DE10135483A1

DE10135483A1 - Verfahren und Einrichtung zur Beseitigung von Tabak-Brandstrukturen aus expandiertem Tabak

Info

Publication number: DE10135483A1
Application number: DE2001135483
Authority: DE
Inventors: Manfred Drabner; Wolfgang Gilde; Hartmut Wellmann
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2003-01-30
Also published as: WO2003011060A1

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. DOLLAR A 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. DOLLAR A Die Lösung besteht darin, dass der expandierte Tabak (32) zu einem Tabakvlies (19) mit dünner Schichtdicke aufbereitet wird und während des Transports strahldichteschwache Tabak-Brandstrukuren (22) zu detektierbaren Glutnestern (47, 51) ausgebildet werden, damit nachfolgend alle vorhandenen Glutnester (47, 51) aus dem schichtverdünnten Tabakvlies (19) heraus separiert werden können.

Description

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.
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 Extrembehandlung 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 Trocknungsprozesses 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 oder 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 Verhindernung von Feuer beim Transport von lockerem Material mit brennbaren oder glühenden Teilchen in einem Rohrsystem beschrieben, das sich zwischen einer Sende- und einer Empfangsstation befindet 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 Rauchmeldeeinrichtungen 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 Erkennung 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 weiterverarbeitbaren Zustand gebracht. Ein Hinweis auf eine Löschweise wird in der Druckschrift WO 98/03227 beschrieben, in der als Löschmittel Wassernebel eingesetzt wird.

In einer anderen Vorrichtung im gleichen Prospekt ist zumindest 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 Abräumung der gesamten Tabakladung weg vom Transportband. Bei einer solchen Vorgehensweise entstehen im Tabakbereich auf Dauer hohe 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 Sensoren 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 Brandstruktur 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 Zigarette 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 Strahldichte 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 Verfahren 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 strahldichteschwache 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 schichtverdünnten (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 detektierbaren Tabak-Brandstrukturen zu detektierbaren Glutnestern kann durch eine vorzugsweise schwerkraftgerichtete Luftdurchströmung durch das transportierte, schichtverdünnte Tabakvlies hindurch erreicht werden.

Die Verstärkung der Strahldichte von strahldichteschwachen, insbesondere undetektierbaren Tabak-Brandstrukturen zu detektierbaren Glutnestern kann vorzugsweise durch eine steuerbare bzw. einstellbare Verdünnung der aus der Trocknungszone übergebenen 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 transportierte Tabakvlies hindurch erreicht, wodurch verstärkt Luftsauerstoff an die Tabak-Brandstrukturen geführt wird, dadurch die Brandstruktur-Temperatur gesteigert und die Anfachung 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 verdünnungszugeordneter 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 Tabak-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 Verlöschungsdurchführung 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 schichtdickenverdünntes Tabakvlies, verbunden mit einem transportgeschwindigkeitseinstellbaren Mittel zum Transport des verdünnten Tabakvlieses,
- Mittel zur Verstärkung der Strahldichte von strahldichtegeringen 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 Schichtdickenverringerung 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 Glutnestern 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 Oberdrums 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 Glutnester aus dem Tabakvlies durchgeführt werden kann.

Das Mittel zur Überwachung von Glutnestern in einem definierten Überwachungsbereich des Tabakvlieses kann zumindest eingangsseitig 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 anliegend angeordnet ist.

Das Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung führt ein Anströmen 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 Antriebseinstellung der Antriebsrolle und/oder mit dem Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft verbunden sein kann.

Das Mittel zur Überwachung von Glutnestern kann dabei einerseits Signale an das Mittel zur Antriebseinstellung geben, damit die Transportgeschwindigkeit V_B 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 werden 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 Nicht- Erkennbarkeit zur Erkennbarkeit für zugehörige Detektoren im vorhandenen, vorgegebenen Erkennungssystem verschoben werden können.

Vorzugsweise können Sensoren zur Messung der Bandgeschwindigkeit V_B zur Berechnung der Zeitverzögerung bis zur Separierung (Ausschleusung) der detektierbaren Glutnester sowie Sensoren zur Überwachung in Verbindung mit dem Mittel zur Unterdruckerzeugung/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 Konditionierungsanlagen 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 Anordnung 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 pulsgesteuert 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 gesamten 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 signaltechnisch 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 aufweisen 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 Druckluftreinigungssystem 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 vorzugsweise 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 zugeordnet.

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 detektierten 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 Schrittschema des erfindungsgemäßen Verfahrens 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 Konditionierungsanlagen 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-Brandstrukturen 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 schichtverdünntes 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 Tabak-Brandstrukturen durchgeführt, wobei 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 Ausdehnung/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 V_B 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 brandstrukturfreien Tabaks 24 sowie wahlweise aus einem Mittel 23 zur Verlöschungsdurchführung 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 obervliesiger 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 kastenförmige 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 unterhalb 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 V_B 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 Tabakvlieses 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 Unterdruckerzeugung/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 erzeugt 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 V_B, 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 Antriebseinstellung zu geben, damit die Bandgeschwindigkeit V_B 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 Unterdruckerzeugung/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 Probleme bereitet, kann neben der Strahldichte auch der Veraschungsgrad/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 schwerkraftgerichtet 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 Separierungsschacht 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 angefacht 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 V_B (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 Endlosband 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 positionierbare Klappe 34 in dem Moment 33, in dem sich das Glutnest 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 Bandgeschwindigkeitsmessung 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 kurzzeitig 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 überwacht 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 jeweiligen 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 signaltechnisch 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 freigemacht 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 Verlust von expandiertem Tabak 32 z. B. während des Transports zu Konditionierungsanlagen oder Lagerboxen 49 und in den Konditionierungsanlagen oder Lagerboxen 49 zu minimieren und dort die Entstehung von Bränden zu vermeiden. Bezugszeichenliste 1 Trocknung
2 Transport
3 Erkennung
4 Überwachung
5 Separierung
6 Übergabe
7 Verlöschungsdurchführung
8 Verstärkung
9 Absaugung
10 Verdünnung
11 Aufbereitungsprozessabschnitt
12 Antriebsrolle
13 Triebrolle
14 Mittel zum Transport
15 Unterdrum
16 Oberdrum
17 Unterdruckkammer
18 Richtung des Luftstromes
19 verdünntes Tabakvlies
20 Mittel zur Erkennung
21 Mittel zur Separierung
22 Tabak-Brandstruktur
23 Mittel zur Verlöschungsdurchführung
24 brandstrukturfreier Tabak
25 Barriere/Schacht/Schleuse
26 Überwachungsbereich
27 Fallrichtung der Glutnester
28 Mittel zum Transport des brandstrukturfreien Tabaks
29 Transportrichtung zur Konditionierungsanlage/Lagerbox
30 Mittel zur pneumatischen Separierung
31 Luftdruckrichtung
32 Tabakdickschicht
33 Klappenposition
34 Mittel zur mechanischen Separierung
35 Verschiebungs-Richtung
36 Tabakvliestransportrichtung
37 erstes Mittel zur Überwachung
38 Mittel zur Druckimpulserzeugung
39 zweites Mittel zur Überwachung
40 Mittel zur Bewegung der Klappe
41 Mittel zur Antriebseinstellung
42 Mittel zur Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft
43 erste Einrichtung
44 Oberkante
45 zweite Einrichtung
46 obervliesiger Raum
47 detektierbares Glutnest
48 Separierungsbereich
49 Konditionierungsanlage/Lagerbox
50 Mittel zur Reinigung
51 übernommenes Glutnest
V_B Bandgeschwindigkeit

Claims

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.

2. 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) unterstützt 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 obervliesigen 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.

9. 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 (V_B)

- 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 Glutnester (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 Tabakvlieses (19) zugeordnet ist und ein mit einer Bandgeschwindigkeit (V_B) laufendes perforiertes Endlosband darstellt, dessen Bandgeschwindigkeit (V_B) 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 Erkennungssystem aufweist, das vorzugsweise oberhalb des Oberdrums (16) des tabakvliesfördernden 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/oder 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 signaltechnisch 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 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie vorzugsweise ein Mittel (41) zur Antriebseinstellung des Endlosbandes (14) besitzt, wobei das Mittel (41) einen steuerbaren Antriebsmotor enthält, dessen Umdrehungszahl 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 Unterdruckerzeugung/Absaugung von Luft verbunden ist.

25. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, 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) oder eine Düsenmatrix enthält, steuert, wobei die erkannten Glutnester (47) im Separierungsbereich (48) mit Hilfe der Düsenzeilen (30) oder der Düsenmatrix hinter dem Endlosband (14) aus dem ballistischen Tabakfall (24) heraus durch Mittel (38) zur Druckimpulserzeugung vorzugsweise schwerkraftgerichtet stoßartig herausgeblasen werden.

26. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übergabe (6) von glutnesterfreien Tabak (24) in Form eines Tabakfalls an die Konditionierungsanlagen/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.

27. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der glutnesterfreie Tabakfall (24) auf ein anderes Mittel (28) zum Transport zur nachgeordneten Konditionierungsanlage/Lagerbox (49) geleitet ist.

28. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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 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, wobei 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 Regelsystem 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 mindestens 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 (V_B), 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.