out.
  • the means for monitoring ember nests in a defined monitoring area of the tobacco fleece can be connected at least on the input side to the means for detecting ember nests and on the output side to the means for separating ember nests.
  • the means for generating vacuum / suction of air is preferably designed as a suction device, preferably with an air-extracting fan, the suction device preferably being associated with a box-shaped chamber, which is arranged in a largely sealed manner on the underside of the upper drum of the endless belt with its ceiling wall open at the top is.
  • the means for generating negative pressure / suction causes the tobacco fire structures to flow with air from the upper fleece area, thereby promoting the smoldering of smoldering, low-radiation tobacco fire structures that are not detectable with the existing detection system, and thereby promoting fire structures on the endless belt with higher radiation density expanded into embers, which then represent detectable emitters.
  • the perforated endless belt can be made of metal, preferably steel.
  • the transporting endless belt can also be a belt that resembles a filter fleece, the tobacco fleece lying above the filter fleece and being arranged below the vacuum chamber which is open to the ceiling wall.
  • the device according to the invention can have a means for setting the drive of the endless belt, the means essentially containing a controllable drive motor, the number of revolutions of which can be set and is transmitted to the drive and drive shaft in such a way that a thinning of the tobacco thick layer which is useful for detection is taken over from the Drying zone on the endless belt is reached.
  • a means for monitoring embers which can both monitor the gain in the radiance and can also be connected to the means for adjusting the drive of the drive roller and / or to the means for producing / extracting negative pressure from air.
  • the means for monitoring ember nests can on the one hand give signals to the means for adjusting the drive, so that the transport speed V B of the means for transporting the tobacco can be measured and adjusted, the dilution of the transferred, expanded tobacco thick layer taking place in such a way that the Tobacco fire structures and the embers nests due to fire structure-free tobacco cannot be overlaid.
  • the means for monitoring embers' nests can also give signals to the means for generating / extracting vacuum, so that the vacuum in the chamber can be set by the means for generating / extracting air in such a way that the tobacco fire structures can be varied top-fleece air are supplied so that the tobacco fire structures are fanned into detectable embers, and thus their radiance can be shifted across the threshold from unrecognizable to recognizable for associated detectors in the existing, predetermined detection system.
  • Sensors for measuring the belt speed V B can preferably be used to calculate the time delay until the separable (discharge) of the detectable embers and sensors for monitoring in connection with the means for the vacuum printer. generation / extraction of air and / or the air flow rate may be provided.
  • the means for monitoring embers' nests can control the means for separating the embers' nests, which preferably contain pneumatic nozzle rows or a pneumatic nozzle matrix, the identified embers' nests being blown out of the ballistic tobacco case in a burst-like manner, preferably by means of pressure pulse generation, in a gravity-directed manner.
  • a shielding means in particular a barrier or a shaft / lock, is assigned to the means for separating the tobacco-free tobacco in the separation area of a conditioning system or storage box, the upper edge of which is arranged below the ballistic tobacco case and which channels the abruptly separated embers.
  • the glow nest-free tobacco case can optionally be directed to other means of transport for further treatment in downstream conditioning systems or storage boxes.
  • the agent may 'for monitoring, optionally, a means for mechanical separation control, which may include the movement of the flap is a mechanical separation means, in particular a flap and a thereto belonging agent, wherein the flap in the locking position the hot spots denied the transition to the conditioning plant or Lagerbox ,
  • the means for pneumatic separation can be used as a pneumatic separating means, preferably as a linear Order of individual nozzles (blow bar), which in a defined separation area either over the entire width or a partial width of the endless belt, depending on the extent, blows the embers into a separation shaft in a pulse-controlled manner.
  • a pneumatic separating means preferably as a linear Order of individual nozzles (blow bar), which in a defined separation area either over the entire width or a partial width of the endless belt, depending on the extent, blows the embers into a separation shaft in a pulse-controlled manner.
  • the means for separation can preferably be assigned to the means for detection in such a way that the means for detection also monitor the separation and the removal of the embers from the diluted tobacco fleece transported past is verifiably confirmed, the separation area optionally being part of the monitoring area.
  • the monitoring area can preferably also be extended to the entire upper drum of the endless belt, so that the conversion of the tobacco fire structures into detectable embers nests is monitored from the beginning of the dilution, control and / or controls introduced in the means for detection and monitoring Control systems can use signal technology to prompt the connected means for the respective reaction.
  • the means for detection can cooperate with the means for separation, preferably via a control and regulating system, which then also controls and switches the compressed air nozzles in terms of signals, the control and / or regulating system optionally being part of the means for monitoring embers.
  • the means for detection can have, for example, at least one infrared camera and / or sensors as essential detectors or optionally contain a laser scanning system.
  • the means for transport promoting the thin tobacco fleece which is coupled to the means for generating / extracting air under vacuum, can be assigned a means for cleaning which contains a brush device and / or a compressed air cleaning system, preferably in the return or in the area of the underside of the endless belt, the perforations are cleaned with brushes and / or compressed air.
  • a vacuum cleaner device can be provided, which is preferably connected to the vacuum chamber of the means for generating / extracting air under vacuum and, when filter mats are used as endless belts, aspirates tobacco and / or ash particles from the band perforations on the underside in the region of the lower drum ,
  • the tobacco and thus also the tobacco fire structures and the glowing nests are locked to the perforated means by the suction of the flue gases and by the simultaneous air flow through the perforated means for transporting the diluted tobacco fleece, so that firstly high belt speeds are possible and secondly the tobacco Fire structures can be removed from the diluted tobacco fleece in a targeted manner by means of separation tobacco loss.
  • the non-woven area Due to the air flow through the perforated belt, the non-woven area remains free of tobacco and dust particles, so that the detection can be carried out for a long time without time-consuming cleaning interruptions.
  • a self-cleaning system is optionally assigned to the means of detection. Further developments and advantageous refinements of the invention are described in further subclaims.
  • Fig. 1 is a step diagram of the inventive method for eliminating tobacco fire structures
  • Fig. 2 is a schematic representation of the device according to the invention for eliminating tobacco fire structures by means of a means for pneumatic separation and
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the separation of detected embers from the diluted tobacco fleece with the aid of a means for mechanical separation according to FIG. 2.
  • Fig. 1 is a Sri 'ttschema the procedure according to the invention proceedings for the removal of tobacco fire structures of expanded tobacco in the context of the treatment process 11, wherein the expanded tobacco from an associated drying zone in the form of layers of a tobacco mat for further treatment in Kondition effetsan- or storage boxes promoted will be shown.
  • the essence of the process is that the expanded tobacco is processed to a tobacco fleece with a thin layer thickness and 2 tobacco fire Doors are formed into detectable embers so that all existing embers can subsequently be separated out of the tobacco fleece, which has been thinned down.
  • a dilution 10 of the tobacco transported from the drying zone from a transport 2 of the tobacco as a layer-thinned tobacco fleece, from a detection 3 and from a monitoring 4 of tobacco fire structures and glow nests in the tobacco fleece, from a separation 5 of detected glow nests from the tobacco fleece in connection with a handover 6 of the fire structure-free tobacco to further processing plants, eg to a conditioning system or storage box and optionally from an extinguishing duct 7 of separated embers.
  • a strengthening 8 of the radiance of low-density Täbak fire structures is carried out, whereby the reinforcement 8 leads to detectable ember nests and is preferably effective during the duration of the transport 2 up to a monitoring area assigned to the detection 3 and defined ,
  • the amplification 8 of the radiance, in particular the exceeding of the radiance threshold in order to detect the low-density, non-detectable tobacco Fire structures can be achieved with the help of a direct air flow through the tobacco fleece.
  • the air flow can be achieved through a fleece-like, suction-adjustable suction 9 of air from the upper fleece space through the transported tobacco fleece.
  • the edges and thus the extent / area of all existing embers can preferably be precisely recognized and defined as the associated effect.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a device 43 according to the invention for eliminating tobacco fire structures 22, in which method steps 2 to 10 are implemented and which essentially consist of a means 1 for transport, in particular an endless belt having the belt speed V B for transporting transferred, expanded tobacco 32, to which at least one drive roller 12 and a drive roller 13 are assigned, from a means 17 for generating negative pressure, in particular for extracting air 18 from a non-woven space 46, from a means 20 for detecting embers 47 in a monitoring area 26, consists of a means 21 for separating embers 47 from the fire-free tobacco 24 and optionally of a means 23 for extinguishing the embers 47, 51.
  • a means 1 for transport in particular an endless belt having the belt speed V B for transporting transferred, expanded tobacco 32, to which at least one drive roller 12 and a drive roller 13 are assigned, from a means 17 for generating negative pressure, in particular for extracting air 18 from a non-woven space 46, from a means 20 for detecting embers 47
  • the means 37 for monitoring glow nests 47, 51 which are located in the monitoring area 26 of the tobacco fleece 19, is connected on the input side to the means 20 for detecting glow nests 47, 51 and on the output side to the means 38 for separating glow nests 47, 51 ,
  • the device 43 contains at least one means 42 for generating negative pressure, in particular for extracting superficial air 18.
  • the means 42 for generating negative pressure / extracting air is preferably as a suction device with a built-in suction fan.
  • the suction device preferably has a box-shaped chamber 17, which rests largely sealed on the underside of the upper drum 16 of the perforated endless belt 14 with its top wall open at the top.
  • the perforated endless belt 14 can in particular consist of metal, preferably of steel.
  • the transporting endless belt 14 can, however, also be a belt that resembles a porous filter fleece, with the diluted tobacco fleece 19 resting above the filter fleece and the vacuum chamber 17 open to the ceiling wall being arranged below it.
  • the device 43 according to the invention can furthermore have at least one means 41 for setting the drive of the endless belt 14, which preferably guides the expanded tobacco 32 from the drying zone below the means 20 for detection 3.
  • the belt speed V B is set with the means 41 for drive adjustment, the means 41 for drive adjustment essentially consisting of a controllable drive motor, the number of revolutions of which can be adjusted, so that a thinning of the tobacco fleece 19 which is useful for detection 3 follows after the fall of the Tobacco thick layer 32 on the endless belt 14 is reached.
  • the means 37 for monitoring embers 47 can optionally be connected to the means 41 for adjusting the drive of the drive roller 12 and / or to the means 42 for generating / extracting air 18 underpressure.
  • the means 42 for generating negative pressure / suction of air is connected to the layer-thinned tobacco fleece 19 through the perforated means 14 for transport and generates the negative pressure required for the air flow through the tobacco fleece 19, in particular for the air flow to the tobacco fire structures 22 in chamber 17.
  • sensors for measuring the belt speed V B , for calculating the time delay from the detection to the discharge of the emitted nests 47, 51 and sensors for monitoring the negative pressure in connection with the monitoring of the air flow speed can be provided.
  • the means 37 for monitoring embers 47 can on the one hand have the task of sending signals to the means 41 for give drive adjustment so that the belt speed V B of the means 14 for transporting the tobacco 32 can be adjusted such that a dilution takes place during the transfer of the expanded thick tobacco layer 32 such that the tobacco fire structures 22 and embers 51 are not overlaid by fire structure-free tobacco ,
  • the means 37 for monitoring embers 47 can also have the task of sending signals to the means 42 for generating negative pressure / suction of air so that the negative pressure in the chamber 17 can be set such that the tobacco fire structures 22 are intense are supplied with air from the non-woven space 46, are fanned into detectable embers 47 and thus their minimum radiance can be shifted beyond the threshold from non-recognizable to recognizable for associated detectors.
  • the degree of ashing / degree of extinction during transport can also be increased in addition to the radiance.
  • the means 37 for monitoring ember nests 47, 51 can control the means 38 for separating the embers nests 47, 51, the detected embers nests 47, 51 from the ballistic tobacco case, preferably in the separation area 48 downstream of the endless belt 14, preferably by means 38 for generating pressure pulses. in particular, controllable nozzle lines 30 are blown out in a blast-like manner.
  • the barrier 21 (or a shaft / lock) can be arranged downstream of the means 21 for separation, the upper edge 44 of which is arranged below the ballistic tobacco case 24.
  • the pneumatically ejected embers 47, 51 fall along the fall direction 27 into the means 23 for carrying out the extinguishing.
  • the glow nest-free tobacco case 24 is passed on to another means 28 for transport and optionally fed to the downstream conditioning system or storage box 49.
  • a belt speed measurement In order to be able to carry out the discharge (separation) precisely, a belt speed measurement must be carried out. After a calculated time after the embers nest 47, 51 has been recognized in its coordinate position and extent, a short pulse of compressed air from the means 21 for separation above it emits the embers nest 47, 51 from the diluted tobacco fleece 19, the embers nest 47 , 51 is separated from the remaining tobacco fleece 19, after which the embers nest 47, 51 is introduced into the means 23 for carrying out the extinguishing or into an extinguishing container.
  • the means 21 for the separation can preferably be a linear arrangement of individual nozzles (blow molding) which, over the entire width or over a part of the width of the endless belt 14, the embers 47, 51 from the tobacco fleece 19 in the separation area 48 in blows the separation shaft in the direction of the arrow 31, 27.
  • Air is drawn through the endless belt 14 and through the diluted tobacco fleece 19 in the direction 18 (arrow), the tobacco fire structures 22 being fanned by the intensive air supply in such a way that from the non-tobacco detectable fire structures 22 become detectable embers 47.
  • the tobacco fleece 19 crosses the monitoring area 26 for detection.
  • the embers 47 can then be recognized by the means 20 for detection, which has at least one infrared-sensitive camera and / or similarly sensitive sensors as essential detection units or which can also be a laser scanning system.
  • either the high belt speed V B (belt travel in the direction of arrow 36) is used, which means that at the end of the endless belt 14 the tobacco flies straight ahead due to its inertia in a first approximation of a parabola and later onto a second endless belt 28 in Direction 29 (arrow) is applied to the conditioning system or storage box 49, the fire structure-free tobacco 24 flying over the barrier 25, which is arranged at a short distance from the first endless belt 14, with the arc area between the upper drum 16 and lower drum 15 and the spaced one Barrier 25 a separation shaft can be present in the case of improved shielding of the separated embers 47.
  • FIG. 3 schematically shows the essential part of a second device 45 for eliminating tobacco fire structures 22, in which the means 34 for mechanical separation, in particular from a flap (shown in dotted lines) and from a means 40 belonging to it for moving the flap in the direction 35 (arrow), wherein the means 40 can be connected to another means 39 for monitoring the embers 47.
  • the flap 34 is as such in the shown position 33 in the ballistic separation area 48 and blocks the embers 47 the transfer to the second means 28 for transport to the conditioning system or storage box.
  • the embers nests 47 also slide into an ashing or extinguishing container 23 in front of the barrier 25, which can preferably be part of a shaft.
  • the positionable flap 34 can be brought briefly into the tobacco fleece 19 at the moment 33 in which the glow nest 47 is located in the separation area 48, after the Glow nest 47 on the flap 34, the flap 34 then flips up again and the glow nest 47 falls in the direction 27 into a means for carrying out the extinguishing.
  • the flap 34 is thus also part of a mechanical or compressed air-supported pneumatic means 40 for moving the flap 34.
  • the detection means 20 determines that recognized embers 47, 51 have to be removed, then the time (timer) for the flap actuation is determined from the belt speed measurement of the endless belt 14 and the distance from the detection location to the separation location, and then shortly before Glutnest 47.51 caused the flap 34 to react downwards.
  • the flap 34 therefore engages only briefly in the moving tobacco fleece 19.
  • the embers nest 47 is redirected in the direction of arrow 27 due to the flap. Thereafter, the flap 34 is brought up again and the tobacco 24 free of glowing nests flies by.
  • the means 21 for separation can also be integrated into the means 20 for detection in such a way that the means 20 for detection also complete separation. monitored and the removal of the embers 47,51 from the diluted tobacco fleece 19 transported past is confirmed.
  • the separation area 48 can thus also be part of the monitoring area 26.
  • the monitoring area 26 can also extend to the area of the entire endless belt 14 and to the separation area 48 going beyond it, so that the conversion of the tobacco fire structures 22 into detectable embers nests 47 from the beginning as well as the embers nests 51 and whose elimination can be totally monitored, the connected means 41, 42, 38 in the means 37 and 39 for monitoring introduced control and / or regulating systems; 40,34,33 signaling prompt the respective reaction.
  • the means 20 for detection can cooperate with the means 21 for separation, preferably via a control and regulating system, which then also controls the compressed air nozzles in terms of signal technology, that is to say opens and closes.
  • the control and / or regulating system can be part of the means 37, 39 for monitoring embers 47, 51 or can expand these functions 37, 39 in the functions.
  • the means 14 for transport is preferably provided with a means 50 for cleaning, the latter being able to contain a brush device and / or a compressed air cleaning system. It is advantageous for an unimpeded air flow in direction 18 in the area of the upper drum 16 if the perforations in the return or in the area of the lower drum 15 are cleared again by means of brushes and / or compressed air. be made or a blowout of the lower drum 15 takes place.
  • a vacuum cleaner device can be arranged there, which is preferably connected to the vacuum chamber 17 of the means 42 for generating / extracting air.
  • a compressed air bar can either be used alone or in addition to the vacuum cleaner device.
  • the invention enables the previously high loss of expanded tobacco 32 e.g. to minimize during transport to conditioning systems or storage boxes 49 and in the conditioning systems or storage boxes 49 and to prevent the occurrence of fires there.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak, der in Form eines Tabakvlieses aus einer Trocknungszone heraus zur Weiterbehandlung/Lagerung transportiert wird, wobei während des Transports Glutnester detektiert und separiert werden. Die Aufgabe besteht darin, eine sichere Erkennung von strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen zu gewährleisten, wobei die Erkennung mit einer tabakverlustarmen Beseitigung der Tabak-Brandstrukturen und der Glutnester verbunden sein soll. Die Lösung besteht darin, dass der expandierte Tabak (32) zu einem Tabakvlies (19) mit dünner Schichtdicke aufbereitet wird und während des Transports strahldichteschwache Tabak-Brandstrukturen (22) zu detektierbaren Glutnestern (47,51) ausgebildet werden, damit nachfolgend alle vohandenen Glutnester (47,51) aus dem schichtverdünnten Tabakvlies (19) heraus separiert werden können.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak, der in Form eines Tabakvlieses aus einer Trocknungszone heraus zur Weiterbehandlung/Lagerung transportiert wird, wobei wäh- rend des Transports Glutnester detektiert und separiert werden. Um leichte Zigaretten mit wenig Nikotin und wenig Kondensat herzustellen, wird ein Tabak mit hoher Füllkraft, also mit hohem spezifischen Volumen, erzeugt, der mittels eines herkömmlichen Aufbereitungsprozesses expandiert wird.
In dem Aufbereitungsprozess wird der Tabak zuerst imprägniert, d.h. er wird mit einer Flüssigkeit beladen und dann in ein Trocknungssystem gefördert, in dem er schnell und sehr hoch erhitzt wird. Das TrocknungsSystem ist mit einem Heißluftstrom versehen, dessen Temperatur über 300 °C Temperatur aufweisen kann. Durch den Einsatz des Heißluftstroms wird der Tabak sehr stark abgetrocknet, die in ihm befindliche Flüssigkeit verdampft explosionsartig, wodurch die Zellstruktur des Tabaks geöffnet wird. Es entsteht expandierter Tabak. Durch diese Ex- trembehandlung weist der Tabak eine hohe Füllkraft auf. Der getrocknete, abgekühlte expandierte Tabak kann in Form einer Tabakdickschicht in einer Konditionierungsanlage weiterbehandelt werden, d.h., um eine totale Trocknung und damit verbunden eine hohe Sprödigkeit des Tabaks zu vermeiden, wird der expandierte Tabak dickschichtartig gelagert und auf ein temperaturabhängiges Feuchtigkeitsniveau eingestellt.
Ein Problem besteht darin, dass während des Trocknungsprozes- ses Brandstrukturen, insbesondere Glimm- oder Glutnester in der Tabakdickschicht auftreten können. Trotz nachfolgender Abkühlung können, wenn auch abgeschwächt, Brandstrukturen und Glutnester, die sowohl größeren als auch kleineren Umfangs sein können, in der verbleibenden Zeit auf dem Transportweg hin zur nachfolgenden konditionierenden Anlage oder Lagerbox nicht von selbst erlöschen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass es bei dem nachfolgenden Rückfeuchtungsprozess in der Konditionierungsanlage o- der Lagerbox geschehen kann, dass die Brandstrukturen und Glutnester trotz der Erhöhung der Feuchte des Tabaks und weiterer Kühlung infolge der dort eingesetzten Luftdurchströmung auf den unmittelbar benachbarten Tabak übergreifen können, was schließlich zu einem Brand in der Konditionierungsanlage oder Lagerungsbox und somit schließlich zu einem enormen Tabakverlust führen kann.
In der Druckschrift WO 95/10329 ist eine Anlage zur Verhinder- nung von Feuer beim Transport von lockerem Material mit brennbaren oder glühenden Teilchen in einem Rohrsystem beschrieben, das sich zwischen einer Sende- und einer Empf ngsstation be- findet und dem ein ErkennungsSystem und ein Löschsystem zugeordnet sind, die das Risiko der Feuerentstehung vermindern sollen. Die Löschung der glühenden Teilchen soll durch eine Zuführung von Wasser, Dampf oder Gasen durchgeführt werden.
Es ist ein Verfahren und ein System zur Erkennung von Tabak- Brandstrukturen aus einem Prospekt: "Feuerlöschanlagen - Sicherheit für Ihre Produktion" bekannt, bei dem die größeren Glutnester mit einer entsprechenden Rauchanalyse erkannt werden können und danach gelöscht werden sollen. Aber nachteilig ist es, dass die Glutnester kleineren Umfangs, insbesondere nicht sichtbare Tabak-Brandstrukturen zu wenig Rauch erzeugen, um bekannte Feuermelder auf der Basis einer Raucherkennung aktiv werden zu lassen.
Um die Empfindlichkeit der Rauchlufterkennung zu verstärken, wird die Tabakdickschicht nach dem Trocknungsprozess und dem Rückfeuchtungsprozess durch einen umschlossenen Raum hindurch gefördert und die Brandstrukturen-Rauchluft oberhalb der Tabakdickschicht abgesaugt. Durch einen obervliesig eingebauten Rauchmelder, der die Luft analysiert, ob Rauchbestandteile in einem erhöhten Maße enthalten sind, können schwellenüberschreitend rauchhaltige Abzugsluft erkannt und dann entsprechende Signale ausgelöst werden, um die Tabak-Brandstrukturen zu lokalisieren und schließlich über Löscheinrichtungen unter Einsatz von Wasser insbesondere in Form von Sprühnebeln zu beseitigen.
Ein Problem besteht auch darin, dass die Rauchluftempfindlichkeit nur bis zu einem gewissen Grade erhöht werden kann. Die Grenze liegt dort, an der durch zu starkes Absaugen der Rauchluft in Richtung zu den obervliesig angebrachten Rauchmelde- einrichtungen der transportierte Tabak und somit die Brandstrukturen verwirbelt werden und dadurch eine Übertragung der Brandstrukturen auf den benachbarten Tabak möglich ist.
Es ist ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur Erken- nung und Beseitigung von Tabak-Glutnestern aus dem Prospekt: "Feuerlöschanlagen - Sicherheit für Ihre Produktion", bzw. unter der Internet-Adresse www.grecon.de vom 07.02.01 bekannt, in dem als Funkenmelder bezeichnete Detektoren beschrieben sind, die glimmende Teilchen bzw. Teilchennester anhand ihrer infraroten Strahlung erfassen können. Im gleichen Augenblick wird in einem berechneten Abstand hinter diesen Funkenmeldern kurzzeitig ein dichter Wasserstrahl erzeugt, der die Funken löscht. Der Transport des Tabaks braucht zwar deshalb nicht unterbrochen werden, aber im Falle des Einsatzes von Wasser gegen die Tabakglutnester wird die gesamte Förderanlage verschmutzt und verschmiert und der Tabak in einen nicht weiter- verarbeitbaren Zustand gebracht. Ein Hinweis auf eine Lösch- weise wird in der Druckschrift WO 98/03227 beschrieben, in der als Löschmittel Wassernebel eingesetzt wird.
In einer anderen Vorrichtung im gleichen Prospekt ist zumin- dest ein optisches ErkennungsSystem mittels Lichtleiterfunkenmeldern beschrieben, bei dem Partikel auf einem Förderband innerhalb eines vorzugsweise geschlossenen und verdunkelten Systems gefördert werden, um den Einfluss von Tages- oder anderem Fremdlicht während des Erkennungsprozesses auszuschalten. Das optische ErkennungsSystem ist oberhalb des Förderbandes derart angeordnet, dass der auf dem Förderband befindliche, unter der zugehörigen Optik geförderte Partikelstrom von der Optik des ErkennungsSystems in einem festgelegten Überwachungsbereich dauernd visualisiert werden kann. Sobald Tabak-Brandstrukturen erkannt werden, werden automatisch Gegenmaßnahmen eingeleitet: z.B. Auslösung eine Löschautomatik unter Einsatz von Wasser, Absperrung oder sogar Umkehrung des Transportweges und Abräu- mung der gesamten Tabakladung weg vom Transportband. Bei einer solchen Vorgehensweise entstehen im Tabakbereich auf Dauer ho- he Wertverluste.
Bei dem derzeit üblichen Produktionsvolumen, ausgewiesen durch Massendurchsätze, sind bei Transport des expandierten Tabaks aus der Trocknungszone in tabakspeichernde Behältnisse auf dem Förderband normalerweise Tabakdickschichten vorhanden. Befindet sich aber auf dem Förderband und somit im unteren Bereich der Tabakdickschicht z.B. eine Tabak-Brandstruktur bzw. ein Glutnest, das durch eine darüber liegende Tabakschicht verdeckt wird, so kann auch bei hoher Empfindlichkeit der Senso- ren im infraroten Bereich als auch der Optik im sichtbaren Bereich das herkömmliche Erkennungssystem die Tabak- Brandstrukturen bzw. Glutnester unterhalb der Schichtoberseite nicht erkennen.
Zigarettentabak zeichnet sich dadurch aus, dass die Brand- Struktur relativ lange im Tabak vorhanden ist, auch wenn für das normale Auge kein Leuchten wahrnehmbar ist. Zigarettentabak schwelt langsam und die nicht sichtbaren, insbesondere im langwelligen infraroten Bereich strahlenden Brandstrukturen wandern langsam die gesamte Zigaretten entlang, bis die Ziga- rette verascht ist.
Somit besteht hier auch das Problem, dass sich nicht sichtbare, insbesondere strahldichteschwache Tabak-Brandstrukturen in den Konditionierungsanlagen oder Lagerboxen zu Glutnestern und nachfolgend zu Brandherden ausweiten können. Das Problem der Wiederentflammbarkeit besteht darin, dass in den Konditionierungsanlagen oder Lagerboxen der Tabak derart nah beieinander liegt und dort gezielt mit klimatisierter Luft umspült und durchströmt wird, dass dadurch die Tabak-Brandstrukturen zu Glutnestern angefacht werden können.
Trotz der Erkennung von glühendem Tabak im dem sichtbaren Bereich nahen infraroten Bereich kommen in den nachgeordneten Tabak-Lagerbehältnissen oftmals Brände vor, die eben darauf hinweisen, dass sich unterhalb der Erkennungsschwelle insbesondere zum längerwelligen Infrarot-Bereich hin die Tabak- Brandstrukturen, die strahldichteschwach sind und/oder im längerwelligen Infrarot-Bereich noch schwelen, sich undetektiert am Erkennungssystem "vorbeimogeln" .
Es besteht somit ein Problem für die- herkömmlichen optischen und Infrarot-ErkennungsSysteme, weil die abgegebene Strahl- dichte der Tabak-Brandstrukturen ab einer bestimmten niedrigen Tabak-Temperatur nicht ausreicht, die strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen innerhalb einer dickeren Tabakschicht sicher zu erkennen. Deshalb gefährden die Tabak- Brandstrukturen kleineren Umfangs mit geringer Strahldichte besonders im infraroten Bereich in tückischer Weise zumindest die weitere Lagerung des expandierten Tabaks.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfah- ren und eine Einrichtung zur Beseitigung von Tabak- Brandstrukturen aus expandiertem Tabak anzugeben, die derart geeignet ausgebildet sind, dass eine sichere Erkennung von strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen gewährleistet wird, die mit einer tabakverlustarmen Beseitigung der Tabak- Brandstrukturen und Glutnester verbunden sein soll.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. In dem Verfahren zur Beseitigung von Tabak- Brandstrukturen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 werden der expandierte Tabak zu einem Tabakvlies mit dünner Schichtdicke aufbereitet und während des Transports strahl- dichteschwache Tabak-Brandstrukturen zu detektierbaren Glutnestern ausgebildet, damit nachfolgend alle vorhandenen Glutnester aus dem schichtverdünnten Tabakvlies heraus separiert werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist im Wesentlichen folgende Schritte auf: a) Verdünnung des expandierten Tabaks zu einem schichtverdünn- ten (schichtdickenverringerten) Tabakvlies, b) Transport des Tabakvlieses, c) Verstärkung der Strahldichte von zumindest strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen zu Glutnestern während des Transports des Tabakvlieses mittels einer Luftdurchströmung des Tabakvlieses, d) Erkennung von Glutnestern, e) Überwachung des Tabakvlieses, f) Separierung der Glutnester aus dem Tabakvlies heraus sowie g) Übergabe und Transport des brandstrukturfreien Tabaks zur Weiterbehandlung/Lagerung.
Die Verstärkung der Strahldichte von strahldichteschwachen, insbesondere nicht mit den üblichen Erkennungssystemen detek- tierbaren Tabak-Brandstrukturen zu detektierbaren Glutnestern kann durch eine vorzugsweise schwerkraftgerichtete Luftdurch- Strömung durch das transportierte, schichtverdünnte Tabakvlies hindurch erreicht werden.
Die Verstärkung der Strahldichte von strahldichteschwachen, insbesondere undetektierbaren Tabak-Brandstrukturen zu detek- tierbaren Glutnestern kann vorzugsweise durch eine steuerbare bzw. einstellbare Verdünnung der aus der Trocknungszone über- gebenen expandierten Tabakdickschicht sehr wirksam unterstützt werden. Die Verdünnung der geförderten Tabakdickschicht zu einer verringerten Schichtdicke erfolgt vorzugsweise zu Beginn des Transports der zu übergebenden Tabakdickschicht.
Die Luftdurchströmung des transportierten Tabakvlieses wird dabei mittels einer untervliesigen unterdruckeinstellbaren Absaugung von Luft aus einem obervliesigen Raum durch das trans- portierte Tabakvlies hindurch erreicht, wodurch verstärkt Luftsauerstoff an die Tabak-Brandstrukturen geführt wird, dadurch die Brandstruktur-Temperatur gesteigert und die Anfa- chung der Tabak-Brandstruktur gefördert werden, womit auch ein spektraler Schub in den Bereich des detektierbaren kurzwelligeren Infrarotbereiches erreicht wird.
Das Verfahren zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus dem expandierten Tabak heraus kann mit folgenden Mitteln durchgeführt werden:
Die Verdünnung von getrocknetem dickschichtigem Tabak erfolgt mittels mindestens eines Mittels zum Transport mit verdün- nungszugeordneter Geschwindigkeit, der Transport des verdünnten expandierten Tabaks zur Weiterbehandlung wird mittels mindestens eines Mittels zum Transport mit Perforierung durchgeführt, die Verstärkung der Strahldichte von strahldichteschwachen Ta- bak-Brandstrukturen zu detektierbaren Glutnestern erfolgt durch Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft durch das Tabakvlies und die Perforierung hindurch, die Erkennung der detektierbaren Glutnester wird durch Mittel zur Erkennung herbeigeführt, die Überwachung der Tabak-Brandstrukturen und der Glutnester erfolgt mit Hilfe eines Mittels zur Überwachung, die Separierung der Glutnester erfolgt aus dem verdünnten Tabakvlies heraus durch Mittel zur Separierung und die Übergabe des glutnesterfreien Tabaks wird mittels anderen Mitteln zum Transport durchgeführt.
Der Separierung der Glutnester kann wahlweise eine Verlö- schungsdurchführung von Glutnestern nachgeordnet werden.
Eine Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak heraus im Rahmen des Aufbereitungsprozesses nach dem angegebenen Verfahren enthält zumindest - Mittel zur Verdünnung der Tabakdickschicht in ein schichtdi- ckenverdünntes Tabakvlies, verbunden mit einem transportge- schwindigkeitseinstellbaren Mittel zum Transport des verdünnten Tabakvlieses, - Mittel zur Verstärkung der Strahldichte von strahldichtege- ringen Tabak-Brandstrukturen in detektierbare Glutnester im schichtverdünnten Tabakvlies,
- Mittel zur Erkennung von Glutnestern,
- Mittel zur Separierung von erkannten Glutnestern aus dem verdünnten Tabakvlies, das nachfolgend glutnesterfrei transportiert und weiterbehandelt bzw. gelagert werden kann.
Dem Mittel zur Separierung der erkannten Glutnester kann wahlweise ein Mittel zur Verlöschungsdurchführung, vorzugsweise zum Auffangen und zur Aufnahme der Glutnester nachgeordnet sein, in dem vorzugsweise eine Verlöschungsaktion in Form einer Veraschung und/oder einer Selbstverglühung der separierten Glutnester stattfinden kann.
Das Mittel zur Verdünnung der getrockneten Tabakdickschicht kann zugleich das Mittel zum Transport des verdünnten Tabakvlieses beinhalten und ein mit einer Bandgeschwindigkeit VB laufendes perforiertes Endlosband darstellen, dessen Bandgeschwindigkeit VB in Abhängigkeit von der vorgegebenen Schicht- dickenverringerung derart einstellbar ist, dass die Tabak- Brandstrukturen und vorhandenen Glutnester freigelegt bzw. singularisiert werden und als solche von der Schichtoberseite aus erkannt werden können. Um die Freilegung von Tabak-Brandstrukturen und von Glutnes- tern wirksam herbeizuführen und damit die Verdünnung des Tabakvlieses optimal auszubilden, können mehrere Endlosbänder mit steigender, vorzugsweise einstellbarer Bandgeschwindigkeit kaskadenförmig nacheinander angeordnet sein.
Durch eine gesteuerte Verdünnung der Tabakdickschicht kann die Erkennung von Glutnestern wesentlich erhöht werden, wobei das unter dem Mittel zur Erkennung vorbeigeführte jeweilige Endlosband mit einer einstellbaren höheren Geschwindigkeit als das den expandierten Tabak aus der Trocknungszone übergebende Förderband versehen werden kann.
Das Mittel zur Erkennung der Glutnester weist im Wesentlichen ein Erkennungssystem auf, das zweckmäßigerweise oberhalb des Oberdru s des tabakvliesfördernden Endlosbandes angeordnet ist und vorzugsweise zumindest im kurzwelligen Infrarot-Bereich eine Detektion von Tabak-Brandstrukturen durchführen kann.
Das Mittel zur Separierung der Glutnester kann vorzugsweise ein Mittel zur pneumatischen Separierung und/oder ein Mittel zur mechanischen Separierung sein.
Das Mittel zur Separierung der Glutnester kann mit dem Mittel zur Erkennung über ein Mittel zur Überwachung der Glutnester derart verbunden/verschaltet sein, dass eine Steuerung und/oder Regelung des Zeitpunktes zur Separierung der Glutnes- ter aus dem Tabakvlies durchgeführt werden kann.
Das Mittel zur Überwachung von Glutnestern in einem definierten Überwachungsbereich des Tabakvlieses kann zumindest ein- gangsseitig mit dem Mittel zur Erkennung von Glutnestern und ausgangsseitig mit dem Mittel zur Separierung von Glutnestern jeweils signaltechnisch verbunden sein. Das Mittel zu Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft ist vorzugsweise als eine Absaugeinrichtung vorzugsweise mit einem luftabsaugenden Gebläse ausgebildet, wobei die Absaugeinrichtung vorzugsweise eine kastenförmige Kammer zugeordnet ist, die an der Unterseite des Oberdrums des Endlosbandes mit ihrer nach oben offenen Deckenwandung weitgehend abgedichtet anlie- gend angeordnet ist.
Das Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung führt ein Anströ- men der Tabak-Brandstrukturen mit Luft aus dem obervliesigen Raum herbei, wodurch die Anfachung von schwelenden, strahldichteschwachen, nicht mit dem vorhandenen ErkennungsSystem detektierbaren Tabak-Brandstrukturen zu strahldichtestärkeren Brandstrukturen auf dem Endlosband gefördert wird und dabei zu Glutnester ausgebaut werden, die danach detektierbare Strahler darstellen.
Das perforierte Endlosband kann aus Metall, vorzugsweise aus Stahl bestehen.
Das transportierende Endlosband kann aber auch ein Band sein, das einem Filtervlies ähnelt, wobei oberhalb des Filtervlieses das Tabakvlies aufliegt und unterhalb die deckenwandungsoffene Unterdruckkammer angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann ein Mittel zur Antriebseinstellung des Endlosbandes besitzen, wobei das Mittel im Wesentlichen einen steuerbaren Antriebsmotor enthält, dessen Umdrehungszahl einstellbar ist und auf die Antriebs- und Triebwelle derart übertragen wird, dass eine der Erkennung dienliche Verdünnung der Tabakdickschicht bei der Übernahme aus der Trockenzone auf das Endlosband erreicht wird. Wahlweise kann ein Mittel zur Überwachung von Glutnestern vorhanden sein, das sowohl die Verstärkung der Strahldichte überwachen kann und als auch mit dem Mittel zur Antriebseinstel- lung der Antriebsrolle und/oder mit dem Mittel zur Unterdrucke zeugung/Absa gung von Luft verbunden sein kann.
Das Mittel zur Überwachung von Glutnestern kann dabei einerseits Signale an das Mittel zur Antriebseinstellung geben, da- mit die Transportgeschwindigkeit VB des Mittels zum Transport des Tabaks gemessen werden kann und einstellbar ist, wobei die Verdünnung der übergebenen, expandierten Tabakdickschicht derart erfolgt, dass die Tabak-Brandstrukturen und die Glutnester durch brandstrukturfreien Tabak nicht überlagert werden kann.
Das Mittel zur Überwachung von Glutnestern kann auch andererseits Signale an das Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung geben, damit der Unterdruck in der Kammer durch das Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft derart eingestellt wer- den kann, dass die Tabak-Brandstrukturen in variabler Weise mit obervliesiger Luft versorgt werden, damit die Tabak- Brandstrukturen zu detektierbaren Glutnestern angefacht werden und somit deren Strahldichte über die Schwelle von der NichtErkennbarkeit zur Erkennbarkeit für zugehörige Detektoren im vorhandenen, vorgegebenen ErkennungsSystem verschoben werden können .
Vorzugsweise können Sensoren zur Messung der Bandgeschwindigkeit VB zur Berechnung der Zeitverzögerung bis zur Separierung (AusSchleusung) der detektierbaren Glutnester sowie Sensoren zur Überwachung in Verbindung mit dem Mittel zur Unterdrucker- zeugung/Absaugung von Luft und/oder der LuftStrömungsgeschwindigkeit vorgesehen sein.
Das Mittel zur Überwachung von Glutnestern kann das Mittel zur Separierung der Glutnester steuern, das vorzugsweise pneumatische Düsenzeilen oder eine pneumatische Düsenmatrix enthält, wobei im Separierungsbereich die erkannten Glutnester aus dem ballistischen Tabakfall vorzugsweise durch Mittel zur Druckimpulserzeugung schwerkraftgerichtet stoßartig herausgeblasen werden.
Bei Übergabe von glutnesterfreiem Tabak z.B. an eine Konditionierungsanlage oder Lagerbox ist im Separierungsbereich dem Mittel zur Separierung zur Abschirmung des glutnesterfreien Tabaks ein Abschirmmittel, insbesondere eine Barriere oder ein Schacht/eine Schleuse zugeordnet, deren Oberkante jeweils unterhalb des ballistischen Tabakfalls angeordnet ist und die die stoßartig ausgesonderten Glutnester kanalisieren.
Der glutnesterfreie Tabakfall kann wahlweise auf andere Mittel zum Transport zur Weiterbehandlung in nachgeordnete Konditio- nierungsanlagen oder Lagerboxen geleitet sein.
Ebenso kann das Mittel ' zur Überwachung wahlweise ein Mittel zur mechanischen Separierung steuern, das ein mechanisches Trennmittel, insbesondere eine Klappe und ein hierzu gehörendes Mittel zur Bewegung der Klappe enthalten kann, wobei die Klappe in Sperrposition den Glutnestern den Übergang in die Konditionierungsanlage oder Lagerbox verwehrt.
Das Mittel zur pneumatischen Separierung kann als ein pneumatisches Trennmittel, vorzugsweise als eine linienförmige An- Ordnung von Einzeldüsen (Blasleiste) ausgebildet sein, die in einem definierten Separierungsbereich entweder über die gesamte Breite oder einer Teilbreite des Endlosbandes je nach Ausdehnung die Glutnester in einen SeparierungsSchacht pulsge- steuert bläst.
Das Mittel zur Separierung kann vorzugsweise dem Mittel zur Erkennung derart zugeordnet sein, dass durch das Mittel zur Erkennung auch die Separierung überwacht und die Beseitigung der Glutnester aus dem vorbeitransportierten verdünnten Tabakvlies nachweislich bestätigt wird, wobei der Separierungsbereich wahlweise ein Teil des Überwachungsbereiches ist.
Vorzugsweise kann der Überwachungsbereich auch auf den gesam- ten Oberdrum des Endlosbandes ausgedehnt sein, so dass die Umwandlung der Tabak-Brandstrukturen in detektierbare Glutnester vom Anfang der Verdünnung an überwacht wird, wobei in den Mitteln zur Erkennung und zur Überwachung eingebrachte Steuer- und/oder Regelsysteme die angeschlossenen Mittel signaltech- nisch zur jeweiligen Reaktion auffordern können.
Das Mittel zur Erkennung kann mit dem Mittel zur Separierung vorzugsweise über ein Steuer- und Regelsystem zusammenarbeiten, das dann auch die Druckluftdüsen signaltechnisch steuert und schaltet, wobei das Steuer- und/oder Regelsystem wahlweise Teil der Mittel zur Überwachung von Glutnestern sein kann.
Das Mittel zur Erkennung kann z.B. mit mindestens einer Infrarot-Kamera und/oder Sensoren als wesentliche Detektoren auf- weisen oder wahlweise ein Laserabtastsystem enthalten. Dem das dünne Tabakvlies fördernden Mittel zum Transport, das mit dem Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft gekoppelt ist, kann ein Mittel zur Reinigung zugeordnet sein, das eine Bürsteneinrichtung und/oder ein Druckluftreinigungs- System enthält, wobei vorzugsweise im Rücklauf bzw. im Bereich des Unterdrums des Endlosbandes die Perforierungen mittels Bürsten und/oder Pressluft gereinigt werden.
Eine Staubsaugereinrichtung kann vorgesehen sein, die vorzugs- weise mit der Unterdruckkammer des Mittels zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft verbunden ist und bei Einsatz von Filtermatten als Endlosbänder eine Absaugung von Tabak- und/oder Aschepartikeln aus den Bandperforierungen auf der Unterseite im Bereich des Unterdrums durchführt.
Durch die Absaugung der Rauchgase sowie durch die gleichzeitige Luftströmung durch das perforierte Mittel zum Transport des verdünnten Tabakvlieses hindurch wird der Tabak und somit auch die Tabak-Brandstrukturen und die Glutnester am perforierten Mittel arretiert, so dass erstens hohe Bandgeschwindigkeiten möglich sind und zweitens die Tabak-Brandstrukturen gezielt durch Mittel zur Separierung tabakverlustarm aus dem verdünnten Tabakvlies entfernt werden können.
Durch die Luftströmung durch das perforierte Band hindurch bleibt der obervliesige Raum von Tabak- und Staubpartikel frei, so dass die Erkennung auf lange Dauer ohne zeitaufwendige Reinigungsunterbrechungen durchführbar ist. Wahlweise ist dem Mittel zur Erkennung ein Selbstreinigungssystem zugeord- net. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schrittschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen mittels eines Mittels zur pneumatischen Separierung und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Separierung von de- tektierten Glutnestern aus dem verdünnten Tabakvlies mit Hilfe eines Mittels zur mechanischen Separierung nach Fig. 2.
Für gleiche Teile mit gleichen Funktionen werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
In Fig. 1 ist ein Schri'ttschema des erfindungsgemäßen Verfah- rens zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen von expandiertem Tabak im Rahmen des Aufbereitungsprozesses 11, wobei der expandierte Tabak aus einer zugehörigen Trocknungszone in Form eines Tabakvlieses zur Weiterbehandlung in Konditionierungsan- lagen oder Lagerboxen gefördert wird, gezeigt. Das Wesen des Verfahrens besteht darin, dass der expandierte Tabak zu einem Tabakvlies mit dünner Schichtdicke aufbereitet wird und während des Transports 2 strahldichteschwache Tabak-Brandstruk- turen zu detektierbaren Glutnestern ausgebildet werden, damit nachfolgend alle vorhandenen Glutnester aus dem schichtverdünnten Tabakvlies heraus separiert werden können.
Das Verfahren, insbesondere im Aufbereitungsprozess 11 setzt sich nach der Trocknung 1 im Wesentlichen aus folgenden Verfahrensschritten zusammen:
Aus einer Verdünnung 10 des aus der Trocknungszone transportierten Tabaks, aus einem Transport 2 des Tabaks als schichverdünntes Tabakvlies, aus einer Erkennung 3 und aus einer Überwachung 4 von Tabak- Brandstrukturen und von Glutnestern im Tabakvlies, aus einer Separierung 5 von detektierten Glutnestern aus dem Tabakvlies verbunden mit einer Übergabe 6 des brandstrukturfreien Tabaks an weiterbehandelnde Anlagen, z.B. an eine Konditionierungsanlage oder Lagerbox sowie wahlweise aus einer Verlöschungsdurchführung 7 von separierten Glutnestern.
Erfindungsgemäß wird während des Transports des schichtverdünnten Tabakvlieses eine Verstärkung 8 der Strahldichte von strahldichteschwachen Täbak-Brandstrukturen durchgeführt, wo- bei die Verstärkung 8 zu detektierbaren Glutnestern führt und vorzugsweise während der Dauer des Transports 2 bis zu einem der Erkennung 3 zugeordneten und festgelegten Überwachungsbereich wirksam ist.
Die Verstärkung 8 der Strahldichte, insbesondere das Überschreiten der Strahldichteschwelle zur Erkennbarkeit der strahldichteschwachen, nicht detektierbaren Tabak- Brandstrukturen kann mit Hilfe einer direkten Luftdurchströmung des Tabakvlieses erreicht werden. Dabei kann die Luftdurchströmung durch eine untervliesige unterdruckeinstellbare Absaugung 9 von Luft aus dem obervliesigen Raum durch das transportierte Tabakvlies hindurch erreicht werden.
Bei der Umwandlung von nicht detektierbaren Tabak- Brandstrukturen in detektierbare Glutnester können als zugehöriger Effekt vorzugsweise die Ränder und damit die Ausdeh- nung/Fläche aller vorhandener Glutnester genau erkannt und definiert werden.
Durch die Erfindung kann im Ablauf des Aufbereitungsprozesses 11 insgesamt eine kontrollierte Anfachung von Tabak- Brandstrukturen und auch der mit erkennbarer Strahl- und Leuchtdichte vorhandenen Glutnester durchgeführt werden.
In Fig. 2 ist in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Einrichtung 43 zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen 22 gezeigt, in der die Verfahrensschritte 2 bis 10 realisiert sind und die im Wesentlichen aus einem Mittel 1 zum Transport, insbesondere aus einem die Bandgeschwindigkeit VB aufweisenden Endlosband zum Transport von übergebenen, expandiertem Tabak 32, dem zumindest eine Antriebsrolle 12 und eine Triebrolle 13 zugeordnet sind, aus einem Mittel 17 zur Unterdruckerzeugung, insbesondere zur Absaugung von Luft 18 aus einem obervliesig vorhandenen Raum 46, aus einem Mittel 20 zur Erkennung von Glutnestern 47 in einem Überwachungsbereich 26, aus einem Mittel 21 zur Separierung von Glutnestern 47 vom brandstruktur- freien Tabaks 24 sowie wahlweise aus einem Mittel 23 zur Verloschungsdurchführung der Glutnester 47,51 besteht. Das Mittel 37 zur Überwachung von Glutnestern 47,51, die sich im Überwachungsbereich 26 des Tabakvlieses 19 befinden, ist eingangsseitig mit dem Mittel 20 zur Erkennung von Glutnestern 47,51 und ausgangsseitig mit dem Mittel 38 zur Separierung von Glutnestern 47,51 jeweils signaltechnisch verbunden.
Zur Umwandlung von zumindest strahldichteschwachen, nicht detektierbaren Tabak-Brandstrukturen 22 in detektierbare Glutnester 47 enthält die Einrichtung' 43 mindestens ein Mittel 42 zur Unterdruckerzeugung, insbesondere zur Absaugung von oberv- liesiger Luft 18. Das Mittel 42 zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft ist vorzugsweise als eine Absaugeinrichtung mit einem eingebauten absaugenden Gebläse ausgebildet. Die Absaugeinrichtung besitzt vorzugsweise eine kasten- förmige Kammer 17, die an der Unterseite des Oberdrums 16 des perforierten Endlosbandes 14 mit ihrer nach oben offenen Deckenwandung weitgehend abgedichtet anliegt.
Durch das Anströmen der Tabak-Brandstrukturen 22 mit Luft aus dem obervliesigen Raum 46 wird die Anfachung des schwelenden Tabakmaterials auf dem Endlosband 14 gefördert und es entstehen Glutnester 47, die eine derartige Intensität erreichen, dass sie detektierbar werden können.
Das perforierte Endlosband 14 kann insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Stahl bestehen.
Das transportierende Endlosband 14 kann aber auch ein Band sein, das einem porigen Filtervlies ähnelt, wobei oberhalb des Filtervlieses das verdünnte Tabakvlies 19 aufliegt und unter- halb die deckenwandungsoffene Unterdruckkammer 17 angeordnet ist . Die erfindungsgemäße Einrichtung 43 kann des Weiteren zumindest ein Mittel 41 zur Antriebseinstellung des Endlosbandes 14 besitzen, das vorzugsweise von der Trocknungszone aus den expandierten Tabak 32 unterhalb des Mittels 20 zur Erkennung 3 vorbeiführt. Mit dem Mittel 41 zur Antriebseinstellung wird die Bandgeschwindigkeit VB eingestellt, wobei das Mittel 41 zur Antriebseinstellung im Wesentlichen aus einem steuerbaren Antriebsmotor besteht, dessen Umdrehungszahl einstellbar ist, damit eine der Erkennung 3 dienliche Verdünnung des Tabakvlie- ses 19 im Anschluss an den Fall der Tabakdickschicht 32 auf das Endlosband 14 erreicht wird.
Des Weiteren kann das Mittel 37 zur Überwachung von Glutnestern 47 wahlweise mit dem Mittel 41 zur Antriebseinstellung der Antriebsrolle 12 und/oder mit dem Mittel 42 zur Unterdru- ckerzeugung/Absaugung von Luft 18 verbunden sein. Das Mittel 42 zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft steht durch das eine Perforierung aufweisende Mittel 14 zum Transport hindurch mit dem schichtverdünnten Tabakvlies 19 in Verbindung und er- zeugt den für die Luftdurchströmung des Tabakvlieses 19, insbesondere für die Luftanströmung der Tabak-Brandstrukturen 22 erforderlichen Unterdruck in der Kammer 17.
Vorzugsweise können Sensoren (nicht eingezeichnet) zur Messung der Bandgeschwindigkeit VB, zur Berechnung der Zeitverzögerung von der Erkennung bis zur Ausschleusung der detektierten Glutnester 47,51 sowie Sensoren zur Überwachung des Unterdrucks in Verbindung mit der Überwachung der Luftströmungsgeschwindigkeit vorgesehen sein.
Das Mittel 37 zur Überwachung von Glutnestern 47 kann dabei einerseits die Aufgabe haben, Signale an das Mittel 41 zur An- triebseinstellung zu geben, damit die Bandgeschwindigkeit VB des Mittels 14 zum Transport des Tabaks 32 derart eingestellt werden kann, dass eine Verdünnung bei der Übergabe der expandierten Tabakdickschicht 32 derart erfolgt, dass die Tabak- Brandstrukturen 22 und Glutnester 51 durch brandstrukturfreien Tabak nicht überlagert werden.
Das Mittel 37 zur Überwachung von Glutnestern 47 kann des Weiteren die Aufgabe haben, Signale an das Mittel 42 zur Unter- druckerzeugung/Absaugung von Luft zu senden, damit der Unterdruck in der Kammer 17 derart eingestellt werden kann, dass die Tabak-Brandstrukturen 22 intensiv mit Luft aus dem obervliesigen Raum 46 versorgt werden, zu detektierbaren Glutnestern 47 angefacht werden und damit deren minimale Strahldichte über die Schwelle von der Nicht-Erkennbarkeit zur Erkennbarkeit für zugehörige Detektoren verschoben werden kann.
Bei von Beginn der Verdünnung an schon vorhandenen, übernommenen detektierbaren Glutnestern 51, deren Erkennung keine Prob- lerne bereitet, kann neben der Strahldichte auch der Vera- schungsgrad/Verlöschungsgrad während des Transports erhöht werden.
Zum Dritten kann das Mittel 37 zur Überwachung von Glutnestern 47,51 das Mittel 38 zur Separierung der Glutnester 47,51 steuern, wobei im dem Endlosband 14 nachgeordneten Separierungsbereich 48 die erkannten Glutnester 47,51 aus dem ballistischen Tabakfall vorzugsweise durch Mittel 38 zur Druckimpulserzeugung, insbesondere steuerbare Düsenzeilen 30 schwerkraftge- richtet stoßartig herausgeblasen werden. Zur Abschirmung des glutnesterfreien Tabaks 24 kann dem Mittel 21 zur Separierung eine Barriere 25 (oder ein Schacht/eine Schleuse) nachgeordnet sein, deren Oberkante 44 unterhalb des ballistischen Tabakfalls 24 angeordnet ist. Die pneumatisch herausgestoßenen Glutnester 47,51 fallen längs der Fallrichtung 27 in das Mittel 23 zur Verlöschungsdurchführung. Der glutnesterfreie Tabakfall 24 wird darüber auf ein anderes Mittel 28 zum Transport geleitet und wahlweise der nachgeordneten Konditionierungsanlage oder Lagerbox 49 zugeführt.
Um die Ausschleusung (Separierung) präzis durchführen zu können, ist eine Bandgeschwindigkeitsmessung durchzuführen. Nach einer berechneten Zeit, nachdem das Glutnest 47,51 in seiner koordinatenmäßigen Lage und Ausdehnung erkannt ist, stößt im Separierungsbereich 48 ein kurzer Druckluftimpuls aus dem darüber befindlichen Mittel 21 zur Separierung das Glutnest 47,51 aus dem verdünnten Tabakvlies 19, wobei das Glutnest 47,51 vom übrigen Tabakvlies 19 abgetrennt wird, wonach das Glutnest 47,51 in das Mittel 23 zur Verlöschungsdurchführung oder auch in einen Löschcontainer eingebracht wird.
Das Mittel 21 zur Separierung kann, wie in Fig. 2 gezeigt, vorzugsweise eine linienförmige Anordnung von Einzeldüsen (Blasleiste) sein, die über die gesamte Breite oder über eine Teilbreite des Endlosbandes 14 die Glutnester 47,51 aus dem Tabakvlies 19 im Separierungsbereich 48 in den Separierungs- schacht in Pfeilrichtung 31,27 bläst.
Durch das Endlosband 14 und durch das verdünnte Tabakvlies 19 hindurch wird in Richtung 18 (Pfeil) obervliesige Luft gezogen, wobei durch die intensive Luftzufuhr die Tabak- Brandstrukturen 22 derart angefacht werden, dass aus den nicht erkennbaren Brandstrukturen 22 detektierbare Glutnester 47 werden.
Wenn während des Transports die Glutnester 47 dann richtig an- gefacht und detektierbar sind, durchquert das Tabakvlies 19 den Überwachungsbereich 26 zur Erkennung. Durch das Mittel 20 zur Erkennung, das mindestens eine infrarotempfindliche Kamera und/oder gleichartig empfindliche Sensoren als wesentliche Erkennungseinheiten aufweist oder das auch ein Laserabtastsystem sein kann, können dann die Glutnester 47 erkannt werden.
Zur Separierung der Glutnester 47 wird entweder die hohe Bandgeschwindigkeit VB (Bandlauf in Pfeilrichtung 36) genutzt, die dazu führt, dass am Ende des Endlosbandes 14 der Tabak durch seine Trägheit in erster Näherung einer Wurfparabel geradeaus fliegt und später auf ein zweites Endlosband 28 in Richtung 29 (Pfeil) zur Konditionierungsanlage oder Lagerbox 49 aufgebracht wird, wobei der brandstrukturfreie Tabak 24 über die Barriere 25 fliegt, die in geringem Abstand vom ersten Endlos- band 14 angeordnet ist, wobei zwischen dem Bogenbereich zwischen Oberdrum 16 und Unterdrum 15 und der beabstandeten Barriere 25 ein Separierungsschacht für den Fall der verbesserten Abschirmung der separierten Glutnester 47 vorhanden sein kann.
In Fig. 3 ist schematisch der wesentlich Teil einer zweiten Einrichtung 45 zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen 22 dargestellt, in der das Mittel 34 zur mechanischen Separierung, insbesondere aus einer Klappe (punktiert dargestellt) und aus einem hierzu gehörenden Mittel 40 zur Bewegung der Klappe in Richtung 35 (Pfeil) besteht, wobei das Mittel 40 mit einem anderen Mittel 39 zur Überwachung der Glutnester 47 in Verbindung stehen kann. Die Klappe 34 steht als solche in der gezeigten Position 33 im ballistischen Separierungsbereich 48 und versperrt den Glutnestern 47 die Übergabe auf das zweite Mittel 28 zum Transport in die Konditionierungsanlage oder Lagerbox. Die Glutnester 47 rutschen vor der Barriere 25, die vorzugsweise Teil eines Schachtes sein kann, ebenfalls in einen Veraschungs- oder Löschbehälter 23.
Im Falle der zweiten Einrichtung 45 (in Fig. 3) kann die posi- tionierbare Klappe 34 in dem Moment 33, in dem sich das Glut- nest 47 im Separierungsbereich 48 befindet, kurzzeitig in das Tabakvlies 19 gebracht werden, wobei nach einem Abprallen des Glutnestes 47 an der Klappe 34 die Klappe 34 dann wieder nach oben schnellt und das Glutnest 47 in Richtung 27 in ein Mittel zur Verlöschungsdurchführung fällt. Die Klappe 34 ist damit auch Teil eines mechanischen oder auch druckluftgestützten pneumatischen Mittels 40 zur Bewegung der Klappe 34.
Wenn das Mittel 20 zur Erkennung festlegt, dass erkannte Glutnester 47,51 beseitigt werden müssen, dann wird aus der Band- geschwindikeitsmessung des Endlosbandes 14 und der Streckenlänge vom Erkennungsort bis zum Separierungsort die Zeit (Timer) für die Klappenbetätigung ermittelt und dann kurzzeitig vor dem Glutnest 47,51 die Klappe 34 zu einer Reaktion nach unten veranlasst. Die Klappe 34 greift also nur kurzzeitlig in das bewegte Tabakvlies 19 ein. Das Glutnest 47 wird klappenbedingt in Pfeilrichtung 27 umgeleitet. Danach wird die Klappe 34 wieder nach oben geführt und lässt den glutnesterfreien Tabak 24 vorbeifliegen.
Das Mittel 21 zur Separierung kann in das Mittel 20 zur Erkennung auch derart integriert eingebunden sein, dass durch das Mittel 20 zur Erkennung auch die vollständige Separierung ü- berwacht und die Beseitigung der Glutnester 47,51 aus dem vorbeitransportierten verdünnten Tabakvlies 19 nachweislich bestätigt wird. Der Separierungsbereich 48 kann so auch Teil des Überwachungsbereiches 26 sein.
Wahlweise kann der Überwachungsbereich 26 auch auf den Bereich des gesamten Endlosbandes 14 und auf den darüber hinausgehenden Separierungsbereich 48 erstreckt sein, so dass die Umwandlung der Tabak-Brandstrukturen 22 in detektierbare Glutnester 47 von Anfang an ebenso wie die schon aus der Trocknungszone übernommenen Glutnester 51 und deren Beseitigung total überwacht werden kann, wobei in den Mitteln 37 bzw. 39 zur Überwachung eingebrachte Steuer- und/oder Regelsysteme die angeschlossenen Mittel 41,42,38; 40,34,33 signaltechnisch zur je- weiligen Reaktion auffordern können.
Das Mittel 20 zur Erkennung kann dabei mit dem Mittel 21 zur Separierung vorzugsweise über ein Steuer- und Regelsystem zusammenarbeiten, das dann auch die Druckluftdüsen signaltech- nisch steuert, also öffnet und schließt. Das Steuer- und/oder Regelsystem kann Teil der Mittel 37,39 zur Überwachung von Glutnestern 47,51 sein bzw. diese Mittel 37,39 in den Funktionen erweitern.
Vorzugsweise ist das Mittel 14 zum Transport mit einem Mittel 50 zur Reinigung versehen, wobei letzteres eine Bürsteneinrichtung und/oder ein Druckluftreinigungssystem enthalten kann. Es ist von Vorteil für eine ungehinderte, in Richtung 18 ausgeführte Luftdurchströmung im Bereich des Oberdrums 16, wenn im Rücklauf bzw. im Bereich des Unterdrums 15 mittels Bürsten und/oder Pressluft die Perforierungen wieder freige- macht werden oder eine Ausblasung des Unterdrums 15 stattfindet.
Bei Einsatz von Filtermatten als Endlosbänder 14 kann eine Absaugung von Tabak- und/oder Aschepartikeln auf der Unterseite im Bereich des Unterdrums 15 zweckmäßig sein. Dazu kann dort eine Staubsaugereinrichtung angeordnet sein, die vorzugsweise mit der Unterdruckkammer 17 des Mittels 42 zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft verbunden ist.
Zur Reinigung kann auch eine Pressluftleiste entweder allein oder zusätzlich zur Staubsaugereinrichtung eingesetzt sein.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, den bisher hohen Ver- lust von expandiertem Tabak 32 z.B. während des Transports zu Konditionierungsanlagen oder Lagerboxen 49 und in den Konditi- onierungsanlagen oder Lagerboxen 49 zu minimieren und dort die Entstehung von Bränden zu vermeiden.
Bez ;ugszeichenliste
1 Trocknung
2 Transport
3 Erkennung
4 Überwachung
5 Separierung
6 Übergabe
7 Verlöschungsdurchführung
8 Verstärkung
9 Absaugung
10 Verdünnung
11 Aufbereitungsprozessabschnitt
12 Antriebsrolle Triebrolle Mittel zum Transport Unterdrum Oberdrum Unterdruckkammer Richtung des Luftstromes verdünntes Tabakvlies Mittel zur Erkennung Mittel zur Separierung Tabak-Brandstruktur Mittel zur Verlöschungsdurchführung brandstrukturf reier Tabak Barriere/Schacht/Schleuse Überwachungsbereich Fallrichtung der Glutnester Mittel zum Transport des brandstrukturfreien Tabaks Transportrichtung zur Konditionierungsanlage/Lagerbox Mittel zur pneumatischen Separierung Luf tdruckrichtung Tabakdickschicht Klappenposition Mittel zur mechanischen Separierung Verschiebungs-Richtung Tabakvliestransportrichtung erstes Mittel zur Überwachung Mittel zur Druckimpulserzeugung zweites Mittel zur Überwachung Mittel zur Bewegung der Klappe Mittel zur Antriebseinstellung Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft erste Einrichtung Oberkante zweite Einrichtung obervliesiger Raum detektierbares Glutnest Separierungsbereich Konditionierungsanlage/Lagerbox Mittel zur Reinigung übernommenes Glutnest andgeschwindigkeit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak, der in Form eines Tabakvlieses aus einer Trocknungszone heraus zur Weiterbehandlung/Lagerung transportiert wird, wobei während des Transports Glutnester detektiert und separiert werden, gekennzeichnet dadurch, dass der expandierte Tabak (32) zu einem Tabakvlies (19) mit dünner Schichtdicke aufbereitet wird und während des Transports strahldichteschwache Tabak-Brandstrukturen (22) zu detektierbaren Glutnestern (47) ausgebildet werden, damit nachfolgend alle vorhandenen Glutnester (47,51) aus dem schichtverdünnten Tabakvlies (19) heraus separiert werden können.
. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Verdünnung (10) des expandierten Tabaks (32) zu einem schichtverdünnten Tabakvlies (19) , b) Transport (2) des Tabakvlieses (19), c) Verstärkung (8) der Strahldichte von zumindest strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen (22) zu Glutnestern (47) während des Transports des Tabakvlieses (19) mittels einer Luftdurchströmung (18) des Tabakvlieses (19), d) Erkennung (3) von Glutnestern (47,51), e) Überwachung (4) des Tabakvlieses (19), f) Separierung (5) der Glutnester (47,51) aus dem Tabakvlies (19) heraus sowie g) Übergabe (6) des brandstrukturfreien Tabaks (24) zur Weiterbehandlung/Lagerung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Separierung (5) der Glutnester (47,51) wahlweise eine Verlöschungsdurchführung (7) der Glutnester (47,51) nachgeordnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdünnung (10) der übergebenen Tabakdickschicht (32) zu Beginn des Transports (2) aus der Trocknungszone heraus erfolgt.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) der Strahldichte von strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen (22) zu detektierbaren Glutnestern (47) mit Hilfe einer gesteuerten Verdünnung (10) der übergebenen Tabakdickschicht (32) unter- stützt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) von strahldichteschwachen Tabak- Brandstrukturen (22) zu Glutnestern durch eine vorzugsweise schwerkraftgerichtete Luftdurchströmung durch das verdünnte Tabakvlies (19) hindurch erreicht wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchströmung (18) des schichtverdünnten, transportierten Tabakvlieses (19) durch eine untervliesige unterdruckeinstellbare Absaugung (9) von Luft aus einem o- bervliesigen Raum (46) durch das verdünnte Tabakvlies (19) und durch die Perforierungen des Endlosbandes (14) hindurch erreicht wird, wodurch verstärkt Luftsauerstoff zur gesteigerten Anfachung an die strahldichteschwachen Tabak- Brandstrukturen (22) geführt wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verstärkung (8) der Strahldichte vorzugsweise eine Spektralverschiebung in den detektierbaren infraroten Bereich erreicht wird.
. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Verdünnung (10) einer übergebenen, getrockneten Tabakdickschicht (32) mittels mindestens eines Mittels (14) zum Transport mit verdünnungszugeordneter Geschwindigkeit (VB) ,
- Transport (2) von schichtverdünntem Tabak (19) durch Mittel (14) zum Transport mit Perforierungen,
- Verstärkung (8) von zumindest strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen zu Glutnestern (47) mit Hilfe von mindestens einem Mittel (42) zur UnterdruckerZeugung/Absaugung von Luft durch das Tabakvlies (19) und die Perforierungen hindurch,
- Erkennung (3) von Glutnestern (47,51) durch Mittel (20) zur Erkennung von Glutnestern (47,51),
- Überwachung (4) von Glutnestern (47,51) durch Mittel (37, 39) zur Überwachung von Glutnestern (47,51), - Separierung (5) von Glutnestern (47,51) aus dem schichtverdünnten Tabakvlies (19) heraus mit Hilfe von mindestens einem Mittel (21) zur Separierung von Glutnestern (47,51) sowie
- Übergabe (6) von glutnesterfreiem Tabak (24) mittels weiterer Mittel zum Transport zur Lagerung und/oder
Weiterbehandlung.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wahlweise mit der Separierung (5) verbundenen und nachgeordneten Verlöschungsdurchführung (7) der Glut- nester (47,51) mindestens ein Mittel (23) zur Verlöschungsdurchführung zugeordnet ist.
11. Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak insbesondere im Rahmen eines Aufbereitungsprozesses, wobei Glutnester während des Transports detektiert und danach separiert werden nach dem angegebenen Verfahren, zumindest enthaltend - Mittel zur Verdünnung der Tabakdickschicht (32) in ein schichtverdünntes Tabakvlies (19) , insbesondere ein transportgeschwindigkeitseinstellbares Mittel (14) zum Transport des verdünnten Tabakvlieses (19) mit Perforierungen, - Mittel (42) zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft (18) aus einem obervliesigen Raum (46) zur Verstärkung der Strahldichte von zumindest strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen (22) zu detektierbaren Glutnestern (47) im schichtverdünnten Tabakvlies (19), - Mittel (20) zur Erkennung von Glutnestern (47,51) und
- Mittel (21) zur Separierung von Glutnestern (47,51) aus dem schichtverdünnten Tabakvlies (19) heraus, das nachfolgend' glutnesterfrei ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mittel (21) zur Separierung von Glutnestern (47, 51) mindestens ein Mittel (23) zur Verlöschungsdurchführung, vorzugsweise zur Löschung, Veraschung und/oder zur Selbstverglühung der separierten Glutnester (47,51) nachgeordnet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (14) zur Verdünnung der Tabakdickschicht (32) dem Mittel zum Transport des schichtverdünnten Ta- bakvlieses (19) zugeordnet ist und ein mit einer Bandgeschwindigkeit (VB) laufendes perforiertes Endlosband darstellt, dessen Bandgeschwindigkeit (VB) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Schichtdickenverringerung derart einstellbar ist, dass die Tabak-Brandstrukturen (22), die entstehenden Glutnester (47) und die übernommenen Glutnester (51) im Tabakvlies (19) singularisierbar sind.
14. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Singularisierung von Tabak-Brandstrukturen (22) und Glutnestern (47,51) und damit zur Verdünnung des Tabakvlieses mehrere Endlosbänder mit steigender, vorzugsweise einstellbarer Bandgeschwindigkeit kaskadenförmig nacheinander angeordnet sind.
15. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20) zur Erkennung von Glutnestern (47, 51) ein ErkennungsSys em aufweist, das vorzugsweise oberhalb des Oberdrums (16) des tabakvliesfordernden Endlosbandes (14) angeordnet ist.
16. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (21) zur Separierung von Glutnestern (47,51) vorzugsweise ein Mittel (38,30) zur pneumatischen Separierung und/öder ein Mittel (34) zur mechanischen Separierung ist.
17. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (21) zur Separierung von Glutnestern (47,51) mit dem Mittel (20) zur Erkennung über ein Mittel (37) zur Überwachung verbunden/verschaltet ist, das eine Steuerung und/oder Regelung des Zeitpunktes zur Separierung der Glutnester (47,51) aus dem Tabakvlies (19) heraus durchführt .
18. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (37) zur Überwachung von Glutnestern (47,51) in einem Überwachungsbereich (26) des Tabakvlieses (19) zumindest eingangsseitig mit dem Mittel (20) zur Erkennung von Glutnestern (47,51) und ausgangsseitig mit Mitteln (21) zur Separierung von Glutnestern (47,51) jeweils signaltechnis'ch verbunden ist.
19. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (42) zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft eine Verstärkung der Strahldichte aller Tabak- Brandstrukturen und Glutnester herbeiführt, wobei das Mittel (42) zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft vorzugsweise als eine Luft-Absaugeinrichtung mit einem luftabsaugenden Gebläse ausgebildet ist, wobei zur Luft- Absaugeinrichtung vorzugsweise eine kastenförmige Kammer (17) gehört, die an der Unterseite des Oberdrums (16) des perforierten Endlosbandes (14) mit ihrer nach oben offenen Deckenwandung abgedichtet anliegend angeordnet ist.
20. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (42) zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft ein Anströmen der Tabak-Brandstrukturen (22) mit Luft aus dem obervliesigen Raum (46) durch die Perforierungen hindurch herbeiführt, wodurch eine Anfachung von insbesondere schwelenden, strahldichteschwachen Tabak- Brandstrukturen (22) auf dem Endlosband (14) herbeigeführt wird und dabei Glutnester (47) entstehen, die zu intensiveren Strahlern werden.
21. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das perforierte Endlosband (14) vorzugsweise aus Metall, vorzugsweise aus Stahl besteht.
22. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transportierende Endlosband (14) ein Band ist, das einem Filtervlies ähnelt, wobei oberhalb des Filtervlieses das Tabakvlies (19) aufliegt und unterhalb des Filtervlieses die deckenwandungsoffene Unterdruckkammer (17) angeordnet ist.
23. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie vorzugsweise ein Mittel (41) zur Antriebseinstellung des Endlosbandes (14) besitzt, wobei das Mittel (41) einen steuerbaren Antriebsmotor enthält, dessen Um- drehungszahl aufgrund von Bandgeschwindigkeitsmessungen derart einstellbar ist, dass eine der Erkennung (3) und der Separierung (5) von Glutnestern (47,51) dienliche Schichtdickenverdünnung der Tabakdickschicht (32) bei der Förderung auf dem Endlosband (14) erreicht wird.
24. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (37) zur Überwachung von Glutnestern (47,51) mit dem Mittel (41) zur Antriebseinstellung der Antriebsrolle (12) und/oder mit dem Mittel (42) zur Un- terdruckerzeugung/Absaugung von Luft verbunden ist.
25. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (37) zur Überwachung von Glutnestern (47,51) das Mittel (30) zur pneumatischen Separierung der Glutnester (47,51), das vorzugsweise Düsenzeilen (30) o- der eine Düsenmatrix enthält, steuert, wobei die erkannten Glutnester (47) im Separierungsbereich (48) mit Hilfe der Düsenzeilen (30) oder der Düsenmatrix hinter dem End- losband (14) aus dem ballistischen Tabakfall (24) heraus durch Mittel (38) zur Druckimpulserzeugung vorzugsweise schwerkraftgerichtet stoßartig herausgeblasen werden.
5 26. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übergabe (6) von glutnesterfreien Tabak (24) in Form eines Tabakfalls an die Konditionierungsanla- 10 gen/Lagerboxen (49) zur Abschirmung des glutnesterfreien Tabaks (24) dem Mittel (21,30) zur Separierung ein Abschirmungsmittel, vorzugsweise eine Barriere (25) oder ein Schacht/eine Schleuse zugeordnet ist.
,15 27. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der glutnesterfreie Tabakfall (24) auf ein anderes Mittel (28) zum Transport zur nachgeordneten Konditionie-
20 rungsanlage/Lagerbox (49) geleitet ist.
28. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
25 dass das Mittel (34) zur mechanischen Separierung, insbesondere aus einer Klappe und aus einem hierzu gehörenden Mittel (40) zur Bewegung der Klappe (34) besteht, das mit einem anderen Mittel (39) zur Überwachung der Glutnester (47,51) in Verbindung steht, wobei die Klappe (34) in
30 Sperrposition (33) den Glutnestern (47) die Übergabe in die Konditionierungsanlagen/Lagerboxen (49) verwehrt.
29. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20) zur Erkennung von Glutnestern (47,51) mindestens eine Kamera, vorzugsweise eine Infrarot-Kamera und/oder Sensoren als wesentliche Erkennungsmittel aufweist oder wahlweise ein Laserabtastsystem enthält.
30. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (30) zur pneumatischen Separierung, vorzugsweise eine linienförmige Anordnung von Einzeldüsen (Blasleiste) enthält, die in einem Separierungsbereich (48) über die gesamte Breite oder über eine Teilbreite des Endlosbandes (14) die Glutnester (47,51) aus dem Tabakvlies (19) heraus in einen Separierungsschacht pulsgesteuert bläst.
31. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (21) zur Separierung von Glutnestern (47,51) vorzugsweise an das Mittel (20) zur Erkennung derart angeschlossen ist, dass mit Hilfe des Mittels (20) zur Erkennung auch die Separierung der Glutnester (47,51) aus dem vorbeitransportierten schichtverdünnten Tabakvlies (19) überwacht und nachweislich bestätigt wird, wo- bei der Separierungsbereich (48) wahlweise ein Teil des Überwachungsbereiches (26) ist.
32. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsbereich (26) vorzugsweise auf das gesamte Oberdrum (16) des Endlosbandes (14) derart ausgedehnt ist, dass insbesondere die Verstärkung der strahldichteschwachen Tabak-Brandstrukturen (22) zu detektierbaren Glutnestern (47) vom Anfang der Schichtverdünnung, insbesondere der Schichtdickenverringerung an überwacht wird, wobei mindestens ein in den Mitteln (37,39) eingebrachtes Steuer- und/oder Regelsystem mit den angeschlossenen Mitteln (41, 42 , 38 ; 40, 34, 33) signaltechnisch verbunden ist.
33. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20) zur Erkennung mit dem Mittel (21) zur Separierung vorzugsweise über ein Steuer- und Regel- System zusammenarbeitet, das dann auch die Mittel (30,-34) zur pneumatischen/mechanischen Separierung signaltechnisch steuert und schaltet, wobei das Steuer- und/oder Regelsystem wahlweise Teil der Mittel (37,39) zur Überwachung von Glutnestern (47,51) ist.
34. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (14) zum Transport vorzugsweise mindes- tens mit einem Mittel (50) zur Reinigung versehen ist, das eine Bürsteneinrichtung und/oder ein Druckluftreinigungssystem enthält, wobei vorzugsweise im Rücklauf bzw. im Bereich des Unterdrums (15) des Endlosbandes (14) die Perforierungen mittels Bürsten und/oder Pressluft gereinigt werden.
35. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass eine Staubsaugereinrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise mit der Unterdruckkammer (17) des Mittels (42) zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft verbunden ist und bei Einsatz von Filtermatten als Endlosbänder (14) eine Absaugung von Tabak- und/oder Aschepartikeln aus den
Filtermatten auf der Unterseite im Bereich des Unterdrums
(15) durchführt.
36. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zur Messung der Bandgeschwindigkeit (VB) , zur Berechnung der Zeitverzögerung von der Erkennung bis zur Ausschleusung der detektierten Glutnester (47,51) sowie Sensoren zur Überwachung des Unterdrucks in Verbindung mit der Überwachung der Luftströmungsgeschwindigkeit vorgesehen sind.
Hierzu drei Blatt Zeichnungen
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