(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ流（１６）が、直接、異物識別装置（２０，２２，４６）の領域内に送られ、この異物識別装置（２０，２２，４６）によって、少なくとも１つの特性を基にしてタバコ流（１６）内の異物（１７）が確認され、引き続きタバコ流（１６）から取り除かれる、タバコ流（１６）から異物を分離するための方法において、
タバコ流（１６）が、圧縮空気（１２）によって送られ、異物識別装置（２０，２２，４６）から見て送り方向（２８）に対して横に引き伸ばされ、異物（１７）が、圧縮空気によってタバコ流（１６）から取り除かれることを特徴とする方法。
【請求項２】
異物の識別が、タバコ流（１６）内に含まれている対象（１６，１７）の明るさ及び／又は色を検出することによって行なわれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
タバコ流（１６）の速度が、１７〜３０ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
タバコ流（１６）が、送り方向（２８）に異物識別装置（２０，２２，４６）から見る方向に対して横の方向から見て先細らされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
異物を識別した後、タバコ流（１６）が吸気（１２）によって更に送られることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
タバコ流（１６）が、少なくとも部分的に本質的に水平に送られることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
タバコ流（１６）が、少なくとも部分的に本質的に垂直に送られることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
タバコ（１６）を異物識別装置（２０，２２，４６）に供給する供給装置（１０）と異物分離装置（２３，４２）とを有する、タバコ流（１６）から異物を分離するための装置において、
供給装置（１０）が、タバコ流（１６）を送るために圧縮空気源（３）を有し、供給装置（１０）が、横断面が閉じた通路（１４）を有し、この通路内を、タバコ流（１６）が送り可能であり、通路（１４）が、少なくとも部分的に異物識別装置（２０，２２，４６）から見て送り方向（２８）に対して横に引き伸ばされるように形成されていることを特徴とする装置。
【請求項９】
供給装置（１０）内を、タバコ流（１６）を送るための圧縮空気流（１１）が占めていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
タバコ（１６）が、スルース（１３）を介して圧縮空気流（１１）内に送り可能であることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
通路（１４）が、タバコ流（１６）の送り方向（２８）に異物分離装置（２３，４２）にわたって延在することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】
通路（１４）は、少なくとも異物分離装置（２３，４２）の領域内の一方の側が閉じているか、カバーを有することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
通路（１４）が、異物識別装置（２０，２２，４６）及び／又は異物分離装置（２３，４２）の直前で開放している状態で終わることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
通路（１４）が、送り方向（２８）に少なくとも部分的に異物識別装置（２０，２２，４６）から見る方向に対して横の方向から見て先細るように形成されていることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
通路（１４）の少なくとも１つの壁（５０〜５３）が、送り方向（２８）に少なくとも部分的に真直ぐに形成されていることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
異物識別装置（２０，２２，４６）が光学的であることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコ流から異物を分離するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
相応の装置は、例えば本出願人の特許文献１から公知である。この公知の装置では、コンベヤ、特にコンベヤトラフ及びコンベヤベルト、によって、タバコ流が光学異物識別装置の領域内に運ばれる。タバコ流内の異物が異物識別装置によって確認されると直ちに、異物は、タバコ流から圧縮空気によって送り方向に対して横断する方向に分離される。
【特許文献１】再審査特許第６，３３２，５４３号証明書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、タバコ流から異物を分離するための方法及び装置の更なる変形例を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、タバコ流が、圧縮空気によって送られ、異物識別装置から見て送り方向に対して横に引き伸ばされ、異物が、圧縮空気によってタバコ流から取り除かれることを特徴とする、タバコ流が、直接、異物識別装置の領域内に送られ、この異物識別装置によって、少なくとも１つの特性を基にしてタバコ流内の異物が確認され、引き続きタバコ流から取り除かれる、タバコ流から異物を分離するための方法によって解決される。本発明による方法によれば、特に、タバコ流とこのタバコ流内に存在する異物とを従来技術におけるよりも高い速度で送ることが可能であり、従って、方法の能力が同じである場合、より小さく構成されているこの方法を実施する装置を使用することができる。
【０００５】
本発明の枠内では、特性とは、特に、明るさ、形及び／又は色のようなタバコもしくは異物の光学特性、又は湿度、比重又は相応の要素（炭素又は金属等）の提示のような他の物理特性を意味する。異物の識別が、タバコ流内に含まれている対象の明るさ及び／又は色を検出することによって行なわれることが好ましい。対象とは、特に、タバコ、タバコの葉、刻みタバコ及び異物のことであり、タバコ流の速度が、６ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓ、特に１７ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓであることが好ましい。好ましい速度によって、非常に効果的なタバコ流の送りが行なわれる。
【０００６】
タバコ流が、異物識別装置から見て送り方向に対して横に引き伸ばされる場合には、異物を排除する際に、タバコもしくはタバコの葉又は刻みタバコはほとんど排除されない。加えて、これにより改善された異物の識別率が可能にされている。何故なら、タバコ流の比較的薄い層は、タバコ流の送り方向に対して横断方向に異物識別装置によって相応に評価することができるからである。タバコ流が、異物識別の測定方向に対して横断方向に引き伸ばされていることも好ましい。異物識別の方向と送り方向とが互いに横断していることも好ましい。
【０００７】
タバコ流が、送り方向に異物識別装置から見る方向に対して横の方向から見て先細らされる場合には、改善された異物の識別が得られる。タバコ流が、異物識別の方向に先細らされていることが好ましい。これにより、異物の識別は、非常に効果的で、高い効率で行なうことができる。タバコ流の薄い層だけが、異物を調査しなければならず、その際、異物は、些細にしかタバコで覆われないことによって良好に検出することができる。本発明の枠内で、異物識別の方向は、特に超音波測定法の場合には、タバコ流に送られる超音波の方向であり、マイクロ波法の場合には、タバコ流に整向されるマイクロ波の方向である。
【０００８】
異物が、圧縮空気によってタバコ流から取り除かれることが好ましい。選択的に、異物は、流体流、例えば噴水、によってタバコ流から取り除かれてもよい。異物を識別した後、タバコ流が吸気によって更に送られる場合、中断のないタバコ流が可能であり、相応に高い処理スピードが可能である。タバコ流が、少なくとも部分的に本質的に水平に送られることが好ましい。本発明のこの形成において、少なくとも１２ｍ／ｓのタバコ流速度を得ることが有効であり、これは、約１７ｍ／ｓの送気速度に相当する。これとは対照的に、タバコ流が、少なくとも部分的に本質的に垂直に送られる場合には、重力も利用することができ、タバコ流の速度もしくはその際タバコ流をおくるために寄与する圧縮空気の速度は、より低くすることができる。
【０００９】
この課題は、更に、供給装置が、タバコ流を送るために圧縮空気源を有し、供給装置が、横断面が閉じた通路を有し、この通路内を、タバコ流が送り可能であり、通路が、少なくとも部分的に異物識別装置から見て送り方向に対して横に引き伸ばされるように形成されていることを特徴とする、タバコを異物識別装置に供給する供給装置と異物分離装置とを有する、タバコ流から異物を分離するための装置によって解決される。
【００１０】
本発明による装置は、圧縮空気源の使用及びこれと平行して生じる比較的高いタバコ流の送り速度によって非常に小さく構成するように形成することができる。供給装置内を、タバコ流を送る圧縮空気流が占めていることが好ましい。特に、圧縮空気流は、タバコ流を直接、異物識別装置に送る。
【００１１】
本発明による装置の特に簡単で安価な形成は、供給装置が、横断面が閉じた通路を有し、この通路内を、タバコ流が送られている、もしくは送り可能である場合に与えられている。特に良好な配量は、タバコが、スルースを介して圧縮空気流内に送り可能である場合に可能である。スルースは、セルホイールスルースであることが好ましい。異物の特に良好な分離率は、通路が、異物識別装置及び／又は異物分離装置の直前で開放している状態で終わる場合に与えられている。
【００１２】
異物識別の効果は、通路が、送り方向に少なくとも部分的に異物識別装置から見る方向に対して横の方向から見て先細るように形成されている場合に高められている。通路が、少なくとも部分的に異物識別装置から見て送り方向に対して横に引き伸ばされるように形成されている場合には、特に、効果的でタバコを節約する異物の分離が可能である。通路は、出口が長方形ノズルの形に形成されており、従って、タバコが流出する際に速度上昇が行なわれる。その際、横断面は、出口が減少させられていることが好ましい。特に簡単な異物の識別は、異物識別装置が光学的である場合に可能である。
【００１３】
通路が、タバコ流の送り方向に異物分離装置にわたって延在することが好ましい。本発明による装置のこの好ましい形成によって、非常に効果的なタバコの流動が発生可能であり、これにより、異物識別率が高められている。
【００１４】
通路は、少なくとも異物分離装置の領域内の一方の側が閉じているか、カバーを有することが好ましい。この措置によって、通路の閉じた側もしくはカバーを備えている通路の側でのコアンダ効果の好ましい利用をした流動を得ることができ、これにより、非常に良好な異物識別率が可能にされている。
【００１５】
通路の少なくとも１つの壁が、送り方向に少なくとも部分的に真直ぐに形成されていることが好ましい。好ましくは向かい合って位置する２つの壁が、特に好ましくは通路の向かい合って位置する２つの狭い側壁が、少なくとも部分的に真直ぐに形成されていることである。少なくとも１つの壁の真直ぐな形成が、下流に異物識別装置及び／又は異物分離装置が配設されている通路の端部に隣接していることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を、以下で、一般的な発明思想を限定することなく図面に関連した実施例を基にして説明する。テキストでは詳細に説明されない本発明の全ての詳細の開示に関しては、明確に図面の参照を指摘する。
【００１７】
図１は、本発明による異物を分離するための装置の概略図を示す。タバコ供給装置１０が図示されており、このタバコ供給装置は、特にチューブ１４を有し、このチューブ内で、タバコ１６から成るタバコ流が、送り方向２８に圧縮空気源３０により発生される圧縮空気流１１によって発生させられる。送り方向２６に落下ダクトもしくはタバコチューブ２５内に送られるタバコは、この落下ダクトもしくはタバコチューブ２５から、セルホイールスルース１３を介して配量され、送り方向２７にチューブ１４内に導入され、そしてタバコ流に寄与する。チューブ１４内に導入され、かつ相応に送られるタバコ流内には、異物１７も存在する。チューブ１４は、この場合は光線扇２１を図示されてない光学機器によって発生させるレーザ２０を有する異物識別装置と、カメラとすることもできるＣＣＤ列（電荷結合素子列）２２とに向かって１つの方向には先細らされて形成されており、９０°だけ回転された方向には広がるように形成されており、図３に図示されているノズル１５で終わる。チューブ１４は、タバコ流内のタバコ１６が引き伸ばされ、より薄い層が相応に光線扇２１を通過し、従って異物識別の効果が高まっているように、相応にノズル１５の領域内が平らにされ、かつ引き伸ばされる。
【００１８】
相応に確認された異物１７は、例えば、光線の大きな吸収によって場所が解明されてＣＣＤ列２２を介して検出され、ノズル２３を起動することによって圧縮空気２９により分離方向１８にタバコ流から分離される。タバコ流は、本質的にもしくは完全に異物１７を取り除かれて吸気１２によって送出チューブ２４内を送出される。タバコ流の全タバコ成分１６が連行されるように、送出チューブ内の吸気１２が行なわれることが有効である。
【００１９】
図１は、タバコ部分１６から成るタバコ流が本質的に水平に送られる本発明の水平の実施形を表す。
【００２０】
図２には、タバコの垂直な送りが行なわれる本発明による装置の選択的な実施形が概略的に図示されている。加えて、タバコチューブ２５は、チューブ１４に斜めに合流するように形成されており、セルホイールスルース１３も、チューブ１４に直接合流するように形成されていない。その他は、これらの特徴は、図１からの特徴と一致している。圧縮空気の速度１１は、この場合、一般に図１による実施例におけるのと同じ高さに調整する必要はない。何故なら、圧縮空気に加えて重力も役割を演じるからである。
【００２１】
図３は、本発明による装置から抜き出した概略的な部分図を３次元図において示す。特に良好に、扇状に広げられた、もしくは引き伸ばされ、かつ平らにされたチューブ１４をノズル領域１５内に見ることができる。チューブ１４は、横断面が長方形又は正方形である。一般に他の形も与えることができる。更に、位置が解明されてタバコ流１６内の相応の異物をこのタバコ流から取り除くことができ、従って、この場合僅かなタバコの損失しか生じないことが、相応の矢印２９によって図示されている。更にまた、相応の個々のノズル２３を備えるノズルリップ３３も図示されている。ノズル２３は、図３では、概略的にしか図示されてない。これらのノズルは、好ましくは緊密に相並んで位置し、好ましくは図示されているのよりも多くの数が設けられている。
【００２２】
図示された光学的な異物識別の代わりに、例えば、熱、音波又はマイクロ波に基づいた異物識別装置のようなそれぞれの別の考慮可能な異物識別も使用することができる。
【００２３】
光学的な方法で異物を分離するために、製品、即ちタバコ流もしくはタバコは、カメラもしくはレーザスキャンが、製品表面に対する自由な視線もしくはアプローチを有するように形成されるべきである。良好な導出率を得るために、製品呈示の品質は、少なくとも画像処理のテクノロジと同様に重要である。従来技術において公知の拡散システムは、５．５ｍ／ｓまでの範囲内のタバコ流の速度で、また自由な場合では約３．０ｍ／ｓで作動する。光学的な識別のために、タバコ流もしくはタバコを単層にまで拡散し、これにより、単位面積当たりの重量は、非常に小さく、従って、従来技術による相応の機器は、比較的大きな利用範囲を有することが有効である。加えて、タバコの良好な単層もしくは薄い層をタバコ流内で得ることは、従来技術においては比較的困難である。
【００２４】
本発明で重要なのは、タバコ流の気体による送りである。この場合、相応に高い１６ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの速度が可能である。公知のＣＣＤ列のカメラは、これらの速度でも製品表面を完全に検査することができる走査率もしくは造画率又は読取り時間を提供する。本発明によれば、速度が相応に高い場合であっても、特に光学的に検査されて、異物が空気ノズル又は水ノズルによって逐一導出することができるように、タバコ流を呈示することが可能である。これは、異物を分離するための相応の装置が、より少ない幅しか備えなくてもよく、タバコ流内でのタバコの良好な個別化が可能にされているという利点を有する。
【００２５】
図４は、異物を識別するための装置の別の実施形の一部分の別の概略的な３次元図を示す。
【００２６】
図３と比較して、特に通路１４は、異なって形成されている。向かい合って位置する２つの壁５０及び５１が図示されており、これらの壁は、本質的に互いに平行に配設され、かつ真直ぐに形成されている。即ち、これらの壁は、出口領域もしくはノズル領域１５において互いに先細るように形成されているのではなく、引き続き真直ぐであるか、もしくは引き続き互いに平行である。これに対して、下の壁５２及び上の壁５３は、ノズル作用を得るために、領域１５において圧縮空気１１の送り方向に先細るように形成されている。ノズル領域１５の上流で、下の壁５２と上の壁５３は、互いに平行であってもよい。
【００２７】
図３と比較して、通路１４と送出チューブ２４との間の間隔は、ノズルリップ３３のノズル２３を制御するために使用される計算ユニットが、相応に異物を識別する際にＣＣＤ列２２により相応の異物を検出することによって異物の速度が高い場合でも相応のノズル２３の適時の制御を可能にするために、幾らか広くなっている。
【００２８】
図５は、本発明による異物を識別するための装置の別の実施形を概略的な断面図で示す。これは、片側が閉じた通路１４である。片側が閉じたこの通路１４内で、空気流は、いわゆるコアンダ効果を利用して後壁４５に当接する。異物を監視面４８内で窓４７によって確認するカメラ４６によって異物を確認した後、相応の時間の遅延の後、異物を含んだタバコ流の送る速度に依存して、異物４０は、空気ノズル４２により発生された衝撃４３によって送り方向２８から偏向され、従って、異物４０は、偏向された飛行軌道４４に達する。これにより、異物４０は、通路１４から導出される。通路１４は、送り方向に空気ノズル４２の前で、即ち上流で、通路１４の横断面積の縮小を行ない、異物４０を取り除かれたタバコ流が更に送られる領域内で、横断面が、先ず幾らか拡大され、元のチューブ１４の横断面積になるまで部分的に縮小されるように形成されている。十分に異物の同定及び空気ノズル４２の制御のための時間が残っているように、カメラ４６が異物４０を早期に確認するために、カメラ４６の位置は、相応に十分離れてノズル４２の前に位置する。従って、概略的に図示されたノズル４２は、図３又は４によるノズルリップであってよい。
【００２９】
後壁４５は、本質的に不断であり、即ち、通路１４は、異物分離装置にわたって延在する。後壁４５は、ノズル４２の領域内でノズル開口部によって開放されており、しかも好ましくは円形に開放されており、これは、中断が十分に小さいので、相応の流動障害に導かない。
【００３０】
カメラ４６は、独立した覗き孔を通路１４に有し、この覗き孔は、窓４７の形の例えばガラスのような透明な材料によって閉鎖してもよい。このため、窓がなくても足りる相応の開口部が設けられていてもよい。
【００３１】
一貫した後壁４５の代わりに、カバーを設けてもよいが、但しこのカバーは、図内に図示されていない。このカバーは、例えば図１、３及び４における通路１４と送出チューブ２４の間の上の領域をカバーするために使用され、場合によっては、側壁をカバーするためにも使用される。通路１４は、相応に送出チューブ２４と接続されていても、一部材であってもよく、しかも、通路１４と送出チューブ１４の間の領域も、特に吹出し口領域内での異物の導出のために必要である領域に至るまで接続されているか、一部材であるように十分に行なうことができる。異物のための出口領域は、図５に示唆されているように、選択的により広く形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による異物を分離するための装置の概略図を示す。
【図２】本発明による異物を識別するための装置の選択的な実施形の概略図を示す。
【図３】異物を識別するための装置の別の実施形の一部分を概略的な３次元図において示す。
【図４】異物を識別するための装置の別の実施形の一部分を概略的な３次元図において示す。
【図５】本発明による異物を識別するための装置の選択的な実施形の概略的な断面図を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１０    タバコ供給装置
１１    圧縮空気
１２    吸気
１３    セルホイールスルース
１４    チューブ
１５    ノズル領域
１６    タバコ
１７    異物
１８    分離方向
２０    レーザ
２１    光線扇
２２    ＣＣＤ列
２３    ノズル
２４    送出チューブ
２５    タバコチューブ
２６    送り方向
２７    送り方向
２８    送り方向
２９    圧縮空気
３０    圧縮空気源
３３    ノズルリップ
４０    異物
４２    空気ノズル
４３    衝撃
４４    飛行軌道
４５    後壁
４６    カメラ
４７    窓
４８    監視面
５０    壁
５１    壁
５２    壁
５３    壁
【図１】
0004714486.tif 000002
【図２】
0004714486.tif 000003
【図３】
0004714486.tif 000004
【図４】
0004714486.tif 000005
【図５】
0004714486.tif 000006