CN102695429B

CN102695429B - 用于从烟草流分离杂质的方法和装置

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Publication number: CN102695429B
Application number: CN201180005527.8A
Authority: CN
Inventors: M.扬克; H.德勒韦斯; T.格里古奇; H.迪尔肯; D.费尔茨; D.范克拉尔贝根; J.埃林克费尔德
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2011-01-03
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-01-03
Also published as: WO2011083070A3; US8893723B2; CN102695429A; EP2521462A2; US20110162666A1; WO2011083070A2; EP2521462B1

Abstract

本发明涉及一种用于从第一烟草流（13）分离杂质的方法和装置，其中在第一杂质识别装置的区域中借助于空气流（12、32、32’、34’）输送所述第一烟草流（13），并且其中借助于所述第一杂质识别装置（20）根据至少一种特性识别所述第一烟草流（13）中的杂质（17），并且然后利用压缩空气冲击（28）从所述第一烟草流（13）中去除杂质（17），从而形成了被去除杂质（17）的第一烟草流（13）和通过压缩空气冲击（18）带走的烟草颗粒（15）和杂质（17）的第二流（50）。根据本发明的方法的特征是，从第一烟草流（13）分离的第二流（50）被加速，和/或通过第二杂质识别装置（24）根据至少一种特性再次在所述第二流（50）中识别杂质（17），并且然后利用压缩空气冲击（28’）去除杂质（17）。根据本发明的装置的特征是，设有通道（23、44），能引导第二流（50）通过通道（23、44），其中所述通道（23、44）设计成沿输送方向（19）至少逐段地变细和/或设置了第二杂质识别装置（24）和在第二杂质识别装置（24）下游的第二杂质喷射装置（25），其具有第二喷嘴装置（25），借助于第二喷嘴装置能从第二流（50）去除杂质（17）。

Description

用于从烟草流分离杂质的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于从第一烟草流分离杂质的方法，其中在第一杂质识别装置的区域中借助于空气流输送所述第一烟草流，并且其中借助于所述第一杂质识别装置根据至少一种特性识别在第一烟草流中的杂质，并且然后利用压缩空气冲击从所述第一烟草流中去除杂质，从而形成了被去除杂质的第一烟草流和通过压缩空气冲击带走的烟草颗粒和杂质组成的第二流。

本发明还涉及一种用于从第一烟草流分离杂质的装置，所述装置具有将第一烟草流输送至第一杂质识别装置的装置（输入装置）和处于第一杂质识别装置下游的第一杂质喷射装置，其中用于输送第一烟草流的输入装置包括压缩空气源，并且其中第一杂质喷射装置具有第一喷嘴装置，借助于第一喷嘴装置可利用压缩空气从第一烟草流去除杂质，由此得到由杂质和通过压缩空气带走的烟草颗粒组成的第二流。

背景技术

例如由DE 10 2004 015 463 B4已知用于从烟草流分离杂质的方法和相应的装置。通过这种方法和这种装置已知了，在高的烟草通过量时，针对杂质检查烟草流以及相应地剔除杂质。

在此，在本发明的框架内，用于识别烟草流中的杂质的特性尤其可以是烟草或杂质的光学特性，像亮度、形状和/或颜色或其它物理特性，像湿度、单位重量或具有相应的元素（碳或金属）。

优选借助于检测亮度和/或包含在烟草流中的物体的颜色进行杂质识别。物体尤其指的是烟草、烟草叶、切割的烟草和杂质。根据DE 10 2004 015 463 B4以及也根据本发明，烟草流的输送速度在6m/s和30m/s之间，尤其在17m/s和30m/s之间。通过优选的速度设定了非常有效的烟草流输送，由此实现了非常高的流通能力。尤其设计了根据DE 10 2004 015 463 B4的设计方案，该设计方案涉及烟草流横向于输送方向沿一个方向伸长，并且烟草流横向于输送方向并且沿还横向于所述一个方向的另一个方向渐细。

由EP 1 838 464 B1已知了用于分类由通常为扁平且轻质的不同直径的颗粒组成的流的方法和装置，其中利用吸入空气借助于吸入作用通过低压从主流中吸取要拣出的颗粒。

由EP 1 576 897 B1已知了用于烟草叶的扫描和分类的装置和方法，其中设置了拣出装置，其针对拣出信号作出反应并如此设计，使得该拣出装置迫使不可接受的烟草叶和不期望的颗粒从输送通道离开。

根据现有技术的装置和方法都具有缺点：在拣出杂质之后，相对大量的、可能的一起拣出的且本身良好的或可接受的烟草叶被同时拣出，从而出现了相对较大的烟草损失。由此，需要再分类，这在现有技术中在输送带上以光学工艺进行。这导致了非常高的设备费用以及尽管如此仍可改进的结果。

发明内容

因此，本发明的目的在于，实现拣出的杂质相对于烟草颗粒的改进的比率。

所述目的通过一种用于从第一烟草流分离杂质的方法实现，其中在第一杂质识别装置的区域中借助于空气流输送所述第一烟草流，并且其中借助于所述第一杂质识别装置根据至少一种特性识别在第一烟草流中的杂质，并且然后利用压缩空气冲击从所述第一烟草流中去除杂质，从而形成了被去除杂质的第一烟草流和通过压缩空气冲击带走的烟草颗粒和杂质组成的第二流，如此改进该方法，使得从第一烟草流分离的第二流被加速，和/或通过第二杂质识别装置根据至少一种特性再次在第二流中识别杂质，并且然后利用压缩空气冲击去除杂质。

在本发明的框架内，杂质也理解为对进一步加工来说不能接受的烟草材料。例如，在此涉及过大的烟草条。

本发明包含这样的构思，在现有技术中在由杂质和带走的、本身适用于进一步加工的烟草颗粒组成的输出流方面做出这样的考虑：一方面负责高效的输出，以及另一方面负责以高的分类速率或高的输送速率进一步高效地拣出杂质。

根据本发明的第一构思，从第一烟草流分离的第二流被加速，尤其用于使较轻的杂质、如羽毛不会由于涡流例如被吸引返回到第一烟草流中。通过在输出通道中加速而实现了所有通过压力冲击拣出的颗粒、即相应的杂质以及带走的烟草颗粒的有效输出。根据本发明的另一个构思，即设置第二杂质识别装置，通过第二杂质识别装置根据至少一种特性再次在第二流中识别杂质，并且然后利用压缩空气冲击去除杂质，导致：最后存在基本上仅仍由烟草组成的颗粒流，其可有效地再次使用并可送回循环中。因为这都发生在空气流系统中，所以能实现非常有效的、构造小的设备或装置，该设备或装置随着极高的流通能力有效地实现了从烟草流分离杂质。

目前为止，例如待分拣的或待与杂质分离的约1t/h至10t/h的烟草流量中，1%本身仍良好的烟草由于杂质分离而被一起分离。根据本发明，现在仅为总共被分离的好的烟草的约0.05%。

被去除杂质的第二流优选被添加至第一杂质识别装置上游的第一烟草流。因此，本身仅仍由可进一步加工的烟草颗粒组成的第二流可被引回或送回至第一烟草流。例如，这种返回可以发生在导料槽上，例如振动槽上，或者导料闸的区域中，或者通过空气流输送的第一流的区域中。这种返回优选发生在第一杂质识别装置的上游，当然也可以在第一杂质识别装置和第一杂质喷射装置的下游。

尤其优选的是，被去除杂质的第二流朝着输入装置进行输送，该输入装置机械地输送第一烟草流，并且然后发送到空气流中。

第二流的加速，尤其在第二杂质识别装置的上游优选通过用于第二流的输出通道的体积缩小实现。因此，输出通道的渐细沿第二流的输送方向实现。在此，使用了伯努利效应（Bernoullie－Effekt）。因此，由第一烟草流排出的或分离的杂质和烟草颗粒由于输出通道沿输送方向的体积减小或横截面面积缩小以及进而颗粒的加速而被带走。

优选控制或调节第一烟草流在第一杂质识别装置的区域中的输送速度。由此可以得到非常高的杂质分离速度以及相应地极准确或精确的杂质拣出。

此外，所述目的还通过用于从第一烟草流分离杂质的装置实现，所述装置具有将第一烟草流输送至第一杂质识别装置的装置（输入装置）和处于第一杂质识别装置下游的第一杂质喷射装置，其中用于输送第一烟草流的输入装置包括压缩空气源，并且其中第一杂质喷射装置具有第一喷嘴装置，借助于第一喷嘴装置可利用压缩空气从第一烟草流去除杂质，由此得到杂质和通过压缩空气带走的烟草颗粒组成的第二流，如此改进该装置，即设有输出通道，可引导第二流通过该输出通道，其中所述输出通道设计成沿输送方向至少逐段地变细和/或设置了第二杂质识别装置和在第二杂质识别装置下游的第二杂质喷射装置，该第二杂质喷射装置具有第二喷嘴装置，借助于第二喷嘴装置可从第二流去除杂质。

直接连接到输入装置处的输出通道优选设计成渐细的。因此，紧邻的输出通道或从输送管路或输送管路分支的分支通道优选随后立即设计成渐细的。该通道也可以沿着流动方向随后再次扩宽或者设计成扩宽的，或者具有保持不变的体积或保持不变的横截面积。当然首先对于本发明的一个主要的部分来说对于本发明重要的是，紧邻的通道或输出通道是渐细的，以便如此能够对于排出的杂质和烟草颗粒来说利用伯努利效应。

直接紧邻至输入装置的输出通道优选是一空腔，在该空腔中布置了流动体。当然，通过在该空腔中设置流动体也实现了，直接紧邻的输出通道沿流动方向设计成渐细的，杂质和带走的烟草颗粒在该输出通道中被离心分离。即流动体与空腔的壁部一起形成了至少首先沿输送方向渐细的通道。优选设置了在流动体下游的流动体的延长部，以便阻止回流。

输出通道优选通入输送第一烟草流的装置之中或上游，尤其被去除杂质的第二流可输入该输出通道中。由此可实现本身已经被去除杂质的烟草颗粒的一种循环，从而由第一杂质分离一起带走的、否则将丢失或像现有技术中那样必须耗费地在输送带上再次筛分的烟草颗粒能直接再次返回第一烟草流中。这可以发生在利用输送空气进行的输送之前，直接进入输送空气中，更确切地说，在第一杂质识别装置之前或在第一杂质识别装置之后进入输送流中。

尤其优选的措施是，设置控制或调节装置，其控制或调节在第一杂质识别装置的区域中第一烟草流的输送速度。由此能实现非常准确和有效的杂质分离。调节输入参数优选是用于产生压缩空气或输送空气流的通风机的频率或转速。

输送空气流优选可以通过压缩空气或吸入空气产生以及尤其优选通过它们的组合产生。

附图说明

下面在不限制本发明的总体构思的情况下根据实施例并参照附图来描述本发明，其中关于在文字描述中未详细说明的根据本发明的所有细节都明确地参考附图。附图示出：

图1示意性示出了根据本发明的杂质分离装置；

图2示意性示出了第一实施方式的图1中的装置的一部分；

图3示意性示出了第二实施方式的图1的一部分，以及

图4示意性示出了第三实施方式的图1中的装置的一部分。

在下面的附图中，相同或相同类型的元件或相应的部件分别具有相同的附图标记，从而省略了相应的重复介绍。

具体实施方式

在图1中示意性示出了根据本发明的杂质分离装置。首先，在振动槽10上沿输送方向14输送第一烟草流13。第一烟草流13包含烟草颗粒15、杂质17和也可以视作杂质的重力部分16。在振动槽10的端部左侧是送料通道（Fallschacht），第一烟草流13到达送料通道中。因此，第一烟草流13被输送到输入闸（Zuführschleuse）11中，该输入闸可用于计量第一烟草流13。该输入闸将第一烟草流13输送至其中存在输送空气流的空腔中。此外，该输送空气流通过压缩空气流32’形成，该压缩空气流由通风机51产生并通过示意性示出的输入管33引入到相应的壳体55中并通过滤网54作为输送空气流34到达输送空腔中。输送空气流34的另一含量来源于新鲜空气输入12和输出空气32的吸入作用。

在壳体55中，闸（Schleuse）37位于下部区域中，该闸接收了向下下落的重力部分16并将其释放至重力部分容器38中。较轻的部分、即被设置用于进一步加工的烟草颗粒15以及例如可能是羽毛的杂质17、或者不用于进一步加工的烟草颗粒或者例如铝箔件通过输送空气流34竖直向上送至输送管路（Förderschacht）22中。相对于由通风机引入的、变成输送空气流34的空气流32’，一定份额的新鲜空气通过新鲜空气输入12经由闸11的下部区域引入到壳体55中。

该第一烟草流13目前借助于输送空气流34沿输送方向18在输送管路22中输送至这里示作第一摄像机20的第一杂质识别装置的区域中，重力部分16由于其重量从第一烟草流掉落。如果现在第一摄像机20识别杂质17，则准确地在一时刻激活第一喷嘴装置21，当已知输送速度时，由从杂质识别区域至第一喷嘴装置21的区域中的杂质分离区域的时间偏差计算出该时刻。在正确的时刻产生用于使杂质17向右进入输出通道（Abförderschacht）23的压缩空气冲击28。

在此需要考虑，输送管路22具有垂直于图1的页面的深度，该深度取决于输送量。该深度例如可以是60cm、120 cm或180 cm，更确切地说用于每小时3吨烟草料、每小时6吨烟草料或每小时9吨烟草料。与此相应地，第一摄像机优选是具有相应的深度的行扫描摄像机（Zeilenkamera）。第一喷嘴装置21相应地也是沿深度具有多个喷嘴的喷嘴装置，例如每2mm一个喷嘴，从而对每个识别的杂质17来说，仅需控制少量的用于产生压缩空气冲击的喷嘴。

例如如果由第一摄像机20在由输送管路22的前壁计算出的深度为20cm时识别出杂质，可以控制例如8个布置在约19cm至21cm深度的喷嘴，以便也可靠地送出杂质。在此，当然本身可用于进一步加工的烟草颗粒15同时从第一烟草流喷出并输出到输出通道23中。

由可进一步加工的烟草颗粒15和杂质17如此形成的第二流15沿输出方向19输出并且由于输出通道23的渐缩部而首先加速。在图1中仅极小地直至没有设置输出通道23的渐缩部。优选设置的渐缩部相应地在其它附图中更好地示出。

然后，烟草颗粒15和杂质17例如到达波纹板39上，并在那里在波纹板39上向下滑动至形式为第二摄像机24的第二杂质识别装置的区域中，该第二摄像机也可以是具有相应的深度的相应的行扫描摄像机。只要第二摄像机24识别出杂质17，则再次相应地控制第二喷嘴装置25，以便使杂质17进入到杂质容器26中。剩余的烟草颗粒沿输入方向27到达第一烟草流13上，该第一烟草流位于振动槽10上。然后该烟草又输送给另一个加工过程。

未分离或输出的烟草颗粒在第一喷嘴装置21的下游沿输送方向18’在输送管路22中继续输送至空气分离器29，在该空气分离器中输送空气通过筛网30与烟草颗粒15分开。然后，输送空气通过输出管31返回至通风机51。在此，也会沿烟草流35的方向丢失一些输送空气。出于这个原因，也要始终添加一些补充的空气、即新鲜空气12。之后例如烟草流35到达输送带36上并可被进一步加工，例如输送至香烟制造中。

为了在第一摄像机20的区域中控制或调节第一烟草流13沿输送方向18的输送速度，设置了控制或调节装置52，该控制或调节装置例如通过通风机的频率或转速来控制或调节烟草流的输送速度。可选地，也可以在输入管33中或在输出管31中的无烟草的空气流中通过由压力传感器53进行的压力测量来控制或调节速度。也可以从输出管31中输出一部分输送空气用于再生，例如用于冷却。例如在容器55中和在输送管路22中设置了约24000m³/h的输送空气量。

图2示出了根据本发明的装置的一部分的可选实施例，更确切地说，是其中发生了第一烟草流13在第一喷嘴装置21的区域中进行杂质分离的部分。在此可以看出：第一喷嘴装置21具有带有多个喷嘴的喷嘴条43，该喷嘴分别产生了相应的压力冲击40。通过输送或例如在图2中用箭头相应地示出的输送速度118，出现了合成的流41、或具有输出的颗粒、即杂质17和带走的烟草颗粒15的压力冲击速度和输送速度118合成的速度的流。该流到达输出通道23中，该输出通道紧接着输送管路22设计成渐细的。

在该实施例（图2）中，输送管路22在第一喷嘴装置的上游具有比输出通道23的下游更大的体积或更大的横截面积，因此增大了输出通道下游的速度。此外可以看出：引导经过输出通道23的第二流首先被加速，以便随后在输出通道23的区域中再次进行输送，该区域再次扩宽，从而速度本身再次减小。然而可以如此设计输出通道23：实际上在加速之后在那里存在保持不变的速度，因为为了利用压缩空气进行输送，重力也引起加速。然而在图2中示出的第二摄像机和第二喷嘴装置之间的区域中尤其有利的是：相应预先设定的均匀的速度。

与图2不同，在图3中可选地没有设置第二流的自由下落，而是第二流在槽纹板42上的滑动，该槽纹板当然沿输送方向通过开槽为第二流预定相应的轨道。替代槽纹板42，还可以像图1中那样设置波纹板39或光滑的板。尤其可以看出，在该实施例中，输出通道23设计成至少直至第二摄像机24渐细。

在图4中示出可选的实施方式，其中替代简单设计的输出通道23，设置了空腔44，在该空腔中设有流动体45，该流动体与壁部段47至47^VI一起形成了相应的输出通道。在此，形成的输出通道设计成沿第二流的输送方向渐细，更确切地说，流动体45至相应的壁部47至47’’’具有连续减小的距离，从而距离相应连续地从48至48’’减小。随后，输出通道23相应地又扩宽，像通过距离48’’’和48’’’’示出的那样。彼此布置的壁部段47、47’、 47’’、47’’’、47^IV、47^V和47^VI也可以设计成相对彼此不存在棱，并且因此相应地弯曲。

为了阻止回流，还设置了流动体45的延长部46。

被使用的振动槽10用于设置第一烟草流的良好且均匀的提前分布，更确切地说，针对期望的宽度和深度，按照该宽度和深度设置根据本发明的杂质分离装置的变型，即例如对于每小时3吨待输送和待分类的烟草材料来说设定为60cm，在6t/h时为120cm，以及在9t/h时为180cm。优选设置具有50cm至3m的深度的相应的装置。

通过本发明不再需要使用带分离器，在现有技术中需要该带分离器。也不再需要磁体，因为通常磁性的重力部分会自动由于重力从烟草流离开。

为通过第一喷嘴装置排出的材料优选设置了流线型的通道，该通道负责输出全部的被排出的材料并使之不再返回至第一烟草流中。优选地，额外地输出或吸走在输出通道23或47中的空气。优选地，控制第一或第二喷嘴装置的多个相邻的喷嘴，以便可靠地从各个流分离或排出杂质。

通过根据本发明的装置和根据本发明的方法在极高的加工速率时也可以在小的烟草损失的情况下实现非常好的杂质分离。烟草损失与在现有技术中相比改进了多于一个数量级。

所有提到的特征、和仅通过附图便能获悉的特征以及与其它特征组合公开的单个特征都单独地且以组合方式被认为是本发明的本质特征。根据本发明的实施方式可通过单独的特征或多个特征的组合来实施。

附图标记列表

10 振动槽

11 输入闸

12 新鲜空气输入

13 第一烟草流

14 输送方向

15 烟草颗粒

16 重力部分

17 杂质

18、18’ 输送方向

19 输出方向

20 第一摄像机

21 第一喷嘴装置

22 输送管路

23 输出通道

24 第二摄像机

25 第二喷嘴装置

26 杂质容器

27 输入方向

28、28’ 压缩空气冲击

29 空气分离器

30 筛网

31 输出管

32、32’ 输送空气流

33 输入管

34 输送空气

35 烟草流

36 输送带

37 闸

38 重力部分容器

39 波纹板

40 压力冲击

41 引起的流

42 槽纹板

43 喷嘴条

44 输出空腔

45 流动体

46 延长部

47、47’、47’’、47’’’、47^IV、47^V、47^VI壁部段

48、48’、48’’ 、48’’’、48^IV 距离

50 第二流

51 通风机

52 调节装置

53 压力传感器

54 调节装置

55 壳体

118 输送速度

Claims

1.用于从第一烟草流（13）分离杂质的方法，其中在第一杂质识别装置（20）的区域中借助于空气流（12、32、32’、34’）输送所述第一烟草流（13），并且其中借助于所述第一杂质识别装置（20）根据至少一种特性识别在所述第一烟草流（13）中的杂质（17），并且然后利用压缩空气冲击（28）从所述第一烟草流（13）中去除所述杂质，从而形成了被去除所述杂质（17）的第一烟草流（13）和通过压缩空气冲击（18）带走的烟草颗粒（15）和杂质（17）组成的第二流（50），其特征在于，从所述第一烟草流（13）分离的所述第二流（50）被加速和通过第二杂质识别装置（24）根据至少一种特性再次在所述第二流（50）中识别所述杂质（17），并且然后利用压缩空气冲击（28’）去除所述杂质。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被去除所述杂质（17）的第二流（50）添加至所述第一杂质识别装置（20）上游的所述第一烟草流（13）。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过用于所述第二流（50）的输出通道（23、44）的体积减小实现了所述第二流（50）的加速。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二流的加速发生在所述第二杂质识别装置（24）的上游。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制或调节在所述第一杂质识别装置（20）的范围内所述第一烟草流（13）的输送速度。

6.用于从第一烟草流（13）分离杂质的装置，所述装置具有将所述第一烟草流（13）输送至第一杂质识别装置（20）的输入装置（10、11、22）和处于所述第一杂质识别装置（20）下游的第一杂质喷射装置（21），其中用于输送所述第一烟草流（13）的所述输入装置（10、11、22）包括压缩空气源（51），并且其中所述第一杂质喷射装置（21）包括第一喷嘴装置（21），借助于所述第一喷嘴装置能利用压缩空气（28）从所述第一烟草流（13）去除杂质（17），由此得到由所述杂质（17）和通过压缩空气带走的烟草颗粒（15）组成的第二流（50），其特征在于，设有输出通道（23、44），能引导所述第二流（50）通过所述输出通道，其中所述输出通道（23、44）设计成沿输送方向（19）至少逐段地变细和设置了第二杂质识别装置（24）和在所述第二杂质识别装置（24）下游的第二杂质喷射装置（25），其具有第二喷嘴装置（25），借助于所述第二喷嘴装置能从所述第二流（50）去除所述杂质（17）。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，直接连接到所述输入装置（22）处的所述输出通道（23、44）设计成渐细的。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，直接连接到所述输入装置（22）处的所述输出通道（23、44）设计成空腔（44），在所述空腔中布置流动体（45）。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，能在其中输送所述第二流（50）的所述输出通道（23、44）通入输送所述第一烟草流（13）的输入装置（10、11、22）之中或上游。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，设有控制或调节装置（52），所述控制或调节装置控制或调节在所述第一杂质识别装置（20）的区域中所述第一烟草流（13）的输送速度。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，调节输入参数是用于产生所述输送空气流（32、32’）的通风机（51）的频率。