BRPI0718837A2

BRPI0718837A2 - Dispositivo e método para o retalhamento de tabaco

Info

Publication number: BRPI0718837A2
Application number: BRPI0718837-4A
Authority: BR
Inventors: Dietmar Franke; Volker Kuhl; Gerald Schmekel
Original assignee: British Amrecian Tobacco Germany Gmbh
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-08-19
Publication date: 2014-02-04
Also published as: CN101547616B; CN101547616A; PL2099322T3; EP2099322B1; WO2008067859A1; RU2410992C1; US9173433B2; MY151657A; US20100139674A1; EP2099322A1; ATE527899T1; DE102006057290A1; DE102006057290B4; BRPI0718837B1

Description

"DISPOSITIVO E MÉTODO PARA O RETALHAMENTO DE TABACO" A invenção refere-se ao setor técnico do retalhamento de tabaco. Em particular, refere-se ao setor técnico da produção de material de tabaco triturado por meio de retalhamento, e mais especificamente, o material de nervura de tabaco é desfibrado usando a invenção de modo que um produto com propriedades particularmente vantajosas é obtido, o qual finalmente pode ser usado para a produção de artigos de fumar.

O retalhamento de materiais de tabaco provou ser vantajoso porque um produto de qualidade muito alta pode ser produzido a partir do material de partida, por exemplo, a partir de um material nervurado, e sua estrutura não fica muito longe daquela do tabaco cortado, em termos de qualidade. O retalhamento sob pressão é muito eficiente, possibilita uma alta produção de material e produz produtos únicos.

A DE 10 2004 059 388 revela um dispositivo de retalhamento de tabaco de acordo com o gênero, o qual tem uma câmara de pressão aquecível que, por sua vez, tem uma entrada de material de tabaco no lado de baixa pressão, uma saída de fenda de expansão de pressão no lado de pressão e um parafuso transportador montado em eixo para o transporte do material de tabaco da entrada para a saída. O eixo de parafuso transportador é montado no lado da entrada, estende-se até pouco antes da saída e está situado em uma maneira de suporte livre na câmara. Durante a operação normal, o parafuso transportador é relativamente bem centralizado com a ajuda do produto fluindo através da câmara de pressão. Em estados de operação nos quais não existe produto ou existe pouco produto na câmara de pressão, todavia, a extremidade que está situada livre do eixo de parafuso transportador assenta- se internamente sobre a câmara de carcaça de pressão, de modo que, por exemplo, na partida da instalação surgem ranhuras de entrada na carcaça e resulta um elevado desgaste no eixo no eixo.

O objetivo da invenção é superar as desvantagens acima mencionadas da arte anterior. Em particular, um dispositivo de retalhamento de tabaco e um método de retalhamento de tabaco devem ser propostos, os quais funcionam de forma ótima em todos os modos de operação.

Este objetivo é atingido por meio de um dispositivo de retalhamento de tabaco de acordo com a reivindicação 1 e um método de acordo com a reivindicação 12. As reivindicações dependentes definem formas de realização preferidas da invenção.

De acordo com a invenção, no dispositivo, o eixo de parafuso transportador estende-se para mais adiante da saída e é ali montado novamente por meio de um contra-apoio. Em outras palavras, o eixo de parafuso transportador é centralizado ou instalado calmamente na região da saída, na medida em que é efetuado um apoio nos dois lados da câmara de pressão. A vantagem de prover mais que um apoio desta maneira é que é garantida a estabilidade da posição de eixo, incluindo a região de saída, e, mais precisamente, em todos os modos de operação; isto reduz o desgaste e aumenta a vida útil de serviço e confiabilidade. Surpreendentemente, todavia, outras vantagens são também obtidas, as quais têm diretamente a ver com a produção. Por exemplo, foi demonstrado em experimentos que os dispositivos propostos pela invenção tornam possível atingir taxas de vazão de material muito mais altas que é o caso com a arte anterior usando saídas de fenda de expansão idênticas. Isto será explicado em maior detalhe abaixo.

O mencionado contra-apoio pode, de acordo com a invenção, ser fixado com relação à câmara de pressão, e, como um resultado, o eixo pode também ser centralizado em relação à câmara de pressão pelo contra- apoio, e em particular em relação à saída, que é montada na câmara de pressão de modo a ser estacionária, isto é, precisamente no ponto mais crucial. Em uma variante de realização, o contra-apoio é disposto em um cabeçote de saída que se segue à câmara de pressão e é fixado em sua extremidade de saída. Uma forma de realização vantajosa, de acordo com a invenção, destaca-se pelo fato de que a saída de fenda é limitada por meio de uma primeira parte de saída que é fixada na câmara de pressão ou no cabeçote de saída, e uma segunda parte de saída que se assenta a prova de rotação sobre o eixo. Por meio desta concretização resultam novamente grandes vantagens, e ela pode ser considerada também como invenção separada ou finalidade da invenção separada. Os dispositivos de acordo com o estado da técnica têm, mais precisamente, dois eixos separados, um para o parafuso transportador e um para uma parte da saída de fenda, porque estes dois elementos não se assentam sobre um eixo em comum. Em vista do fato de que tolerâncias de fabricação existem, estes dois eixos não são atualmente orientados com respeito um ao outro e isto causa desgaste elevado da ferramenta, portanto das partes de saída, se as distâncias entre fendas forem curtas. Todavia, se, como é o caso com base no aspecto da invenção descrito acima, a segunda parte de saída à prova de rotação se assentar sobre o eixo de parafuso transportador, a orientação centralizada da segunda parte de saída (parte da ferramenta) é atingida por definição (mesmo no caso de distâncias muito curtas entre fendas), tornando assim possível usar distâncias entre fenda menores.

A segunda parte de saída pode ser fixada em diferentes posições axiais do eixo para o ajuste do tamanho de fenda em diferentes posições axiais do eixo, ou, todavia, é selecionada uma outra forma de concretização alternativa em que a segunda parte de saída é capaz de deslizar axialmente para o ajuste do tamanho de fenda e é montada sobre o eixo por meio de mecanismos de deslocamento. A primeira parte de saída pode formar uma parte externa da saída de fenda, enquanto a segunda parte de saída forma uma parte interna da saída de fenda. Na configuração especial, a fenda da saída de fenda é uma fenda anular, especialmente uma fenda cônica, em que, em particular, a parte externa apresenta um cone interno e a parte interna um correspondente cone externo. A parte externa e parte interna se movimentam vantajosamente uma em relação à outra, e mais especialmente no caso da variante de realização proposta acima, é naturalmente a segunda parte de saída que se move porque ela gira em uníssono com o eixo.

De acordo com uma forma de realização da invenção, os tamanhos de fenda estão situados em uma região de 0,01 mm a 2 mm, em particular na região de 0,1 mm a 0,5 mm. Isto oferece a possibilidade de projetar as paredes de fenda de modo que elas apresentem asperezas ou perfilações, em particular perfilações com nervuras ou nervuras transversais, que preferivelmente são dispostas transversalmente à direção de movimento de parede de fenda e apresentam em particular uma profundidade de até 3 mm.

Com a presente invenção podem ser atingidos números de rotação de 0 a 600 min"1, quando o acionamento e apoio e contra-apoio do dispositivo (o eixo de parafuso transportador) são correspondentemente projetados.

No método para o retalhamento de tabaco de acordo com a invenção, o material de tabaco é introduzido no lado de baixa pressão de uma câmara de pressão e é expandido e descarregado no lado de pressão da câmara em uma saída de fenda, em que o material de tabaco é transportado da saída por meio de um parafuso transportador montado no eixo nas duas porções de extremidade, e o parafuso de transportador é operado em uma faixa de números de rotação de até 600 min'1.

A faixa de números de rotação do número de rotações de operação pode essencialmente começar em um dos seguintes valores: 50 min"1, 100 min"1, 150 min"1, 200 min"1, 250 min"1. Ela pode ainda terminar essencialmente em um dos seguintes valores: 300 min"1, 350 min"1, 450 min"1, 500 min"1, 550 min"1. Valores intermediários são possíveis; a seleção depende do respectivo presente dispositivo e dos desejados parâmetros de entrada e saída. Nas respectivas formas de realização, o método proposto de acordo com a invenção é essencialmente operado com essencialmente pelo menos um dos seguintes parâmetros:

- umidade inicial do material de tabaco: 6% - 30%, especialmente 9 - 12%;

- pressão na câmara: 5-120 bar; especialmente 40 - 80 bar;

- temperatura de câmara: 90 - 180°; especialmente 130°C -

150° C;

- umidade final do material de tabaco: 8% - 25%; especialmente 13% - 16%.

A invenção será explicada em maior detalhe abaixo com referência às formas realização. Todas as características descritas podem ser usadas tanto individualmente quanto em qualquer combinação prática. Os desenhos anexos mostram: a figura 1 é um corte longitudinal através de um dispositivo de

retalhamento de tabaco de acordo com a invenção; e

a figura 2 é um diagrama plota pressão uma função de taxa de produtividade para o dispositivo de acordo com a invenção e um dispositivo de acordo com o estado da técnica. Na forma de realização representada na figura 1, um parafuso

transportador 1, assentado sobre eixo 19, é acomodado em um tubo 3 que serve como câmara de pressão. O parafuso transportador Ieo eixo 19 podem ser partes integrantes de uma peça integral que diferem somente em termos de sua função; todavia, eles podem ser feitos ou compostos de várias peças ou partes. Através da entrada 5, material de tabaco pode ser introduzido no tubo 3, e por meio da rotação do parafuso transportador 1, o material de tabaco é transportado contra a ferramenta 7, a qual é instalada na saída do tubo. A ferramenta 7 abrange um cone interno 11 (parte externa ou primeira parte de saída), isto é, um cone oco. A segunda parte de saída ou também a parte interna é formada por meio do cone 9, e este cone 9 é disposto à prova de rotação sobre o eixo 19. Uma saída de fenda surge entre a parede que se adelgaça do cone 9 e a parede interna do cone interno 11.

O cone interno 11 da ferramenta 7 é fixado em um cabeçote de saída 13, o qual apresenta, da mesma maneira que a carcaça de transmissão 15, mancais 17 que servem como contra-apoio, como proposto pela presente invenção. Os mancais da carcaça de transmissão 15 portam o número de referência 16. O contra-apoio 17 suporta o eixo em comum 19, o qual suporta o parafuso transportador 1 e também o cone 9.

Na configuração representada do dispositivo, a ferramenta 7 tem uma fenda ajustável, a qual, todavia, é fixada antes do início de produção, talvez por meio de uma fixação do em um determinado local fixo do eixo 19 por meios convencionais. Uma tal concretização é então vantajosa quando os parâmetros de operação são exatamente conhecidos e foram verificados e testados e não são necessários para alterar a largura de fenda durante a produção.

Todavia, no escopo da presente invenção é também possível montar de forma fixável deslocavelmente o cone 9 sobre o eixo 19, e, mais precisamente, de tal maneira que a largura de fenda pode ser variada seletivamente durante a produção. Para esta finalidade, por exemplo, um assento deslizante bem como uma transmissão de força por cilindro hidráulico podem ser selecionados, ou contra um segundo cilindro hidráulico ou contra um suporte de mola.

Nos dois casos, todavia, o eixo 19 e, assim, o parafuso transportador Ieo cone 9 são muito eficientemente centralizados por meio do contra-apoio 17, reduzindo ou prevenindo assim amplamente o desgaste, como proposto pela invenção.

Surpreendentemente, foi verificado durante os testes experimentais com os dispositivos propostos pela invenção que maiores taxas de produtividade poderiam ser atingidas usando geometrias de cone idênticas.

Isto pode ser explicado como segue: quanto maior for a velocidade de rotação do cone 9, tanto menor é a queda de pressão. Em uma velocidade de rotação mais alta, a pressão dinâmica sobre o cone 9 se eleva, reduzindo assim um entupimento por material de tabaco nas cristas. Neste caso, a seção transversal livre efetiva é maior que ela é se o cone 9 estiver girando a uma menor velocidade de rotação do cone 9.

Um melhor retalhamento é uma outra possibilidade de explicação. Por conseguinte, a viscosidade do material de tabaco transportado e desfibrado é aumentada no ponto decisivo, mais precisamente o interstício ou fenda anular, melhorando assim a produtividade.

Em adição, torques reduzidos durante o retalhamento significam menos consumo de energia e são benéficos para a ferramenta. A velocidade de rotação nos dispositivos de acordo com o estado da técnica é limitada a valores menores na faixa de aproximadamente 50 min"1. O dispositivo proposto pela invenção com o eixo montado em mais que um ponto permite atingir velocidades de rotação de até 300 min"1, em particular até mesmo de até 600 min"1, sem qualquer aumento perceptível em desgaste.

Um significante aumento na taxa de produtividade do material pode ser esperado se for usado o dispositivo otimizado proposto pela invenção, como ilustrado na figura 2. Ali são registrados os cursos da produtividade de material com relação à pressão necessária para sistemas com um eixo montado em mais que um ponto (linhas tracejadas) e sistemas com um eixo montado em uma extremidade com base na arte anterior (linha sólida). Com os parâmetros de vez idênticos, mas a uma velocidade elevada, um desempenho máximo do dispositivo de cerca de uma produtividade de 225 kg/h foi atingido com base na invenção em comparação com aproximadamente 150 kg/h com base na arte anterior. Outro aspecto positivo é que as pressões mecânicas necessárias são também significantemente mais baixas.

Claims

1. Dispositivo para o retalhamento de tabaco com uma câmara de pressão (3) que apresenta uma entrada de material de tabaco (5) na extremidade de baixa pressão, uma saída de fenda de expansão de pressão na extremidade de pressão e um parafuso transportador montado em eixo (1) para o transporte do material de tabaco da entrada para a saída, em que o eixo de parafuso transportador (19) é montado na extremidade da entrada, caracterizado pelo fato de que o eixo (19) se estende ainda mais para além da saída e ali suportado novamente por meio de um contra-apoio (17).

2. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de pressão pode ser aquecida.

3. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o contra-apoio (17) é fixo com relação à câmara de pressão (3).

4. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o contra-apoio (17) é disposto em um cabeçote de saída (13) que se segue à câmara de pressão (3) e é fixado em sua extremidade de descarga.

5. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a saída de fenda é limitada por meio de uma primeira parte de saída (11) que é fixada na câmara de pressão ou no cabeçote de saída, e uma segunda parte de saída (9) que se assenta a prova de rotação sobre o eixo (19).

6. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a segunda parte de saída (9) pode ser fixada no eixo (19) para o ajuste do tamanho de fenda em diferentes posições axiais.

7. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a segunda parte de saída (9) é montada deslocável axialmente para o ajuste do tamanho de fenda e fixada sobre o eixo por meio de mecanismos de deslocamento.

8. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de saída forma uma parte externa (11) e a segunda parte de saída forma uma parte interna (9) da saída de fenda.

9. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a fenda é uma fenda anular, especialmente uma fenda cônica, sendo que em particular a parte externa (11) apresenta um cone interno e a parte interna apresenta um correspondente cone externo.

10. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o tamanho de fenda está situado em uma região de 0,01 mm a 2 mm, em particular na região de 0,1 mm a 0,5 mm.

11. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as paredes de fenda apresentam asperezas ou perfilações, em particular perfilações com nervuras ou nervuras transversais, que são dispostas preferivelmente transversalmente à direção de movimento de parede de fenda e apresentam em particular uma profundidade de até 2-3 mm.

12. Dispositivo para o retalhamento de tabaco de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que acionamento e apoio e contra-apoio do dispositivo são projetados para números de rotação de0 a 600 min"1.

13. Método para o retalhamento de tabaco, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco é introduzido no lado de baixa pressão de uma câmara de pressão e é expandido e descarregado no lado de pressão da câmara em uma saída de fenda, em que o material de tabaco é transportado da entrada para a saída por meio de um parafuso transportador montado no eixo em duas seções de extremidade, e em que o parafuso transportador é acionado em uma faixa de números de rotação de até 600 min"1.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a faixa de número de rotações do número de rotações de operação essencialmente começa em um dos seguintes valores: 50 min"1, 100 min"1, 150 min"1, 200 min"1, 250 min"1.

15. Método de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a faixa de número de rotações do número de rotações de operação essencialmente termina em um dos seguintes valores: 300 min"1, 350 min"1, 450 min"1, 500 min"1, 550 min"1.

16. Método de acordo com uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que é operado com essencialmente pelo menos um dos seguintes parâmetros: - umidade inicial do material de tabaco: 6% - 30%, especialmente 9 - 12%; - pressão na câmara: 5-120 bar; especialmente 40 - 80 bar; - temperatura de câmara: 90 - 180°; especialmente 130°C - 150° C; - umidade final do material de tabaco: 8% - 25%; especialmente 13% - 16%.