DE3428966A1

DE3428966A1 - Verfahren und vorrichtung zum sortieren von tabakblaettern

Info

Publication number: DE3428966A1
Application number: DE19843428966
Authority: DE
Inventors: Vladislav Nikolaev Sofia/Sofija Christosov; Spas Natanailov Plovdiv Markov; Sdravko Bontschev Sofia/Sofija Martschev; Christo Metodiev Plovdiv Ribarov; Atanas Assenov Sofia/Sofija Valev
Original assignee: INST TEKH KIB I ROBOTIKA
Current assignee: INST TEKH KIB I ROBOTIKA
Priority date: 1984-08-06
Filing date: 1984-08-06
Publication date: 1986-02-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zum
Sortieren von Tabakblättern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von Tabakblättern für die Automatisierung der industriellen Tabakverarbeitung.
Es ist bereits ein Verfahren zum Sortieren von Tabakblättern in zwei Gruppen bekannt, bei welchem die Tabakblätter einem optischen Geber zugeführt und mit polychromatischem Licht belichtet werden, bei dem synchron zu den Lichtimpulsen auch die von den sortierten Tabakblättern im grünen, orangenen, roten und infraroten Spektralbereich reflektierte Lichtmenge gemessen wird. Zwischen den Werten des zurückgestrahlten Lichtes im grünen und orangenen, im roten und infraroten Bereich werden Verhältnisse gebildet. Liegen diese Verhältnisse außerhalb von vorgegebenen Grenzen, wird entschieden, die Tabakblätter mit Hilfe einer pneumatischen Einheit zu beseitigen (US-PS 3 854 586, BG-PS 33 466).
Ein Nachteil des bekannten Verfahren ist, daß es beim Durchlauf eines Tabakblattes mit uneinheitlicher Färbung und großen Ausmaßen durch die Zone des optischen Gebers nicht möglich ist, eine integrale Beurteilung seiner Zugehörigkeit zu einer der beiden Gruppen durchzuführen sowie die Größe des Tabakblattes zu bestimmen, so daß es nicht richtig sortiert wird.
Zum Sortieren von Tabakblättern ist eine Vorrichtung bekannt, die einen Vibrationsförderer aufweist, der an der Außenseite eines vertikalen Abschnittes eines endlosen perforierten Förderbandes angeordnet ist. Die innere Seite dieses Abschnittes bildet eine unter Unterdruck stehende Fläche, welche mit einer Saugöffnung eines Ventilators verbunden ist. Die optische Einheit für das Klassifizieren der Tabakblätter ist über dem horizontalen Teil des Förderbandes angeordnet und mit einer pneumatischen Einheit verbunden, welche an der inneren Seite des vertikal verlaufenden Abschnittes des Förderbandes angebracht ist, welcher über mehrere Unterdruckzonen auf die Tabakblätter, abhängig von der Entscheidung der Klassifiziereinheit, einwirkt, welche einen Photogeber und eine Elektroneneinheit aufweist (US-PS 3 770 112).
Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß sich Tabakblätter überlappen können, weil ihre Trennung nur vom Einfluß der Gravitationskräfte abhängt, die schwächer sind als die Adhäsionskräfte. Dadurch besteht keine Möglichkeit für eine präzise Beurteilung der Tabakblätter durch die optische Klassifiziereinheit, da das Förderband für die Beurteilung der Tabakblätter seine optischen Charakteristiken in Abhängigkeit von Verunreinigungen und Verstaubung stark verändert. Außerdem ist die Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in mehreren Räumen, die mit beweglichen Teilen in Berührung stehen, technisch kompliziert.
Zum Sortieren von Tabakblättern in zwei Gruppen ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, welche eine optoelektronische Einheit für das Klassieren der Tabakblätter aufweist, bei der die Videozone auf der imaginären Bahn der Tabakblätter liegt und mit einer darüber angeordneten pneumatischen Einheit verbunden ist (US-PS 3 854 586).
Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, daß beim Sortieren infolge der starken Abhängigkeit der ballistischen Bahn des Tabakblattes von seiner Größe, seiner Feuchtigkeit, seinem Gewicht und seiner Form Fehler auftreten können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Sortieren von Tabakblättern in zwei Gruppen zu schaffen, bei welchen alle Tabakblätter bei Einsatz einfacher Mittel mit hoher Geschwindigkeit qualitativ vollständig sortiert werden können.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zum Sortieren von Tabakblättern in zwei Gruppen gelöst, bei welchem jedes Tabakblatt einen optischen Geber passiert, wobei es mit einem polychromatischen Licht belichtet wird.
Gleichzeitig werden synchron zu Lichtimpulsen die Werte der zurückgestrahlen Lichtmenge des Tabakblattes im grünen, orangenen, roten und infraroten Spektralbereich gemessen. Aus den dem zurückgestrahlen Licht im roten und infraroten, sowie im grünen und orangenen Spektralbereich entspechenden Werten werden Summen während einer Zeitdauer gebildet, in der der Wert der gemessenen Lichtmenge, die vom Tabakblatt im infraroten Spektralbereich reflektiert wird, größer ist als ein vorgegebener Wert. Die während der oben erwähnten Zeitdauer durchgeführten Messungen werden gezählt. Bei einer Anzahl, die größer ist als eine vorgegebene Anzahl von Messungen, oder wenn das Verhältnis der Summen außerhalb von vorgegebenen Grenzen liegt, wird entschieden, das Tabakblatt zu beseitigen. Diese Entscheidung wird mit einer vorgegebenen Zeit verzögert, die von der Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes abhängt. Die Verzögerung wird von dem Moment ab gerechnet, an dem der Wert des im infraroten Bereich zurückgestrahlten Lichtes den vorgegebenen Wert überstiegen hat.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Sortieren von Tabakblättern hat einen optischen Geber, der mit einer elektronischen Überwachungseinheit verbunden ist, deren Ausgang mit einer pneumatischen Einheit und einem Förderer mit perfoflertem Förderband in Verbindung steht, wobei unter dem oberen horizontalen Abschnitt des letzteren sich eine Zone mit Unterdruck befindet, welche mit der Saugöffnung eines Ventilators verbunden ist. Die pneumatische Einheit ist so angeordnet, daß das Tabakblatt in die Wirkungszone erst eintritt, wenn der Wert des im infraroten Bereich rückgestrahlten Lichtes unter den vorgegebenen Wert gefallen ist. Zwischen dem Ende des Förderbandes und der Videozone bzw. Bildzone des optischen Gebers ist eine in Bewegungsrichtung des oberen Abschnittes des Förderbandes gerichtete erste Düse angeordnet. Zwischen der Videozone des optischen Gebers und der pneumatischen Einheit ist ein flexibler Bildschirm angeordnet. Die Ausgangsöffnung des Ventilators ist über einen Durchsatzstabilisator an die Düse angeschlossen. über dem Förderband ist eine zweite Düse angebracht, welche gegen die Bewegungsrichtung des oberen Abschnittes des Förderbandes gerichtet und an den Stabilisator angeschlossen ist. Zur Verbesserung der Wirkung der zweiten Düse ist vor ihr ein Pufferraum angeordnet.
Erfindungsgemäß lassen sich die Tabakblätter vollständig qualitätsmäßig mit hoher Genauigkeit und Geschwindigkeit und unter Einsatz einfacher Mittel sortieren. Die Tabakblätter werden der elektronischen Überwachungseinheit zur Bewertung vereinzelt zugeführt, ohne daß eine überlappung vorliegt und ohne daß sich die Tabakblätter unter dem Förderband zerstreuen. Außerdem ist die Durchlaufbahn derTabakblätter durch die Video zone der elektronischen ü.Jerwachungseinheit stabil und unabhängig von den Abmessungen, der Feuchtigkeit, dem Gewicht und der Form des Tabakblattes. Schließlich läßt sich die pneumatische Einheit über große Abstände verstellen.
Anhand von Zeichnungen wird ein Ausfünrungsheispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 schematisch die Vorrichtung im Längschnitt, Fig. 2 die einzelnen Phasen beim Durchlaufen des Tabakblattes durch die Vidozone der Vorrichtung und Fig. 3 in einem Diagramm die Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Luftstroms V als Funktion der Entfernung X vom flexiblen Bildschirm.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung hat einen optischen Ceber 1, der an eine elektronische ÜbeJachungseulheit 2 angeschlossen ist.
ist, deren Ausgang mit einer pneumatischen Einheit 3 sowie mit einem Förderer mit einem perforierten Förderband 4 in Verbindung steht, unter dessen oberem horizontalen Abschnitt sich eine Unterdruckzone 5 befindet, die mit einer Saugöffnung eines Ventilators 6 verbunden ist.
Zwischen dem Ende des Förderbandes 4 und der Viedozone des optischen Gebers 1 ist eine erste Düse 7 angebracht, die in Bewegungsrichtung des Förderbandes 4 gerichtet ist.
Zwischen der Video zone des optischen Gebers 1 und der pneumatischen Einheit 3 ist ein flexibler Bildschirm 8 angeordnet. Die Ausgangsöffnung des Ventilators 6 ist über einen Durchsatzstabilisator 9 an die erste Düse 7 angeschlossen. Über dem Förderband 4 ist eine zweite Düse 1o angeordnet, welche zur Bewegungsrichtung des Förderbandes 4 entgegengerichtet ist und mit dem Durchsatzstabilisator 9 verbunden ist. Vor der zweiten Düse 10 befindet sich ein Pufferraum 11. Am Anfang des Förderbandes 4 ist ein Behälter 12 angeordnet. Unter der pneumatischen Einheit 3 befinden sich Bänder 13 und 14 für den Abtransport der sortierten Tabakblätter. Am Ende des Förderbandes 4 ist eine Belichtungseinheit 15 angeordnet.
Die Tabakblätter gelangen vom Behälter 12 auf das perforierte Förderband 4. Die auf dem Förderband 4 aufliegenden Tabakblätter werden durch den Unterdruck an das Förderband 4 angesaugt. Die Tabakblätter laufen durch die Wirkungszone der zweiten Düse 1o, in welcher der Luftstrom aus der Düse 10 die Tabakblätter beseitigt, die nicht direkt über den perforierten Öffnungen des Förderbandes 4 liegen. Die Öffnungen des Förderbandes 4 sind gruppen-9oise mit einer bestimmten Entfernung voneinander angeordnet, so daß keine überlappenden Tabakblätter die Wirkungszone der zweiten Düse 1o durchlaufen können. Die durch die Düse 1o vom Förderband 4 entfernten Tabakblätter werden im Pufferraum 11 zurückgehalten, bis ein freier perforierter Flächenabschnitt des Förderbandes 4 vorbeiläuft. Der von der ersten Düse 7 erzeugte Luftstrom transportiert die vom Förderband 4 abgegebenen Tabakblätter für ihre Bewertung durch die Videozone des optischen Gebers 1.
Anschließend gelangen die Tabakblätter unter den Bildschirm 8. Es wird das von den Tabakblättern zurückgestrahlte Lichtquantum in den unterschiedlichen Spektralbereichen (Fig. 2) gemessen, wobei das sich im grünen Bereich befindliche mit G, das im orangenen mit 0, das im roten mit R und das im nahen infraroten Bereich des Spektrums befindliche mit I bezeichnet ist. Der infrarote Bereich hat einen gleichbleibenden Rückstrahlungskoeffizienten für alle Arten von Tabakblättern, unabhängig von Herkunft, Sorte oder Qualität. Die Messungen werden periodisch synchron zu den Lichtimpulsen der Belichtungseinheit 15 durchgeführt, welche durch deren Speisung mit Wechselstrom erzeugt werden. Bei jeder Messung wird geprüft, ob die zurückgestrahlte Lichtmenge im infraroten Bereich des Spektrums, die unabhängig von der Tabakqualität ist, einen vorgegebenen Wert übersteigt. Für die Zeit, in der der Wert überstiegen wird, werden die gemessenen Werte Gi, Oi, Ri, Ii des vom Tabakblatt zurückgestrahlten Lichtes in den einzelnen Spektralbereichen summiert und die Anzahl n der durchgeführten Messungen bestimmt. Wenn die in dem unveränderlichen Spektralbereich zurückgestrahlte Lichtmenge den vorgegebenen Wert nicht mehr übersteigt, wird geprüft, ob die Anzahl der Messungen, die während der oben erwähnten Zeitdauer durchgeführt wurde, größer ist, als eine vorgegebene Zahl. Wenn die Anzahl der Messungen größer ist, wird entschieden, Tabakblätter vom Hauptstrom der Blätter zu entfernen. Wenn die Anzahl stimmt, wird eine farbemläßige Beurteilung durch Vergleich der Verhältnisse der summarischen Werte G, 0, R, I für jeden Spektralbereich mit vorgegebenen Werten durchgeführt, wonach gegebenenfalls die Abführung des Tabakblattes entschieden wird.
In unmittelbarer Nähe des flexiblen Bildschirms 8 ist die Geschwindigkeit des Luftstroms aus der ersten Düse 7 kleiner als die Geschwindigkeit des Hauptstroms. Die Abahängigkeit der Geschwindigkeit V des Luftstroms von der Entfernung X bis zum flexiblen Bildschirm 8 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Druck in der Schicht mit der größten Geschwindigkeit ist am niedrigsten, was zu einer Verzögerung der durch die Wirkungszone des optischen Gebers 1 hindurchgehenden Tabakblätter in dieser Schicht führt. Dadurch laufen die Tabakblätter auf einer Bahn, die der Form des Bildschirms 8 entspricht, ohne Reibung daran. Am Ende des flexiblen Bidlschirms 8 befindet sich die Wirkungszone der pneumatischen Einheit 3, welche in Abhängigkeit von der Entscheidung der elektronischen Uberwachungseinheit 2 auf die durchlaufenden Tabakblätter wirkt oder nicht. Die Beseitigung der Tabakblätter wird mit einer gewissen vorgegebenen Verzögerung hinsichtlich des Momentes durchgeführt, in dem die in dem Spektralbereich zurückgestrahlte Lichtmenge, die in bezug auf die Qualität des Tabakblattes unveränderlich ist, den vorgegebenen Wert übersteigt. Die Tabakblätter, auf die eingewirkt wird, gelangen auf das Abtransportband 13 während die übrigen auf das andere Abtransportband 14 kommen.
Die von der Zone 5 über den Ventilator 6 zugeführte Luft dient zur Speisung der Düsen 7 und 1o über den Stabilisator 9.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Tabakblättern Patentansprüche 1. Verfahren zum Sortieren von Tabakblättern in zwei Gruppen, bei welchem jedes Tabakblatt an einem optischen Geber vorbeiläuft und mit polychromatischem Licht belichtet wird, synchron zu den Lichtimpulsen die von den sortierten Tabakblättern im grünen, orangenen, roten und infraroten Spektralbereich zurückgestrahlten Lichtmengen gemessen werden und danach zwischen den Werten, die dem zurückgestrahlten Licht im grünen und orangenen sowie im roten und infraroten Spektralbereich entsprechen, Verhältnisse gebildet werden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß von den Werten, die dem zurückgestrahlten Licht im grünen, orangenen, roten und infraroten Spektralbereich entsprechen, Summen über eine Zeitdauer gebildet werden, für welche der Wert der gemessenen Lichtmenge, die von jedem Tabakblatt im infraroten Bereich zurückgestrahlt wird, größer als ein vorgegebener Wert ist, und die Anzahl der Messungen während dieser Zeitdauer gezählt wird, wobei bei einer Anzahl, die größer als eine vorgegebene Anzahl von Messungen ist, oder bei Verhältnissen der Summen, die außerhalb vorgegebener Grenzen liegen, das Tabakblatt mit einer Verzögerung beseitigt wird, die von einer durch die Bewegungsgeschwindigkeit vorgegebenen Zeitdauer abhängig ist, und von dem Moment an läuft, in dem der Wert des im infraroten Bereich zurückgestrahlten Lichtes den vorgegebenen Wert überstiegen hat.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem optischen Geber (1), der an eine elektronische Rechen- und Steuereinheit (2) angeschlossen ist, deren Ausgang mit einer pneumatischen Einheit (3) in Verbindung steht, und mit einem Förderer (4) mit einem perforierten Förderband, unter dessen oberem Abschnitt sich eine Unterdruckzone (5) befindet, die mit der Saugöffnung eines Ventilators (6) verbunden ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwischen einer Videozone des optischen Gebers (1) und einer Wirkungszone der pneumatischen Einheit (3) eine Entfernung vorhanden ist, die den Eintritt des Tabakblattes in die Wirkungszone der pneumatischen Einheit (3) gewährleistet, wenn der Wert des im infraroten Spektralbereich zurückgestrahlten Lichtes unter dem vorgegebenen Wert liegt, wobei zwischen diesen beiden Zonen ein flexibler Bildschirm (8) angeordnet ist, und daß zwischen dem Ende des Förderbandes (4) und der Wirkungszone des optischen Gebers (1) eine erste Düse (7) angeordnet ist, welche in Bewegungsrichtung des oberen Abschnittes des Förderbandes (4) gerichtet und über einen Durchsatzstabilisator (9) mit der Ausgangsöffnung eines den Unterdruck am Förderband (4) erzeugenden Ventilators (6) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß vor einer zweiten Düse (wo), die ebenfalls über den Stabilisator (9) mit der Ausgangsöffnung des Ventilators (6) verbunden ist, 5 und die der Bewegung des oberen Abschnittes des Förderbandes (4) entgegengerichtet ist, einen Pufferraum (11) aufweist.