EP3415017A1 - Vorrichtung und verfahren zum auffangen und ableiten freier, beim fördern stabförmiger artikel der tabak verarbeitenden industrie anfallender partikel - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum auffangen und ableiten freier, beim fördern stabförmiger artikel der tabak verarbeitenden industrie anfallender partikel Download PDF

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EP3415017A1
EP3415017A1 EP18183418.5A EP18183418A EP3415017A1 EP 3415017 A1 EP3415017 A1 EP 3415017A1 EP 18183418 A EP18183418 A EP 18183418A EP 3415017 A1 EP3415017 A1 EP 3415017A1
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EP
European Patent Office
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rod
separation
separation space
guide channel
shaped
Prior art date
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Granted
Application number
EP18183418.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3415017B1 (de
Inventor
Michael Haul
Jan-Hendrik Wendt
Waldemar Varava
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/322—Transporting cigarettes during manufacturing
    • A24C5/323—Transporting cigarettes during manufacturing pneumatically

Definitions

  • the invention relates to a device, designed and set up for collecting and discharging free, in transferring rod-shaped, powdered or granular particles containing articles of the tobacco processing industry from a transmitting station to a receiving station via a rod-shaped article in longitudinal axial alignment transporting pneumatic conveying line accumulating particles, comprising a housing forming a separation space, and a feed segment and an exit segment for the rod-shaped articles, wherein between the feed segment and the exit segment within the separation space, a guide element is arranged with a guide channel for guiding the rod-shaped article through the separation space, and the guide channel of the guide element over Openings with the separation chamber, which has a larger cross-section than the guide channel in communication.
  • the invention relates to a method for collecting and discharging free, in transferring rod-shaped, powdered or granular particles containing articles of the tobacco processing industry from a transmitting station to a receiving station via the rod-shaped articles in longitudinal axial alignment transporting pneumatic conveying line accumulating particles, comprising Steps: supplying a stream of rod-shaped articles by means of pneumatic compressed air in a separation chamber of a device, in particular according to one of claims 1 to 13, for collecting and discharging the particles, separating the free particles from the stream of rod-shaped articles within the separation space by the air flow the pneumatic compressed air with the free particles from a guide channel of a guide element of the device in which the flow of rod-shaped article through the Separating space is guided, is deflected while the flow of rod-shaped article in the guide channel is further promoted through the separation space, outputting the flow of rod-shaped articles from the device, while the free particles are collected in the separation space and discharged separately.
  • Such devices and methods are used in the tobacco processing industry to separate or expel free particles of any kind from a stream of rod-shaped articles of the tobacco processing industry transported by pneumatic compressed air.
  • rod-shaped articles of the tobacco-processing industry which include in particular filters or filter rods
  • a transmitting station via a pneumatic conveyor line to a receiving station
  • shooting the rod-shaped article solves material or solve individual particles from the articles and fly around as free particles within the delivery line.
  • filters or filter rods which in addition to the actual filter base material, the so-called filter tow or other filter bases, may additionally contain powdered or granular particles, such as Charcoalparticles, this means that some of these Charcoalpiety and / or individual fibers of the filter material due solve the promotion by means of shooting or compressed air from the filters / filter rods and move freely within the delivery line.
  • By shooting the filter / filter rods by means of compressed air through the delivery line the free particles are conveyed via the delivery line to the receiving station in addition to the filters / filter rods and thus affect the operation of the receiving station.
  • the said example for sending the filter / filter rods is corresponding to the sending of tobacco products, e.g. Tobacco sticks and read on other powdered or granular particles.
  • a device is arranged in the conveying path of the stream of rod-shaped articles, by means of which the free particles are separated and discharged from the stream of rod-shaped articles.
  • a device which is also called Charcoal trap on the example of charcoal-containing filter is, for example, from DE 43 38 369 A1 known.
  • These Conveying device has a conveying line, which has a gate member in a section, which can be opened for discharging rod-shaped articles from the conveying line.
  • the gate member is arranged in a curved section of the delivery line.
  • a longitudinal divider is provided within the delivery line, by means of which loose material lost from the rod-shaped articles can be removed via an opening from the delivery line.
  • this solution is problematic in particular because of the hinged door member with respect to the sealing necessary during transmission operation. Furthermore, this solution leads to a large size.
  • a further disadvantage is that a high energy requirement is required in particular by the curved guidance of the delivery line in order to convey not only the rod-shaped articles but also the free particles through the delivery line.
  • the device known from the cited document describes a collecting chamber arranged in the region of the conveying line and enclosing the conveying line.
  • the collecting chamber has a blast air line connected to a blast air connection, by means of which blast air can be introduced radially into the collecting chamber and the delivery line.
  • blast air can be introduced radially into the collecting chamber and the delivery line.
  • the collection and discharge is thus carried out by the introduction of energy in addition to the pneumatic compressed air for conveying the flow of the articles, so that it is an active system in the known device.
  • This known device has the disadvantage that by the active supply of additional energy in addition to the higher operating costs, a complex and a large space-consuming construction is required. Incidentally, the flow of the rod-shaped articles is exposed to a further load and / or deflection by the transverse air flow.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a simple and compact means for the rod-shaped article-saving collection and discharge of free particles.
  • the object continues to be to propose a corresponding method.
  • a passive separation system is understood to mean a separation system which, free of energy supply, enables the removal or discharge of the free particles.
  • the invention is characterized in that the device is designed as an inactive system, so that can be dispensed with an energy feed in addition to the pneumatic compressed air for conveying the rod-shaped article.
  • the collection and drainage is created solely by constructive measures, which is why the structure of the device according to the invention is particularly simple and very compact.
  • Another advantage is that the free particles can be intercepted close to the transmitting unit or integrated in this early and can be derived from the pressure-tight conveyor system by the inventive design.
  • the housing is formed from at least one separation module, wherein the or each separation module has a linearly directed and with respect to the inner cross section consistently consistent separation space portion to form a straight and substantially constant cross-section separation distance.
  • This embodiment also results in a simple and compact device.
  • the housing is composed of a plurality of separation modules, which are releasably and sealingly connected together to form a pressure-tight system in the operating condition. Due to the modular design of the housing, on the one hand, a particularly compact construction can be achieved and, on the other hand, the length of the separating section can be adapted as required.
  • This housing which is formed from a plurality of separating modules, constitutes a non-positive and positive-locking system which ensures the pressure-tightness of the device in a simple and compact manner. In a modification of the housing is provided, this substantially in one piece with a separately fixed connectable supply and / or Abpublishedsegment execute. This ensures in particular a cleaning and maintainability ensured.
  • the detachable supply and / or Abpublishedsegmente allow replacement of format parts within the housing.
  • the guide element is eccentric relative to the cross section of the separation space and preferably arranged parallel to the central axis thereof. Due to the eccentricity of the guide element and thus the promotion of the flow of rod-shaped article through the separation space a preferred and predetermined flow or fall direction is generated for the free particles.
  • the guide element is arranged offset in particular in a horizontally oriented device with respect to the longitudinal center axis of the separation space upwards, so that the flow generated by the pneumatic compressed air in particular the free particles is directed downward.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that between the feed segment and the front in the conveying direction of the rod-shaped article separation module an additional element is arranged, which has a rod-shaped article receiving guide channel and a bulge to increase the volume of the separation space.
  • the bulge creates an additional increase in volume, in particular in the inlet region of the stream rod-shaped article in the separation space, whereby on the one hand braking of the free particles is enhanced, so that the particles no longer reach the exit segment due to the withdrawal of energy but instead fall down beforehand, and on the other hand the flow of the particles is directed downwards.
  • the bulge by the sudden volume change and the associated flow interruption when entering the device supports the collection and discharge of the free particles in a particularly gentle manner.
  • the bulge is closed in the radial direction relative to the guide channel, such that the connection of the bulge to Separation space in the operating state consists exclusively in the axial direction. This is to direct the air flow even further down to collect and drain the free particles.
  • guide elements are assigned to the guide element.
  • the vanes also serve to further direct the air flow down.
  • a substantially laminar flow in the delivery line is converted within the separation space into a turbulent flow, which on the one hand does not adversely affect the flow of rod-shaped articles through the separation space and on the other hand leads to distracting the free particles.
  • the guiding elements within the separation space cause a heterogeneous pressure profile, which promotes the discharge of the free particles.
  • the guide elements are formed like a blade and arranged in particular in the first third of the separation distance. Due to the design and arrangement of the guide elements in relation to the conveying direction front portion of the separation space, the air flow and thus the free particles can be deflected directly after entering the separation chamber, so as to ensure that no free particles reach the exit section.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the guide element is inserted into the housing in a modular manner.
  • the guide element which may be integrally formed or composed of several sections, is thus easy to remove or replace, in particular for cleaning purposes and / or in a format change, resulting in a simple and compact design to easy handling.
  • the separation space is connected to a removal device.
  • the removal device forms a central discharge area for the free particles in a space-saving manner.
  • the removal device comprises at least one collecting container and / or a lock. Through the lock a pressure loss free removal of the free particles is ensured in a simple manner.
  • each separating module is preferably assigned its own collecting container.
  • the separation space is preferably funnel-shaped in cross section in the direction of the removal device.
  • the separation space in the direction of the removal device at a steep angle to form an optimum bulk cone on. This facilitates the collection and feeding of the free particles to the extraction device.
  • both the feed segment and the exit segment have connection means for pressure-tight connection to a delivery line conveying the rod-shaped articles.
  • the device according to the invention can be integrated particularly easily and in particular pressure-tight in a conveying line between the transmitting station and the receiving station.
  • the object is also achieved by a method with the above-mentioned steps in that the free particles are led out of the flow of rod-shaped articles upon entry into the device by an abrupt, caused by the cross-sectional ratio of the guide channel and separation volume increase in volume from the guide channel.
  • the separation of the free particles takes place in a passive manner, namely without additional energy input.
  • the air flow is deprived of so much energy by the increase in volume, ie the expansion step, that the free particles no longer reach the exit of the device.
  • the flow of rod-shaped articles relative to the cross-section of the separation chamber is supplied eccentrically to its central axis, so that the air flow of the pneumatic compressed air is directed downwards.
  • the air flow of the pneumatic compressed air is directed downwards.
  • the method when the air flow of the pneumatic compressed air undergoes a flow interruption upon entry into the separation space by guide elements within the separation space and / or bulges within the separation space.
  • the guide deflect the air flow also down.
  • the bulges lead to a further increase in volume of the separation space.
  • the device shown in the drawing is used for collecting and discharging free, particles that arise during the transfer of Charcoalpiety containing filters from a transmitting station to a receiving station.
  • the invention is not limited to capturing and draining off free charcoal particles when transferring filters.
  • the device is also designed and arranged to contain all other free particles, e.g. Tobacco fibers, filter tow fibers or other additives which are found in the transfer of rod-shaped articles of the tobacco processing industry, in particular e.g. also enveloped and unencapsulated filter rods, tobacco sticks, tobacco filters and the like, are obtained from a transmitting station to a receiving station or detach themselves from the rod-shaped articles.
  • the apparatus 10 described below and shown in the drawing is for collecting and discharging free, the transfer of rod-shaped, powdered or granular particles containing articles of the tobacco processing industry from a transmitting station to a receiving station via a rod-shaped articles in the longitudinal axial alignment transporting pneumatic conveying line accumulated particles formed and set up.
  • the device 10 comprises a housing 12 forming a separating space 11 and a feed segment 13 and an outlet segment 14 for the rod-shaped articles. Between the feed segment 13 and the exit segment 14, a guide element 15 with a guide channel 16 for guiding the rod-shaped articles through the separation space 11hin notebook within the separation space 11 is arranged.
  • the separation chamber 11 which has a larger Cross-section than the guide channel 16, in conjunction.
  • the separation chamber 11 In the transition from the feed segment 13, which preferably carries a feed tube 18, in the separation chamber 11 is an increase in volume.
  • the inner diameter of the conveyor line, not shown, and the inner diameter of the conveyor line continuing guide channel 16 of the guide element 15 are smaller than the inner diameter or the cross section of the separation chamber 11, so that the separation chamber 11 is an expansion space, such that by the pneumatic compressed air for conveying the air flow formed the rod-shaped article undergoes a speed reduction when entering the separation chamber 11. In other words, the air flow in the separation chamber 11 abruptly slows down, so that the free particles are slowed down by the energy withdrawal.
  • the guide channel 16 has openings 17, but which are dimensioned so that the rod-shaped article does not fit through, the air flow can escape with the free particles from the guide channel 16.
  • the free particles do not reach the exit segment 14, which preferably carries an exit tube 19.
  • the feed tube 18 and the outlet tube 19 preferably have an inner diameter which corresponds to the inner diameter of the feed line. As mentioned, potential abutting edges are avoided by the feeding aid 35 and the delivery aid 36.
  • This device 10 is characterized according to the invention by the fact that the device 10 is designed as a passive separation system with respect to the collection and discharge of the free particles.
  • a passive separation system is characterized by the fact that the separation of the free particles from the stream of rod-shaped articles, that is the collection of the free particles and their derivation, can be carried out without an additional external energy supply.
  • the pneumatic compressed air for conveying the rod-shaped articles reach them together with the free particles in the device 10 or more precisely in the separation chamber 11.
  • the device 10 according to the invention is designed such that the discharge of the free particles can be achieved solely by constructive measures.
  • the housing 12 is formed from at least one separation module 20. Preferably, however, a plurality of separation modules 20 are assembled into a housing 12. In the embodiment shown, six separation modules 20 are provided. However, the number of separation modules 20 may vary. Each separation module 20 has a preferably cylindrical lateral surface M. On the inside, each separating module 20 has a separating space section, which is linearly directed and preferably uniform in cross-section with respect to the cross-section, for forming the separating space 11 with a straight separating path which is essentially constant in cross-section.
  • the releasably and sealingly interconnected separation modules 20, which are preferably identical, thus form a pressure-tight system in the operating state, which is almost arbitrarily variable in length and in particular expandable.
  • the device 10 with the supply pipe 18 and the outlet pipe 19 can each be connected to pressure-tight delivery lines.
  • the housing 12 may also be formed from a one-piece pipe section.
  • the guide element 15 may be arranged centrally relative to the cross section of the separation space 11, in particular if the device 10 is provided for a vertically oriented installation position. However, the guide element 15 is preferably arranged eccentrically and preferably parallel to the central axis A, in particular in the case of a horizontally oriented installation position with respect to the cross section of the separation space 11. In the latter case, the guide element 15 is preferably located above the central axis A of the separating space 11 or the cylindrical housing 12. However, the position and position of the guide element 15 within the separating space 11 may also vary and optionally also have an inclined orientation.
  • the guide element 15 may, as already mentioned above, be integrally formed, such that a single guide element 15 extends from the feed segment 13 to the outlet segment 14.
  • the guide element 15 is formed from individual guide element segments 21, wherein each separation module 20 is assigned its own guide element segment 21.
  • the length of the guide element segments 21 corresponds in the conveying direction F to the length of the separating modules 20.
  • the guide element segments 21 can all be designed identically. However, the guide element segments 21 are preferably designed individually.
  • the guide element 15 has inwardly directed guide ribs 22, whose guide surfaces 23 form the guide channel 16 and guide the rod-shaped article centered.
  • the rib structure of the guide element 15 ensures, on the one hand, that the rod-shaped articles are guided reliably from the feed segment 13 to the exit segment 14. On the other hand, the rib structure ensures that the air flow with the free particles can escape from the guide channel 16.
  • an additional element 24 is arranged between the feed segment 13 and the foremost separation module 20 in the conveying direction F, which has a guide channel 25 receiving the rod-shaped article and a bulge 26 for increasing the volume of the separation space 11.
  • the guide channel 25 can optionally also be designed and arranged for receiving the guide element 15.
  • This additional element 24 is preferably formed with respect to the length in the conveying direction F as well as a separation module 20 and also has a cylindrical surface M on.
  • the bulge 26 is closed in the radial direction relative to the guide channel 25. In other words, there is a partition wall 27 between the guide channel 25 and the bulge 26. However, the bulge 26 may at least partially envelop the guide channel 25 with respect to the circumference. In other words, the bulge 26 opens exclusively in the longitudinal axial direction, so that the connection or the transition to the adjacent separation space section of the separation module 20 consists exclusively in the longitudinal axial direction.
  • the guide element 15 or individual guide element segments 21 may have guide elements 28.
  • the guide elements 28 may extend over the entire length of the guide element 15.
  • the guide elements 28 extend only over part of the length of the guide element 15 or have only individual guide element segments 21, the said guide elements 28.
  • six separation modules 20 are provided with six guide element segments 21, of which only the first two guide element segments 21 in the conveying direction F have guide elements 28.
  • the preferably scoop-shaped guide elements 28 are therefore preferably arranged in the first third of the separation distance.
  • the number and shape of the guide elements 28 and their distribution over the length of the guide member 15 may vary.
  • the guide member 15 may be fixedly connected to the housing 12.
  • the guide element 15 and / or the guide element segments 21 are inserted into the housing 12 in a modular manner.
  • the guide elements 28 may also be arranged independently of the guide element 15, for example on the housing 12.
  • the separation space 11 is connected to a removal device 29 for removing the accumulated free particles.
  • the position of the removal device 29 with respect to the separation space 11 is arbitrary.
  • the removal device 29 - in particular in a horizontal alignment of the separation chamber 11 - arranged in the bottom region of the separation chamber 11 to receive the soil collecting free particles and can be discharged.
  • the removal device 29 comprises in the illustrated embodiments, at least one collecting container 30 (see, eg FIG. 1 ) and / or a lock 31 (see eg FIG. 3 ).
  • Each separating module 20 is associated with a separate collecting container 30.
  • These receptacles 30 are releasably and sealingly secured to the housing 12.
  • the separation chamber 11 associated with a common lock 31. By means of the lock 31, a pressure loss free removal of the free particles during operation of the device 10 is ensured.
  • a combination of collecting containers 30 and lock 31 and other embodiments of the removal device 29 are also used.
  • the separation chamber 11 is funnel-shaped in the direction of the removal device 29 in cross-section.
  • An example of this separation angle cross-sectional shape provided with a steep angle of repose is FIG. 2 refer to.
  • the cross section of the separation space 11 may also have other shapes, for example oval, drop-shaped or triangular, and courses. By way of example, a continuous cylindrical or circular cross section is called.
  • connection means for pressure-tight connection to a delivery line conveying the rod-shaped articles.
  • the connection means are formed by the feed tube 18 and outlet tube 19, respectively.
  • the connection means can also be formed by so-called quick-release fasteners or other suitable coupling means.
  • This connection by means of the connection means is of importance because the device 10 is usually part of a (not shown) arrangement of transmitting station and receiving station, said transmitting station and receiving station are connected to each other via the delivery line.
  • the device 10 can also be integrated in the transmitting station.
  • the device 10 is completely rigid and all the components of the device 10, ie in particular the feed segment 13, the housing 12, the outlet segment 14, the guide element 15 and the removal device 29 are immovable in the operating state.
  • a stream of rod-shaped articles is fired by means of pneumatic compressed air from a transmitting station via a conveyor line to the receiving station. During the promotion of the flow of rod-shaped articles this is passed through the device 10.
  • the flow of rod-shaped articles is supplied by means of pneumatic compressed air in a separation chamber 11 of a device 10, in particular a device according to one of claims 1 to 13.
  • the separation of the free particles from the stream of rod-shaped particles takes place within the separation space 11, by the air flow the pneumatic compressed air with the free particles from a guide channel 16 of a guide member 15 is deflected.
  • the flow of rod-shaped article is passed through the separation chamber 11. While the air flow is deflected or deflected with the free particles, the stream of rod-shaped articles is further conveyed through the separation space 11.
  • the stream of rod-shaped articles is discharged from the device 10 while the free particles in the separation space 11 are collected and discharged separately.
  • the free particles are led out of the stream of rod-shaped articles on entry into the device 10 solely by an abrupt increase in volume from the guide channel 16 due to the cross-sectional ratio of the guide channel 16 and the separating space 11. Since the cross section of the separation chamber 11 is significantly larger than the cross section of the guide channel 16 and also the delivery line in which the stream of rod-shaped article is conveyed to the device 10, there is, in contrast to the feed line, in which an approximately homogeneous pressure profile prevails, in the separation space 11 a heterogeneous pressure profile. In simple terms, there is chaos in the separation space 11, which causes the free particles to be prevented from traveling linearly through the separation space 11.
  • the flow of rod-shaped articles with respect to the cross-section of the separation space 11 is supplied eccentrically to its central axis A, so that the air flow of the pneumatic compressed air is directed downwards.
  • the laminar flow as prevailing in the delivery line, is converted into a turbulent flow within the separation space 11. All these steps support the passive separation of the free particles from the stream of rod-shaped articles by the energy from the air flow is withdrawn when entering the separation chamber 11.
  • guide elements 28 are assigned to the guide element 15.
  • the guide elements 28 are formed like a blade and in particular in the first third of the separation distance are arranged.

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum Auffangen und Ableiten freier, beim Überführen stabförmiger, pulver- oder granulatförmige Partikel enthaltender Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine die stabförmigen Artikel in längsaxialer Ausrichtung transportierende pneumatische Förderleitung anfallender Partikel, umfassend ein einen Trennraum (11) bildendes Gehäuse (12) sowie ein Zuführsegment (13) und ein Austrittssegment (14) für die stabförmigen Artikel, wobei zwischen dem Zuführsegment (13) und dem Austrittssegment (14) innerhalb des Trennraums (11) ein Führungselement (15) mit einem Führungskanal (16) zum Führen der stabförmigen Artikel durch den Trennraum (11) hindurch angeordnet ist, und der Führungskanal (16) des Führungselementes (15) über Öffnungen (17) mit dem Trennraum (11), der einen größeren Querschnitt aufweist als der Führungskanal (16), in Verbindung steht, die sich dadurch auszeichnet, dass die Einrichtung (10) bezüglich des Auffangens und Ableitens der freien Partikel als passives Trennsystem ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren, bei dem die freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel beim Eintritt in die Einrichtung durch eine schlagartige, durch das Querschnittsverhältnis von Führungskanal und Trennraum bedingte Volumenvergrößerung aus dem Führungskanal herausgeführt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum Auffangen und Ableiten freier, beim Überführen stabförmiger, pulver- oder granulatförmige Partikel enthaltender Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine die stabförmigen Artikel in längsaxialer Ausrichtung transportierende pneumatische Förderleitung anfallender Partikel, umfassend ein einen Trennraum bildendes Gehäuse sowie ein Zuführsegment und ein Austrittssegment für die stabförmigen Artikel, wobei zwischen dem Zuführsegment und dem Austrittssegment innerhalb des Trennraums ein Führungselement mit einem Führungskanal zum Führen der stabförmigen Artikel durch den Trennraum hindurch angeordnet ist, und der Führungskanal des Führungselementes über Öffnungen mit dem Trennraum, der einen größeren Querschnitt aufweist als der Führungskanal, in Verbindung steht.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auffangen und Ableiten freier, beim Überführen stabförmiger, pulver- oder granulatförmige Partikel enthaltender Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine die stabförmigen Artikel in längsaxialer Ausrichtung transportierende pneumatische Förderleitung anfallender Partikel, umfassend die Schritte: Zuführen eines Stroms stabförmiger Artikel mittels pneumatischer Druckluft in einen Trennraum einer Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, zum Auffangen und Ableiten der Partikel, Trennen der freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel innerhalb des Trennraums, indem die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft mit den freien Partikeln aus einem Führungskanal eines Führungselementes der Einrichtung, in dem der Strom stabförmiger Artikel durch den Trennraum geführt wird, umgelenkt wird, während der Strom stabförmiger Artikel in dem Führungskanal weiter durch den Trennraum gefördert wird, Ausgeben des Stroms stabförmiger Artikel aus der Einrichtung, während die freien Partikel im Trennraum gesammelt und separat abgeleitet werden.
  • Solche Einrichtungen und Verfahren kommen in der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz, um freie Partikel jeglicher Art aus einem mittels pneumatischer Druckluft transportierten Strom stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie abzusondern bzw. auszuschleusen. Beim Senden von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, zu denen insbesondere Filter oder Filterstäbe gehören, von einer Sendestation über eine pneumatische Förderleitung zu einer Empfangsstation, also beim so genannten Schießen der stabförmigen Artikel, löst sich Material bzw. lösen sich einzelne Partikel aus den Artikeln und fliegen als freie Partikel innerhalb der Förderleitung umher. Am Beispiel von Filtern bzw. Filterstäben, die neben dem eigentlichen Filterbasismaterial, dem so genannten Filtertow oder anderen Filtergrundstoffen, zusätzlich pulverförmige bzw. granulatförmige Partikel, beispielsweise Charcoalpartikel beinhalten können, bedeutet dies, dass sich einzelne dieser Charcoalpartikel und/oder einzelne Fasern des Filtermaterials aufgrund der Förderung mittels Schieß- bzw. Druckluft aus den Filtern/Filterstäben lösen und sich frei innerhalb der Förderleitung bewegen. Durch das Schießen der Filter/Filterstäbe mittels Druckluft durch die Förderleitung werden neben den Filtern/Filterstäben auch die freien Partikel über die Förderleitung zur Empfangsstation gefördert und beeinträchtigen so den Betrieb der Empfangsstation. Das genannte Beispiel zum Senden der Filter/Filterstäbe ist entsprechend auf das Senden von Tabakprodukten, wie z.B. Tabakstöcken sowie auf andere pulverförmige bzw. granulatförmige Partikel zu lesen.
  • Um die freien Partikel aus der Förderleitung zu leiten, ist es bekannt, der Förderleitung eine Art Schleuse zuzuordnen bzw. diese in die Förderleitung zu integrieren. Anders ausgedrückt wird hinter der Sendestation und/oder vor der Empfangsstation eine Einrichtung im Förderweg des Stroms aus stabförmigen Artikeln angeordnet, mittels der die freien Partikel vom Strom der stabförmigen Artikel getrennt und ausgeschleust werden. Eine solche Einrichtung, die am Beispiel charcoalhaltiger Filter auch Charcoalfalle genannt wird, ist beispielsweise aus der DE 43 38 369 A1 bekannt. Diese Fördereinrichtung weist eine Förderleitung auf, die in einem Abschnitt ein Torglied aufweist, das zum Ausschleusen von stabförmigen Artikeln aus der Förderleitung geöffnet werden kann. Das Torglied ist in einem gekrümmten Abschnitt der Förderleitung angeordnet. Im Bereich des gekrümmten Abschnitts ist innerhalb der Förderleitung ein längsverlaufender Teiler vorgesehen, mittels dem von den stabförmigen Artikeln verlorenes loses Material über eine Öffnung aus der Förderleitung entfernt werden kann. Diese Lösung ist aber insbesondere wegen des klappbaren Torgliedes hinsichtlich der beim Sendebetrieb notwendigen Dichtigkeit problematisch. Des Weiteren führt diese Lösung zu einer großen Baugröße. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass insbesondere durch die kurvige Führung der Förderleitung ein hoher Energiebedarf erforderlich ist, um nicht nur die stabförmigen Artikel sondern auch die freien Partikel durch die Förderleitung zu fördern.
  • Aus der EP 1 038 452 B1 ist eine Einrichtung zum Überführen von pulver- oder granulatförmige Artikel enthaltenden Filterstäben mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt. Die aus dem genannten Dokument bekannte Einrichtung beschreibt eine im Bereich der Förderleitung angeordnete Auffangkammer, die die Förderleitung umschließt. Die Auffangkammer weist eine an einen Blasluftanschluss angeschlossene Blasluftleitung auf, mittels der Blasluft radial in die Auffangkammer und die Förderleitung eingeleitet werden kann. Wenn der Strom stabförmiger Artikel die Auffangkammer passiert, erfasst die Querluftströmung freie, aus den stabförmigen Artikeln herausgelöste Partikel und bläst diese gegen eine Kammerwand der Auffangkammer, wo sie zu Boden sinken und über einen Ablassstutzen entfernt werden. Das Auffangen und Ableiten erfolgt demnach durch das Einleiten von Energie zusätzlich zur pneumatischen Druckluft zum Fördern des Stroms der Artikel, so dass es sich bei der bekannten Einrichtung um ein aktives System handelt. Diese bekannte Einrichtung weist den Nachteil auf, dass durch das aktive Zuführen zusätzlicher Energie neben den höheren Betriebskosten eine komplexe und einen großen Bauraum beanspruchende Konstruktion erforderlich ist. Im Übrigen wird der Strom der stabförmigen Artikel durch die Querluftströmung einer weiteren Belastung und/oder Auslenkung ausgesetzt.
  • Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kompakte Einrichtung zum die stabförmigen Artikel schonenden Auffangen und Ableiten freier Partikel zu schaffen. Die Aufgabe besteht weiterhin darin, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Einrichtung bezüglich des Auffangens und Ableitens der freien Partikel als passives Trennsystem ausgebildet ist. Als passives Trennsystem wird ein Trennsystem verstanden, das frei von Energiezuführung das Ausschleusen bzw. Ableiten der freien Partikel ermöglicht. Anders ausgedrückt zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Einrichtung als inaktives System ausgebildet ist, so dass auf eine Energieeinspeisung zusätzlich zur pneumatischen Druckluft zum Fördern der stabförmigen Artikel verzichtet werden kann. Das Auffangen und Ableiten wird allein durch konstruktive Maßnahmen geschaffen, weshalb der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung besonders einfach und besonders kompakt ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die erfindungsgemäße Ausbildung die freien Partikel nahe an der Sendeeinheit oder integriert in dieser frühzeitig abgefangen und aus dem druckdichten Fördersystem abgeleitet werden können.
  • Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse aus mindestens einem Trennmodul gebildet, wobei das oder jedes Trennmodul einen linear gerichteten und bezüglich des Innenquerschnitts durchgängig gleichbleibenden Trennraumabschnitt zur Bildung einer geraden und im Wesentlichen querschnittskonstanten Trennstrecke aufweist. Diese Ausführungsform führt ebenfalls zu einer einfachen und kompakten Einrichtung.
  • Vorteilhafterweise ist das Gehäuse aus mehreren Trennmodulen zusammengesetzt, die lösbar und dichtend miteinander zur Bildung eines im Betriebszustand druckdichten Systems verbunden sind. Durch die modulare Bauweise des Gehäuses kann einerseits eine besonders kompakte Bauweise erreicht werden und andererseits die Länge der Trennstrecke nach Bedarf angepasst werden. Dieses aus mehreren Trennmodulen gebildete Gehäuse stellt ein kraft- und formschlüssiges System dar, das auf einfache und kompakte Weise die Druckdichtigkeit der Einrichtung sicherstellt. In einer Abwandlung des Gehäuses ist vorgesehen, dieses im Wesentlichen einstückig mit einem separat fest verbindbaren Zuführ- und/oder Abführsegment auszuführen. Hierdurch bleibt insbesondere eine Reinigungs- und Wartbarkeit sichergestellt. Zudem erlauben die lösbaren Zuführ- und/oder Abführsegmente einen Austausch von Formatteilen innerhalb des Gehäuses.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Führungselement bezogen auf den Querschnitt des Trennraumes exzentrisch und vorzugsweise parallel zu dessen Mittelachse angeordnet. Durch die Exzentrizität des Führungselementes und damit der Förderung des Stroms stabförmiger Artikel durch den Trennraum wird für die freien Partikel eine bevorzugte und vorgegebene Strömungs- bzw. Fallrichtung erzeugt. Bevorzugt ist das Führungselement insbesondere bei einer horizontal ausgerichteten Einrichtung bezogen auf die Längs-Mittelachse des Trennraumes nach oben versetzt angeordnet, so dass die durch die pneumatische Druckluft erzeugte Strömung insbesondere der freien Partikel nach unten gerichtet ist.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Zuführsegment und dem in Förderrichtung der stabförmigen Artikel vordersten Trennmodul ein Zusatzelement angeordnet ist, das einen die stabförmigen Artikel aufnehmenden Führungskanal sowie eine Ausbuchtung zur Volumenvergrößerung des Trennraums aufweist. In Ergänzung zu der ohnehin bereits vorhandenen Volumenvergrößerung, bedingt durch den gegenüber dem Querschnitt der Förderleitung größeren Querschnitt des Trennraumes, schafft die Ausbuchtung insbesondere im Eintrittsbereich des Stroms stabförmiger Artikel in den Trennraum eine zusätzliche Volumenvergrößerung, wodurch einerseits ein Abbremsen der freien Partikel verstärkt wird, so dass die Partikel durch den Energieentzug nicht mehr das Austrittssegment erreichen sondern vorher nach unten fallen, und andererseits die Strömung der Partikel nach unten geleitet wird. Mit anderen Worten unterstützt die Ausbuchtung durch die schlagartige Volumenänderung und den damit verbundenen Strömungsabbruch beim Eintritt in die Einrichtung das Auffangen und Ableiten der freien Partikel auf besonders schonende Weise.
  • Vorteilhafterweise ist die Ausbuchtung in radialer Richtung gegenüber dem Führungskanal geschlossen, derart, dass die Verbindung der Ausbuchtung zum Trennraum im Betriebszustand ausschließlich in axialer Richtung besteht. Damit soll die Luft-Strömung noch weiter nach unten gelenkt werden, um die freien Partikel zu sammeln und abzuleiten.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass dem Führungselement Leitelemente zugeordnet sind. Die Leitelemente dienen ebenfalls dazu, die Luft-Strömung weiter nach unten zu lenken. Mittels der Leitelemente wird eine in der Förderleitung im Wesentlichen laminare Strömung innerhalb des Trennraums in eine turbulente Strömung gewandelt, die zum einen den Strom stabförmiger Artikel durch den Trennraum nicht beeinträchtigt und zum anderen dazu führt, die freien Partikel abzulenken. Anders ausgedrückt bewirken die Leitelemente innerhalb des Trennraums ein heterogenes Druckprofil, was das Ausschleusen der freien Partikel unterstützt.
  • Besonders vorteilhaft sind die Leitelemente schaufelartig ausgebildet und insbesondere im ersten Drittel der Trennstrecke angeordnet. Durch die Ausbildung und Anordnung der Leitelemente im bezogen auf die Förderrichtung vorderen Bereich des Trennraums können die Luft-Strömung und damit die freien Partikel direkt nach dem Eintritt in den Trennraum abgelenkt werden, so dass sichergestellt wird, dass keine freien Partikel den Austrittsabschnitt erreichen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement modulartig in das Gehäuse eingesetzt ist. Das Führungselement, das einstückig ausgebildet oder aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein kann, ist damit insbesondere zu Reinigungszwecken und/oder bei einem Formatwechsel leicht zu entnehmen bzw. auszutauschen, was bei einer einfachen und kompakten Bauweise zu einer leichten Handhabung führt.
  • Vorteilhafterweise ist der Trennraum an eine Entnahmeeinrichtung angeschlossen. Mittels der Entnahmeeinrichtung lassen sich die gesammelten freien Partikel aus dem Trennraum entfernen. Die Entnahmeeinrichtung bildet auf platzsparende Weise einen zentralen Ausschleusebereich für die freien Partikel.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Entnahmeeinrichtung mindestens einen Auffangbehälter und/oder eine Schleuse umfasst. Durch die Schleuse wird auf einfache Weise eine druckverlustfreie Entnahme der freien Partikel gewährleistet. Bei einer Ausführungsform mit Auffangbehältern ist vorzugsweise jedem Trennmodul ein eigener Auffangbehälter zugeordnet.
  • In einer weiteren optionalen Ausführungsform ist der Trennraum bevorzugt in Richtung der Entnahmeeinrichtung im Querschnitt trichterförmig ausgebildet. Anders ausgedrückt weist der Trennraum in Richtung der Entnahmeeinrichtung einen steilen Winkel zur Bildung eines optimalen Schüttkegels auf. Dadurch wird das Sammeln und Zuführen der freien Partikel an die Entnahmeeinrichtung erleichtert.
  • Zweckmäßigerweise weisen sowohl das Zuführsegment als auch das Austrittssegment Anschlussmittel zum druckdichten Verbinden mit einer die stabförmigen Artikel fördernden Förderleitung auf. Mit dieser bevorzugten Ausführungsform lässt sich die erfindungsgemäße Einrichtung besonders einfach und insbesondere druckdicht in eine Förderleitung zwischen der Sendestation und der Empfangsstation integrieren.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass die freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel beim Eintritt in die Einrichtung durch eine schlagartige, durch das Querschnittsverhältnis von Führungskanal und Trennraum bedingte Volumenvergrößerung aus dem Führungskanal herausgeführt werden. Anders ausgedrückt erfolgt das Trennen der freien Partikel in einer passiven Weise, nämlich ohne zusätzliche Energieeinspeisung. Im Gegenteil wird der Luft-Strömung durch die Volumenvergrößerung, also den Expansionsschritt so viel Energie entzogen, dass die freien Partikel nicht mehr den Ausgang der Einrichtung erreichen.
  • Vorzugsweise wird der Strom stabförmiger Artikel bezogen auf den Querschnitt des Trennraums exzentrisch zu dessen Mittelachse zugeführt, so dass die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft nach unten gelenkt wird. Mit der nach unten ausgelenkten Luft-Strömung werden auch die freien Partikel aus dem Führungskanal nach unten ausgelenkt, so dass ein Weiterleiten der freien Partikel aus der Einrichtung heraus wirksam verhindert wird.
  • Besonders bevorzugt ist das Verfahren, wenn die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft beim Eintritt in den Trennraum durch Leitelemente innerhalb des Trennraums und/oder Ausbuchtungen innerhalb des Trennraums einen Strömungsabbruch erfährt. Die Leitelement lenken die Luft-Strömung ebenfalls nach unten aus. Die Ausbuchtungen führen zu einer weiteren Volumenvergrößerung des Trennraums.
  • Die sich aus den einzelnen Verfahrensschritten ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, die sich besonders gut zur Ausführung des Verfahren eignet, erläutert, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird.
  • Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen sowie Verfahrensschritte ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sowie das Verfahrensprinzip werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung in Seitenansicht,
    Fig. 2
    eine Vorderansicht der Einrichtung im Schnitt II-II gemäß der Figur 1,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung einer weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung in Seitenansicht
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Zusatzelementes mit einem Führungskanal und einer Ausbuchtung in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung eines Führungselementes in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 6
    ein Einzelmodul eines Führungselementes ohne Leitelemente in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 7
    ein Einzelmodul eines Führungselementes mit Leitelementen in Seitenansicht, und
    Fig. 8
    das Einzelmodul gemäß Figur 7 in perspektivischer Ansicht.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung dient zum Auffangen und Ableiten freier, Partikel, die beim Überführen von Charcoalpartikel enthaltenden Filtern von einer Sendestation zu einer Empfangsstation anfallen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Auffangen und Ableiten freier Charcoalpartikel beim Überführen von Filtern beschränkt. Vielmehr ist die Einrichtung ebenfalls dazu ausgebildet und eingerichtet, alle anderen freien Partikel, nämlich z.B. Tabakfasern, Filtertowfasern oder andere Zusatzstoffe, aufzufangen und abzuleiten, die beim Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, zu denen insbesondere z.B. auch umhüllte und nicht umhüllte Filterstäbe, Tabakstöcke, Tabakfilter und dergleichen gehören, von einer Sendestation zu einer Empfangsstation anfallen bzw. sich aus den stabförmigen Artikeln lösen.
  • Die im Folgenden beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Einrichtung 10 ist zum Auffangen und Ableiten freier, beim Überführen stabförmiger, pulver- oder granulatförmige Partikel enthaltender Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine die stabförmigen Artikel in längsaxialer Ausrichtung transportierende pneumatische Förderleitung anfallender Partikel ausgebildet und eingerichtet. Die Einrichtung 10 umfasst ein einen Trennraum 11 bildendes Gehäuse 12 sowie ein Zuführsegment 13 und ein Austrittssegment 14 für die stabförmigen Artikel. Zwischen dem Zuführsegment 13 und dem Austrittssegment 14 ist innerhalb des Trennraums 11 ein Führungselement 15 mit einem Führungskanal 16 zum Führen der stabförmigen Artikel durch den Trennraum 11hindurch angeordnet. Der Führungskanal 16 des Führungselementes 15, der etwa den gleichen Innerdurchmesser aufweist wie die an die Einrichtung 10 anzuschließende Förderleitung, steht über Öffnungen 17 mit dem Trennraum 11, der einen größeren Querschnitt aufweist als der Führungskanal 16, in Verbindung. Um den Übergang der Artikel von der Förderleitung in den Führungskanal 16 und aus dem Führungskanal 16 heraus zu erleichtern und insbesondere Stoßkanten zu vermeiden, ist vorzugsweise eingangsseitig eine Zuführhilfe 35 und ausgangsseitig eine Ausführhilfe 36 vorgesehen.
  • Beim Übergang von dem Zuführsegment 13, das vorzugsweise ein Zuführrohr 18 trägt, in den Trennraum 11 erfolgt eine Volumenvergrößerung. Der Innendurchmesser der nicht dargestellten Förderleitung sowie der Innendurchmesser des die Förderleitung fortsetzenden Führungskanals 16 des Führungselementes 15 sind kleiner als der Innendurchmesser bzw. der Querschnitt des Trennraumes 11, so dass der Trennraum 11 einen Expansionsraum darstellt, derart, dass die durch die pneumatische Druckluft zum Fördern der stabförmigen Artikel gebildete Luft-Strömung beim Eintritt in den Trennraum 11 eine Geschwindigkeitsreduzierung erfährt. Anders ausgedrückt bremst die Luft-Strömung im Trennraum 11 abrupt ab, so dass auch die freien Partikel durch den Energieentzug abgebremst werden. Dadurch, dass der Führungskanal 16 Öffnungen 17 aufweist, die jedoch so bemessen sind, dass die stabförmigen Artikel nicht hindurch passen, kann die Luft-Strömung mit den freien Partikeln aus dem Führungskanal 16 austreten. Somit erreichen die freien Partikel nicht das Austrittssegment 14, das vorzugsweise eine Austrittsrohr 19 trägt. Das Zuführrohr 18 und das Austrittsrohr 19 weisen bevorzugt einen Innendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Förderleitung entspricht. Wie erwähnt werden potentielle Stoßkanten durch die Zuführhilfe 35 und die Ausführhilfe 36 vermieden.
  • Diese Einrichtung 10 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Einrichtung 10 bezüglich des Auffangens und Ableitens der freien Partikel als passives Trennsystem ausgebildet ist. Ein passives Trennsystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Trennung der freien Partikel aus dem Strom der stabförmigen Artikel, also das Auffangen der freien Partikel und Ableiten derselben, ohne eine zusätzliche externe Energiezuführung ausführbar ist. Durch die pneumatische Druckluft zum Fördern der stabförmigen Artikel gelangen diese zusammen mit den freien Partikeln in die Einrichtung 10 bzw. genauer in den Trennraum 11. Die Einrichtung 10 ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass das Ausschleusen der freien Partikel allein durch konstruktive Maßnahmen erreichbar ist.
  • Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Weiterbildungen stellen für sich betrachtet oder in Kombination miteinander bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in den Ansprüchen und/oder der Figurenbeschreibung zusammengefasst sind, auch eigenständig die weiter oben beschriebene Einrichtung 10 weiterbilden können.
  • Das Gehäuse 12 ist aus mindestens einem Trennmodul 20 gebildet. Bevorzugt sind jedoch mehrere Trennmodule 20 zu einem Gehäuse 12 zusammengesetzt. In der gezeigten Ausführungsform sind sechs Trennmodule 20 vorgesehen. Die Anzahl der Trennmodule 20 kann jedoch variieren. Jedes Trennmodul 20 weist eine vorzugsweise zylinderförmige Mantelfläche M auf. Innenseitig weist jedes Trennmodul 20 einen in Förderrichtung F gesehen - vorzugsweise ausschließlich - linear gerichteten und bezüglich des Querschnitts durchgängig gleichbleibenden Trennraumabschnitt zur Bildung des Trennraums 11 mit einer geraden und im Wesentlichen querschnittskonstanten Trennstrecke auf. Die lösbar und dichtend miteinander verbundenen Trennmodule 20, die vorzugsweise identisch ausgebildet sind, bilden somit im Betriebszustand ein druckdichtes System, das bezüglich der Länge nahezu beliebig veränderbar und insbesondere erweiterbar ist. Eingangsseitig und ausgangseitig ist die Einrichtung 10 mit dem Zuführrohr 18 und dem Austrittsrohr 19 jeweils an druckdichte Förderleitungen anschließbar. Wie weiter oben erwähnt, kann das Gehäuse 12 auch aus einem einstückigen Rohrabschnitt gebildet sein.
  • Das Führungselement 15 kann bezogen auf den Querschnitt des Trennraums 11 zentrisch angeordnet sein, insbesondere wenn die Einrichtung 10 für eine vertikal ausgerichtete Einbauposition vorgesehen ist. Bevorzugt ist das Führungselement 15 jedoch insbesondere bei einer horizontal ausgerichteten Einbauposition bezogen auf den Querschnitt des Trennraums 11 exzentrisch und vorzugsweise parallel zu dessen Mittelachse A angeordnet. Im letztgenannten Fall liegt das Führungselement 15 vorzugsweise oberhalb der Mittelachse A des Trennraums 11 bzw. des zylindrischen Gehäuses 12. Allerdings kann die Position und Lage des Führungselementes 15 innerhalb des Trennraums 11 auch variieren und optional auch eine geneigte Ausrichtung aufweisen.
  • Das Führungselement 15 kann, wie weiter oben bereits erwähnt, einstückig ausgebildet sein, derart, dass sich ein einziges Führungselement 15 vom Zuführsegment 13 bis zum Austrittssegment 14 erstreckt. Vorzugsweise ist das Führungselement 15 jedoch aus einzelnen Führungselementsegmenten 21 gebildet, wobei jedem Trennmodul 20 ein eigenes Führungselementsegment 21 zugeordnet ist. Die Länge der Führungselementsegmente 21 entspricht in Förderrichtung F gesehen der Länge der Trennmodule 20. Die Führungselementsegmente 21 können alle identisch ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Führungselementsegmente 21 jedoch individuell ausgebildet. Das Führungselement 15 weist nach innen gerichtete Führungsrippen 22 auf, deren Führungsflächen 23 den Führungskanal 16 bilden und die stabförmigen Artikel zentriert führen. Die Rippenstruktur des Führungselementes 15 stellt zum einen sicher, dass die stabförmigen Artikel zuverlässig vom Zuführsegment 13 bis zum Austrittssegment 14 geführt werden. Zum anderen gewährleistet die Rippenstruktur, dass die Luft-Strömung mit den freien Partikeln aus dem Führungskanal 16 austreten kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Zuführsegment 13 und dem in Förderrichtung F der stabförmigen Artikel vordersten Trennmodul 20 ein Zusatzelement 24 angeordnet, das einen die stabförmigen Artikel aufnehmenden Führungskanal 25 sowie eine Ausbuchtung 26 zur Volumenvergrößerung des Trennraums 11 aufweist. Der Führungskanal 25 kann optional auch zur Aufnahme des Führungselementes 15 ausgebildet und eingerichtet sein. Dieses Zusatzelement 24 ist bezüglich der Länge in Förderrichtung F vorzugsweise genauso ausgebildet wie ein Trennmodul 20 und weist ebenfalls eine zylinderförmige Mantelfläche M auf. Die Ausbuchtung 26 ist in radialer Richtung gegenüber dem Führungskanal 25 geschlossen. Mit anderen Worten besteht zwischen dem Führungskanal 25 und der Ausbuchtung 26 eine Trennwand 27. Allerdings kann die Ausbuchtung 26 den Führungskanal 25 hinsichtlich des Umfangs mindestens teilweise einhüllen. Anders ausgedrückt öffnet sich die Ausbuchtung 26 ausschließlich in längsaxialer Richtung, so dass die Verbindung bzw. der Übergang zu dem benachbarten Trennraumabschnitt des Trennmoduls 20 ausschließlich in längsaxialer Richtung besteht.
  • Das Führungselement 15 oder einzelne Führungselementsegmente 21 können Leitelemente 28 aufweisen. Die Leitelemente 28 können sich über die gesamte Länge des Führungselementes 15 erstrecken. Bevorzugt erstrecken sich die Leitelemente 28 nur über einen Teil der Länge des Führungselementes 15 bzw. weisen nur einzelne Führungselementsegmente 21 die genannten Leitelemente 28 auf. In der gezeigten Ausführungsform sind sechs Trennmodule 20 mit sechs Führungselementsegmenten 21 vorgesehen, von denen nur die in Förderrichtung F ersten beiden Führungselementsegmente 21 Leitelemente 28 aufweisen. Die vorzugsweise schaufelartig ausgebildeten Leitelemente 28 sind demnach bevorzugt im ersten Drittel der Trennstrecke angeordnet. Die Anzahl und Formgebung der Leitelemente 28 sowie deren Verteilung über die Länge des Führungselementes 15 kann jedoch variieren. Das Führungselement 15 kann fest mit dem Gehäuse 12 verbunden sein. Vorzugsweise sind das Führungselement 15 und/oder die Führungselementsegmente 21 modulartig in das Gehäuse 12 eingesetzt. Die Leitelemente 28 können auch unabhängig vom Führungselement 15 beispielsweise am Gehäuse 12 angeordnet sein.
  • Vorzugsweise ist der Trennraum 11 an eine Entnahmeeinrichtung 29 zum Entnehmen der angesammelten freien Partikel angeschlossen. Die Position der Entnahmeeinrichtung 29 in Bezug auf den Trennraum 11 ist frei wählbar. Bevorzugt ist die Entnahmeeinrichtung 29 - insbesondere bei einer horizontalen Ausrichtung des Trennraums 11 - im Bodenbereich des Trennraums 11 angeordnet, um die sich am Boden sammelnden freien Partikel aufnehmen und ausschleusen zu können. Die Entnahmeeinrichtung 29 umfasst in den dargestellten Ausführungsformen mindestens einen Auffangbehälter 30 (siehe z.B. Figur 1) und/oder eine Schleuse 31 (siehe z.B. Figur 3). Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 ist jedem Trennmodul 20 ein separater Auffangbehälter 30 zugeordnet. Diese Auffangbehälter 30sind lösbar und dichtend am Gehäuse 12 befestigt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist dem Trennraum 11 eine gemeinsame Schleuse 31 zugeordnet. Mittels der Schleuse 31 ist eine druckverlustfreie Entnahme der freien Partikel während des Betriebs der Einrichtung 10 gewährleistet. Eine Kombination von Auffangbehältern 30 und Schleuse 31 sowie andere Ausgestaltungen der Entnahmeeinrichtung 29 sind aber ebenfalls einsetzbar.
  • Bevorzugt ist der Trennraum 11 in Richtung der Entnahmeeinrichtung 29 im Querschnitt trichterförmig ausgebildet. Ein Beispiel dieser mit einem steilen Schüttwinkel versehenen Trennraum-Querschnittsform ist der Figur 2 zu entnehmen. In weiteren nicht explizit dargestellten Ausführungsformen kann der Querschnitt des Trennraums 11 auch andere Formen, beispielsweise oval, tropfenförmig oder dreieckförmig, und Verläufe aufweisen. Rein beispielhaft ist ein durchgängig zylindrischer bzw. kreisförmiger Querschnitt genannt.
  • Sowohl das Zuführsegment 13 als auch das Austrittssegment 14 weisen Anschlussmittel zum druckdichten Verbinden mit einer die stabförmigen Artikel fördernden Förderleitung auf. In den gezeigten Ausführungsformen sind die Anschlussmittel durch das Zuführrohr 18 bzw. Austrittsrohr 19 gebildet. Die Anschlussmittel können aber auch durch so genannte Schnellverschlüsse oder andere geeignete Kupplungsmittel gebildet sein. Diese Anbindung mittels der Anschlussmittel ist deshalb von Bedeutung, da die Einrichtung 10 üblicherweise Bestandteil einer (nicht dargestellten) Anordnung aus Sendestation und Empfangsstation ist, wobei Sendestation und Empfangsstation über die Förderleitung miteinander verbunden sind. Die Einrichtung 10 kann aber auch in die Sendestation integriert sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Einrichtung 10 vollständig starr ausgebildet und sämtliche Komponenten der Einrichtung 10, also insbesondere das Zuführsegment 13, das Gehäuse 12, das Austrittssegment 14, das Führungselement 15 sowie die Entnahmeeinrichtung 29 sind im Betriebszustand unbewegbar ausgebildet.
  • Im Folgenden wird das Verfahrensprinzip anhand der Zeichnung näher erläutert:
    Ein Strom stabförmiger Artikel wird mittels pneumatischer Druckluft von einer Sendestation über eine Förderleitung an die Empfangsstation geschossen. Während der Förderung des Stroms stabförmiger Artikel wird dieser durch die Einrichtung 10 geleitet.
  • Der Strom stabförmiger Artikel wird mittels der pneumatischen Druckluft in einen Trennraum 11 einer Einrichtung 10, insbesondere einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, zugeführt. Das Trennen der freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Partikel erfolgt innerhalb des Trennraums 11, indem die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft mit den freien Partikeln aus einem Führungskanal 16 eines Führungselementes 15 umgelenkt wird. Im dem Führungskanal 16 wird der Strom stabförmiger Artikel durch den Trennraum 11 geführt. Während die Luft-Strömung mit den freien Partikeln abgelenkt bzw. umgelenkt wird, wird der Strom stabförmiger Artikel weiter durch den Trennraum 11 gefördert. Der Strom stabförmiger Artikel wird aus der Einrichtung 10 ausgegeben, während die freien Partikel im Trennraum 11 gesammelt und separat abgeleitet werden.
  • Erfindungsgemäß werden die freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel beim Eintritt in die Einrichtung 10 allein durch eine schlagartige, durch das Querschnittsverhältnis von Führungskanal 16 und Trennraum 11 bedingte Volumenvergrößerung aus dem Führungskanal 16 herausgeführt werden. Da der Querschnitt des Trennraums 11 deutlich größer ist als der Querschnitt des Führungskanals 16 und auch der Förderleitung, in der der Strom stabförmiger Artikel an die Einrichtung 10 gefördert wird, herrscht, im Gegensatz zur Förderleitung, in der ein annähernd homogenes Druckprofil herrscht, im Trennraum 11 ein heterogenes Druckprofil. Einfach ausgedrückt herrscht im Trennraum 11 Chaos, das dazu führt, dass die freien Partikel am linearen Weiterflug durch den Trennraum 11 gehindert werden.
  • Vorzugsweise wird der Strom stabförmiger Artikel bezogen auf den Querschnitt des Trennraums 11 exzentrisch zu dessen Mittelachse A zugeführt, so dass die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft nach unten gelenkt wird. Zusätzlich kann die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft beim Eintritt in den Trennraum 11 durch Leitelemente 28 innerhalb des Trennraums 11 und/oder Ausbuchtungen 26 innerhalb des Trennraums 11 einen Strömungsabbruch erfahren. Anders ausgedrückt wird die laminare Strömung, wie sie in der Förderleitung herrscht, in eine turbulente Strömung innerhalb des Trennraums 11 umgewandelt. Sämtliche genannten Schritte unterstützen das passive Trennen der freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel, indem der Luft-Strömung beim Eintritt in den Trennraum 11 Energie entzogen wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind dem Führungselement 15 Leitelemente 28 zugeordnet.
  • Besonders bevorzugt ist, dass die Leitelemente 28 schaufelartig ausgebildet und insbesondere im ersten Drittel der Trennstrecke angeordnet sind.

Claims (14)

  1. Einrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum Auffangen und Ableiten freier, beim Überführen stabförmiger, pulver- oder granulatförmige Partikel enthaltender Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine die stabförmigen Artikel in längsaxialer Ausrichtung transportierende pneumatische Förderleitung anfallender Partikel, umfassend ein einen Trennraum (11) bildendes Gehäuse (12) sowie ein Zuführsegment (13) und ein Austrittssegment (14) für die stabförmigen Artikel, wobei zwischen dem Zuführsegment (13) und dem Austrittssegment (14) innerhalb des Trennraums (11) ein Führungselement (15) mit einem Führungskanal (16) zum Führen der stabförmigen Artikel durch den Trennraum (11) hindurch angeordnet ist, und der Führungskanal (16) des Führungselementes (15) über Öffnungen (17) mit dem Trennraum (11), der einen größeren Querschnitt aufweist als der Führungskanal (16), in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) bezüglich des Auffangens und Ableitens der freien Partikel als passives Trennsystem ausgebildet ist, dass dem Führungselement (15) Leitelemente (28) zugeordnet sind und dass die Leitelemente (28) schaufelartig ausgebildet und insbesondere im ersten Drittel der Trennstrecke angeordnet sind.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) aus mindestens einem Trennmodul (20) gebildet ist, wobei das oder jedes Trennmodul (20) einen linear gerichteten und bezüglich des Innenquerschnitts durchgängig gleichbleibenden Trennraumabschnitt zur Bildung einer geraden und im Wesentlichen querschnittskonstanten Trennstrecke aufweist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) aus mehreren Trennmodulen (20) zusammengesetzt ist, die lösbar und dichtend miteinander zur Bildung eines im Betriebszustand druckdichten Systems verbunden sind.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) bezogen auf den Querschnitt des Trennraumes (11) exzentrisch und vorzugsweise parallel zu dessen Mittelachse angeordnet ist.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zuführsegment (13) und dem in Förderrichtung der stabförmigen Artikel vordersten Trennmodul (20) ein Zusatzelement (24) angeordnet ist, das einen die stabförmigen Artikel aufnehmenden Führungskanal (25) sowie eine Ausbuchtung (26) zur Volumenvergrößerung des Trennraums (11) aufweist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (26) in radialer Richtung gegenüber dem Führungskanal (25) geschlossen ist, derart, dass die Verbindung der Ausbuchtung (26) zum Trennraum (11) im Betriebszustand ausschließlich in axialer Richtung besteht.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) modulartig in das Gehäuse (12) eingesetzt ist.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennraum (11) an eine Entnahmeeinrichtung (29) angeschlossen ist.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (29) mindestens einen Auffangbehälter (30) und/oder eine Schleuse (31) umfasst.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennraum (11) in Richtung der Entnahmeeinrichtung (29) im Querschnitt trichterförmig ausgebildet ist.
  11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, das sowohl das Zuführsegment (13) als auch das Austrittssegment (14) Anschlussmittel zum druckdichten Verbinden mit einer die stabförmigen Artikel fördernden Förderleitung aufweisen.
  12. Verfahren zum Auffangen und Ableiten freier, beim Überführen stabförmiger, pulver- oder granulatförmige Partikel enthaltender Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine die stabförmigen Artikel in längsaxialer Ausrichtung transportierende pneumatische Förderleitung anfallender Partikel, umfassend die Schritte:
    - Zuführen eines Stroms stabförmiger Artikel mittels pneumatischer Druckluft in einen Trennraum (11) einer Einrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, zum Auffangen und Ableiten der Partikel,
    - Trennen der freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel innerhalb des Trennraums (11), indem die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft mit den freien Partikeln aus einem Führungskanal (16) eines Führungselementes, in dem der Strom stabförmiger Artikel durch den Trennraum (11) geführt wird, umgelenkt wird, während der Strom stabförmiger Artikel in dem Führungskanal (16) weiter durch den Trennraum (11) gefördert wird,
    - Ausgeben des Stroms stabförmiger Artikel aus der Einrichtung (10),
    - während die freien Partikel im Trennraum (11) gesammelt und separat abgeleitet werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die freien Partikel aus dem Strom stabförmiger Artikel beim Eintritt in die Einrichtung (10) durch eine schlagartige, durch das Querschnittsverhältnis von Führungskanal (16) und Trennraum (11) bedingte Volumenvergrößerung aus dem Führungskanal (16) herausgeführt werden, wobei das Trennen der freien Partikel in einer passiven Weise, nämlich ohne zusätzliche Energieeinspeisung erfolgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom stabförmiger Artikel bezogen auf den Querschnitt des Trennraums (11) exzentrisch zu dessen Mittelachse zugeführt wird, so dass die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft nach unten gelenkt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft-Strömung der pneumatischen Druckluft beim Eintritt in den Trennraum (11) durch Leitelemente (28) innerhalb des Trennraums (11) und/oder Ausbuchtungen (26) innerhalb des Trennraums (11) einen Strömungsabbruch erfährt.
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