IT9021335A1 - Procedimento e dispositivo per determinare la capacita' riempitiva del tabacco - Google Patents

Description

"PROCEDIMENTO E DISPOSITIVO PER DETERMINARE LA CAPACITA' RIEMPITIVA DEL TABACCO"

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un procedimento per determinare la capacità riempitiva del tabacco, in cui si riempie con una determinata quantità di tabacco un recipiente di sezione trasversale nota, chiuso su un lato da un punzone mobile,ed in cui si misura di volta in volta la lunghezza della colonna di tabacco nonché la corrispondente forza che si esercita sul tabacco attraverso il punzone in funzione del tempo.

La capacità riempitiva corrisponde alla viscoelasticità e comprimibilità del tabacco. Essa può essere definita come il volume che una determinata massa di tabacco occupa dopo essere assoggettata ad una determinata pressione per un determinato tempo. La capacità riempitiva del tabacco dipende in larga misura dalla sua temperatura ed umidità. Dato che il tabacco mostra un'accentuata tendenza al rilassamento, è possibile una misurazione della capacità riempitiva del tabacco solamente attraverso un procedimento esattamente definito anche nel tempo. La capacità riempitiva dipende dalla qualità del tabacco e rappresenta un importante parametro per giudicare la qualità del tabacco.

Un procedimento ed un dispositivo per determinare la capacità riempitiva del tabacco sono noti dall'articolo "Un^e.rsuchungen rm't einem verbesserten Densimeter zum Prlifen der F'ul Ifàhigkeit von Schnittabak und der Harte von Cigaretten" di H.W. Lorenz e F. Seehofer", Beitrage zur Tabakforschung, volume 4, numero 7 (1968). Per misurare la capacità riempitiva si versano circa 20 g di tabacco sciolto in un contenitore cilindrico di circa 60 mm di diametro. Questo contenitore viene inserito nel noto dispositivo e si abbassa dall'alto sul tabacco una piastra premente con un peso sovrapposto. La posizione della piastra premente e quindi l'altezza della colonna di tabacco viene trasmessa ad un comparatore o ad un altro strumento indicatore. Trascorso un tempo prestabilito, che è dell'ordine di grandezza di un minuto, un motore solleva automaticamente la piastra premente con il peso sovrapposto dal tabacco compresso e viene indicata l'altezza della colonna di tabacco come misura della capacità riempitiva.

A causa della piccola dimensione del contenitore del tabacco, questo procedimento con l'impiego del dispositivo noto si limita alla determinazione della capacità riempitiva del tabacco trinciato. L'esatto tracciamento di una curva che rappresenti lo sviluppo dell'altezza finale della colonna di tabacco in funzione del tempo, è complicato, dovendosi eseguire un'apposita misurazione per ogni unità di tempo. Un ulteriore svantaggio è che il procedimento consente di determinare la capacità riempitiva del tabacco soltanto per campionamento di piccole quantità di tabacco. La temperatura e ,]a capacità riempitiva o il contenuto d'acqua del tabacco, che hanno una forte influenza sulla capacità riempitiva, non possono essere misurati direttamente col noto dispositivo. L'umidità, per esempio, deve essere determinata separatamente mediante una camera d’essiccazione. Durante le lunghe e complicate misurazioni della capacità riempitiva, oppure se la relativa determinazione dell'umidità non viene eseguita immediatamente prima o dopo, l'umidità del tabacco può variare, il che porta ad una falsificazione dei risultati riguardanti la capacità riempitiva.

Il compito dell'invenzione è quello di realizzare un procedimento del tipo indicato inizialmente per determinare la capacità riempitiva del tabacco, in cui la misurazione della capacità riempitiva si effettui senza lacune, in modo che non si limiti a prove di campionamento ed in modo che ad una determinata quantità di tabacco possa essere associato ogni volta un valore di capacità riempitiva. La capacità riempitiva deve essere misurata con elevata precisione, tenendo conto dei parametri determinanti. Il procedimento deve svolgersi automaticamente ed inoltre si devono evitare nella manipolazione del tabacco perturbazioni o ritardi del normale svolgimento del processo. Inoltre, il procedimento deve potersi eseguire a costi vantaggiosi e senza l'impiego di macchine dispendiose.

Per risolvere questo compito si rilevano ed elaborano .automaticamente le necessarie grandezze con almeno un calcolatore, nel corso dell1imbailaggio del tabacco in appositi contenitori, da effettuarsi per mezzo di una pressa, o durante una compressione successiva da effettuarsi dopo Γ imbailaggio, e precisamente: la lunghezza della colonna di tabacco attraverso la distanza misurata che viene percorsa da un punzone mobile della pressa il quale comprime il tabacco spostandolo nel contenitore d'imballaggio oppure lo comprime successivamente, e la forza agente sul tabacco attraverso la pressione misurata che è necessaria per l'azionamento del punzone, oppure attraverso la forza di sostegno misurata che è necessaria per sostenere il contenitore d'imballaggio, oppure attraverso la forza misurata che si applica al punzone o ai suoi elementi d'azionamento, ed ulteriori parametri significativi per il valore della capacità riempitiva vengono determinati con misurazioni indipendenti ed inoltrati al calcolatore che in base ad essi determina i valori della capacità riempitiva.

Si ottiene così la possibilità di associare alla quantità di tabacco imballata di volta in volta in un contenitore un valore della capacità riempitiva determinato affidabilmente e mediante un metodo di misurazione ben definito e riproducibile. CIÒ consente un esame qualitativo senza lacune della qualità del tabacco.

Un ulteriore compito dell'invenzione è quello di realizr zare un procedimento del tipo indicato inizialmente per determinare la capacità riempitiva del tabacco, che sia applicabile al tabacco in foglia e soddisfi alle esigenze indicate precedentemente.

Per risolvere questo compito si applica il procedimento descritto al tabacco in foglia.

Si ottiene così che alla quantità di tabacco in foglia imballata di volta in volta in un contenitore sia associato un determinato valore della capacità riempitiva, determinato affidabilmente e con un metodo di misurazione ben definito e riproducibile. Ciò consente un esame qualitativo senza lacune del tabacco in foglia. Inoltre, il valore della capacità riempitiva del tabacco in foglia può essere correlato al valore della capacità riempitiva del tabacco trinciato ricavato successivamente dal tabacco in foglia, per cui è possibile trarre già tempestivamente conclusioni sulla qualità di tabacco trinciato che c'è da aspettarsi, ciò che finora non era possibile e che rappresenta un notevole vantaggio sotto il profilo tecnico della fabbricazione.

Un ulteriore compito dell'invenzione è quello di definire il procedimento per determinare la capacità riempitiva del tabacco in modo che si possano ottenere dati espressivi della capacità riempitiva nel corso di misurazioni chiaramente applicate.

Questo compito viene risolto per il fatto che si traccia una curva di compressione, in cui la forza agente sul tabacco durante la compressione è rappresentata in funzione della lunghezza della colonna di tabacco, in cui inoltre la velocità del punzone viene presa come parametro, e/o che si traccia una curva di rilassamento in cui la forza agente sul tabacco è rappresentata in funzione del tempo, dopo che il punzone ha raggiunto la sua posizione terminale e quindi la colonna di tabacco compresso ha raggiunto la sua lunghezza minima e mentre il punzone sosta nella sua posizione terminale.

Si hanno a disposizione in tal modo curve con dati rilevanti per la capacità riempitiva, da cui è possibile ricavare un valore o più valori caratteristici di una corrispondente misura della capacità riempitiva.

Un ulteriore compito dell ' invenzione è quello di eseguire il procedimento alternativamente in modo tale da determinare soltanto pochi dati necessari per la determinazione del valore della capacità riempitiva.

Questo compito viene risolto per il fatto che durante la compressione del tabacco si rileva un solo dato o pochi dati della forza agente sul tabacco, nonché di volta in volta la corrispondente lunghezza della colonna di tabacco, e/o che si rileva un solo dato o pochi dati della forza agente sul tabacco in funzione del tempo, dopo che il punzone ha raggiunto la sua posizione terminale e perciò la colonna di tabacco compresso ha raggiunto la sua lunghezza minima e mentre .11 punzone rimane fermo nella sua posizione terminale.

In tal modo non si dispone in effetti di tanti dati rilevati come quelli che sono necessari per una curva di compressione completa e/o una curva di rilassamento completa, tuttavia si ottiene d'altra parte che lo svolgimento della misurazione e la determinazione di una corrispondente grandezza della capacità riempitiva siano particolarmente semplici.

E'compito dell'invenzione inoltre definire tutti i parametri determinanti per la grandezza della capacità riempitiva.

Per risolvere questo compito si misurano prima, durante o dopo la compressione del tabacco, la temperatura e l'umidità dello stesso. La massa del tabacco imballato viene determinata mediante pesatura, come parametro determinante per i valori misurati della capacità riempitiva.

Preferibilmente la forza agente sul tabacco viene misurata contemporaneamente attraverso più alternative tra quelle elencate sopra. Mediante i dati ottenuti si possono trarre conclusioni, per esempio, sulle forze d'attrito che compaiono nella compressione del tabacco e che devono essere considerate come fattori perturbatori specifici della macchina nella valutazione dei dati per la determinazione dei valori della capacità riempitiva.

Un dispositivo per eseguire il procedimento per la determinazione della capacità riempitiva del tabacco è costituito preferibiImente da.una pressa, di per sè nota, che a partire da un recipiente maggiore comprime in un contenitore d'imballaggio una quantità di tabacco prestabilita mediante un punzone mobile azionato, e sulla quale sono previsti un dispositivo di misurazione dello spostamento per misurare la distanza percorsa dal punzone, misuratori di forza e/o di pressione per determinare la forza agente sul tabacco ed interfaccia, nonché almeno un calcolatore per il rilevamento automatico e l'elaborazione di queste grandezze come pure di altre grandezze determinate con misurazioni indipendenti. La pressa può eseguire l'imballaggio vero e proprio del tabacco, ma può anche essere prevista per pressare successivamente il tabacco situato già nel suo contenitore d'imballaggio, prima che questo venga chiuso.

Nel seguito si descrive più compiutamente il procedimento secondo l'invenzione nonché un dispositivo per l'esecuzione del procedimento, con riferimento ad un esempio di realizzazione. Le figure mostrano:

la fig. 1 una sezione longitudinale schematica di una pressa per T imballaggio di tabacco in foglia, con dispositivi supplementari necessari per il procedimento;

la fig.2 una sezione trasversale schematica del dispositivo di fig. 1, lungo la traccia I-I di fig. 1;

la fig. 3 una sezione longitudinale schematica di una forma di realizzazione alternativa del punzone della prpssa di fig. 1;

la fig. 4 diverse fasi nell'esecuzione del procedimento mediante la pressa mostrata in fig. 1;

la fig. 5 una curva di compressione schematica;

la fig. 6 una curva di rilassamento schematica;

le figg. 7a, 7b una rappresentazione di fasi affiancate con svolgimento contemporaneo e

la fig. 7c chiarimenti delle abbreviazioni impiegate nelle figure 7a e 7b.

La fig. 1 mostra una vista schematica di una pressa impiegata per imballare tabacco in foglia R e dei suoi apparecchi complementari. Questo dispositivo ed il procedimento con esso eseguito potrebbero essere impiegati altrettanto efficacemente per imballare e determinare la capacità riempitiva del tabacco trinciato. Nell'esempio di realizzazione si descrive tuttavia l'impiego del dispositivo e del procedimento con riferimento al tabacco in foglia.

Un punzone 2 della pressa viene mosso in direzione verticale nell'ambito di un'incastellatura 4. Il punzone 2 viene azionato da un dispositivo idraulico d'azionamento attraverso uno stelo 6. Questo dispositivo d'azionamento e gli elementi di supporto per lo stelo 6 sono situati al di sopra dell 'incastellatura 4 e non sono mostrati.

All'estremità superiore dell incastellatura 4 sono applicati un primo braccio laterale 8 ed un secondo braccio laterale 10. Il secondo braccio laterale 10 porta una seconda tramoggia di riempimento 12 sul lato destro dell'incastellatura 4. Non è mostrata una corrispondente tramoggia di riempimento applicata al primo braccio laterale 8. Il tabacco in foglia da imballare viene alimentato su un trasportatore continuo 14, al di sopra dell'incastellatura 4, e cade in un secondo contenitore 16B di riempimento, che alla sua estremità superiore 18B si allarga a forma di imbuto.Un primo contenitore 16A di riempimento,costruito esattamente come il secondo contenitore 16B, si trova, nella fase operativa mostrata in fig. 1, esattamente nell'ambito dell'incastellatura 4 e lo spazio situato al di sotto del primo braccio laterale 8 risulta vuoto. I simboli di riferimento terminanti con la lettera A si riferiscono al primo contenitore 16A e quelli terminanti con la lettera B al secondo contenitore 16B. Il contenitore 16B è situato con la sua estremità inferiore aperta 20B in un contenitore d'imballaggio, in tal caso una scatola di cartone 22B. Il contenitore 16B ha sezione trasversale quadrata.Le superfici delle sue pareti interne sono realizzate sostanzialmente lisce, cosi come le sue superfici esterne, nella zona della scatola di cartone 22B. La sezione trasversale del contenitore 16B è leggermente inferiore a quella della scatola di cartone 22B. Il contenitore 16B è situato, insieme con la scatola di cartone 22B, su un carrello mobile 24B. Una traversa 26B, applicata al di sopra del la scatolami cartone 22B, col lega il contenitore 16B con due aste 28B, che sono montate su un carrello mobi le 30B del contenitore di riempimento e sostengono il contenitore 16B. Il carrel lo 24B del la scatola di cartone ed il carrel lo 30B del contenitore di riempimento sono spostabili l ' uno insieme con l ' altro; tuttavia, come si riconosce dal la fig. 2, il carrello 24B della scatola di cartone può essere spostato rispetto al carrello 30B del contenitore di riempimento anche perpendicolarmente alla linea col legante le due aste 28B. La fig. 2 mostra una sezione trasversale del le parti del dispositivo nella zona dell ' incastellatura 4, ma le parti contrassegnate con simboli di riferimento terminanti con le lettere A e B sono uguali. Al di sopra del la scatola di cartone 22B è possibile applicare sul contenitore 16B un dispositivo di compressione, non mostrato in fig. 1 , per mezzo del quale il tabacco imballato nel contenitore 16B può venire precompresso, per cui è possibile nel complesso riempire tale contenitore con una maggiore quantità di tabacco.

Prima del la fase operativa mostrata in fig. 1 , si è già riempito con tabacco in fogl ia R il primo contenitore 16A attraverso una prima tramoggia di riempimento, corrispondente alla seconda tramoggia 12 situata sul lato sinistro dell ’ incastellatura 4. La sezione trasversale del punzone 2 è quadrata e leggermente inferiore alla sezione trasversale del contenitore 16A. Nella fase operativa mostrata in fig. 1,J1 tabacco in foglia proveniente dal primo contenitore 16A è già fortemente compresso nella scatola di cartone 22A.

Due traverse applicate all'incastellatura 4 sostengono una trave longitudinale 34, sulla quale è guidato un dispositivo di sollevamento 35, non mostrato completamente in fig.

1. Il dispositivo di sollevamento 35 è costituito complessivamente da due parti, quella disegnata ed una corrispondente, situate sul lato posteriore dell'incastellatura 4. Entrambe le parti del dispositivo di sollevamento 35 presentano risalti che si impegnano al di sotto di corrispondenti risalti, non mostrati, del lato esterno del contenitore 16A. Il dispositivo di sollevamento 35 consente di sollevare il contenitore 16A in direzione verticale finché la sua estremità inferiore 20A si trova leggermente al di sopra del bordo superiore 23A della scatola di cartone 22A.

Al di sotto del carrello 24A della scatola di cartone è installato un piano di sollevamento 36, che può essere mosso in direzione verticale da un dispositivo d'azionamento. Le ruote del carrello 24A della scatola di cartone appoggiano sul piano di sollevamento 36. Tra le ruote del carrello 24A della scatola di cartone si trova una piastra portante 37 rigida, che è montata su una fondazione 38 della piastra portante. Il piano di sollevamento 36 con il suo dispositivo d'azionamento nonché la fondazione 38 del la piastra portante sono supportati in un basamento 40. Prima che il punzone £_inizi il procedimento di compressione del tabacco in foglia R, il piano di sol levamento 36 viene abbassato leggermente. In tal modo il carrello 24A della scatola di cartone viene a trovarsi sul la piastra portante rigida 37 e viene cosi supportato uniformemente nel la zona della scatola di cartone 22A, e le rotel le del carrel lo 24A della scatola di cartone non vengono caricate dalla forza di compressione esercitata dal punzone 2. Le ruote del carrel lo 30A del contenitore di riempimento si trovano esternamente al la zona del piano di sol levamento 36.

Come riconoscibile dalla fig. 1 , il dispositivo mostrato presenta più strumenti di misura. Per stabilire se il secondo contenitore 16B è riempito sufficientemente di tabacco, il contenitore 16B poggia insieme con la scatola di cartone 22B, il carrel lo 24B del la scatola di cartone ed il carrel lo 30B del contenitore, su una pesa di riempimento 50B. Una corrispondente pesa di riempimento si trova sul lato sinistro de 1 -11 incastel latura 4.

Sul lato superiore del punzone 2 è installato uno strumento ottico di misura del la lunghezza, reperibi le in commercio, che consente un 'esatta determinazione della posizione del punzone 2 e quindi del l 'altezza della colonna di tabacco compresso. Questo strumento di misura della lunghezza comprende una scala 52, che è montata fissa sul lato superiore del punzone 2 e si estende parallela allo stelo 6 del dispositivo d'azionamento, ed uno strumento di lettura 54. Lo strumento di lettura 54 esplora otticamente le marcature che sono applicate sulla scala 52 e le conta quale misura del tratto percorso dal punzone 2. Sono pure possibili altre forme di realizzazione dello strumento di misura dell'altezza della colonna di tabacco compresso, ad esempio sistemi di misura della lunghezza agli ultrasuoni o sistemi elettrici, contenenti ad esempio un potenziometro che viene spostato in modo definito durante il movimento del punzone 2.

Per misurare la forza che viene trasmessa sul tabacco R nella compressione del punzone 2 si usano, nell'esempio di realizzazione, capsule dinamometriche 56 che sono montate nella fondazione 38 della piastra portante, al di sotto della piastra portante 37. Le capsule dinamometriche 56, ad esempio quattro pezzi, sono distribuite uniformemente sulla sezione trasversale della fondazione 38, affinchè l'intera forza trasmessa venga rilevata dalle capsule dinamometriche 56 e deviata sul basamento 40. Capsule dinamometriche 58 analoghe a quelle 56 possono essere applicate anche al punzone 2, ved. fig. 3. E1 pure possibile installare capsule dinamometriche 59 nella barra d'azionamento 6. In fig. 3 sono disegnate sia le capsule dinamometriche 58 che le capsule dinamometriche 59; in pratica è tuttavia sufficiente prevedere le capsule dinamometriche 58 o le capsule dinamometriche 59. La pressione misurata mediante un manometro 57 del sistema idraulico per l'azionamento del punzone 2 offre l'ulteriore possibilità di determinare la forza agente sul tabacco R durante la compressione. La pressione misurata deve essere moltiplicata per la superficie nota della sezione trasversale del punzone idraulico, impiegato per l'azionamento, per essere trasformata in una forza. Tuttavia le forze determinate mediante questi diversi dispositivi di misura non sono uguali. Ad esempio le capsule dinamometriche 56 indicano, oltre alla forza agente sul tabacco R, anche il peso del tabacco R, la tara della scatola di cartone 22A ed il peso del carrello 24A della scatola di cartone; il contenitore 16A non grava, dopo l'abbassamento del piano di sollevamento 36, sulla piastra portante 37, in quanto i risalti previsti sul lato esterno del contenitore 16A si impegnano già con quelli del dispositivo di sollevamento 35 durante l’abbassamento del piano di sollevamento 36. Inoltre, forze d'attrito agenti lungo il percorso del punzone 2 possono portare a differenze nei valori misurati della forza. E' quindi vantaggioso impiegare contemporaneamente più strumenti di misura della forza, ad esempio le capsule dinamometriche 56 ed il manometro 57.

Nell'esempio di realizzazione mostrato si misurano la temperatura e l'umidità del tabacco R immediatamente prima di riempire con lo stesso il contenitore 16B, e precisamente mediante uno strumento di misura 60 della temperatura ed uno strumento di misura 62 dell ’umidità, i quali sono entrambi applicati sul trasportatore continuo 14. La temperatura del tabacco può essere determinata, ad esempio, con un noto strumento di misura al 11 infrarosso, il quale rileva le radiazioni termiche emesse dal tabacco. Ulteriori possibilità di strumenti di misura della temperatura sono date da termometri a resistenza o termoelementi. L'umidità del tabacco può essere determinata mediante uno strumento di misura all' infrarosso reperibile in commercio, che misura l 'intensità spettrale caratteristica dell 'acqua nella gamma dell 'infrarosso, tuttavia anche mediante determinazione della conducibilità elettrica. Si possono impiegare anche strumenti reperibili in commercio, che sfruttano una combinazione di misura di capacità e conducibilità per determinare l 'umidità del tabacco. In ogni caso i risultati ottenuti non rappresentano valori assoluti per l 'umidità del tabacco e lo strumento di misura dell 'umidità 62 deve essere tarato con misure di riferimento, ad esempio per mezzo di una camera d'essiccazione. Con forme di realizzazione alternative, è possibile anche immaginare di determinare la temperatura e/o l 'umidità del tabacco durante le fasi della sua lavorazione nella pressa o successivamente.

Lo strumento di misura 54 del sistema di misura della lunghezza, le capsule dinamometriche 56, 58, 59, il manometro 57, lo strumento di misura della temperatura 60 e lo strumento di misura dell 'umidità 62 sono dotati di trasduttori e interfaccia, per trasmettere i valori di misura rilevati acLpn elaboratore, non mostrato in fig. 1. Vantaggiosamente, al posto di un elaboratore è possibile impiegare anche più calcolatori in collegamento a rete l 'uno con l 'altro. In fig. 1 non è mostrata inoltre la pesa sulla quale si pesa, nell 'esempio di realizzazione, la scatola di cartone 22 riempita di tabacco R dopo il procedimento di imballaggio. Questa pesa è di maggiore precisione della pesa di riempimento 50, il che è importante per determinare la capacità di riempimento, poiché la massa del tabacco compresso dipende direttamente dalla capacità di riempimento. Sono immaginabili anche altre possibilità per la pesatura di precisione del tabacco in foglia imballato, ad esempio una bilancia a nastro installata sul trasportatore continuo 14. Anche questa bilancia, non mostrata, è collegata con l 'elaboratore attraverso un trasduttore elettronico ed un interfaccia.

L'elaboratore assume l 'intero comando nello svolgimento del procedimento di determinazione della capacità riempitiva. Esso riceve, ad esempio, segnali dalla pesa di riempimento 50B o da un sensore 64 del contenitore di riempimento, il quale registra se il contenitore 16A si trova in posizione corretta al di sotto dell ' incastellatura 4 ed emette segnali di comando ai rispettivi componenti della rilevazione dei dati. La pressa viene comandata mediante relè e lavora autarchicamente. Tuttavia, in determinati momenti del suo ciclo operativo, essa emette segnali all'elaboratore che servono per la sincronizzazione con il restante svolgimento del procedimento. Le funzioni sostanziali dell 'elaboratore per il procedimento di determinazione della capacità di riempimento del tabacco in foglia non sono rappresentate nei dettagli.

Nel seguito si illustrano, con riferimento alla figura 4, le singole fasi del procedimento che vengono eseguite dal dispositivo descritto precedentemente. Nelle figure 7a e 7b è rappresentata la successione cronologica delle fasi con andamento parallelo. Le prime tre colonne della fig. 7a mostrano le fasi di lavoro della pressa, e precisamente la colonna 201 i processi che si svolgono nel primo contenitore 16A, la colonna 202 i processi che si svolgono contemporaneamente nel secondo contenitore 16B e la colonna 203 lo svolgimento dei movimenti del punzone 2. La colonna 204 indica le misure della temperatura T e del contenuto d'acqua (l’umidità) WG del tabacco in funzione del tempo t. L'indice j indica quindi il numero progressivo del ciclo di misura, ossia il numero progressivo della scatola di cartone 22 che viene riempita di tabacco in foglia nel momento considerato. La colonna 205 descrive la sequenza delle misurazioni, eseguite sulla pressa, della forza F che agisce sul tabacco, della pressione P per l'azionamento del punzone 2 e della distanza S percorsa dal punzone 2 in funzione del tempo t, nonché il rilevamento della massa di tabacco m. La colonna 206 indica segnali caratteristici 101-109, che vengono trasmessi al l 'elaboratore dajl.a pressa con i suoi strumenti supplementari. Nell 'esempio di realizzazione l 'elaboratore è costituito da due calcolatori collegati da rete l 'uno con l 'altro, e precisamente un processore che assume le funzioni mostrate in fig. 7b, colonna 207, ed un calcolatore principale che esegue i compiti descritti nella colonna 208. I segnali 101-109 e le abbreviazioni impiegate nelle figure 7a e 7b sono descritti nella tavola 7c.

All ' inizio del decorso operativo o del procedimento, si immettono nel calcolatore principale dati caratteristici fondamentali, come ad esempio dati sulla qualità del tabacco da imballare, numero dei cicli, vale a dire la quantità delle scatole di cartone da riempire di tabacco, e valori dei parametri di comando del processore, come il valore iniziale So della distanza dello spostamento o il tasso di esplorazione della distanza dello spostamento, vale a dire il numero delle misurazioni di lunghezza da eseguirsi per unità di tempo. Successivamente, si impostano nel processore dati caratteristici fondamentali e rilevanti per lo stesso. La rappresentazione dello svolgimento cronologico inizia con il riempimento del primo contenitore 16A, che si trova in tal caso a sinistra dell ' incastellatura 4, al di sotto della tramoggia di riempimento portata dal primo braccio laterale 8. Dopo che il primo contenitore 16A ha raggiunto il peso richiesto, la ' relativa pesa di riempimento 50A invia un segnale 101 al precessore. I l primo contenitore 16A viene poi spostato, insieme con la scatola di cartone 22A, il carrel lo 24A della stessa ed il carrel lo 30A del contenitore, nel la zona dell ' incastellatura 4 e si abbassa leggermente il piano di sol levamento 36, in modo che i l carrel lo 24A del la scatola di cartone appoggi sulla piastra portante 37. Contemporaneamente si cambia la direzione del trasportatore continuo 14 in modo da riempire con il tabacco successivo il secondo contenitore 16B attraverso la seconda tramoggia di riempimento 12.

Se il contenitore 16A, dopo lo spostamento, si trova in posizione corretta, i l suo sensore 64 emette un segnale 102 al calcolatore principale attraverso il processore. Successivamente il processore, dopo l 'arresto del punzone 2, ri leva i valori iniziali Fo . della forza, relat ivi al la scatola di cartone No. j, e Po . della pressione del liquido idraulico. Dopo un determinato tempo di ritardo, inziando con il segnale 102, il cornando del la pressa avvia un movimento discendente del punzone 2 ed emette al suo inizio un segnale 103 al processore. Il tabacco in foglia R situato nel contenitore 16A viene compresso, dopo essere stato impegnato dal punzone; tuttavia, nel la fase iniziale, la forza esercitata sul tabacco è modesta e diffici lmente riproducibile. Perciò il punzone 2 viene mosso dapprima senza rilevamento dei corrispondenti valori di misura. Dopo aver raggiunto una posizione prefissata So, valore iniziale della misura dello spostamento, ,lo strumento di lettura 54 del sistema di misura della lunghezza trasmette un segnale 104 al processore, ved. anche fig. 4(a). Mentre il punzone 2 continua a spostarsi verso il basso, il processore rileva poi continuamente i valori f .(t), P .(t) e S.(t) della forza esercitata sul tabacco R, la pressione del liquido idraulico e la distanza percorsa dal punzone 2 in funzione del tempo t. Dai valori misurati si sottraggono immediatamente i corrispondenti valori iniziali ed i risultati vengono memorizzati nel processore. Questi dati vengono impiegati per tracciare una curva di compressione (fig. 5). La fig. 4(b) mostra la corrispondente fase operativa della pressa.

Non appena lo spigolo inferiore del punzone 2 ha raggiunto la posizione inferiore Se impostata nella pressa, ved. fig. 4(c), che si trova al di sotto dello spigolo superiore 23A della scatola di cartone 22A, il comando della pressa disinserisce l'idraulica d'azionamento del punzone 2 e si trasmette un segnale 105 al processore. Il punzone 2 sosta allora per un certo tempo nella sua posizione inferiore Se. Durante questo tempo di rilassamento si trasmettono continuamente al processore le grandezze F.(t) e P.(t), si sottraggono i valori iniziali e si memorizzano i risultati. All'inizio della fase di ri lassamento il comando del la pressa invia un segnale 106 al processore ed inizia un sol levamento del primo contenitore 16A mediante il dispositivo di sollevamento 35. Non appena l 'estremità inferiore 20A del contenitore 16A si· trova al di sopra del bordo superiore 23A della scatola di cartone 22A, come mostrato in fig. 4(d) , vale a dire dopo che il contenitore 16A ha raggiunto la sua posizione superiore, viene emesso un segnale 107 al processore. Si contrassegnano i valori misurati F .(t) e P .(t ) ri levati tra i segnal i 106 e 107, in quanto essi sono influenzati dal movimento del contenitore 16A. Dopo che è trascorso il tempo di rilassamento prestabil ito, il comando della pressa attua un movimento in avanti del punzone 2 ed invia un segnale 108 al processore.

Quindi la scatola di cartone 22A viene spostata sul suo carrel lo 2AA dal la zona dell ' incastel latura 4, ved. fig.

4(e) , e trasportata al la pesa, non mostrata in fig. 1. Dopo averla raggiunta, si trasmette un segnale 109 al processore, si pesa la scatola di tabacco e si inoltra al processore il valore misurato m . della massa di tabacco. Nel frattempo si spinge una nuova scatola di cartone 22A, No. j+2, su un carrel lo 24A, al di sotto del primo contenitore 16A sollevato e lo si abbassa. Successivamente quest 'ultimo viene spostato indietro sotto la tramoggia di riempimento del primo braccio laterale 8. Il processore trasmette poi i valori misurati , corretti rispetto ai valori iniziali , relativi al la scatola di cartone j al calcolatore principale.

Frattanto si è riempito il secondo contenitore 16B di tabacco in foglia R attraverso la seconda tramoggia 12, come mostrato in fig. 1. Durante il procedimento di riempimento sono stati rilevati continuamente dallo strumento di misura della temperatura 60, o strumento di misura deH 'umidità 62, la temperatura Tj+-|(t) del tabacco destinato alla scatola di cartone 22B No. j+1 ed il suo contenuto d'acqua WG . , (t) in funzione del tempo t, trasmessi al calcolatore principale e formata la media. Contemporaneamente il calcolatore principale continua a chiedere al processore se vi sono dati da registrare. Appena ciò è il caso, il calcolatore princiaple riceve dal processore i valori misurati per la scatola di cartone No. j. Poco dopo termina anche il procedimento di riempimento per il secondo contenitore 16B e si hanno a disposizione i valori medi definitvi della temperatura T nonché dell 'umidità WG del tabacco in foglia per la scatola di cartone No. j+1. Le fasi ed i passi operativi ed il rilevamento delle rispettive grandezze si ripetono allora esattamente come già descritto, con la sola differenza che il tabacco in foglia viene compresso questa volta nel secondo contenitore 16B e si riempie il primo contenitore 16A. La fig. 4(f) mostra il momento in cui il punzone 2 ha raggiunto il valore iniziale So della distanza dello spostamento nel secondo contenitore 16B.

Il calcolatore principale calcola in base ai valori misurati ricevuti una curva di compressione nonché una curva di rilassamento del tabacco del la scatola No. j. La massa di tabacco m . viene considerata per la normalizzazione. I valori medi del la temperatura T e del contenuto acquoso WG del tabacco servono per una correzione, da eseguirsi immediatamente o successivamente, dei dati sul la capacità riempitiva ottenuti in condizioni standard, ad esempio 12% di contenuto d'acqua e 22°C. Soltanto ciò consente una valutazione fisica del tabacco in foglia con cui si è riempita la scatola No. 1 ed una correlazione, da eseguirsi successivamente, con valori del la capacità riempitiva del tabacco trinciato ricavato da questo tabacco in foglia.

Una tipica curva di compressione è rappresentata in fig.

5. I valori misurati , ottenuti durante l 'abbassamento del punzone 2, del la forza F agente sul tabacco e della distanza S percorsa dal punzone 2, che per mezzo di So può essere trasformata nella lunghezza del la colonna di tabacco, sono confrontati l 'uno con l 'altro. Mentre la distanza percorsa varia dal suo valore iniziale So al suo valore finale Se, la forza aumenta da un valore iniziale Fo ad un valore finale Fe. Si deve tener conto che la forma del la curva dipende anche dal la velocità con cui si sposta il punzone 2, in quanto già durante la compressione del tabacco subentra un rilassamento.

Nel la fig. 6 è rappresentata una tipica curva di ri lassamento. Mentre il punzone 2 sosta nel la sua posizione inferiotratti percorsi dal punzone e, rispettivamente, dal la corrispondente lunghezza della colonna di tabacco e dal la forza agente sul tabacco è possibile determinare, come in precedenza, una curva di compressione. A ciò può coì legarsi in modo analogo il rilevamento di una curva di rilassamento. Le curve ottenute sono qualitativamente simili a quel le mostrate nel le figg. 5 e 6. Tuttavia, poiché il tabacco è già stato compresso prima del la postcompressione, il campo di variazione del tratto di spostamento è minore che nell 'esempio di realizzazione precedentemente descritto. Si possono confrontare tra di loro soltanto i dati che sono stati rilevati in base allo stesso metodo di misura.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per determinare la capacità riempitiva del tabacco, in cui si riempie con una quantità di tabacco prestabilita un volume di sezione trasversale nota, chiuso su di un lato da un punzone mobile, ed in cui la corrispondente lunghezza del la colonna di tabacco nonché la corrispondente forza esercitata sul tabacco attraverso il punzone vengono misurate in funzione del tempo, caratterizzato dal fatto che le necessarie grandezze vengono rilevate automaticamente ed elaborate da almeno un calcolatore durante l ' imbal laggio del tabacco in appositi contenitori effettuato per mezzo di una pressa, oppure durante una postcompressione da effettuarsi dopo l ' imbal laggio per mezzo di una pressa, e precisamente: re Se, diminuisce nel tempo la forza Fe che compare al momento iniziale ta. Nel momento te termina la misurazione. In questo esempio di realizzazione si è descritto un procedimento per la determinazione della capacità riempitiva del tabacco, che impiega come dispositivo una pressa, per mezzo della quale il tabacco viene imballato e compresso in contenitori d' imballaggio. In alternativa, la capacità riempitiva del tabacco può essere determinata anche per mezzo di una pressa che effettui una postcompressione del tabacco. In tal caso è possibile riempire una scatola di cartone o un contenitore d' imballaggio con il tabacco in modo simile a quello descritto, ma senza rilevare valori misurati della lunghezza della colonna di tabacco e della forza agente sul tabacco. Poi il tabacco viene compresso fortemente. Se tra l 'allontanamento della scatola dalla zona della pressa di riempimento e la chiusura del suo coperchio trascorre un intervallo di tempo più lungo, il volume del tabacco nella scatola può crescere al punto che si renda necessaria una compressione successiva prima di chiudere il coperchio. Per la compressione successiva si impiega un'ulteriore pressa, dotata di sistemi di misura per determinare la distanza percorsa dal suo punzone e la forza che agisce sul tabacco. Questi sistemi di misura nonché ulteriori sistemi per rilevare la temperatura e l 'umidità del tabacco sono collegati ad un elaboratore. Dai valori misurati rilevati durante la postcompressione per i la lunghezza del la colonna di tabacco attraverso la distanza misurata che viene percorsa da un punzone mobi le del la pressa, il quale comprime il tabacco spostandolo nel contenitqre per l ' imbal laggio o che comprime successivamente il tabacco,· e la forza agente sul tabacco attraverso la pressione misurata che è necessaria per l 'azionamento del punzone, oppure attraverso la forza di sostegno misurata che è necessaria per sostenere i l contenitore d' imbal laggio, oppure attraverso la forza misurata che si applica al punzone o ai suoi elementi d'azionamento, e che ulteriori parametri determinanti per il valore del la capacità riempitiva vengono stabil iti con misurazioni indipendenti ed inoltrati al calcolatore, i l quale ne deriva valori di capacità riempitiva.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di venire appl icato a tabacco in foglia.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che si traccia una curva di compressione, ove la forza che si esercita sul tabacco durante la compressione è rappresentata in funzione del la lunghezza della colonna di tabacco, ove inoltre si assume come parametro la velocità del punzone.
4. 4. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 , 2 o 3, caratterizzato dal fatto che si traccia una curva di rilassamento, in cui la forza che si esercita sul tabacco è rappresentata in funzione del tempo, dopo che i l punzone ha raggiunto la sua posizione finale e quindi la colonna di tabacco compresso ha raggiunto la sua lunghezza minima, e mentre il punzone resta fermo nel la sua posizione finale.
5. 5. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 , 2 o 4, caratterizzato dal fatto che durante la compressione del tabacco si rileva un solo dato o pochi dati per la forza agente sul tabacco nonché di volta in volta la corrispondente lunghezza del la colonna di tabacco.
6. 6. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 , 2, 3 o 5, caratterizzato dal fatto che si rileva un sol dato o pochi dati per la forza agente sul tabacco in funzione del tempo, dopo che il punzone ha raggiunto la sua posizione finale e la colonna di tabacco compresso ha raggiunto perciò la sua lunghezza minima e mentre il punzone resta fermo nella sua posizione finale.
7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi del le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prima, durante o dopo la compressione del tabacco la temperatura e/o l 'umidità del tabacco vengono misurate come parametri determinanti per il valore del la capacità riempitiva.
8. 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che la massa del tabacco imballato viene determinata mediante pesatura come parametro determinante per il valore del la capacità riempitiva.
9. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la forza che si esercita sul tabacco viene misurata contemporaneamente attraverso più alternative tra quelle elencate nella rivendicazio.-ne 1.
10. 10. Dispositivo per eseguire il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, con una pressa che comprime, a partire da un volume maggiore, una quantità di tabacco (R) prestabilita, mediante un punzone mobile (2) azionato, in un contenitore d' imballaggio (22A), caratterizzato dal fatto che sono previsti un dispositivo di misura del lo spostamento (52, 54) per misurare la distanza percorsa dal punzone (2), misuratori di pressione (57) e/o forza (56, 58, 59) per determinare la forza che si esercita sul tabacco ed interfaccia, nonché almeno un calcolatore per il rilevamento automatico e l 'elaborazione di queste nonché di ulteriori grandezze determinate con misurazioni indipendenti (60, 62).