JPS6027373A - たばこの原料処理工程における中骨混入率の制御装置 - Google Patents

たばこの原料処理工程における中骨混入率の制御装置

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JPS6027373A
JPS6027373A JP58135784A JP13578483A JPS6027373A JP S6027373 A JPS6027373 A JP S6027373A JP 58135784 A JP58135784 A JP 58135784A JP 13578483 A JP13578483 A JP 13578483A JP S6027373 A JPS6027373 A JP S6027373A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たばこの原料処理工程における中骨混入率の
制御装置に関する。
一般に、たばこ製造工程において、原料葉たばこは、ま
ず一枚ずつ解きほぐされ、次いで調湿機で水および蒸気
によって柔軟性が付与された後、除骨機で葉肉部(以下
ラミナと記す)と葉脈部(以下中骨と記す)にはく離さ
れ、分%1ltflでラミナと中骨に分離される。ラミ
ナは長期間貯蔵中に変敗や発ぽいが生じないようその水
分を12%に乾燥されてたるその他の容器に梱包(以−
ヒの工程を原料処理工程という。)された後、熟成のた
めに期間貯蔵される。熟成後たばこ刻に裁刻される。
上記の原料処理工程において、葉たばこの除伺機によっ
てラミナと中骨にはく離された後、分団1機によりラミ
ナと中骨に分離されるが、この分離の程度によっては原
料歩留りや品質に大きな影響をおよぼす。すなわち、ラ
ミナに中骨がllL人しないように分離すれば製品の品
質が向上する反面、分離に際し中骨側にかなりの量のラ
ミナを残す結果となり、原料歩留りが非常に悪くなる。
また、ラミナ中に中骨を残して分離すれば原料歩留りが
向上する反面、製品の品質が著しく悪くなる。従って、
製品の品質と原料歩留りとを考慮してラミナ中に含まれ
る中骨の割合(以下中骨混入率と記す)を適当な値に管
理してラミナの損失を最小限にする必要がある。
ところで、従来は中骨混入率を最適値に管理するのに、
人手によって行なっていた。この人手による方法は、あ
らかじめ決められた操作条件表に従って風選分離機のダ
ンパー開度を変えて風選風速を設定して運転し、そして
分離されて出てきたラミナを手でつかみ、触感で中骨の
混入量を判定して、決められた量よりも多いときにはダ
ンパー開度を小さくして風選風速を落し、反対に少いと
きにはダンパー開度を大きくして風選風速を上げる方法
であった。
しかし、分離効率(風選分離機内に供給したラミナと風
選分離機で分離されたラミナの割合)を左右する原料の
性質(面積、重さ、密度等)が変化すると中骨混入率も
変化するため、従来のように原料の種類によってあらか
しめ操作条件を定めることは非常に手間がかかる。また
、中骨混入率を触感で判定するには相当の熟練を必要と
する十に、個人差がありあまり正確なものではない。
このような理由により、従来では中匍混入率を制御して
品質を管理することが困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、原料葉たばこの性質に応じて風選分M機
の風選風速を最適値に設定して中骨混入率を所定の設定
値の範囲内に入るように制御するたばこの原料処理工程
における中骨混入率の制御装置を提供することである。
すなわち、本発明は原料葉たばこを調湿機に送り除骨に
必要な水分と温度を付与した後、除骨)現で葉たばこか
らラミナと中骨をはく離し、次いで風選分離機でラミナ
と中骨を分離する原料処理工程での該原料葉たばこの流
量を測定する流量測定手段と、葉たばこの水分を測定す
る水分測定手段と、前記原料処理工程の風選分+1il
t 機のうちとの風選分離機で分離されたラミナを中骨
混入率の測定のためにサンプリングするかを切換操作す
るサンプリング切換手段と、前記サンプリング切換手段
でサンプリングされたラミナの中骨混入率を測定する中
骨混入率測定手段と、前記流量測定手段と前記水分測定
手段からの測定結果を入力して、中骨混入率が設定値の
範囲内に入るように前記原料処理工程の風選分11を機
の最適風選風速を算出し、該算出値に基づいて該風選分
離機を制御すると共に、前記中骨混入率測定手段からの
測定結果をフィードバック信号として入力し、該フィー
ドバック信号に基づいて該算出値を修正する演算制御手
段とを具備してなることを特徴している。
また、原料処理工程でのラミナ生出比を測定するラミナ
生出比測定手段を設けて、演算制御器で該ラミナ生出比
測定手段の測定結果も利用して風選分離機の最適風選風
速を算出するようにしたことを特徴としている。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は葉たばこの原料処理工程の全体と本発明の制御
装置の一部を示している。同図によると、供給機1から
供給される原料の葉たばこは、流量制御機2によって流
量が一定に制御されて調湿機3に送られる。調湿機3で
葉たばこは水および蒸気により調湿され、除骨に必要な
柔軟性が付与される。調湿を終えた葉たばこは除骨機5
,9,12.14によってラミナと中骨にはく離され、
次いで風選分l1lIt機6,7,8,10,11,1
3゜15.16.18によってラミナと中骨に分離され
る。分離されたラミナはサイロ23.24に貯蔵される
が、風選分離機6,16,1Bで分離されたラミナのう
ち一部はサンプラ20,21.22によりサンプリング
され、計重機25で流量が測定された後、除骨機と分離
機とをあわせた機能を持つ分離ta29でラミナ中の中
骨がほぼ完全に分離され、計N機26で分離された中骨
の量が測定される。
なお、第1図中4はフィーダ、17は集合コンヘア、2
7は2段目以降の除骨機9,12.14のラインから生
出すラミナの流量を測定する計重機、28は全段除骨機
5,9,12,14でのラインから生出するラミナの流
量を測定する計重機である。
第2図は上記風選分離機6,7,8・・・・・・の略解
図である。同図によると、除骨fi5,9,12゜14
によってラミナと中骨にはく離された葉たばこは、投入
部30から内円筒31内に投入され、第1分散円板32
でほぐされた後、第2分散円板33で遠心力を受けて風
選チャンバ34内に分散される。風選チャンバ34には
、装置の底部に設けたエアチャンバ35から風選のため
の空気がグリッド36を通って吹き上げられていて、ラ
ミナは風選風流に乗って風選チャンバ34の上部に設け
たラミナ出口部37から空気とともに送り出され、また
中骨は風選風流に乗ることなく風選チャンバ34の底部
に設けた中骨出口部38から外部に落下する。
風選分離機6,16,18には後述するモータダンパー
105,108,111 (第3図参照)が設けられて
いて、風選風速が自動的に関節される。風選風速を落す
と中骨がラミナとともに風選風流に乗ってラミナ出口部
37から送り出される割合は少くなるが、ラミナが中骨
とともに中骨出口部3日から落下する割合は多くなる。
また、風選風速を上げると中骨がラミナとともにラミナ
出口部37から送り出される割合は多くなるが、ラミナ
が中骨とともに中骨出口部38から落下する割合は少な
くなる。
第3図は本発明の制御装置の一例を示している。
同図によると、調湿ta3の入口部には原料葉たばこの
流量測定部100が設けられ、また出口部には水分測定
部101が設けられている。
前述の計重IM!27.28の測定結果は演算機102
に送出され、該演算器102で全段で生出するラミナの
うち1段目の除骨ta5で生出するラミナの割合(ラミ
ナ生出比)が算出される。これら計重機27.28と演
算機102でラミリー生出比測定手段が構成される。こ
のラミナ生出比測定手段は、原料葉たばこの変更時に中
骨量がそれほど変わらないときには、あまり必要としな
いが、原料葉たばこの中骨量が大きく変化するときに!
ツ・要となる。
また、前述の計重機25.26の測定結果は演算器10
3に送出され、該演算器103で中骨混入率が算出され
る。これら計重機25.26と演算機103と前述の分
離機29で中骨混入率測定手段が構成される。
前述のサンプラ20は第1段目の風選分離機6で分離さ
れたラミナの一部を、またサンプラ21は第2段目と第
3段目の風選分離機7,8の集合分離機である風選分離
機16で分離されたラミナの一部を、またサンプラ22
は第4段目以降の風in分MII+JIl 10.11
.13.15 (D集合分MtAtT:ある風選分離機
18で分離されたラミナの一部をサンプリングして(5
kg程度)、中骨混入率測定のため上述の中骨混入率測
定手段の計重機25に送る。またサンプラ113は全段
の風選分離機6.7,8・・・・・・で分離されたラミ
ナの一部をサンプリングして計重機25に送る。
風選分離機6,16,18にはそれぞれモータダンパー
105,108,111が設けられていて、これらモー
タダンパー105,108.111はPiD型調節計1
04,107,110により制御される。例えば、風選
分IJJI16では、風選風速の設定値がPID型調節
計104に設定されていて、風選分離fi6に送られる
空気の風速が検出器106で測定され、この測定値と該
設定値とを比較して偏差があればPiD型j1a節計1
04の信号によりモータダンパー105を駆動して、測
定値が設定値と一致するように制御する。他の風選分離
機16.18でも検出器109,112の測定値とPi
D型調節計107,110の設定値とを比較して同様の
制御を行なう。
PiD型調節計104,107,110の設定値は、演
算制御器114で算出される。
演算制御器114は、前述の流量測定部】00と水分測
定部101と演算器102から信号を入力して、中骨混
入率が所定の設定値の範囲内に入るように風選分離機6
,16.18での最適風選風速を算出し、この算出値を
PiD型調節計104.107,110に設定値として
出力し風選弁jIII機6,16.18を制御する一方
、前述のサンプラ20,21,22,113を切換操作
して演KgHI O3テ風iM分離機6 、16 、1
81:xルイハ全ての風選分離機6・・・・・・で分離
されたラミナの中背・混入率を算出させ、この算出値を
フィードバンク信号として入力し前記設定値を修正する
。すなわち、演算制御器114は、最適風選風速を算出
する機能と、サンプラ20,21,22,113を切換
操作する機能と、最適風選風速の算出値を修正する機能
とを具備している。
次ムこ、演算制御器】14の動作を更に詳細に説明する
前に第4図a、b、cを参照して、中骨混入率と原料F
il失、風選風速、分離効率との関係を説明する。同図
aによれば、中骨混入率を増加すると製品の不良率が増
加しく曲線A参照)、反対に減少するとラミナサイズの
小さいものの牛用割合が多くなり原料歩留りを悪くする
(曲線B参照)。すなわち原料全体の損失と中骨混入率
との関係は放物線状になり(曲線C参照)、損失が最小
となる中骨混入率は原料の性状等により異なるが、大体
0.5%程度である。
また、同図すによれば、風選風速を−Fげると中骨混入
率が増加するが、葉たばこの流量、水分の量により変化
し、流量、水分が多いときには中11混入率の増加割合
は少ない。すなわら、葉たばこの流量、水分量により同
じ風選風速でも中11混入率が変化する。従って、中骨
混入率を所定値に制御するためには、葉たばこの流量、
水分量に応して風選風速を変える必要がある。
また、同図Cによれば、一段目の風選骨1iilt機6
の総合分離効率が風選分gl1機6,16の中4混入率
の組合せにより変化することを示している。ずなわち、
風選分離機6での中骨混入率を0.2%に制御し、風選
分離機16での中骨混入率を1.0%に制御すると、分
離効率を一番上げることができる(これを負荷配分とい
う)。なお、全段でのラミナの中骨混入率の最終目標値
は0.5%にしている。
そこで、前述の演算制御器114では、風選分離機6で
の中骨混入率を0.2%とし、また風選分離機16での
中骨混入率を1.0%とし、また風選分離機18での中
骨混入率を0.5%として、負荷配分を行ない全段の風
選分離機6,7.・・・・・・の中骨混入率が0.5%
となるようにしている。
第5図は演算制御器114の動作を詳細に示すフローチ
ャートである。
同図によると、まず、風選分離機6,16,18の仮り
の風選風速(初期値V)をPiD型調節計104,10
7,110に設定する。
v=axo + (b±βΔb) ここで、■は風選の設定値(m / see )。
XOは中骨混入率の目標値(%)。
aは風選分離機6・・・・・・により定まる定数で、固
定値。
bは水分、流量、ラミナ牛用比により定まる定数で、可
変値。
βは中骨混入率のフィードバンクによる修正係数。
Δbは原料種類により定まる定数で、固定値。
上記初期値Vに基づいて原料処理工程を運転し、安定し
た段階まで待つ。安定したら、流量測定部1001水分
測定部101、演算器102から信号を入力して上式の
bを算出し、初期値Vを修正する。すなわち、原料葉た
ばこの性質(面積、車さ、密度、中骨量等)に対応して
初期値Vを修正する。
修正後、安定した状態になったら、サンプラ113を切
換操作して全段の風選骨1illI機6,7・・・・・
・で分離されたラミナの一部をサンプリングし、中骨混
入率を2回測定する。
2回の測定値の平均が中骨混入率の最終目標値0.5%
±0.2%の範囲内に入るか否かを判別する。
範囲内であれば、演算制御器114の動作は終了する。
範囲内になければ、サンプラ20を切換操作して風選分
離機6で分離されたラミナの一部をサンプリングし、中
骨混入率を3回測定する。
3回の測定値の平均が中骨混入率の最終目標値(0,2
%)の第1のレベル0.2%±0.2%の範囲内に入る
か否かを判別する。範囲外であれば、第2のレベル0.
2%±0.4%の範囲内に入るか否かを判別する。範囲
内であれば上式のβをβ−0,5として風選風速Vを修
正し、また範囲外であればβ−0,8として風選風速V
を修正して、再度風選骨1llll槻6で分離されたラ
ミナの中骨混入率を3回測定して同様の操作を繰り返す
3回の測定値の平均が上述の第ルベル0.2%±0.2
%の範囲内であれば、サンプラ21を切換操作して、風
選分離v&16で分離されたラミナの一部をサンプリン
グし、中骨混入率を1回測定する。
そして、測定値が最終目標値(1,0%)の第ルベル1
.0%±0.2%の範囲内に入るか否かを判別する。範
囲内に入らなければ、第2レベル1.0%±0.4%の
範囲内に入るか否かを判別する。範囲内であれば上式の
βをβ−0,5として風選風速Vを修正し、また範囲外
であればβ=0.8として風選風速Vを修正して、再度
風選分離機16で分離されたラミナの中骨混入率を測定
して同様の操作を繰り返す。
第ルベル1.0%±0.2%の範囲内であれば、サンプ
ラ22を切換操作して、風選骨1ilIl槻18で分離
されたラミナの一部をサンプリングし、11月1混入率
を1回測定する。
そして、測定値が最終目標値(0,5%)の第ルベル0
.5%±0.2%の範囲内に入るが否かを判別する。範
囲内に入らなければ、第2レヘル0.5%±0.4%の
範囲内に入るか否かを判別する。範囲内であれば上式の
βをβ−0,5として風選風速Vを修正し、また範囲外
であればβ−0,8として風選風速Vを修正して、再度
風選骨1i11[機18で分離されたラミナの中骨混入
率を測定して同様の操作を繰り返す。
第ルベル0.5%±0.2%の範囲内に入れば、演算制
御器114の動作は停止する。
このように演算制御器114で風選骨!1111槻6゜
16.18の風選風速の最適値をめる一方、中骨混入率
をフィードバンク信号として入力し該最適値を修正する
ようにしているので、原料葉たばこの性質が変化しても
これに迅速に対応できる。
また、・原料損失を最小限におさえることができるとと
もに、分離効率を向上させることができる。
−ト記実施例では、風選分離機6での中骨混入率を0.
2%とし、風選分離機16での中骨混入率を1.0%と
し、風選分離機18での中骨混入率を0゜5%として各
風選分離機6,16,18に差をもたせ負荷配分を行な
ったが、全て同じ中骨混入率になるようにしてもよい。
要は全体でのラミナの中骨混入率が所定の設定値(例え
ば0.5%)になるようにすればよい。
また、風選分離機6,16,1Bを制御対象としたが、
これに限定されない。例えば風選分離機6のみを制御対
象としてもよい。第1段目である風選分離機6は、全う
ミナの75%程度分離するので、これのみを制御対象と
しても中骨混入率を充分に制御することができる。レス
ポンスを早くするには第1段目の風選分離機6のみを制
御対象とすることが好ましい。この場合、前述の演算側
fall器114は、第5図のフローチャートにおいて
、風選骨F!M機6でのラミナの中骨混入率(3回の測
定値の平均)が最終目標値(0,2%)の第ルヘル0.
2%±0.2%の範囲内であれば動作を終了し、それ以
降の動作は行わない。
また、風選骨111機6,16を制御対象としてもよい
。この場合、前述の演算制御器114は、第5図に示す
フローチャートにおいて風選骨1ii111Jll16
でのラミナの中骨混入率(1回の測定値)が岐終目標値
(1,1%)の第ルベル1.0%±0.2%の範囲内で
あれば動作を終了し、それ以降の動作は行わない。
さらに、計重機27.38と演算器102で構成される
ラミナ牛用比測定手段を設けた場合を示したが、葉たば
こに含まれる中骨の量があまり変化しないときには該ラ
ミナ住出仕測定手段を設けなくても充分に中骨混入量を
一定に制御できる。
以上説明したように本発明によれば、原料葉たばこの流
量を測定する流量測定手段と、調M機で水分が付与され
た葉たばこの水分を測定する水分測定手段と、原料処理
工程の風選骨1Ilt機のうちどの風選分離機で分離さ
れたラミナを中骨混入率の測定のためにサンプリングす
るかを切換操作するサンプリング切換手段(演算制御機
114)と、前記流量z+1定手段と前記水分測定手段
からの測定結果を入力して、中骨混入率が設定値の範囲
内に入るように前記原料処理工程の風選骨l1II機の
最適風選風速を算出し、該算出値に基づいて該風選分離
機を制御すると共に、前記中骨混入率測定手段からの測
定結果をフィードバンク信号として入力し、該フィード
バック信号に基づいて該算出値を修正す演算制御手段(
演算制御器114)とを具備してなるので、原料の性質
が変化してもこれに迅速に対応できて中骨混入率を一定
に制御でき、このため原料歩留りを向上することができ
ると共に、製品の不良率を低減できる。また、分離効率
を向上でき、風選分離機の運転効率を高めることができ
る。
従って、本発明によれば、中骨混入率を一定に制御して
品質管理を図ることが容易に行える。
また、ラミナ牛用比測定手段を設けると原料葉たばこの
中骨量が大きく変化しても中骨混入率を一定に制御する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は原料処理工程
全体のブロック図、FA2図は風選骨&11機の略解図
、第3図は制御装置のブロック図、第4図a、b、cは
中骨混入率と原料t■失、風速、分離効率との関係を示
すグラフ、第5図は演算制御手段(演算制御器)の動作
を示すフローチャートである。 3・・・・・・調5機、5,9,12,14・・・・・
・除骨機、6.7,8,10,11,13,15,16
.18・・・・・・風選分離機、25,26,27,2
8・・・・・・計重禅、100・・・・・・流量測定手
段(流量測定器)、101・・・・・・水分測定手段(
水分測定器)、102.103・・・・・・演算器、2
0,21,22,113・・・・・・サンプラ、114
・・・・・・演算制御手段(演算制御器)、27.28
,102・・・・・・ラミナ生出仕測定手段、25,2
6,103・・・・・・中骨混入率測定手段、105,
108,111・・・・・・モータダンパO

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fi+ 原料葉たばこを調湿機に送り除骨に必要な水分
    と温度を付与した後、除骨機で葉たばこからラミナと中
    骨をはく離し、次いで風選分離機でラミナと中骨を分離
    する原料処理工程での該原料葉たばこの流量を測定する
    流量測定手段と、前記調湿機で水分が付与された葉たば
    この水分を測定する水分測定手段と、前記原料処理工程
    の風選分離機のうちどの風選分離機で分離されたラミナ
    を中骨混入率の測定のためにサンプリングするかを切換
    操作するサンプリング切換手段と、前記サンプリング切
    換手段でサンプリングされたラミナの中骨混入率を測定
    する中骨混入率測定手段と、前記流量測定手段と前記水
    分測定手段からの測定結果を入力して、中骨混入率が設
    定値の範囲内に入るように前記原料処理工程の風選分離
    機の最適風選風速を算出し、該算出値に基づいて該風選
    分離機を制御すると共に、前記中骨混入率測定手段から
    の測定結果をフィードバック信号として入力し、該フィ
    ードバンク信号に基づいて該算出値を修正する演算制御
    手段とを具備してなることを特徴とするたばこの原料処
    理工程における中骨混入率の制御装置。 (2)前記演算制御器は、前記流量測定手段と前記水分
    測定手段からの測定結果を入力して、前記原料処理工程
    の第1段目の風選分離機と第2段目以降の風選分離機で
    分離されたラミナの中11混入率がそれぞれ互いに異な
    る設定値の範囲内に入るように最適風選風速を算出し、
    該算出値に基づいて該1段目の風選弁MtMtと該第2
    段目以降の風選分離機をそれぞれ制御すると共に、前記
    中骨混入率測定手段からの測定結果をフィードバンク信
    号として入力し、該フィードバック信号に基づいて算出
    値を修正するように構成してなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のたばこの原料処理工程における
    中骨混入率の制御装置。 (3)前記第1段目の風選分離機で分離されるラミナの
    中骨混入率の設定値を0.2%とし、また前記第2段目
    以降の風選分M機で分離されるラミナの中骨混入率の設
    定値を1.0%として、全段の風選分離機で分離される
    ラミナの中骨混入率を0.5%程度に制御することを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載のたばこの原料処理
    工程における中骨混入率の制御装置。 (4) 原料葉たばこを調湿機に送り除骨に必要な水分
    と温度を付与した後、除骨機で葉たばこからラミナと中
    骨をはく離し、次いで風選分離機でラミナと中側を分離
    する原料処理工程での該原料葉たばこの流量を測定する
    流量測定手段と、前記811機で水分が付与された葉た
    ばこの水分を測定する水分測定手段と、前記原料処理工
    程でのラミナ生出比を測定するラミナ生出比測定手段と
    、前記原料処理工程の風選分離機のうちどの風選分離機
    で分離されたラミナを中骨混入率の測定のためにサンプ
    リングするかを切換操作するサンプリング切換手段と、
    前記サンプリング切換手段でサンプリングされたラミナ
    の中骨混入率を測定する中骨混入率測定手段と、前記流
    量測定手段と前記水分測定手段と前記ラミナ生出比測定
    手段からの測定結果を入力して、中骨混入率が設定値の
    範囲内に入るように前記原料処理工程の風選分離機の最
    適風選風速を算出し、該算出値に基づいて該風選分離機
    を制御すると共に、前記中骨混入率測定手段からの測定
    結果をフィードバンク信号として入力し、該フィードバ
    ック信号に基づいて該算出値を修正する演算制御手段と
    を具備してなることを特徴とするたばこの原料処理工程
    における中骨混入率の制御装置。 (5)前記演算制御器は、前記流量測定手段と前記水分
    測定手段と前記ラミナ生出比測定手段からの測定結果を
    入力して、前記原料処理工程の第1段目の風選分離器と
    第2段目以降の風選分離機で分離されたラミナの中骨混
    入率がそれぞれ互いに異なる設定値の範囲内に入るよう
    に最適風選風速を算出し、該算出値に基づいて該1段目
    の風選分離機と該第2段目以降の風選分離機をそれぞれ
    制御すると共に、前記中骨混入率測定手段からの測定結
    果をフィードバック信号として入力し、該フィードバッ
    ク信号に基づいて算出値を修正するように構成してなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のたばこの
    原料処理工程における中骨混入率の制御装置。 (6) 前記第1段目の風選分離機で分離されろうミナ
    の中骨混入率の設定値を0.2%とし、また前記第2段
    目以降の風選分Ii!lt機で分離されるラミナの中骨
    混入率の設定値を1.0%として、全段の風選分離機で
    分離されるラミナの中骨混入率を0.5%程度に制御す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のたばこ
    の原料処理工程における中骨混入率の制御装置。
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