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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Fremdkörperabscheidung und eine Vorrichtungzur Fremdkörperabscheidungaus einem Tabakstrom (16).Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sichdadurch aus, dass der Tabakstrom (16) unmittelbar in den Bereich einerFremdkörpererkennungsvorrichtung(20, 22) mit Druckluft (12) gefördertwird, und wobei mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung (20,22) anhand wenigstens einer Eigenschaft Fremdkörper (17) im Tabakstrom (16)erkannt werden und anschließendauf dem Tabakstrom (16) entfernt werden.Die erfindungsgemäße Vorrichtungzeichnet sich dadurch aus, dass eine den Tabak (16) zu einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung(20, 22) zuführendeVorrichtung (Zuführvorrichtung(10)) und eine Fremdkörperabscheidevorrichtung(23) vorgesehen sind, wobei die Tabakzuführvorrichtung (10) zur Förderungdes Tabakstroms (16) eine Druckluftquelle (3) umfasst.
    公开号:DE102004015463A1
    申请号:DE102004015463
    申请日:2004-03-26
    公开日:2005-10-13
    发明作者:Wolfgang Benz；Harry Drewes；Peter Dr. Funke；Dietmar Zielke
    申请人:Hauni Primary GmbH；
    IPC主号:G01N21-85
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fremdkörperabscheidungaus einem Tabakstrom.
    [0002] Eineentsprechende Vorrichtung ist beispielsweise aus der US 6,332,543 B1 der Anmelderin bekannt.In dieser bekannten Vorrichtung wird mittels Förderern, insbesondere einerFörderrinneund Förderbändern einTabakstrom in den Bereich einer optischen Fremdkörpererkennungsvorrichtung verbracht.Sobald ein Fremdkörperin dem Tabakstrom mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung erkanntwird, werden die oder wird der Fremdkörper aus dem Tabakstrom mittelsDruckluft quer zur Förderrichtungabgeschieden.
    [0003] Esist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weitere Variante einesVerfahrens und einer Vorrichtung zur Fremdkörperabscheidung aus einem Tabakstromanzugeben.
    [0004] Gelöst wirddiese Aufgabe durch ein Verfahren zur Fremdkörperabscheidung aus einem Tabakstrom,wobei der Tabakstrom unmittelbar in den Bereich einer Fremdkörpererkennungsvorrichtungmit Druckluft gefördertwird und wobei mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung anhandwenigstens einer Eigenschaft Fremdkörper im Tabakstrom erkannt werdenund anschließendaus dem Tabakstrom entfernt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahrenist es insbesondere möglich,den Tabakstrom und die im Tabakstrom befindlichen Fremdkörper mithöhererGeschwindigkeit als im Stand der Technik zu fördern, so dass bei gleicherLeistung des Verfahrens eine Vorrichtung, die das Verfahren ausführt, diekleiner bauend ist, Verwendung finden kann.
    [0005] ImRahmen der Erfindung bedeutet Eigenschaft insbesondere eine optischeEigenschaft des Tabaks bzw. des Fremdkörpers wie Helligkeit und/oderFarbe oder eine andere physikalische Eigenschaft, wie die Feuchte,das spezifische Gewicht oder das Aufweisen entsprechender Elemente(Kohlenstoff oder Metalle etc.). Vorzugsweise erfolgt die Fremdkörpererkennungmittels einer Erfassung der Helligkeit und/oder der Farbe der imTabakstrom enthaltenen Objekte. Unter Objekte sind insbesondere Tabak,Tabakblätter,geschnittener Tabak und Fremdkörpergemeint. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit des Tabakstroms zwischen6 m/s und 30 m/s, insbesondere zwischen 17 m/s und 30 m/s. Durchdie bevorzugte Geschwindigkeit ist eine sehr effektive Förderungdes Tabakstroms vorgesehen.
    [0006] Wennder Tabakstrom quer zur Förderrichtungauseinander gezogen wird, wird beim Ausscheiden von Fremdkörpern wenigTabak bzw. Tabakblätteroder geschnittener Tabak ausgeschieden. Zudem ist hierdurch eineverbesserte Erkennungsrate von Fremdkörpern ermöglicht, da so eine relativdünne Lageeines Tabakstroms quer zur Förderrichtungdes Tabakstroms mit der Fremdkörpererkennungsvorrichtungentsprechend ausgewertet werden kann. Vorzugsweise ist der Tabakstromauch quer zur Messrichtung der Fremdkörpererkennung auseinander gezogen.Die Richtung der Fremdkörpererkennungund die Förderrichtungsind vorzugsweise auch quer zueinander.
    [0007] Wennder Tabakstrom quer zur Förderrichtungverjüngtwird, ergibt sich eine verbesserte Fremdkörpererkennung. Vorzugsweiseist der Tabakstrom in Richtung der Fremdkörpererkennung verjüngt. Hierdurchkann die Fremdköpererkennung sehreffizient und mit hohem Wirkungsgrad erfolgen. Es muss nur einedünne Schichtdes Tabakstroms auf Fremdkörperuntersucht werden, wobei die Fremdkörper durch geringere Überdeckungenmit Tabak besser detektiert werden können. Im Rahmen der Erfindungist die Richtung der Fremdkörperkennung,insbesondere bei einem Ultraschallmessverfahren, die Richtung derauf den Tabakstrom gesendeten Ultraschallwellen bzw. bei einem Mikrowellenverfahrendie Richtung der auf den Tabakstrom gerichteten Mikrowellen.
    [0008] Vorzugsweisewird der oder werden die Fremdkörpermit Druckluft aus dem Tabakstrom entfernt. Wenn nach der Fremdkörpererkennungder Tabakstrom mittels Saugluft weiter gefördert wird, ist ein unterbrechungsfreierTabakstrom möglichund sind entsprechend hohe Durchsatzraten möglich. Vorzugsweise wird derTabakstrom wenigstens teilweise im Wesentlichen horizontal gefördert. Indieser Ausgestaltung der Erfindung ist es sinnvoll, Tabakstromgeschwindigkeitenvon wenigstens 12 m/s zu erzielen, was einer Förderluftgeschwindigkeit vonca. 17 m/s entspricht. Wenn im Gegensatz dazu der Tabakstrom wenigstensteilweise im Wesentlichen vertikal gefördert wird, kann auch die Schwerkraftausgenutzt werden und die Geschwindigkeit des Tabakstroms bzw. dieGeschwindigkeit der Druckluft, die zur Förderung des Tabakstroms dannbeiträgt,niedriger sein.
    [0009] DieAufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Fremdkörperabscheidungaus einem Tabakstrom gelöst,wobei eine den Tabak zu einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung zuführende Vorrichtung(Zuführvorrichtung)und eine Fremdkörperabscheidevorrichtungvorgesehen ist, wobei die Zuführvorrichtungzur Förderungdes Tabakstroms eine Druckluftquelle umfasst.
    [0010] Dieerfindungsgemäße Vorrichtungkann durch Verwendung einer Druckluftquelle und den damit einhergehendenrelativ hohen Fördergeschwindigkeitendes Tabakstroms sehr klein bauend ausgestaltet sein. Vorzugsweiseherrscht in der Zuführvorrichtungein Druckluftstrom, der den Tabakstrom fördert. Insbesondere fördert derDruckluftstrom den Tabakstrom unmittelbar zur Fremdkörpererkennungsvorrichtung.
    [0011] Einebesonders einfache und kostengünstigeAusgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtungist dann gegeben, wenn die Zuführvorrichtung einenim Querschnitt geschlossenen Kanal umfasst, in dem der Tabakstromgefördertist bzw. förderbar ist.Eine besonders gute Dosierung ist dann möglich, wenn Tabak über eineSchleuse in den Druckluftstrom förderbarist. Die Schleuse ist vorzugsweise eine Zellradschleuse. Eine besondersgute Abscheiderate von Fremdkörpernist dann gegeben, wenn der Kanal unmittelbar vor der Fremdkörpererkennungsvorrichtungund/oder der Fremdkörperabscheidevorrichtungoffen endet.
    [0012] DieFremdkörpererkennungseffizienzist erhöht,wenn der Kanal in Förderrichtungwenigstens abschnittsweise in einer Richtung quer zur Förderrichtungsich verjüngendausgebildet ist. Wenn der Kanal in Förderrichtung wenigstens abschnittsweise trichterförmig auseinandergezogen ist, ist eine besonders effektive und Tabak sparende Abscheidung vonFremdkörpernmöglich.Der Kanal ist vorzugsweise am Ausgang in Form einer Rechteckdüse ausgestaltet,so dass beim Tabakaustritt eine Geschwindigkeitserhöhung erfolgt.Der Querschnitt ist dann am Ausgang vorzugsweise verringert. Einebesonders einfache Fremdkörpererkennungist dann möglich,wenn die Fremdkörpererkennungsvorrichtung optischist.
    [0013] DieErfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhandvon Ausführungsbeispielenunter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezüglich der Offenbarungaller im Text nicht nähererläutertenerfindungsgemäßen Einzelheitenwird ausdrücklichauf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
    [0014] 1 eineschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fremdkörperabscheidung,
    [0015] 2 eineschematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtungzur Fremdkörpererkennung,und
    [0016] 3 einenTeil einer weiteren Ausführungsformeiner Vorrichtung zur Fremdkörpererkennungin schematischer dreidimensionaler Darstellung.
    [0017] 1 zeigteine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtungzur Fremdkörperabscheidung.Es ist eine Tabakzuführvorrichtung 10 dargestellt,die insbesondere ein Rohr 14 umfasst, in dem ein Stromaus Tabak 16 in Förderrichtung 28 durch einenvon einer Druckluftquelle 30 erzeugten Druckluftstrom 11 erzeugtwird. Tabak wird beispielsweise aus einem Fallschacht bzw. einemTabakrohr 25, der in Förderrichtung 26 indas Tabakrohr 25 gefördertwird, übereine Zellradschleuse dosiert, in Förderrichtung 27 indas Rohr 14 vorgesehen und trägt zu dem Tabakstrom bei. Indem Tabakstrom, der in dem Rohr 14 eingebracht ist undentsprechend gefördertwird, befinden sich auch Fremdkörper 17.Das Rohr 14 ist zu einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung,in diesem Fall umfassend einen Laser 20, der einen Strahlenfächer 21 mittelseiner nicht dargestellten Optik erzeugt, und einer CCD-Zeile (Charged CoupledDevice-Zeile) 22, die auch eine Kamera sein kann, hin ineiner Richtung verjüngtausgebildet und in einer um 90° gedrehtenRichtung sich verbreiternd ausgebildet und endet in einer Düse 15,die in 3 dargestellt ist. Das Rohr 14 wird entsprechendim Bereich der Düse 15 abgeflachtund auseinander gezogen, damit der Tabak 16 in dem Tabakstromauseinander gezogen wird und eine dünnere Schicht entsprechenddurch den Strahlenfächer 21 gelangt,so dass die Effizienz der Fremdkörpererkennungerhöht ist.
    [0018] Einentsprechend erkannter Fremdkörper 17 wirdbeispielsweise durch eine größere Absorption desStrahls ortsaufgelöst über dieCCD-Zeile 22 erfasst und durch Aktivieren einer Düse 23 mittels Druckluft 29 inAbscheiderichtung 18 aus dem Tabakstrom ausgeschieden.Der Tabakstrom wird im Wesentlichen bzw. vollständig befreit von den Fremdkörpern 17 durchSaugluft 12 in dem Abförderrohr 24 abgefördert. Esist sinnvoll, die Saugluft 12 in dem Abförderrohrdergestalt vorzusehen, dass sämtlicheTabakbestandteile 16 des Tabakstroms mitgenommen werden.
    [0019] 1 stellteine horizontale Ausführungsformder Erfindung dar, bei der der Tabakstrom bestehend aus Tabakteilen 16 imWesentlichen horizontal gefördertwird.
    [0020] In 2 isteine alternative Ausführungsform dererfindungsgemäßen Vorrichtungschematisch dargestellt, bei der eine vertikale Förderungdes Tabaks geschieht. Zudem ist das Tabakrohr 25 schräg einmündend indas Rohr 14 ausgestaltet und auch die Zellradschleuse 13 nichtdirekt einmündendin das Rohr 14. Ansonsten sind die Merkmale entsprechenddenen aus 1. Die Druckluftgeschwindigkeit 11 mussin diesem Fall allerdings nicht so hoch eingestellt werden, wiein dem Ausführungsbeispiel gem. 1,da zusätzlichzur Druckluft auch die Erdanziehungskraft eine Rolle spielt.
    [0021] 3 zeigteinen schematischen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtungin dreidimensionaler Darstellung. Insbesondere gut ist das aufgefächerte bzw.auseinander gezogene und abgeflachte Rohr 14 im Düsenbereich 15 sichtbar.Das Rohr 14 ist im Querschnitt rechteckig oder quadratisch.Es kann allerdings auch eine andere Form gegeben sein. Ferner istdurch entsprechende Pfeile 29 dargestellt, dass ortsaufgelöst entsprechende Fremdkörper indem Tabakstrom 16 aus diesem entfernt werden können, sodass ein geringer Tabakverlust hierbei entsteht. Es ist ferner aucheine Düsenleiste 33 dargestellt,die entsprechende einzelne Düsen 23 aufweist.Die Düsen 23 sindin 3 nur schematisch angedeutet. Diese liegen vorzugsweise engerbeieinander und es ist vorzugsweise eine größere Anzahl als dargestelltvorgesehen.
    [0022] Anstelleder dargestellten optischen Fremdkörpererkennung kann auch jedeweitere denkbare FremdkörpererkennungVerwendung finden wie beispielsweise eine Fremdkörpererkennung basierend aufWärme,auf Schallwellen oder auf Mikrowellen.
    [0023] ZurFremdkörperabscheidungmit optischen Methoden sollte das Produkt, also der Tabakstrom bzw.der Tabak so ausgebreitet werden, dass die Kamera bzw. der Laser-Scanfreien Blick bzw. Zugang zur Produktoberfläche hat. Um eine gute Ausschleusratezu erreichen, ist die Qualitätder Produktpräsentationwenigstens genauso wichtig wie die Technologie der Bildverarbeitung.Die im Stand der Technik bekannten Ausbreitungssysteme arbeiten mitGeschwindigkeiten des Tabakstroms im Bereich bis 5,5 m/s und beieinem freien Fall bei 3,0 m/s. Für dieoptische Erkennung ist es sinnvoll, den Tabakstrom bzw. den Tabakbis zu einer Monolage auszubreiten, wodurch das Flächengewichtsehr gering ist, so dass ein entsprechendes Gerät gemäß dem Stand der Technik einerelativ großeNutzbreite hat. Zudem ist es im Stand der Technik relativ schwierig,eine gute Monolage bzw. eine dünneSchicht des Tabaks im Tabakstrom zu erreichen. Erfindungswesentlichist die pneumatische Förderungdes Tabakstromes. Hierbei sind entsprechend hohe Geschwindigkeiten zwischen16 m/s und 30 m/s möglich.Bekannte CCD-Zeilenkameras bieten Scanraten bzw. Bildraten oderAuslesezeiten, die auch bei diesen Geschwindigkeiten die Produktoberfläche vollständig inspizierenkönnen.Durch die Erfindung ist es möglich,einen Tabakstrom so zu präsentieren,dass bei einer entsprechend hohen Geschwindigkeit, insbesondere optischinspiziert, Fremdkörpermit Luftdüsenoder Klappmechanismen auch punktuell ausgeschleust werden können. Dieseshat den Vorteil, dass die entsprechende Vorrichtung zur Fremdköperabscheidungeine geringere Breite aufweisen kann und dass eine bessere Vereinzelungdes Tabaks im Tabakstrom ermöglichtist.
    10 Tabakzuführvorrichtung 11 Druckluft 12 Saugluft 13 Zellradschleuse 14 Rohr 15 Düsenbereich 16 Tabak 17 Fremdkörper 18 Abscheiderichtung 20 Laser 21 Strahlenfächer 22 LCD-Zeile 23 Düse 24 Abförderrohr 25 Tabakrohr 26 Förderrichtung 27 Förderrichtung 28 Förderrichtung 29 Druckluft 30 Druckluftquelle 33 Düsenleiste
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] Verfahren zur Fremdkörperabscheidung aus einem Tabakstrom(16), wobei der Tabakstrom (16) unmittelbar inden Bereich einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung(20, 22) mit Druckluft (12) gefördert wird,und wobei mittels der Fremdkörpererkennungsvorrichtung(20, 22) anhand wenigstens einer Eigenschaft Fremdkörper (17)im Tabakstrom (16) erkannt und anschließend auf dem Tabakstrom (16)entfernt werden.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Fremdkörpererkennungmittels einer Erfassung der Helligkeit und/oder der Farbe der indem Tabakstrom (16) enthaltenen Objekte (16, 17) erfolgt.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Geschwindigkeit des Tabakstroms (16) zwischen17 und 30 m/s ist.
    [4] Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabakstrom (16) querzur Förderrichtung(28) auseinander gezogen wird.
    [5] Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabakstrom quer zur Förderrichtungverjüngtwird.
    [6] Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkörper (17) mit Druckluftaus dem Tabakstrom (16) entfernt wird.
    [7] Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Fremdkörpererkennung der Tabakstrom(16) mittels Saugluft (12) weitergefördert wird.
    [8] Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabakstrom (16) wenigstensteilweise im Wesentlichen horizontal gefördert wird.
    [9] Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabakstrom (16) wenigstensteilweise im Wesentlichen vertikal gefördert wird.
    [10] Vorrichtung zur Fremdkörperabscheidung aus einem Tabakstrom(16), mit einer den Tabak (16) zu einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung(20, 22) zuführendenVorrichtung (Zuführvorrichtung(10)) und einer Fremdkörperabscheidevorrichtung(23), dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (10)zur Förderungdes Tabakstroms (16) eine Druckluftquelle (3)umfasst.
    [11] Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass in der Zuführvorrichtung(10) ein Druckluftstrom (11) zur Förderungdes Tabakstroms (16) herrscht.
    [12] Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Zuführvorrichtung (10)einen im Querschnitt geschlossenen Kanal (14) umfasst,in dem der Tabakstrom (16) förderbar ist.
    [13] Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis12, dadurch gekennzeichnet, dass Tabak (16) über eineSchleuse (13) in den Druckluftstrom (11) förderbarist.
    [14] Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,dass der Kanal (14) unmittelbar vor der Fremdkörpererkennungsvorrichtung(20, 22) und/oder der Fremdkörperabscheidevorrichtung (23)offen endet.
    [15] Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass der Kanal (14) in Förderrichtung (28)wenigstens abschnittsweise in eine Richtung quer zur Förderrichtung(28) sich verjüngendausgebildet ist.
    [16] Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,dass der Kanal (14) in Förderrichtung (28)wenigstens abschnittsweise trichterförmig auseinander gezogen ist.
    [17] Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkörpererkennungsvorrichtung optischist.
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