BG62470B1 - Метод и устройство за предварителна подготовка и разширяванеобема на порция тютюн - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод и устройство за предварително подготовка, обработка и захранване на порции тютюн, по-специално във връзка с процес за раздуване на порции тютюн. Изобретението осигурява и методи и устройства за повишаване раздуването на тютюна.

Предшестващо състояние на техниката

В последните две десетилетия методите за раздуване на тютюна станаха важна част от методите за производство на цигари. Методите за раздуване на тютюн се използват за възстановяване големината и обема на тютюна, които се губят при сушенето и съхраняването на тютюневите листа. Методите за раздуване на тютюн се използват също така и за увеличаване обема на изсушения тютюн над този на тютюневия лист, за да се намали катрана и никотиновото съдържание на множество цигарени изделия, включително на цигари с ниско и ултраниско съдържание на катран.

Методи за раздуване на тютюн, включващи взаимодействието на тютюна с импрегниращо вещество, последвано от бързо нагряване с цел изпаряване на импрегниращото вещество и съответно раздуване на тютюна, са известни от US 3 524 451 и US 3 524 452. Метод, включващ импрегниране на тютюна чрез изпаряване, последвано от нагряване или бързо намаляване на налягането с цел раздуване на тютюна, е известен от US 3 683 937.

В известните методи за раздуване на тютюна е използван въгелроден диоксид, както е описано в US 4 235 250, US 4 258 729, US 4 336 814.

В тези и други подобни методи тютюнът се изпрегнира с въглероден диоксид в газообразно или течно състояние, след което импрегнираният тютюн се подлага на бързо нагряване с цел раздуване. Известните процеси за раздуване на тютюна чрез въглероден диоксид изискват прекомерно нагряване на импрегнирания тютюн, за да се постигне значително и стабилно раздуване. Това прекомерно нагряване може да увреди аромата на тютюна/ и/или да генерира твърде голямо количество от фини частици тютюн. Тези методи, при които се използва течен въглероден диоксид за импрегниране на тютюна, често водят до получаване на импрегниран тютюн под формата на твърди тютюневи блокчета, съдържащи въглероден диоксид в твърдо състояние, които трябва след това да се разчупват преди термичната обработка. Това може да увреди тютюна, а също така усложнява и оскъпява метод за раздуване.

В US 4 531 529 е описан метод за увеличаване пълнежната способност на тютюна, в който той се импрегнира с ниско кипящо, високо летливо вещество, например нормално газообразен халогенвъглеводород или въглеводород, при условия на процеса над или близки до критичното налягане и температура на разширяващото се вещество. Налягането бързо се редуцира, което води до раздуване на тютюна без да е необходим етап на нагряване нито за раздуването на тютюна, нито за фиксирането му в раздуто състояние. Налягането при този процес варира от 36 kg/cm² и по-високо, като не е известна горна граница. Налягания под 142 kg/cm² са били използвани за получаване на задоволително раздуване на тютюна без прекомерното му разтрошаване. Нормално газообразните въглеводороди като метан, етан и пропан са сред предпочитаните импрегниращи вещества в този метод.

В US 4 554 932 е описано устройство за обработка с флуид под налягане, включващо цилиндричен тръбен корпус, в който е разположена макара. Макарата се състои от част, представляваща цилиндрично тяло с относително малък диаметър, разположено между двата края на тялото на макарата, които имат диаметър, по-голям от този на цилиндричното тяло, но по-малък от диаметъра на корпуса. Макарата е монтирана в корпуса с възможност за възвратно-постъпателно движение между изходната позиция за зареждане намираща се извън корпуса, позиция за обработване вътре в корпуса и позиция за разтоварване извън корпуса. Когато макарата е в корпуса, деформируеми уплътнителни пръстени, поместени в пръстеновидни жлебове, оформени върху цилиндричните краища на макарата, са подложени на усилие насочено отвътре-навън, за зацепване към вътрешността на корпуса. По този начин се получава уплътнена пръстеновидна камера под налягане вътре във вътрешността на корпуса, в пространството между краищата на макарата, обграждаща по-малкото тяло на макарата. Един или повече отвори, преминаващи през корпуса, свързват с тръбни кухини, простиращи се радиално в краищата на макарата и аксиално по дължината на тялото на макарата, така че да се осигури подаване и отвеждане на работните флуиди към и от пръстеновидното пространство около тялото на макарата в корпуса. Използването на това устройство за импрегниране на тютюн при високо налягане с раздуващо вещество позволява бързо подаване и разтоварване на тютюна, като се избягват проблемите по затварянето и отварянето на обичайните уплътнителни и затварящи механизми при работа под налягане, като например шарнирни автоклавни затвори на обикновените съдове под налягане. Съдът под налягане, образуван от макарата и корпуса, може да съкрати времето за обработка и да подобри икономическите характеристики на метода за раздуване на тютюн. Методите за раздуване на тютюн, включително описаните по-горе и други подобни на тях, трябва да бъдат провеждани в периодичен режим, в който наля ганията по време на импрегнирането значително повишават атмосферното налягане. За да се постигне ефикасно повтаряемо раздуване на тютюна в такъв периодичен режим, е необходимо повтарящо се формиране на тютюневи порции с прецизен размер, зависещ от вътрешния обем на съда за обработка под налягане и/или от плътността и характеристиките на раздуване, свързани с типа тютюн, който ще бъде подложен на раздуване. Обикновено, параметрите на процеса за формиране на порциите тютюн са обвързани и с други производствени фактори, свързани с методите за раздуване на тютюна, включително желанието за минимизиране изтичанията на летливото разширяващо се вещество, доколкото тютюнът първо се формира на порции и след това се подава и зарежда в съда под налягане за импрегниране.

Техническа същност на изобретението

Настоящото изобретение се отнася до метод и устройство за формиране подаване и обработване на порции тютюн във връзка с процесите на раздуването и други операции за обработката му.

Изобретението се отнася и до устройство и метод за раздуване на тютюн, които могат да бъдат използвани за раздуването му при висока производителност на процесите, използващи условия на високо налягане при импрегнирането на тютюна и запалими газообразни разширяващи се вещества.

Устройствата и методите съгласно изобретението са приложими в съчетание с методите и устройствата, разкрити в US 5 483 977, които осигуряват значителни подобрения в производителността на системите за импрегниране на тютюн, работещи при високо налягане както и в съчетание с US 5 469 872, от който са известни различни методи и устройства за формиране и подаване на порции тютюн, и други подобрения на високопроизводителни методи за раздуване на тютюн. Методите и устройствата от тези приложения включват цикли за импрегниране и раздуване на тютюна, които са по-малки от 20 до 30 s. Те включват и използване на предварително нагряти разширяващи вещества при високо налягане, като например пропан, използване на предварително нагряти порции тютюн с увеличено влагосъдържание и/или уплътняване на тютюна в импрегниращ съд с високо налягане за по-доброто използване на пространството в импрегниращия съд.

Съгласно изобретението етапите за формиране и подаване на порцията тютюн, поспециално в предпочитаните изпълнения на цитираните по-горе патенти са съпроводени с непредвидени затруднения, които могат да бъдат особено тежки предвид бързината, с която трябва да се формират и подават в зоната за импрегниране порциите тютюн с постоянна големина. Предварителното нагряване и овлажняване на тютюна усложнява етапите на формиране и подаване на порциите тютюн с висока скорост, тъй като при тези условия тютюнът образува буци и подаваният поток от тютюн не е с еднаква плътност.

Нагряването на овлажнения тютюн освобождава и/или вода до омекване на различни естествени тютюневи смоли и губи от състава на тютюна, което допълнително усложнява проблема с образуването на буци и затруднява прехвърлянето на тютюна от една позиция в друга, тъй като той има склонност да се залепва към производственото оборудване. Тези затруднения не само пречат на етапите на формиране на порциите тютюн, но в някои случаи могат да доведат и до блокиране на апарата за подаване на тютюн. При методите за раздуване на тютюн, в които се използват запалими газообразни разширяващи вещества като пропан, преодоляването на проблема с образуването на буци е съпроводено и от необходимостта за осъществяване на подходящо управление на процесите и устройствата, така че да се осигури безопасно изпълнение на метода.

Съгласно един вариант на изобретението се създава устройство за надеждно и икономично формиране и подаване на порции тютюн с предварително зададена големина към следваща обработка, за предпочитане за импрегниране на тютюн. Устройството включва камера за формиране на порция тютюн, частично определена от вертикална входна стена и вертикална опорна стена ,която е хоризонтално раздалечена от входната стена. Един входящ отвор през входната стена е разположен така, че да приема тютюна в камерата в направление, перпендикулярно на опорната стена. Към входа е присъединен пневматичен конвейер за подаване на тютюна към входа със скорост на потока, която е достатъчна, за да се натрупа той пред опорната стена. В горната част на камерата е разположена подвижна преграда, която позволява изпускането на газа за пневматичен транспорт, навлизащ в нея заедно с потока тютюн, като в същото време осигурява горна преграда, възпрепятстваща излизането на тютюна от камерата. Към камерата оперативно е свързан датчик за натрупване на предварително зададено количество тютюн в хоризонтално направление пред опорната стена. Преградата е монтирана подвижно между поне две вертикални позиции, като по този начин може да се променя обемът на камерата за формиране на порции тютюн. За предпочитане, дънната стена на камерата е оформена поне частично посредством затварящ елемент, който е монтиран с възможност за завъртане надолу, за контролирано освобождаване на порциите тютюн през дъното на камерата.

Това устройство предотвратява използването на подвижни части за придвижването на тютюна и за разделянето на тютюна на дискретни порции, като по този начин се минимизират проблемите, свързани с образуването на буци от тютюн, включително нееднаквата плътност на подавания тютюн, затрудненията, свързани с разпластяването на буците тютюн и за др. подобни. Устройството може да осигуярва бързо и икономично получаване на порции тютюн с постоянна, предварително зададена големина, като лесно може да бъде настроено за получаване на порции тютюн с друга големина, в отговор на промяна в процеса или в природата, или плътността на подавания тютюн.

При друг вариант на изпълнение съгласно изобретението са създадени устройство и метод за пренасяне на порцията тютюн към зона за импрегниране, като се минимизира изпускането на веществото за раздуване на тютюна от зоната за импрегниране към подаването на тютюна. Устройството включва камера за оформяне на порциите тютюн, за предпочитане от типа, описан по-горе. Камерата за оформяне на порции тютюн е определена частично от затварящ елемент, монтиран с възможност за преместване между позиция “затворено”, в която затварящият елемент формира поне част от дънната стена на камерата и една позиция “отворено”, в която затварящият елемент определя един изход в долната част на камерата за изпускане на порциите тютюн от камерата. Под камерата за формиране на порции тютюн е разположен вертикално ориентиран захранващ тръбопровод за тютюн, който включва разделителна зона, оформена между затварящият елемент на камерата и затварящият елемент на тръбопровода, разположен под затварящия елемент на камерата. Затварящият елемент на тръбопровода е монтиран с възможност за преместване между затворена позиция, определяща значително уплътнение в тръбопровода и отворена позиция, определяща отварянето на тръбопровода. Източник за подаване на инертен газ е свързан с разделителнта зона във вертикалния тръбопровод, за доставяне на газа към тази зона.

Разделителната зона във вертикалния тръбопровод за подаване на тютюн осигурява газова преграда, която възпрепятства преминаването на съществено количество от импрегниращия газ нагоре през тръбопровода за подаване на тютюн към камерата за формиране на порциите тютюн, и по този начин се предотвратява и замърсяването на пневматичната захранваща система. При работа, затварящият елемент на тръбопровода се поддържа в затворената позиция, когато затварящият елемент на камерата е отворен за доставяне на порцията тютюн в тръбопровода. Затварящият елемент на тръбопровода поема и поддържа порцията тютюн, доставена от камерата за формиране на порциите тютюн. Когато затварящият елемент на камерата е върнат в неговата затворена позиция, затварящият елемент на тръбопровода се отваря, за да освободи порцията тютюн към по-долната част на тръбопровода. След това затварящият елемент на тръбопровода се връща в неговата затворена позиция, докато затварящият елемент на камерата се поддържа в неговата затворена позиция. По този начин се изолира разделителната зона пневматично от камерата за формиране на порциите тютюн и от долния участък на тръбопровода. Подаването на инертен газ в разделителната зона допуска газа в пневматично изолираната зона, така че когато впоследствие бъде отворен затварящият елемент на камерата за подаване на друга порция тютюн във вертикалния тръбопровод, всякакви газове, които могат да бъдат изпуснати в камерата за формиране на порциите тютюн са основно продухващи газове.

В друг вариант са изобретението се опростява и подобрява метода за раздуване на еднакви порции от нагрят и овлажнен тютюн. Съгласно изобретението се формира порция от тютюн с предварително зададена големина с влагосъдржание над около 12 тегл.%. Предварително формираната порция от овлажнен тютюн след това контактува с пара, за да се увеличи значително температурата и влажността на порцията тютюн. След това нагрятата и овлажнена порция тютюн се подава към зона за импрегниране, където се импрегнира с разширяващо вещество. За предпочитане, зоната за импрегниране е определена от устройство, включващо макара и корпус, а обработката с пара на предварително оформената порция тютюн се осъществява на място разположено в непосредствена близост до зоната за импрегниране. В този вариант поотделното оформяне на порциите овлажнен тютюн и последващото нагряване на отделни порции, в значителна степен могат да се избегнат проблемите, свързани с освобождаването и омекването на естествените тютюневи гуми. Директният контакт с парата може изключително бързо да нагрее еднакво отделните порции тютюн, т.е. в рамките на няколко секунди или по-малко, като в същото време се увеличава и влажността на тютюна. Могат да се минимизират и температурните разлики между отделните порции тютюн благодарение на бързото им нагряване в мястото, разположено в близост до зоната за импрегниране, което от своя страна води до осигуряване на по-равномерно раздуване на тютюна.

Съгласно друг вариант на изобретението е предвидена зона за предварително уплътняване на тютюна, в която се осъществява нагряването и обработката с пара на порцията тютюн. Порцията тютюн се подава в първи участък на хоризонтално разпрострян тръбопровод. Една пропусклива преграда, оперативно свързана с тръбопровода, се движи между изтеглена позиция извън тръбопровода и преграждаща позиция вътре, и се простира през тръбопровода при местоположение, което е между първия и втория край на тръбопровода. Един товарещ елемент е разположен за придвижване на отделните порции тютюн по дължината на съседни порции тютюн по дължината на съседни първа и втора пътеки в хоризонталния тръбопровод. Първата пътека се простира между първи краен участък на тръбопровода и позицията за предварително уплътняване, отстояща на разстояние надлъжно от позицията на преградата. Втората пътека се простира от позицията за предварително уплътняване до позиция, съседна на втория край на тръбопровода. Зоната за предварително уплътняване на тютюна е дефинирана в тръбо провода между позицията за предварително уплътняване и позицията на преградата. Предвиден е поне един отвор в стената на тръбопровода, в зоната за предварително уплътняване на тютюна свързан с източник на пара за нагряване на тютюна в зоната за предварително уплътняване. За предпочитане е зоната за предварително уплътняване на тютюна да е разположена в непосредствена близост до позицията за подаване на тютюна, от която порциите тютюн последователно се подават в устройството за импрегниране. Използването на зона за предварително уплътняване на порцията тютюн позволява бързото приготвяне и подаване на порции тютюн, имащи оптимално влагосдържание и температура, като по този начин увеличава производителността и процесът става поикономичен.

Различните варианти на изобретението могат да бъдат използвани независимо или в комбинация. В предпочитаните изпълнения, в които вариантите са използвани в комбинация със система за импрегниране и раздуване на порция тютюн, методите и устройството съгласно настоящото изобретение могат да осигурят много ефективна система за размерване, нагряване, подаване и раздуване на тютюна и съответно да осигурят значителни предимства в производителността и икономии при раздуване на тютюна.

Описание на приложените фигури

Фигура 1 представлява общ изглед в перспектива на предпочитано изпълнение на устройството за размерване, подаване и нагряване на порция тютюн съгласно настоящото изобретение, в което изпълнение са предвидени две отделни системи за формиране, подаване и нагряване на порциите тютюн за едновременно приготвяне и подаване на две предварително нагряти и овлажнени порции тютюн, върху тялото на макарата, извършващо възвратно-постъпателно движение;

фигура 2 - фронтален вертикален изглед на устройството от фиг.1;

фигура 3 - страничен вертикален изглед по линията 3-3 от фиг.2 и илюстрира предпочитано изпълнение на камерата за форми ране на порции тютюн;

фигура 4 - увеличен частичен страничен вертикален изглед на вертикалния и хоризонталния тръбопроводи за подаване тютюна, разположени под камерата за формиране на порциите тютюн показан на фиг.З и илюс-триращ пневматичната разделяща зона във вертикалния тръбопровод, чието предназначение е да възпрепятства изтичането на газообразното разширяващо вещество от зоната за импрегниране към камерата за формиране на порциите тютюн. На фигурата е показан и товарещия елемент, разположен в хоризонталния тръбопровод и изобразен в позицията за предварително уплътняване на тютюна;

фигура 5 - частичен изглед отгоре по линията 5-5 от фиг.4, изобразяващ предпочитано изпълнение на отвори в парен колектор за равномерно впръскване на пара в предварително уплътнената порция тютюн, фигурата илюстрира и множество зъбци, отстоящи един от друг на малко разстояние, показани в напречен разрез, които се преместват в и извън хоризонталния тръбопровод и така осигуряват пропусклива преграда за тютюна;

фигура 6 - изглед на частичен напречен разрез по линията 6-6 от фиг.5, на който е показана предварително уплътнената порция тютюна, разположена между товарещия елемент и пропускливата преграда, която е разположена в близост до захранващата позиция, откъдето впоследствие порцията тютюн, се подава към тялото на макарата извършващо възвратно-постъпателно движение и представляващо част от устройството за импрегниране на тютюна; фигурата илюстрира и тапи за спиране на кондензата, поместени над отворите, оформени в парния колектор, който е разположен над зоната за предварително уплътняване на тютюна.

Примери за изпълнение на изобретението

Предпочитаните изпълнения на методите и устройствата съгласно изобретението са обяснени по-долу. Независимо, че изобретението е описано с позоваване на специфичните методи и устройствата съгласно изобретението са обяснени по-долу. Независимо, че изобретението е описано с позоваване на специфичните методи и устройства, включително илюстриране на фигурите, ясно се разбира, че изобретението не трябва да се ограничава до тези изпълнения. Напротив, изобретението включва множество алтернативи, модификации и еквиваленти, което е очевидно от казаното по-горе и следващото подробно описание.

На фиг.1 схематично са показани предпочитаните методи и устройства за импрегниране съгласно настоящото изобретение, включително и устройството, изградено от корпус и макара най-общо конструирано в съответствие с US 4 554 932, US 5 483 977, и US 5 469 872.

Настоящото устройство, включващо цитираните корпус и макара, описани в споменатите US 4 554 932, US 5 483 977 и US 5 469 872, съдържа тръбен корпус, в който е разположен механизмът на макарата. Макарата включва цилиндрично тяло с относително малък диаметър, простиращо се между двата края на макарата, които имат диаметър по-голям от този на тялото на макарата, но по-малък от диаметъра на корпуса с възможност за възвратно-постъпателно движение между товарна позиция, намираща се извън корпуса, обработваща позиция, намираща се в корпуса и разтоварваща позиция, намираща се също извън корпуса. Докато е в товарната позиция, за предпочитане макарата е натоварена с тютюн от двете й противоположни страни.

На фиг. 1 и 2 е илюстрирано предпочитано изпълнение на устройството съгласно изобретението, включително две системи за формиране на порциите тютюн и обработка, всяка от които включва камера за формиране на порциите тютюн и вертикален и хоризонтален тръбопроводи, които взаимодействат така, че да се осигури едновременно формиране, обработка и подаване на две порции тютюн към механизма на макарата за последващото им импрегниране с разширяващо вещество. По-долу е описана подробно една от системите за формиране и обработка на порциите тютюн, въпреки че е разбираемо, че са предвидени две по същество идентични системи, както е видно от фиг.1 и 2.

На фиг. 3 е изобразено предпочитано изпълнение на устройството за формиране на порции тютюн. Тютюнът в каквато и да е от различните форми, включително във формата на листа ( в това число дръжките и жилките на листата), ленти от тютюн (листа) с (отстранени дръжки), пълнеж за пури, нарязан пълнеж за цигари (нарязани или надробени ленти тютюн за изработка на цигари), смеси от гореизброените форми, остатъци от тютюн или тютюневи отпадъци и др. подобни, за предпочитане рязан пълнеж от тютюн, се подава към камерата за формиране на порциите тютюн 10 през вход за тютюн или конвейер 11. За предпочитане е преди подаването на тютюна в камера 10, той да се обработи с някои от известните средства, (непоказани), за да се увеличи влагосъдържанието на тютюна до около 13 тегл.%, за предпочитане поне около 16 тегл.% и още по-предпочитано е влагосъдържание над около 20 тегл.%. Когато нарязан пълнеж се обработва съгласно изобретението, рязаният тютюн, който нормално е овлажнен за подобряване на рязането, може директно да бъде използван в изобретението или да се обработи допълнително за повишаване на неговата влажност. След това овлажненият тютюн се подава в камерата за формиране на порции тютюн 10 чрез някое от конвенционалните средства, но в най-предпочитаното изпълнение тютюнът се подава пневматично през входящия отвор 11 под налягане, създадено от източник на подналягане 12.

Камерата за формиране на порциите тютюн 10 включва вертикална входна стена 13, през която входа за тютюн 11 се свързва с камерата 10, и вертикална опорна стена 15, която е отдалечена хоризонтално от вертикалната входна стена 13. Тютюнът се подава в камерата за формиране на порции тютюн 10, за предпочитане чрез пневматичен конвейер, и влиза в камерата 10 през входа за тютюн 11 под действие на налягането, създадено от източника на подналягане 12, който създава достатъчна сила, за да се задвижи тютюна през камерата и да се натрупа срещу опорната стена 15.

Камерата 10 включва и затварящ елемент 16, който оформя дънната стена на камерата, и регулируема преграда 17, оформяща горната стена на камерата. Въпреки че е газопропусклива за да позволи лесното преминаване на въздуха през нея, преградата е с достатъчно фина решетка, за да се предотврати преминаването на тютюн през нея, и така се осигурява горна преграда, която не позволява излизането на тютюна от камерата 10. Така тютюнът, доставен през отвора 11 ще влезе в контакт с опорната стена 15 и ще се натрупа в съседство пред стената 15, под преградата 17. В най-предпочитаното изпълнение преградата 17 е предвидена като горна бариера за порцията тютюн, тъй като мрежовидната й структура позволява на въздуха под налягане, създадено от източника на подналягане 12, да напусне камерата 10 през източника 12, докато тютюнът се задържа под преградата 17. Могат да се използват и други елементи с проходни отвори, които да позволяват въздуха да напуска, докато задържат тютюн в камерата, които елементи осигуряват горна преграда.

Вертикалната позиция на преградата 17 е регулируема, така че тя може да се премества на различни вертикални позиции и по този начин да определя различни обеми на камерата за формиране на порциите тютюн и съответно на самите порции, формирани в нея. Това е особено изгодно като се има предвид, че различните тютюни, например рязан пълнеж, листа, тютюн за пури и т.н. могат да имат различна плътност и характеристики на уплътняване. Регулируемата преграда 17 в камерата 10 по този начин позволява лесно приспособяване към различните типове тютюни и потребности при обработката ,в процеса на формиране на порции тютюн с различни размери.

Позицията на преградата 17 се регулира чрез вертикален позициониращ регулатор 18, който в най-предпочитаното изпълнение включва вертикален задвижващ механизъм, свързан с управляващ блок за задействане на механизма в съответствие с предварително определен набор от инструкции. Този набор може да се основава на плътността на обработвания тютюн, променливите величини на процеса и др. подобни, независимо, че на чертежите е изобразено регулиращо устройство с автоматично позициониране настоящото изобретение не е ограничено до това прецизно изпълнение и могат да се използват и други средства за регулиране на вертикалната позиция на регулируемата преграда 17, като например механично регулируемо зъбно колело или подобни.

За осигуряване на стабилен и значителен поток от овлажнен тютюн през пневматичния конвейерен тръбен подаващ тютюна отвор 11, е изгодно входната тръба за тютюна или конвейера 11 да е изпълнена от отделни части с различен диаметър, включващ първа част 20 и втора част 21. Първата част 20 е присъединена към входа за тютюн 11 при входната стена за тютюн 13, а втората част 21 на входната тръба 11 е позиционирана върху или в близост до източника за захранване с тютюн, от който се взема тютюнът за обработка. Диаметърът на втората част 21 е по-голям от диаметъра на първата част 20, за да се получи до известна степен увеличен вакуум в конвейера, което осигурява постоянно поемане и подаване на тютюна към входа за тютюн 11 чрез втората част 21 на конвейера 11. В едно предпочитано изпълнение по-малката част 20 на тръбния конвейер е с диаметър 10.16 cm, докато поголямата част на тръбния конвейер е с диаметър 12.70 cm, така че се осигурява скорост на потока от тютюн 1.362 kg за всеки 5 s. Най-общо, тази конструкция на входа на тръбата намалява количеството използвана енергия за преместването на тютюна, като в същото време се постига и относително висока скорост н движение и се минимизира пада на налягането, т.е. разликата в налягането, използвано за придвижването на тютюна. От друга страна, по този начин се намалява уплътняването на тютюн по време на транспортирането му през тръбата, с което се подобрява плътността на порциите тютюн. Освен това, ако тютюнът с транспортира с относително ниска скорост при относително висок пад на наляганията, енергията на транспортния въздух може да пресова тютюна, което ще доведе до по-висока плътност на порциите тютюн и съответно ще се отрази на формирането с оразмерена плътност.

Действието на система за порции тютюн съгласно фиг.1 и фиг.З започва с доставянето на тютюна под налягане, осигурено от източника на подналягяне 12, към камерата за формиране на порции тютюн 10 на тютюневия вход 11 през входната стена 13. Приемната камера за тютюн 10 е ограничена вертикално от регулируемата преграда 17 и хоризонтално от опорната стена

15. Тютюнът се подава в камерата под действието на налягането, осигурено от източника на подналягане 12, във вид на поток, чиято посока е напречна спрямо опорната стена 15, така че се натрупва хоризонтално в камерата за оформяне на порциите тютюн 10. Позиционен чувствителен елемент (датчик) 22 определя достигането на предварително зададено количество тютюн в камерата за формиране на порции тютюн 10.

В друг вариант на изобретението датчикът 22 е позициониран така, че отчита кога тютюнът, натрупан хоризонтално пред опорната стена 15, е достигнал до предварително зададено разстояние от опорната стена 15. Тъй като горната, долната и страничните стени на камерата 10 са фиксирани, предварително зададеното разстояние определя обема на порцията тютюн. Възможно е да се използват всякакви конвенционални позиционни датчици 22, но в едно предпочитано изпълнение на изобретението са използвани един или повече оптични датчици, например детектор, изграден от източник на светлина и фотоклетка, разположени оптично съосно на срещуположните стени, или над и под, камерата 10, на предварително зададено разстояние.

В друг вариант е предвиден детектор за близост, във формата, например на капацитивен датчик, който е разположен на предварително определено място по стената и/или капака или дъното на камерата 10, който отчита достигането на предварително зададеното хоризонтално натрупване на тютюна пред опорната стена 15.

Алтернативно, или в допълнение към датчика 22, може да бъде използван и датчик за налягане, 23, който да отчита натрупването на предварително зададеното количество тютюн в камера 10. За предпочитане датчикът 23 е за налягане и отчита достигането на предварително зададена разлика между налягането над и под регулируемата преграда 17. С натрупването пред опорната стена 15, една увеличаваща се част от преградата 17 се покрива. Така разликата в налягането напречно на преградата 17 се увеличава, колкото повече се натрупва тютюна в камерата 10. Съответно разликата в налягането достига предварително зададено ниво, когато предварително зададеното количество тютюн се натрупва в камера 10.

Когато единият или двата датчика 22 и/или 23 покажат, че в камера 10 е формирана порция тютюн със зададената големина, се затваря пневматичният вентил 24, монтиран във вакуумната линия 12А, с което се преустановява подаването на тютюн в камерата 10. Затварящият камерата елемент 16, поддържан в затворена позиция по време на пълненето на камерата, се премества в позиция “отворено”, при което в дъното на камерата се образува отвор, през който се изпуска порцията тютюн формирана в камерата 10. Затварящият елемент 16 е изпълнен като плоскостен елемент 25, който се върти около точка на въртене 26, но могат да бъдат използвани и други конструкции, както ще стане очевидно.

Алтернативно, затварящият елемент 16 се задейства от изпълнителен механизъм 27 (фиг.2), който е свързан към управляващия блок 28, който от своя страна е свързан към управляващия блок 28, който от своя страна е свързан към единия или двата датчика 22 и/или 23 и към изпълнителния механизъм за задействане на пневматичния вентил 24. Една алтернатива на това изпълнение е ръчното задействане на затварящия елемент 16 и на вентила 24 по сигнали от единия или двата датчика 22 и/или 23. Изпълнителният механизъм 27, показан най-добре на фиг.З, задвижва затварящия камерата елемент 16 от позиция “затворено”, в която елементът 16 оформя дъното на камерата 10, както е показано в напречния разрез на фиг.4, до позиция “отворено”, която най-добре се вижда на фиг.1. В предпочитания вариант, в което изпълнителния механизъм 27 е свързан с датчиците 22 и/или 23 през управляващия блок 28, този управляващ блок може да бъде изграден от серия пневматични или електрически ключове, или може да бъде осъществен чрез микропроцесор, снабден с набор предварително зададени инструкции за задействане на изпълнителния механизъм 27 и вентила 24.

Под камерата за формиране на порциите тютюн 10 е разположен вертикален тръбопровод 30, който включва разпределителна зона 31, обособена между затварящия елемент 16 и уплътнителния елемент 32 на тръбопровода (фиг.2). Тръбопроводът 30 включва също и затварящ елемент 33, присъединен към дъното на тръбопровода. Уплътнителният елемент 32 на тръбопровода може да бъде много близък по конструкция до затварящия елемент 16 на камерата 10 и за предпочитане е плосък елемент, който се върти около точка на въртене 36 между позиция +затворено”, в която тръбопроводът е найобщо уплътнен, въпреки, че типично не е пневматично уплътнен, до позиция “отворено”, в която тръбопроводът е отворен. Затварящият елемент 33 с завърта в посока нагоре, за да осигури отвор или изход за порцията тютюн от долния край на вертикалния тръбопровод 30, и се завърти надолу, за да затвори долния край на тръбопровода. Предпочитано затварящият елемент на тръбопровода 33 изпълнява и функцията да уплътнява тютюна, излизащ от вертикалния тръбопровод. Както най-добре се вижда от фиг.1 и 4, затварящият елемент 33 на тръбопровода включва равна плоска повърхност 38, която се върти около точка на въртене 39. Уплътняващият елемент 32 на тръбопровода и затварящият елемент 33 на тръбопровода предпочитано се задействат от съответните изпълнителни механизми 40 и 41.

Уплътнителният елемент 32 на тръбопровода и затварящият елемент 33 на тръбопровода се задействат в зависимост един от друг. Уплътнителният елемент 32, когато е в позиция “затворено”, приема порцията тютюн, освободена от камера 10 и временно поддържа порцията тютюн в тръбопровода 30. По време на освобождението на порциите тютюн от камерата 10 през затварящият елемент за камерата 16, и за кратко време след това елемент 32 и елемент 33 на тръбопровода се задържат в позиция “затворено”, като по този начин се оформят двойни физически бариери, възпрепятстващи преминаването на разширяващо вещество нагоре към камерата 10. Впоследствие, когато затварящият елемент 16 на камерата се върне в позиция “затворено”, елемент 33 на тръбопровода се премества в позиция “отворено” и след това елемент 32 също се премества в позиция “отворено”, при което порцията тютюн, поддържана до този момент върху уплътнителния елемент 32, се изпуска във вертикалния тръбопровод 30. След това порцията тютюн пада извън вертикалния тръбопровод 30 през отворения в този момент затварящ елемент 33.

През отворите 42 се пропуска инертен газ, например азот, който покрива уплътнената част от вертикалния тръбопровод 30 между затварящия елемент 16 на камерата и уплътняващия елемент 32 на тръбопровода, когато двата елемента са затворени. Газообразният азот покрива разделителната зона и, тъй като се подава под налягане и е по-лек от пропана, той образува газова преграда в разделителната част на тръбопровода 30 срещу проникване на веществото за раздуване на тютюна, например като пропан, който може да навлезе в дъното на вертикалния тръбопровод 30, като по този начин се минимизира вероятността за изпускане на разширяващото вещество нагоре през вертикалния тръбопровод към камерата за формиране на порциите тютюн 10.

Управляващият блок 28 координира действието на затварящия елемент 16 на камерата, уплътнителния елемент 32 на тръбопровода и затварящия елемент 33 на тръбопровода така, че да се осигури подаването на тютюна през тръбопровода 30 и едновременно с това да се затвори разделителната зона. Това гарантира, че пропанът или друго разширяващо вещество няма да премине през вертикалния тръбопровод 30 в камерата за формиране на порциите тютюн 10 (поне без значително разреждане и покриване чрез инертния газ) и/или в източника на подналягане 12, докато порцията тютюн се подава през тръбопровода 30. Това се постига чрез координираното действие на трите елемента 16, 32 и 33.

По отношение на фиг.4, когато зададеното по обем или тегло количество тютюн 43 се натрупва пред опорната стена 15 на камерата 10 от датчика или датчиците 22 и/ или 23 се подава съответен сигнал към управляващия блок 28 (фиг.2), който спира подаването на тютюн в камерата 10 чрез затваряне на вентил 24. Целесъобразно е също управляващият блок 28 да провери, дали уплътняващият елемент 32 на тръбопровода е в позиция “затворено” и след това да задейства изпълнителния механизъм 27 за цикъла на отваряне, водещ затварящият елемент 16 на камерата до завъртане в посока надолу около точката на въртене 26. По този начин се дава възможност на порцията тютюн 43 да падне във вертикално ориентирания тръбопровод 30.

След това порцията тютюн 43 пада върху затворения уплътнителен елемент 32 на тръбопровода. После управляващият блок 28 задейства цикъла за затваряне на изпълнителния механизъм 27 за затваряне на камерата, който връща затварящия елемент 16 в позиция “затворено”. По такъв начин се херметизира разделителната зона между затварящия елемент 16 на камерата за формиране на порции и уплътнителния елемент 32 на тръбопровода. След като затварящият елемент 16 на камерата се върне в позиция “затворено”, управляващият блок 28 задейства отварянето на пневматичния вентил 24, По този начин започва отново пневматичното подаване на тютюн в камерата

10.

Докато в камерата 10 се формира нова порция тютюн и затварящият елемент 16 на камерата се поддържа в затворено състояние, управляващият блок 28 изпраща сигнал към изпълнителния механизъм 40 (фиг.З) за отваряне на затварящия тръбопровода елемент 32, като предизвиква завъртането му надолу около точката на въртене 36 и така позволява порцията тютюн да падне надолу и извън разделителната зона 31. Преди отварянето на уплътнителния елемент 32 на тръбопровода, управляващият блок 28 изпраща сигнал към изпълнителния механизъм 41 за отваряне на затварящия елемент 33 на тръбопровода, който причинява завъртане нагоре около точката на въртене 39 и по този начин се образува изходен отвор 45 в дъното на тръбопровода 30. Порцията тютюн 43, падаща от уплътнителния елемент 32 на тръбопровода, излиза от вертикалния тръбопровод 30 през отвора 45. След това уплътнителният елемент 32 и затварящият елемент 33 на тръбопровода се връщат в техните позиции “затворено”, след което се задейства нов цикъл на освобождаване на нова порция тютюн от камерата за формиране на порции тютюн 10.

Предимство на тази последователност на формиране и подаване на порциите тютюн е това, че тази специфична комбинация не само задържа разширяващото вещество за тютюна под вертикалния тръбопровод, но също така подобрява разпределението на тютюна и уеднаквява плътността на порцията. Когато под действие на гравитацията порцията тютюн падне през вертикалния тръбопровод и удари плоската повърхност на уплътняващия елемент 32 на тръбопровода, резултантните сили в порцията тютюн причиняват разпръскването й, повече или по-малко равномерно върху повърхността на уплътнителния елемент 32 на тръбопровода. Разпределението на тютюна в порцията допълнително се нормализира при последващото изпадане на порцията от разделителната зона 31 през отвора 45 на вертикалния тръбопровод и след това удара върху долната стена 46 на хоризонталния тръбопровод 47. В описаното изпълнение съгласуваното действие на различните етапи и устройства за формиране и транспортиране на порциите тютюн, включително действието на пневматичния конвейер, затварящия елемент на камерата, уплътнителния елемент на тръбопровода и затварящия елемент на тръбопровода са контекста на един обособен, обединен управляващ блок. Очевидно е обаче, че в изобретението могат да бъдат използвани различни и широко вариращи средства за управление. Например, координацията на отделните етапи на процеса и управлението на устройствата може да включва индивидуални управляващи елементи, като, по желание могат да бъдат използвани и координация с последващи или предшестващи операции или условия и/или механични управляващи устройства.

Под вертикалния тръбопровод 30 е разположена приемащата зона 44 за порцията тютюн на хоризонталния тръбопровод 47. Тръбопроводът 47 е определен чрез страничните стени 48, долната стена 46 и горната стена 49. Товарещият елемент 50, имащ вдлъбнат полуцилиндричен профил (найдобре илюстриран на фиг.4) е поместен в хоризонталния тръбопровод 47 за аксиално движение в тръбопровода 47, при което да придвижи порцията тютюн в приемащата зона 44, по дължината на долната стена 46 на хоризонталния тръбопровод. Товарещият елемент 50 е оперативно свързан чрез щангата към средство, създаващо възвратно-постъпателна сила, такова като хидравлично бутало или друго подобно средство, за циклично движение по път, между позициите на “пълно изваждане” и “пълно изтегляне”. В позицията “пълно изваждане” товарещият елемент 50 е позициониран нагоре по приемащата порцията тютюн зона 44. В позицията “пълно изтегляне” товарещият елемент 50 е позициониран в непосредствена близост до макарата 53 на устройството за импрегниране на тютюна, за зареждане на порцията тютюн върху макарата 53.

Отворът 45, който свързва вертикалния тръбопровод 30 с хоризонталния тръбопровод 47, за предпочитане се простира напречно през цялата ширина на хоризонталния тръбопровод 47 така, че порцията тютюн подадена към приемащата зона 44, се разпределя еднакво по ширината на тръбопровода 47. След като порцията тютюн се достави в приемащата зона 44, затварящият елемент 33 на тръбопровода се завърта до позиция “затворено”. Ако височината на порцията тютюн надхвърли тази на хоризонталния тръбопровод 47, затварящият елемент 33 притиска тази порция в пространството във вътрешността на хоризонталния тръбопровод 47 при движението си към позиция “затворено”.

В хоризонталния тръбопровод 47, между приемащата зона 44 и макарата 53, е поместена с възможност за изтегляне, газопропусклива преграда 54 под формата на множество успоредни, близко разположени зъбци 55. Зъбците 55 са разположени в множество отвори 56 (най-добре показани на фиг.6), преминаващи през горната стена 49 на хоризонталния тръбопровод 47 и монтирани за възвратно-постъпателно движение между позиция, в която са напълно изтеглени извън тръбопровода и бариерна позиция 57 вътре, разпрострени напречно през тръбопровода 47. Когато е в бариерната позиция, пропускливата преграда 54 възпрепятства движението на порцията тютюн напред по дължината на хоризонталния тръбопровод 47. Пропускливата преграда образува и уплътняваща повърхност, която взаимодейства с товарещия елемент 50, така че да осигури предварителното уплътняване на порцията тютюн при движението й по хоризонталния тръбопровод 47 под действие на товарещия елемент 50. Близко разположените зъбци 55, оформящи пропускливата преграда 54 в предпочитани варианти на изобретението, осигуряват преграда за порцията тютюн, като в същото време позволяват на въздушното налягане, създавано от движението на товарещия елемент 50, да излезе извън хоризонталния тръбопровод 47.

Както най-добре е изобразено на фиг.6, в хоризонталния тръбопровод 47 е предвидена нагревателна зона 63 нагоре по, и в съседство с пропускливата преграда 54. През горната стена 49 на хоризонталния тръбопровод 47 са оформени множество отвори 68 за впръскване на пара в нагревателната зона 63. Тези отвори дават възможност парата, означена общо със стрелката 70, да бъде впръскана в нагревателната зона за бързо нагряване и овлажняване на порцията тютюн 43, докато тя се намира в нагревателната зона 63 и за предпочитане се поддържа в пресовано състояние между товарещия елемент 50 и зъбците 55. Всеки от отворите за пара 68 е свързан с парен колектор 69, разположен над зоната за нагряване на тютюна, чрез пробка 71 за задържане на кондензата, включваща надлъжен канал 72. Както е видно от фиг.6, пробката 71 за задържане на кондензата и нейният надлъжен канал 72 се простират нагоре над долната повърхност 73 на колектора за пара 69. Така парата има възможност да премине през блокиращата кондензата пробка 71, като в същото време се възпрепятства навлизането в нагревателната зона 63 на какъвто и да е течен кондензат, отложен върху долната повърхност 73 на парния колектор 69. За предпочитане е също така стените на парния колектор 69 да са оформени така, че да предотвратяват преминаването на кондензат през отворите за пара. Както се вижда на фиг.6, колекторът се простира под формата на купол над нагревателната зона, така че всякакъв кондензат, образувал се по стените на колектора, се стича по куполообразната стена и не капе върху отворените канали на пробките 71 за задържане на кондензат.

Използването на пара за нагряване на порциите тютюн в нагревателната зона 63 е особено целесъобразно, тъй като топлината може да бъде предадена към порцията тютюн за от няколко s, а дори и за по-малко. Това се отнася по-конкретно до случая, когато порцията тютюн се поддържа в пресовано състояние в относително малка зона за нагряване. В същото време нивото на влажността на тютюна може да бъде увеличено чрез парата в добавено количество влага до около 2 до 4 тегл.%. Температурата на впръскваната пара е достатъчна, за да се нагрее тютюнът над температурата на околната среда, за предпочитане над 65,5°С, по-предпочитано над 79,9°С, т.е. до температура от 65,5°С до около 93,4°С.

Тъй като с различните процеси на раздуване, използвани в изобретението, може лесно да се раздува тютюн с различна и променлива плътност, както и порции тютюн с различна големина, може да бъде целесъобразно да се променя размера на нагревателната зона и/или скоростта, с която се подава топлина към нагревателната зона на база единица обем (взета на база обема на нагревателната зона). Това може да бъде осъществено във вариант на изобретението, чрез използване на множество отвори за впръскване на пара 68, разпределени във вид на решетка и конструирани така, че селективно да могат да се покриват чрез преграда от вида на блокиращата запушалка 74, показана на фиг.5. Блокиращите запушалки 74 са предвидени за възпрепятстване влизането на парата през предварително избрана част от отворите 68. Това позволява подаването на по-малко пара и/или топлина към порцията тютюн с по-малка плътност или обем. Фиг.5 представлява поглед отгоре на една предпочитана конфигурация на отворите за пара върху горната стена на нагревателната зона 63. Както е показано на фиг.5, няколко от отворите за пара съдържат блокиращи запушалки 74, докато другите съдържат пробки 71 за задържане на кондензат. Независимо, че на фиг.5 е изобразена конфигурация на отворите тип решетка и са илюстрирани индивидуални блокиращи запушалки 74 е възможно да се използват множество други конфигурации на отворите и различни приспособления за селективно блокиране или отделно подаване на парата към избрани единични отвори или група отвори.

Отворите за пара 68 могат да имат различни диаметри, но е за предпочитане да са с предварително определен размер, така че да се регулира скоростта и количеството на импрегниращата пара. В предпочитано изпълнение се използва влажна пара под ниско налягане, например 103,5 kN/m², а отворите са разположени така, че да пропускат влажната пара с достатъчна скорост, за да се получи бързо увеличаване на температурата на тютюна между около 51,5°С и 93,4°С, както бе описано по-горе. В определени ситуации, при които не се изисква максимално раздуване на тютюна, порциите могат да не се нуждаят от допълнително овлажняване или нагряване. В такива случаи етапът на обработване с пара на тютюна може да бъде елиминиран.

Целесъобразно е стените на хоризонталния тръбопровод да се нагряват посредством нагревателни елементи 82, най-добре показани на фиг.1, за да се предотврати образуването на кондензат в или около порцията тютюн. За да се постигне равномерно раздуване на тютюна до желано високо ниво, влагата, добавена към него, се разпръсква относително равномерно в обема на порцията тютюн. Счита се обаче, че течният кондензат се абсорбира и концентрира в малки участъци от тютюна, поради което за предпочитане е да се избягва контактуването на тютюна с течен кондензат.

За предпочитане е хоризонталният тръбопровод 47 да има правоъгълно напречно сечение и да е изработен от материал, като например уякчен алуминий, който може да издържи на износването, свързано с повтарящото се хоризонтално движение на товарещия елемент 50. Страничните стени 48 на хоризонталния тръбопровод 47 са осигурени с износоустойчива повърхност 84 от материал, създаващ повърхност, по която може лесно да се движи товарещият елемент 50, без износване на по-скъпата и предизвикваща триене повърхност на хоризонталния тръбопровод. В предпочитан вариант на изобретението повърхността 84 е оформена от втвърдена пластмаса, за да се осигури смазване между вътрешните стени на хоризонталния тръбопровод и външната повърхност на товарещия елемент и да се предотврати деформирането и заклинването на товарещия елемент. Примерни материали, използвани за оформянето на износоустойчивата повърхност 84 включват полиетеретеркетон (polyethereiherketone) (PEEK), който може да се достави от ICI Americas, Inc. и RTP Co.

При работа товарещият елемент 50 се движи в посока към макарата 53 при затварянето на уплътняващия елемент 33, като придвижва порцията тютюн аксиално по хоризонталния тръбопровод 47. Зъбците 55 са преместени в бариерна позиция 57 в тръбопровода 47, преди или по време на началното движение на товарещия елемент 50. Движението на товарещия елемент 50 се спира временно, когато той достигне до предварително зададена позиция за предварително уплътняване в, или в близост до, нагревателната зона, която позиция е разположена на определено надлъжно разстояние нагоре от зъбците 55. Позицията за предварително уплътняване може да бъде променяна при промяна на порциите тютюн, като се определя в зависимост от обема, плътността и структурата на порцията. Целесъобразно е позицията за предварително уплътняване да е достатъчно близко до зъбците 55, така че порцията тютюн да заема целия обем между товарещия елемент и зъбците. Предимство е, че тютюнът или поне част от него може да бъде притиснат до помалко количество, например 10-50 обемни %, към зъбците 55. Докато порцията тютюн се поддържа в пресовано състояние към зъбците 55, парата 70 се впръсква в порцията тютюн 43 за време, достатъчно да се нагрее тютюна.

След това зъбците 55 се изтеглят извън хоризонталния тръбопровод 47 и товарещият елемент 50 се придвижва още веднъж аксиално по тръбопровода, докато достигне неговата напълно изтеглена позиция в близост до макарата 53. Полуцилиндричният елемент 50 представлява в неговата напълно изтеглена позиция част от корпуса около свързващата щанга на макарата 53, така че пресованият тютюн се задържа върху свързващата щанга на макарата по време на неговото придвижване към импрегниращата зона. По този начин макарата се зарежда с нагрят овлажнен тютюн в позицията за зареждане, както е илюстрирано на фиг.6.

За предпочитане е движението на товарещия елемент, вмъкването и изваждането на зъбците и подаването на пара в колектора да бъдат координирани и управлявани от управляващ блок, съдържащ предварително зададен набор от инструкции за реализиране на описания по-горе процес. За тази цел могат да бъдат използвани различни и широк аспект от средства и начини на управление, както вече бе доказано.

Изобретението е разкрито в значителни подробности с позоваване на предпочитаните изпълнения. Но могат да бъдат направени много промени, вариации и модификации, без отдалечаване от духа и обхвата на изобретението, както е разкрито в описанието и приложените претенции.

Claims (34)

1. Патентни претенции

   1. Устройство за формиране на порции тютюн от система за обработка на тютюн, съдържащо:

   - камера за формиране на порция тютюн, определена частично чрез по същество вертикална входна стена и по същество вертикална, хоризонтално отместена опорна стена;

   - вход, свързан с входната стена за пневматично доставяне на тютюн в камерата, който е разположен така, че да подава тютюна в направление, напречно на опорната стена;

   - конвейер за доставяне на тютюна към входа, осигуряващ натрупване на тютюна срещу опорната стена;

   - регулируема преграда, разположена в камерата и осигуряваща горна бариера за тютюна, подаван пневматично през входа;

   - при което регулируемата преграда е монтирана подвижно между поне две вертикални позиции за променяне обема на камерата за формиране на порцията тютюн;

   - чувствителен елемент, оперативно свързан с камерата, за определяне натрупването хоризонтално пред опорната стена, на предварително определено количество тютюн.
2. 2. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че чувствителният елемент е оптичен датчик.
3. 3. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че датчикът е монтиран за определяне разликата в налягането над и под споменатата преграда.
4. 4. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че чувствителният елемент е елемент за близост.
5. 5. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че чувствителният елемент е капацитивен датчик.
6. 6. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че конвейерът е пневматичен конвейер.
7. 7. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че допълнително включва позициониращ регулатор, свързан с преградата, за изменение на вертикалната позиция на преградата.
8. 8. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 7, характеризиращо се с това, че допълнително включва управляващ блок, свързан с позициониращия регулатор за задвижване на регулатора съгласно предварително определен набор от инструкции.
9. 9. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че входната тръба включва първи участък, свързан с входа и втори участък, разположен до подаването на тютюна, при което диаметърът на втория участък е по-голям от диаметъра на първия участък.
10. 10. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че камерата допълнително е по същество дефинирана от затварящ елемент на камерата, монтиран за движение между първа позиция, в която затварящият елемент формира поне част от дъното на камерата, и втора позиция, определяща изход за освобождаване на тютюна от камерата.
11. 11. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 10, характеризиращо се с това, че затварящият елемент в неговата затворена позиция формира съществено уплътнение за газа.
12. 12. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 10, характеризиращо се с това, че допълнително включва изпълнителен механизъм за задвижване на затварящия елемент на камерата между споменатите първа и втора позиции.
13. 13. Устройство за формиране на порции тютюн съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че допълнително включва:

    - управляващ блок, оперативно свързан с чувствителния елемент и изпълнителния механизъм;

    - в което управляващият блок включва набор от инструкции за работата на изпълнителния механизъм на затварящия елемент, в отговор на информацията от чувствителния елемент.
14. 14. Устройство за раздуване на тютюн обработван на порции, включващо:

    - камера за формиране на порция тютюн;

    хоризонтално простиращ се тръбопровод, определен от странични стени и горна и долна стена, който тръбопровод има първа част в оперативна връзка с камерата за формиране на порции, за периодично приемане на индивидуалните порции тютюн от камерата;

    - пропусклива преграда оперативно свързана с тръбопровода и монтирана за движение между извадена позиция извън тръбопровода и бариерна позиция вътре, простираща се напречно през тръбопровода при местоположение между споменатата първа позиция и втори край на тръбопровода;

    - товарещ елемент, монтиран за придвижване на индивидуалните порции тютюн по дължина, аксиално, по съседни първа и втора пътеки в хоризонталния тръбопровод, срещу неговия втори край;

    - като първата пътека се простира между първата част на тръбопровода и предварително определена позиция за предварително уплътняване, надлъжно отместена от бариерната позиция, при което разстоянието между позицията за предварително уплътняване и бариерната позиция определя зона за предварително уплътняване;

    - а споменатата втора пътека се простира от позицията за предварително уплътняване до позиция, съседна на втория край на тръбопровода;

    - поне един отвор през стена на тръбопровода в зоната за предварително уплътняване, осъществяващ връзка с източник на пара за нагряването на тютюна в зоната за предварително уплътняване.
15. 15. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 14, характеризиращо се с това, че допълнително съдържа вертикално ориентиран тръбопровод, осъществяващ връзка между първата част на хоризонталния тръбопровод и камерата за формиране на порции;

    - споменатият вертикално ориентиран тръбопровод включва зона за разделяне, определена посредством поне два затварящи елемента, всеки монтиран за движение между отворена позиция и затворена позиция;

    - източник на инертен газ за пропускане на инертен газ във вертикално ориентирания тръбопровод при местоположение между затварящите елементи;

    - при което затварящите елементи и източникът на инертен газ съвместно осигуряват газова преграда в зоната за разделяне на вертикално ориентирания тръбопровод, като затварящите елементи са в техните затворени позиции.
16. 16. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 14, характеризиращо се с това, че пропускливата преграда е оперативно свързана към изпълнителен механизъм монтиран за изваждане на преградата от бариерната позиция.
17. 17. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 16, характеризиращо се с това, че допълнително съдържа управляващ блок, свързан с изпълнителния механизъм за пропускливата преграда и включващ предварително определен набор от инструкции за изваждане на преградата от бариерната позиция.
18. 18. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 14, характеризиращо се с това, че допълнително съдържа нагревател присъединен към страничните стени на зоната за предварително уплътняване, за нагряване на страничните стени.
19. 19. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 14, характеризиращо се с това, че нагревателят е оразмерен за поддържане на температура на страничните стени над около 93,4°С.
20. 20. Устройство за раздуване на тютюн, обработван на порции, характеризиращо се с това, че включва:

    - камера за формиране на порции тютюн, определена частично чрез по същество вертикална входна стена и по същество вертикална, хоризонтално отместена опорна стена;

    - вход, свързан с входната стена за осигуряване на тютюна в камерата, и разположен така, че да доставя тютюна в направление, напречно на опорната стена;

    - конвейер за подаване на тютюна към входа, осигуряващ натрупване на тютюна срещу опорната стена;

    - вертикално ориентиран тръбопровод, разположен под камерата за формиране на порции;

    - хоризонтално разпростряна зона за предварително уплътняване, разположена при местоположение под вертикално ориентирания тръбопровод, за приемане на тютюна от тръбопровода;

    - нагревателна зона, свързана със зоната за предварително уплътняване, по същество дефинирана от странични стени и горна и долна стени;

    - товарещ елемент, свързан със зоната за предварително уплътняване, за напречно движение на тютюна в зоната за предварително уплътняване и нагревателната зона; и

    - отвори за пара, разположени по горната стена на нагревателната зона за импрегниране на тютюна с пара.
21. 21. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 20, характеризиращо се с това, че отворите за пара са с предварително определен размер и брой за контролиране на количеството и скоростта на парата.
22. 22. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 20, характеризиращо се с това, че има парен колектор, простиращ се над нагревателната камера и обгръщащ отворите за пара в горната стена на нагревателната зона.
23. 23. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 20, характеризиращо се с това, че съдържа поне един избираемо затварящ се отвор за пара.
24. 24. Устройство за раздуване на тютюн съгласно претенция 20, характеризиращо се с това, че съдържа поне една пробка за блокиране на кондензат, оформена така, че да бъде вмъквана в отвора за пара, който съдържа проход, позволяващ на парата да навлиза в нагревателната зона.
25. 25. Метод за раздуване на тютюн, характеризиращ се с това, че включва етапите на:

    - формиране на порция тютюн с предварително определено количество тютюн, имащо съдържание на влага над 12 тегл.%;

    - разполагане на порцията овлажнен тютюн в непосредствена близост със зона за импрегниране;

    - подлагане на разположената порция овлажнен тютюн, на контакт с пара за съществено увеличаване на температурата на порцията тютюн;

    - натоварване на пропарената порция тютюн в зоната за импрегниране; и

    - импрегниране на порцията тютюн с разширяващо средство.
26. 26. Метод съгласно претенция 25, характеризиращ се с това, че допълнително включва етапите на:

    - пневматично доставяне на тютюна към камерата за формиране на порция, включваща поне една крайна стена и затварящ елемент на камерата;

    - формиране в камерата на непрекъснат слой тютюн, простиращ се хоризонтално от крайната стена;

    - определяне кога слоят тютюн достига предварително определено хоризонтално разстояние от крайната стена;

    - отваряне на затварящия елемент на камерата за освобождаване на тютюна от споменатата камера.
27. 27. Метод съгласно претенция 25, характеризиращ се с това, че парата е със скорост и количество, достатъчни да повишат и поддържат температурата на порцията тютюн до поне 93,4°С.
28. 28. Метод съгласно претенция 26, характеризиращ се с това, че допълнително включва етапите на:

    - освобождаване на тютюна от камерата във вертикално ориентиран тръбопровод, разположен под камерата, при което тръбопроводът включва зона за разделяне, определена от затварящия елемент на камерата и уплътняващ елемент на тръбопровода;

    - поддържане на уплътняващия елемент на тръбопровода в затворено положение, докато затварящият елемент на камерата е отворен;

    - задържане на освободения тютюн на повърхността на уплътняващия елемент на тръбопровода;

    - затваряне на затварящия елемент на камерата;

    - отваряне на уплътняващия елемент на тръбопровода за освобождаване на порцията тютюн.
29. 29. Метод съгласно претенция 28, характеризиращ се с това, че допълнително включва етап на предварително уплътняване на освободената порция тютюн.
30. 30. Метод съгласно претенция 29, характеризиращ се с това, че допълнително включва етапите на:

    - осигуряване на подвижен товарещ елемент;

    - придвижване на товарещия елемент срещу порцията тютюн;

    - избутване на тютюна срещу опорна повърхност за осигуряване на предварително уплътняване на порцията.
31. 31. Метод съгласно претенция 30, характеризиращ се с това, че опорната повърхност се премества, за да позволи на товарещия елемент допълнително да избута порцията тютюн.
32. 32. Метод съгласно претенция 29, характеризиращ се с това, че допълнително включва етапите на пропарване на порцията тютюн.
33. 33. Метод съгласно претенция 32, характеризиращ се с това, че допълнително включва етапите на осигуряване на нагревателна зона, включваща странични стени и горна и долна стени; и

    - нагряване на стените до предварително определена температура.
34. 34. Метод съгласно претенция 32, характеризиращ се с това, че допълнително включва етапите на:

    - натоварване на пропарения тютюн на макара, монтирана за възвратно-постъпателно движение;

    - подлагане тютюна на контакт с разширяващо средство.