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Vorrichtung zur Anfeuchtung hygroskopischer Stoffe.
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Anfeuchtung hygroskopischer Stoffe, wie Wolle, Baumwolle, Garne, Holz, Zellstoff, Papier, Leder u. dgl.. sowie insbesondere zum Befeuchten und Lösen von Tabak.
Insbesondere bei der Zigarrenfabrikation ist es sehr erwünscht, beispielsweise die teuren Deck-
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ohne dass es an Farbe und Aroma leidet. Durch unmittelbares Berühren mit Wasser kann ein Befeuchten nur von sehr geübter Hand durchgeführt werden und selbst dann ist das Ergebnis nicht zufriedenstellend.
Man geht daher beim Anfeuchten meistens so vor, dass man die Blätterbündel auflöst und die einzelnen
Blätter dann in einen Anfeuchteraum mit besonders feuchter Luft bringt, um dem Tabak so die günstigsten Verhältnisse zu geben, sich durch Entwicklung seiner hygroskopischen Eigenschaften aus der Feuchtigkeit der ihn umgebenden Luft mit Wasser so weit zu sättigen, dass er verarbeitungsfähig wird. Dies dauert sehr lange, verursacht viel Arbeit und erfordert Erfahrung.
Um nun den Tabak in kurzer Zeit in den Bündeln, wie er aus den Ballen genommen wird, durch unmittelbare Berührung mit Wasser befeuchten zu können, ohne dass die Farbe der Blätter leidet, und um die Verluste durch Bruch, die beim bisher üblichen Loslösen der einzelnen Blätter aus den Bündeln auftraten, zu vermeiden, werden die Bündel erfindungsgemäss mit den Blattspitzen nach oben freistehend auf Dorne aufgesteckt und in dem Anfeuchteraum einem von Flüssigkeitszerstäubern erzeugten, ruhenden Nebel ausgesetzt. Zur Erzeugung eines solchen Nebels können Zerstäuberdüsen od. dgl. beispielsweise unter der Decke des Anfeuchteraumes angeordnet werden ; die Düsen dürfen aber nicht unmittelbar gegen den Tabak gerichtet sein.
Die Anwendung von ruhendem oder nahezu ruhendem Nebel ist wesentlich, da bei Anwendung von strömendem Nebel das Aroma des Tabaks zum Teil verlorengeht. Zur Erzielung eines ruhenden Nebels können auch in der Strömungsrichtung des den Nebel erzeugenden Flüssigkeitsstrahles in einem Abstand von der den Nebel erzeugenden Vorrichtung Prallfläehen oder Prallkörper angeordnet sein, welche die bewegende Kraft des Nebelstrahles brechen bzw. aufheben. Dabei lassen sich zugleich die im Nebel befindlichen grösseren Wassertröpfehen zurückhalten.
Eine andere Möglichkeit zur Vernichtung der Strömungsenergie des Düsenstrahles besteht darin. dass von der entgegengesetzten Seite oder seitlich gegen den Nebelstrom ein oder mehrere Kraftströme (z. B. Dampf oder Druckluft) gerichtet werden.
Ferner ist es unter Umständen ausserordentlich vorteilhaft, den Nebel bzw. den Tabak oder beide elektrisch aufzuladen. Dabei soll bei gleichzeitiger Aufladung des Nebels und des Tabaks dem Nebel eine entgegengesetzte elektrische Aufladung erteilt werden wie dem Tabak.
Die elektrische Aufladung des Nebels hat den Vorteil, dass einmal die Zerstäubung der Flüssigkeit infolge der elektrischen Aufladung und der hiedureh bedingten gegenseitigen Abstossung der einzelnen Flüssigkeitsteilchen noch bedeutend feiner wird als es durch reine Zerstäubung ohne gleichzeitige elektrische Aufladung der Flüssigkeit möglich ist. Anderseits hat die elektrische Aufladung den grossen Vorteil. dass die Vereinigung bzw.
Durchdringung der Luft mit den feinst zerstäubten Wassertröpfchen bedeutend beschleunigt und intensiver wird, als es bei den bisher bekannten Verfahren der Fall ist, und dass sich die beispielsweise positiv geladenen Teilchen des Nebels mit dem beispielsweise negativ aufgeladenen Tabak infolge der gegenseitigen Anziehung sehr schnell vereinigen, mit dem Erfolge, dass die Durchfeuchtung des Tabaks wesentlich besser und schneller vor sich geht, als dies ohne elektrische Aufladung der Fall ist.
Da sich durch die elektrische Aufladung des Nebels die feinen Wasserteilchen, welche im Nebel enthalten sind. bedeutend länger in ihrer Feinheit erhalten ohne zu kondensieren. ist es möglich.
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den Tabak in kurzer Zeit zu befeuchten bzw. zu lösen, wobei bedeutend geringere Flüssigkeitsmengen zerstäubt werden müssen.
Die Zerstäubung der zur Erzeugung des Nebels in dem Behandlungsraum dienenden Flüssigkeit kann durch Druckluft, Dampf od. dgl. erfolgen. Falls zur Zerstäubung der Flüssigkeit Dampf verwendet wird, ist es zweckmässig, im Behandlungsraum für die Abführung der dem Gut gegebenenfalls schädlichen Wärme, beispielsweise durch Anordnung von Öffnungen in der Kammer oder vorzugsweise durch Einbau einer Berieselungsvorrichtung bzw. einer sonstigen Kühlvorrichtung, Sorge zu tragen. Die Kühlvorrichtung soll dabei so ausgebildet sein, dass sie erforderlichenfalls auch als Heizvorrichtung verwendet werden kann.
Die Zeichnung veranschaulicht die erfindungsgemässe Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen, ohne dass der Schutzumfang der Erfindung durch die dargestellten Ausführungsbeispiele irgendwie beschränkt sein soll.
Sämtliche Figuren zeigen in schematischem Längsschnitt eine Behandlungskammer 1, in welcher mittels der Zerstäubungsvorriehtung S ein Nebelstrahl 3 erzeugt wird. In der vorzugsweise nach aussenhin abgeschlossenen Kammer 1 sind Stangen 4 (unter Umständen auch Regale, Gitter od. dgl.) in verschiedenen Lagen übereinander angeordnet, welche mit Dornen 5 in verschiedenen Abständen voneinander ausgerüstet sind. Die Tabakblätterbündel 6 werden mit ihren Blattspitzen nach oben und den Stengelenden nach unten auf die Dorne 4 aufgesteckt und sodann der Einwirkung des in der Kammer 1 erzeugten ruhenden Nebels ausgesetzt, derart, dass der Nebel von allen Seiten freien Zugang zu den Tabakblätterbündeln hat.
Die äusseren Blätter, die zunächst am meisten mit dem zerstäubten Wasser in Berührung kommen, biegen sich nach Aufnahme von Feuchtigkeit infolge ihrer Schwere und der verminderten Starrheit nach unten in die Stellung 6', so dass die nächstfolgenden Blätter der Bündel 6 dem Nebel vollständig ausgesetzt werden. Dies wiederholt sich so lange, bis sich auch die innersten Blätter der Bündel frei im Nebel befinden und sich nach Aufnahme von genügend Feuchtigkeit nach unten in die Stellung 6'biegen. Durch dieses Verfahren wird eine ausserordentlich gleichmässige Durchfeuchtung des gesamten Bündels in verhältnismässig kurzer Zeit erreicht.
Einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf eine gleichmässige Befeuchtung der Tabakblätter hat die Aufstellung der Anfeuchtungskammer. Vor allem soll dieselbe nicht unmittelbar an die Aussenwand des Gebäudes grenzen, da sich sonst starke, äussere Luftbewegungen (Winde) ungünstig auf die Verteilung des Nebels im Raum bemerkbar machen können. Um zu vermeiden, dass der Tabak irgendwelchen Druckeinflüssen des Nebels ausgesetzt wird, welche durch Strömungen oder Luftwirbel in der Kammer hervorgerufen werden können, sind erforderlichenfalls, wie in Fig. 1 veranschaulicht, Prall-
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Kammer erzeugten Nebels 3 vernichten. Durch die Anbringung der Prallflächen 8 werden zwar leichte Wirbel 7 verursacht, jedoch bewegen sich diese Wirbel entlang der Decke der Kammer 1 und werden dort vernichtet, so dass im Raum selbst nahezu ruhender Nebel vorhanden ist.
Eine ähnliche Wirkung, wie sie bei der Anordnung von Prallflächen 8 gemäss Fig. 1 erzielt wird, kann auch durch die Führung von einem bzw. mehreren Druckluft-oder Dampf strömen gegen den Nebelstrom erreicht werden. In Fig. 2 sind von der beispielsweise Druckluft führenden Leitung 12 die Leitungen 9 abgezweigt, deren freie Enden als Düsen 9'ausgebildet sind, aus welchen die Luft gegen den Nebelstrom 3 bläst. Die Bewegungsenergie des Nebelstromes 3 wird auch hier ebenfalls unter Bildung geringer Wirbel 7, welche jedoch nur an der Kammerdecke wirksam sind und dort keinerlei Schaden anrichten, gebrochen bzw. vernichtet. Die Anordnung von Prallfläche 8 oder von Düsen 9', aus welchen dem Nebelstrom entgegenwirkende Luft-bzw.
Dampfstrome ausgeblasen werden, ist selbstverständlich nur dann erforderlich, wenn die Strömungsenergie des aus der Zerstäubungsvorrichtung 2 austretenden Nebels so gross ist, dass die Voraussetzung eines ruhenden Nebels in der Kammer ohne Anwendung geeigneter Gegenmassnahmen nicht möglich ist.
Während in Fig. 1 eine Einrichtung dargestellt ist, in welcher Nebel allein verwendet wird, veranschaulich Fig. 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher eine elektrische Aufladung des Nebels bzw. des Tabaks stattfindet, u. zw. durch unmittelbares Anlegen der Pole einer Stromquelle an den Tabak bzw. an die Erzeugerstelle des Nebels. Gemäss Fig. 2 wird aus dem Flüssigkeit enthaltenden Behälter 10 mittels der Leitung 11 die Flüssigkeit in feinem Strahl oder unter Umständen tropfenweise (gegebenenfalls in freiem Fall, so dass zwischen dem Behälter 10 und der Düse 2 überhaupt keine unmittelbare Verbindung besteht) der Zerstäubungsdüse 2 zugeführt. Die Leitung 12 führt Druckluft oder Dampf mit einem bei Zerstäubungsdüsen üblichen Druck der Düse 2 zu, in welcher in bekannter Weise der Nebel 3 erzeugt wird.
Strömt das zu zerstäubende Mittel der Düse 2 unter geeignetem Druck zu, so kann die Leitung 12 unter Umständen auch wegfallen. 14 stellt eine Spannungsquelle dar, von welcher der eine, beispielsweise positive Pol, mittels der Leitung 13 mit der Düse 2 verbunden ist, während der andere, beispielsweise negative Pol, mittels der Leitung 15 mit dem zu behandelnden bzw. zu befeuchtenden Tabak 6 oder mit den Stangen 4, auf welchen der Tabak aufgesteckt ist, verbunden ist. Je nachdem es sich um eine Raumvernebelung mit starker Durchfeuchtung des Tabaks oder nur um leichte Anfeuchtung des Tabaks handelt, können die Tabakbündel 6 enger zusammengesteckt bzw. näher oder
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entfernter von der Düse 2 angeordnet werden.
Als Spannungsquelle 14 wird vorzugsweise eine Gleich- stromquelle verwendet, die genügend Leistung hat, um Isolationsverluste bzw. Isolationsmängel, die in einem mit Nebel erfüllten Raum leicht vorkommen können, decken zu können. Je nach der Höhe der Aufladung, auf die der Nebel bzw. der Tabak gebracht werden soll, eignen sieh für die Spannung- quelle 14 Gleiehstromdynamos, Hoehspannungsmasehinen, Transformatoren od. dgl., sowie insbesondere auch leistungsfähige Influenzmaschinen. Bei der Verwendung von Influenzmaschinen ist auf die Isolation der freien Pole ganz besondere Sorgfalt zu legen, da Influenzmaschinen im allgemeinen bei sehr hohen
Spannungen nur sehr geringe Ströme erzeugen können.
Durch einen kleinen Isolationsfehler bzw. durch schlechte Isolation können Influenzmaschinen unter Umständen nicht zufriedenstellend arbeiten. Bei der Aufladung des Nebels bzw. des Tabaks werden Spannungen bis zu 30.000 bzw. 40.000 Volt und mehr, ja sogar bis zu 100.000 Volt verwendet.
Zwischen dem aufgeladenen Nebel und dem entgegengesetzt aufgeladenen Tabak erfolgt eine Anziehung, welche ein ausserordentlich schnelles Durchdringen des Tabak mit der notwendigen Feuchtigkeit herbeiführt, ohne dass der Tabak fleckig oder in seiner Qualität minderwertig wird. Da bei der Aufladung des Nebels und des Tabaks gemäss Fig. 2 nicht die entgegengesetzte Aufladung, sondern lediglich die Spannungsdifferenz wesentlich ist, so ist es auch möglich, dem Nebel und dem Tabak nur positive oder nur negative Ladung zu geben, wobei jedoch dann zwischen der Aufladung des Nebels und des Tabaks eine genügende Spannungsdifferenz sein muss.
Fig. 3 zeigt eine der Fig. 2 nahezu gleiche Einrichtung, die nur den Unterschied aufweist, dass die Düse 2 nicht unmittelbar mit der Spannungsquelle 14 verbunden ist. Der eine Pol der Spannungquelle 14 ist in diesem Falle mittels der Leitung 13 mit einer Spitzen od. dgl. aufweisenden Vorrichtung 16 verbunden und erfolgt die elektrische Aufladung des Nebels in diesem Falle infolge Spitzenwirkung der Vorrichtung 16. Bei dieser Ausführungsform der Einrichtung ist darauf zu achten, dass die Vorrichtung 16 nicht zu nahe an die Düse 2 herangeführt wird, damit keine die elektrische Aufladung des Nebels störenden Influenzwirkungen in der Düse 2 auftreten.
Fig. 4 zeigt wiederum eine Einrichtung, wie sie bereits in Fig. 2 und 3 dargestellt worden ist, nur mit dem Unterschied, dass der Tabak 6 bzw. die Stangen 4 nicht mit der Spannungsquelle 14 verbunden sind, sondern dass der eine Pol der Spannungsquelle 14 mittels der Leitung 15 geerdet ist. Die Aufladung des Nebels gemäss Fig. 4 kann, wie mit 13 bezeichnet, in derselben Weise, wie in der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform der Vorrichtung oder aber wie mit 13'und 16'angedeutet, in der in Fig. 3 dargestellten
Weise erfolgen.
In der in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsform ist die Zerstäubungsvorrichtung 2'in der
Kammer 1 derart angeordnet, dass der erzeugte NebeIstrahl 3'gegen die Kammerwand gerichtet ist, so dass dieselbe gleichzeitig als Prallfläche dient, wobei dann auch durch diese Wand zugleich eine hinreichende Kühlwirkung erzielt wird. Die Kühlwirkung kann unter Umständen beispielsweise durch Anordnung von Öffnungen 17, welche mit Prall-bzw. Umlenkflächen M versehen sind, verstärkt werden.
Die Prall- bzw. Umlenkflächen 18 sollen bewirken, dass beim Austritt der Warmluft aus der Kammer 1 kein starker Luftzug in der Kammer entsteht.
Die Kühlung der Behandlungskammer kann auch, wie in Fig. 5 dargestellt, durch eine Berieselungvorrichtung 19 oder eine Kühlvorrichtung 20 bewirkt werden. Die Kühlvorrichtung 20 ist derart ausgebildet und angeschlossen, dass sie erforderlichenfalls auch als Heizvorrichtung verwendet werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Anfeuchtung hygroskopischer Stoffe, insbesondere von Tabak mit feuchter Luft, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vorzugsweise gegen äussere Luftströmungen möglichst geschützen, abgeschlossenen Kammer (1), in der die zu behandelnden Stoffe mit grosser freier Oberfläche gelagert werden, Zerstäubungsdüsen (2) so angeordnet sind, dass mit denselben ein ruhender Wassernebel erzeugt werden kann.