DE202012000861U1

DE202012000861U1 - (Halb-)automatisches Auswahlsystem für schwermetallhaltige Tabakblätter

Info

Publication number: DE202012000861U1
Application number: DE201220000861
Authority: DE
Original assignee: Biosyntec SA
Current assignee: Biosyntec SA
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2022-01-28

Abstract

System zur Auswahl von Tabakblättern auf der Basis von Eigenschaften der Tabakblätter, wobei das System Folgendes umfasst; ein erstes verfahrbares Förderband (A) zur Beschickung mit Tabakblättern, ein erstes digitales Kamerasystem (1), das oberhalb des ersten verfahrbaren Förderbands (A) fest installiert ist, um Bilder von Tabakblättern aufzunehmen, die über das erste verfahrbare Förderband (A) ausgebreitet sind, und um erste digitale Bilddaten der Bilder zu erzeugen, die von Tabakblättern auf dem ersten verfahrbaren Förderband (A) aufgenommen wurden, eine erste Fourier-Transformationseinheit zum Empfangen der ersten digitalen Bilddaten und zur Fourier-Transformation derselben, um ein erstes Fourier-transformiertes Frequenzspektrum der digitalen Bilddaten zu erhalten, ein erstes Identifikations- und Kartierungssystem zum Identifizieren der Art und der Menge von Metallen, die in den Tabakblättern enthalten sind, auf der Basis des ersten Fourier-transformierten Frequenzspektrums, und Kartieren und Kategorisieren einer repräsentativen Probe einer gegebenen Charge von Tabakblättern, die auf dem ersten verfahrbaren Förderband (A) ausgebreitet...

Description

1. Gebiet des Gebrauchsmusters
Tabakblätter weisen einen unterschiedlichen Gehalt an Schwermetallbestandteilen auf. Alle derzeit bekannten Maßnahmen zur Auswahl geernteter Tabakpflanzen auf der Basis ihrer Schwermetallbestandteile berücksichtigen nur ein durchschnittliches Niveau des Schwermetallgehalts in einer Charge von Tabakblättern oder sogar in mehreren Chargen von Tabakblättern. Einzelne Blätter innerhalb einer solchen gegebenen Charge können jedoch eine hochspezifische Schwermetallkonzentration aufweisen, was zu mehreren Zigaretten oder Tabakprodukten mit gefährlichen Niveaus an Schwermetallgehalten führen kann.
Die Verwendung solcher Tabakprodukte kann den Verbraucher einem spezifischen Risiko für das Auslösen einer schweren Erkrankung aussetzen. Eine schwere Erkrankung kann mit der Mutation einer einzigen Zelle beginnen.
Aus diesem Grund stellt das Auffinden und das selektive Entfernen von Blättern mit einem besonders hohen Schwermetallgehalt potentiell eine Verringerung des Expositionsrisikos für den Verbraucher dar.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, das verwendet werden kann, um einzelne Tabakblätter auf der Basis ihres Schwermetallgehalts zuverlässig auszuwählen und das auf automatisierte oder halbautomatisierte Weise arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch ein System nach Anspruch 1 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen des erfinderischen Systems.
2. Zeichnungen
Die beigefügte einzige Figur zeigt die Arbeitsweise eines Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem Design eines spezifischen Auswahlprozessors für schwermetallhaltige Tabakblätter (TLHMD).
3. Bevorzugte Ausführungsformen
Eine Hochfrequenzkamera 1 wird mit einer Oberflächenerkennung über dem Haupttransportband A (Fließband) für Tabakblätter angeordnet. Die Genauigkeit der Erkennung ist ausreichend, um ein einzelnes Blatt mit hohem Schwermetallgehalt innerhalb eines Kreises 4 mit 50 Zentimeter Durchmesser zu identifizieren. Sobald das Blatt erkannt wurde, zeigt ein Laser den 50-Zentimeter-Kreis 4', in dem ein Blatt mit Schwermetallgehalt vorhanden ist.
Der Bediener 5 (Mann oder Frau) schiebt dann den Kreis 4' mit Blättern, der von dem kreisförmigen Laserstrahl angezeigt wird, auf ein sekundäres Transportband B (Fließband) mit einer 20 Zentimeter breiten Abmessung.
Eine zweite Hochfrequenzkamera 11 wird über der Oberfläche des sekundären Transportbands B (Fließband) angeordnet. Die Genauigkeit der Erkennung ist ausreichend, um ein einzelnes Blatt mit einem hohen Schwermetallgehalt innerhalb eines Kreises 14 mit 15 Zentimeter Durchmesser zu identifizieren.
Ein zweiter Bediener 15 wählt den Kreis 14' aus, in dem ein Blatt mit hohem Schwermetallgehalt vorhanden ist, und entfernt ihn, bevorzugt indem er die Blätter in einen Abfallbehälter 16 gibt.
Die Blätter werden dann zurück auf das Hauptförderband A gegeben und können ein zweites Mal überprüft werden, wodurch eine größere Sicherheit im Hinblick auf die selektive Entfernung der Blätter gewährleistet wird.
Die Signale von den Kameras 1, 11 werden durch spezifische Mikroprozessorfilter mit einem spezifischen Design von topographischen Markierungschips 30 nachbehandelt.
Es folgt ein spezifisches Beispiel, wie das System gemäß der Erfindung bei der Auswahl von Tabakblättern arbeitet:

1. Eine bekannte Menge von Tabakblättern wird auf einem ersten sich bewegenden Förderband A ausgebreitet und mit diesen beschickt.
2. Ein Kamerasystem 11 nimmt dann fortlaufend Bilder der Tabakblätter unterhalb seiner festen Position oberhalb des Förderbands (A) auf.
3. Die Bilder werden zur Fourier-Transformation und Signalfilterungsanalyse auf einen Computer übertragen. Dabei handelt es sich um einen mathematischen Vorgang, der jedes Bild in seine Frequenzbestandteile, auch bekannt als sein Frequenzspektrum, zerlegt. Entsprechend kann die Tabakblattzusammensetzung mathematisch zerlegt werden und die Art und die Menge von Metallen wird identifiziert und dann für eine repräsentatives Probe einer gegebenen Tabakcharge kartiert und kategorisiert – Die Signale aus der Kamera 11 werden durch einen spezifischen Mikroprozessorfilter mit einem spezifischen Design eines topographischen Kennzeichnungschips 30 behandelt.
4. Sobald die Topographie eines Tabakblatts beendet und sein Metallgehalt kartiert wurde, wird ein spezieller Laser 3 ein Licht auf einem Bereich 4' mit einem Durchmesser von 50 cm reflektieren, in dem das Blatt (die Blätter), die die Metallgehaltvoraussetzung erfüllen, vorhanden sind.
5. Das Tabakblatt (Die Tabakblätter) aus den identifizierten Bereichen 4' wird (werden) manuell oder automatisch auf ein zweites Förderbandsystem B übertragen. Die Tabakblätter, die die Metallgehaltscharakterisierung nicht erfüllen, werden in einen Aufnahmebehälter am Ende des Förderbands (A) übertragen.
6. Das Tabakblatt (Die Tabakblätter), die Metalle enthalten, die in Schritt 4 identifiziert wurden, wird (werden) auf ein 20 cm breites, sich bewegendes Förderbad (B) übertragen, auf dem sie einem anderen Scan- und Bildanalysevorgang unterzogen werden. Die Geschwindigkeit des Förderbands (B) ist an Förderband (A) gekoppelt und wird von diesem gesteuert. Die Kamera 11 und der entsprechende Laser 13 auf Förderband (B) arbeiten im Prinzip auf die gleiche Weise wie die auf Förderband (A). Die Metallauswahlcharakterisierungskriterien für diese sekundäre Abbildung, Analyse und Identifikation weisen jedoch signifikant straffere Toleranzen auf.
7. Tabakblätter, die die Schwermetallanforderungen erfüllen, werden identifiziert und vom Rest der Blätter am Ende des Prozesses auf dem Förderband (B) getrennt.
8. Nach Abschluss der Verarbeitung einer Probe wird ein Bericht erzeugt werden, der das Schwermetallprofil, die Art und die Prozentsätze beschreibt.

Bezugszeichenliste

A: Haupttransportband
1: (erste) Hochfrequenzkamera
2: (erster) Schwermetalldetektor für Tabakblätter
3: (erster Rotations-)Laser
4: (erster) Kreis (durch erste Kamera erfasst)
4': (erster) Kreis (durch ersten Laser angezeigt)
5: (erster) Bediener
6: Tabakvorrat
B: zweites Förderband
11: (zweite) Hochfrequenzkamera
12: (zweiter) Schwermetalldetektor für Tabakblätter
13: (zweiter Rotations-)Laser
14: (zweiter) Kreis (durch zweite Kamera erfasst)
14': (zweiter) Kreis (durch zweiten Laser angezeigt)
15: (zweiter) Bediener
16: Abfall
25: (dritter) Bediener
30: Chipeinheiten (topographische Markierungschips)
31: Stromquelle
TLHMD: Auswahlprozessor für schwermetallhaltige Tabakblätter (tobacco leaves heavy metal detector)

Claims

System zur Auswahl von Tabakblättern auf der Basis von Eigenschaften der Tabakblätter, wobei das System Folgendes umfasst; ein erstes verfahrbares Förderband (A) zur Beschickung mit Tabakblättern, ein erstes digitales Kamerasystem (1), das oberhalb des ersten verfahrbaren Förderbands (A) fest installiert ist, um Bilder von Tabakblättern aufzunehmen, die über das erste verfahrbare Förderband (A) ausgebreitet sind, und um erste digitale Bilddaten der Bilder zu erzeugen, die von Tabakblättern auf dem ersten verfahrbaren Förderband (A) aufgenommen wurden, eine erste Fourier-Transformationseinheit zum Empfangen der ersten digitalen Bilddaten und zur Fourier-Transformation derselben, um ein erstes Fourier-transformiertes Frequenzspektrum der digitalen Bilddaten zu erhalten, ein erstes Identifikations- und Kartierungssystem zum Identifizieren der Art und der Menge von Metallen, die in den Tabakblättern enthalten sind, auf der Basis des ersten Fourier-transformierten Frequenzspektrums, und Kartieren und Kategorisieren einer repräsentativen Probe einer gegebenen Charge von Tabakblättern, die auf dem ersten verfahrbaren Förderband (A) ausgebreitet sind, und Steuern eines ersten Lasers (3), um Licht auf einen ersten spezifizierten Bereich (4') in der Blättercharge zu reflektieren, wobei ein erstes vordefiniertes Niveau mindestens einer spezifischen Metallkonzentration erfüllt wird, einen Aufnahmebehälter am Ende des ersten verfahrbaren Förderbands, um Tabakblätter, die nicht Teil des ersten spezifizierten Bereichs sind, aufzunehmen, ein zweites verfahrbares Förderband (B), um Tabakblätter aus dem ersten spezifizierten Bereich (4') aufzunehmen, ein zweites digitales Kamerasystem (13), das oberhalb des zweiten verfahrbaren Förderbands (B) fest installiert ist, um fortlaufend Bilder von Tabakblättern aufzunehmen, die über das zweite verfahrbare Förderband (B) ausgebreitet sind, und um zweite digitale Bilddaten der Bilder zu erzeugen, die von Tabakblättern auf dem zweiten verfahrbaren Förderband (B) aufgenommen wurden, eine zweite Fourier-Transformationseinheit zum Empfangen der digitalen Bilddaten und zur Fourier-Transformation derselben, um ein Fourier-transformiertes Frequenzspektrum der digitalen Bilddaten zu erhalten, ein zweites Identifikations- und Kartierungssystem zum Identifizieren der Art und der Menge von Metallen, die in den Tabakblättern enthalten sind, und zum Kartieren und Kategorisieren einer repräsentativen Probe einer gegebenen Charge von Tabakblättern, die auf dem zweiten verfahrbaren Förderband (B) ausgebreitet sind, ein zweiter Laser (13), um Licht auf einem zweiten spezifizierten Bereich (14') in der Charge von Blättern auf dem zweiten verfahrbaren Förderband zu reflektieren, wobei ein zweites vordefiniertes Niveau mindestens einer spezifischen Metallkonzentration erfüllt wird, einen Aufnahmebehälter (16) am Ende des zweiten verfahrbaren Förderbands (B), um Tabakblätter, die Teil des zweiten spezifizierten Bereichs sind, aufzunehmen.
System nach Anspruch 1, wobei das erste (3) und das zweite (13) Kamerasystem fortlaufend Bilder der darunterliegenden Tabakblätter aufnehmen.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei spezifische Mikroprozessorfilter mit einem spezifischen Design eines topographischen Kennzeichnungschips (30) zur Verarbeitung der digitalen Bilddaten der ersten (1) bzw. zweiten (11) Digitalkamera bereitgestellt werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Laser (3) konfiguriert ist, um Licht auf einem ersten spezifizierten Bereich (4') mit einem Durchmesser von 50 cm zu reflektieren.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Laser (13) konfiguriert ist, um Licht auf einem ersten spezifizierten Bereich (14') mit einem Durchmesser von 15 cm zu reflektieren.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Controller bereitgestellt wird, um die Fahrgeschwindigkeit des zweiten Förderbands (B) an die Geschwindigkeit des ersten Förderbands (A) zu koppeln und diese zu steuern.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Datenberichtsmittel bereitgestellt wird, um einen Bericht zu erzeugen, der die spezifische Charakterisierung der Metallgehalte der Proben-Tabakblätter beschreibt.