Verfahren zum Durchfeuchten von Tabak, Wollsachen, Gewebestücken und dergleichen. Es ist bekannt, dass Tabak bei gewissen Bearbeitungsvorgängen, beispielsweise beim Zerkleinern in Schneidemaschinen, einen be stimmten, insbesondere erhöhten Feuchtig keitsgehalt haben muss. Da die Tabakblätter im angelieferten Zustand gewöhnlich nicht eine ausreichende Feuchtigkeit besitzen, wer den sie vor der Behandlung künstlich durch feuchtet, indem sie beispielsweise mit feuch ter Luft in Berührung gebracht werden.
Schwierigkeiten bereitet bei dieser Durch- feuchtung des Tabaks die Erzielung eines gleichmässigen Feuchtigkeitsgrades in allen behandelten Tabakblättern, sowie in allen Teilen eines jeden Blattes.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfah ren zum Erzielen einer gleichmässigen Durch feuchtung von \iabak, Wollsachen, Gewebe stücken und dergl., wobei das zu durchf euch tenda Material, z. B. Tabak, der Einwirkung eines elektrischenWechselfeldes mit einer Fre quenz von über 8.108 Hertz ausgesetzt wird. Als sehr vorteilhaft haben sich Frequenzen des Feldes erwiesen, die den Wellenlängen von 5 bis 50 m entsprechen. Gegebenenfalls kann der Tabak ausser dieser Behandlung noch zusätzlich eine Anfeuchtung erfahren. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfah rens.
Nachfolgend sollen verschiedene Ausfüh rungsbeispiele des Verfahrens nach der Er findung für die Tabakbehandlung, sowie die Auswirkungen desselben erläutert werden.
Tabak wird von den verarbeitenden Be trieben gewöhnlich in Ballenform bezogen. In einem solchen Ballen sind die einzelnen Tabakblätter flach aufeinander geschichtet und meist von einer Sacktuchhülle umgeben. Die Tabakblätter eines solchen Ballens sind zwar schon ziemlich trocken, doch enthalten sie stets noch eine gewisse Feuchtigkeit. Die Feuchtigkeit ist aber nicht gleichmässig auf die gesamte Masse des Blattes verteilt, son- dern es bestehen im Innern des Blattes zahl reiche Feuchtigkeitszentren, z.
B. im Zellen innern, während die übrigen Teile, z. B. die Zellwände, des Blattes bereits ausgetrocknet und mit Luft angefüllt sind.
Wird nun ein solches Tabakblatt einem elektrischen Hochfrequenzfeld ausgesetzt, so ändert sich der Zustand des Tabakblattes sehr schnell, indem das Blatt nunmehr ausser ordentlich gleichmässig von der Feuchtigkeit durchdrungen ist. Praktische Versuche haben dies bestätigt.
Diesen Vorgang kann man sich etwa fol gendermassen erklären: Durch die Einwir kung des Hochfrequenzfeldes werden alle im Feld befindlichen Massen erwärmt. Die Er wärmung ist hierbei umso grösser, je grösser die dielektrischen Verluste der Masse sind. Da nun die in dem Tabakblatt enthaltenen feuchten Stellen sehr starke Verluste haben, so werden diese besonders stark erwärmt. und zwar so sehr, dass das Wasser herausgepresst wird bezw. verdampft. Der expandierende Dampf wird aus den Zellen des Blattes her aus- und in die bisher von Luft angefüllten Blattzellen hineingedrängt.
Somit wird die in dem Blatt enthaltene Feuchtigkeit, die ur sprünglich in einzelnen Zellen des Blattes konzentriert war, gleichmässig über die ge samte Masse des Blattes verteilt, das heisst also, es wird eine gleichmässige Durchfeuch- tung des Blattes erzielt.
Reicht die in dem Tabakblatt ursprüng lich vorhandene Feuchtigkeitsmenge nicht aus. um die für die Behandlung, beispiels weise für den Schneidevorgang erforderliche Mindestdurchfeuchtung zu erzielen, so kann ausser der Behandlung der Blätter im Hoch frequenzfeld noch zusätzlich eine Anfeuch tung der Blätter mittels beliebiger Befeuch- tungsvorrichtung stattfinden. Diese zu sätzliche Befeuchtung des Blattes ist jedoch nicht etwa der bisher üblichen Befeuchtung bekannter Art gleichzusetzen, sondern die Befeuchtung des Tabaks wird in Verbindung mit der Hochfrequenzbehandlung in Über raschender Weise noch wesentlich wirksamer,
sie wird also gewissermassen noch veredelt. Für die Durchführung der Befeuchtung in Verbindung mit der Hochfrequenzbehand- lung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei spielsweise können beide Behandlungsvor gänge bereits unmittelbar am Tabakballen selbst vorgenommen werden. Hierbei wird zweckmässig zuerst die Hochfrequenzbehand- lung vorgenommen und anschliessend die Be feuchtung z. B. dadurch bewirkt, dass feuch tigkeitsreiche Luft durch den Tabakballen hindurchgeführt wird.
Durch die Hochfre- quenzbehandlung wird dann zunächst in glei cher Weise, wie bereits erläutert, eine gleich mässige Verteilung der in den Tabakblättern stellenweise vorhandenen Feuchtigkeits mengen über die gesamte Masse eines jeden Tabakblattes erzielt.
Wird hierauf feuchte Luft durch den Tabakballen hindurch gepresst oder hindurchgesogen, so verteilt sich auch die durch die Luft zusätzlich ein geführte Feuchtigkeitsmenge vollkommen gleichmässig auf die gesamte Masse eines ,jeden Tabakblattes, wie auch auf die gesamte Masse des ganzen Tabakballens;
da sämtliche Blätter des Ballens bereits durch die Hoch frequenzbehandlung gleichmässig durchfeuch tet sind, so wird das Aufsaugen der zu sätzlichen Flüssigkeit infolge der Kapillar wirkung ganz ausserordentlich unterstützt. Würde man dagegen das Durchleiten der feuchten Luft ohne vorherige Hochfrequenz behandlung vornehmen, so kann ein unter stützendes Feuchtigkeitseindringen durch die Kapillarwirkung nicht eintreten, da die ur sprünglich in den Blättern vorhandene Feuchtigkeit nur unregelmässig auf die Masse der einzelnen Blätter verteilt ist.
Die Tabakblätter können auch einzeln be handelt werden. Hierbei wird zweckmässig folgendermassen verfahren: Die einzelnen Blätter des aufgelösten Tabakballens werden flach ausgebreitet und in diesem Zustand zu nächst etwas angefeuchtet. Vorteilhaft er folgt dieses Anfeuchten durch einen feinen Sprühregen. Werden die Tabakblätter hier auf dem Hochfrequenzfeld ausgesetzt, so tritt bei einer bestimmten Temperatur eine ähnliche Wirkung ein wie bei der Behandung des Tabakballens.
Die im Tabak bereits von vornherein vorhandene Feuchtigkeitsmenge verteilt sich zunächst gleichmässig, worauf die auf der Oberfläche des Blattes sitzenden feinen Wassertröpfchen des Sprühregens, so bald sie mit der im Blatt befindlichen Feuch tigkeit in Flüssigkeitsberührung kommen, plötzlich infolge der Kapillarwirkung in das Blatt hineingesogen werden. Auch auf diese Weise wird eine sehr gleichmässige Durch- feuchtung des Tabaks erzielt.
Es hat sich bei diesem Verfahren als vorteilhaft erwiesen, die zunächst in ausgebreitetem Zustand an gefeuchteten Blätter für die Hochfrequenz behandlung zu stapeln, wodurch eine noch bessere und schnellere Durchfeuchtung er zielt wird.
Zweckmässig ,:erfolgt die erläuterte Be handlung der einzelnen Tabakblätter am lau fenden Band. Die Tabakblätter werden hierbei auf einem Förderband ausgebreitet, von diesem durch einen Sprühregen hindurch geführt und dann der Hochfrequenzbehand- lung zugeleitet. Für die Ilochfrequenz- behandlung können die Blätter in Kästen ge stapelt werden. Sie können aber auch vor teilhaft durch eine Rohrleitung in dichtem Strom hindurchgeführt und beim Durch laufen dieser Rohrleitung mit Hochfrequenz behandelt werden.
Der zur Befeuchtung der Blätter dienende Sprühregen kann zweckmässig sowohl von oben, als auch von unten auf die Blätter zur Wirkung gebracht werden. Im letzteren Falle kann das Förderband aus einem Sieb oder dergleichen bestehen.
Die zur Behandlung von Tabakblättern erläuterten Ausführungsbeispiele des Ver fahrens nach der Erfindung können in glei cher Weise auch für Tabak in anderer Form Verwendung finden, beispielsweise für Schnittabak oder selbst für fertige Zigarren oder Zigaretten.
Das für die Hochfrequenzbehandlung die nende Feld kann entweder durch die beiden Belegungen eines Luftkondensators oder auch durch eine Spule gebildet werden, die aus einer mehr oder weniger grösseren Anzahl von Windungen besteht.
Die zur Erzeugung der Felder dienenden Einrichtungen, beispielsweise die Konden- satorbelegungen, werden zweckmässig so be messen, dass die zu behandelnden Tabak mengen vollkommen von dem Feld, insbeson dere von dessen homogenen Teil, umschlos sen werden. Gelegentlich kann. es aber auch von Vorteil sein, ein Hochfrequenzfeld ge ringen Ausmasses zu verwenden, wobei die Anordnung so getroffen wird, dass der Tabak betriebsmässig gegenüber dem elektrischen Feld eine Relativbewegung ausführen kann.
Bei der Behandlung des Tabaks in Gal lenform kann beispielsweise die Einrichtung zur Hochfrequenzbehandlung mit der Saug einrichtung für die feuchtigkeitsreiche Luft baulich vereinigt werden. Zweckmässig wird der Ballen derart über einer Durchsaug- öffnung aufgestellt, dass die parallel zuein ander geschichteten Blätter lotrecht stehen.
Da die Kondensatorbelegungen zweckmässig so anzuordnen sind, dass das Feld die Blät ter in deren Längsrichtung durchdringt, so wird vorteilhaft ober- und unterhalb des auf die Durchsaugöffnung aufgestellten Tabak ballens je eine Kondensatorbelegung angeord net, die zweckmässig durchbrochen ist, so dass die Durchsaugluft hindurchstreichen kann. Die gondensatorbelegungen können beispiels weise siebartig ausgebildet werden,
wobei die untere Belegung gleichzeitig als Aufstell- fläche für den Ballen dient.
Bei der Behandlung der Tabakblätter im ausgebreiteten Zustand können beispielsweise die Kondensatorbelegungen ober- und unter halb eines Förderbandes so angeordnet wer den, dass die auf dem Förderband liegenden Blätter durch das Feld hindurchgeführt wer den können. Das Förderband kann auch selbst als eine der beiden Kondensatorl:>eie- gungen ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines metallischen Siebbandes, um beim Befeuchten des Tabaks die Blätter auch von unten durch das Sieb hindurch besprengen zu können.
Statt die Kondensatorbelegungen ober- und unterhalb des Förderbandes anzuordnen, können auch an verschiedenen Stellen des Förderbandes ringförmige Elektroden um das Band geschlungen werden. Das Feld durchdringt dann die Tabakblätter nicht senkrecht zur Förderbandfläche, sondern in dessen Längsrichtung.
Soll die Hochfrequenzbehandlung der ein zelnen Tabakblätter, wie erwähnt, in einem Förderrohr erfolgen, so kann beispielsweise ein Teil des Förderrohres aus Glas oder der gleichen bestehen, wobei die Kondensator belegungen das Glasrohr halbzylinder- förmig umschliessen. Doch auch in diesem Falle können, ähnlich wie für das Förder band erläutert, ringförmige Kondensatorelek- troden an verschiedenen Stellen des Glas rohres angeordnet werden.
Die bei der Hochfrequenzbehandlung auf zuwendende Energie, sowie die Dauer der Behandlung richtet sich je nach der Art und dem Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks. Eine Änderung der Energie bezw. eine Änderung der im Tabak erzeugten Temperatur ist durch Beeinflussung der Hochfrequenzerzeu- ger möglich. Vorteilhaft bestehen die Hoch frequenzerzeuger aus steuerbaren Ent ladungsgefässen, da dann eine Regelung der Energie besonders einfach ist.
Um den bei der Hochfrequenzbehandlung erzielten Feuch tigkeitsgrad des Tabaks betriebsmässig über wachen zu können, werden zweckmässig die zur Hochfrequenzbehandlung vorgesehenen Einrichtungen selbst zur Messung des Feuch tigkeitsgrades verwendet. Man kann nämlich aus den elektrischen Grössen des Hoch frequenz-Schwingungskreises der Behand lungseinrichtung indirekt die Grösse der Ka pazität des Kondensators ermitteln, in dessen Feldraum der Tabak dem Hochfrequenzfeld ausgesetzt wird, und aus der Grösse dieser Kapazität kann man wiederum Rückschlüsse auf den Feuchtigkeitsgrad des Tabaks ziehen.
Beispielsweise können die Messeinrichtungen an den Stromkreis des Hochfrequenzerzeugers geschaltet bezw. elektrisch mit diesem Strom kreis gekoppelt werden. Das Verfahren nach der Erfindung hat, wie bereits eingangs erwähnt, zunächst den besonders wichtigen Vorteil, dass es eine äusserst gleichmässige Durchfeuchtung des Tabaks ermöglicht. Ferner ist aber als Vor teil noch besonders hervorzuheben, dass das Verfahren nach der Erfindung eine ganz bedeutende Raum- und Zeitersparnis bieten kann.
Während bisher die Tabakblätter zum Befeuchten in grossen, weitläufigen Räumen ausgebreitet werden mussten, kann jetzt ein einfaches Besprühen stattfinden, zumal dieses in Verbindung mit der Hochfrequenzbehand- lung eine sogar viel bessere Durchfeuchtung ergeben kann. Auch die Behandlungszeit des Tabaks kann bei dem Verfahren nach der Erfindung wesentlich kürzer sein als bei dem bisher üblichen Verfahren, bei dem der Tabak lediglich durch die Berührung mit feuchter Luft durchfeuchtet wird. Als weiterer Vor teil ist noch die geringe Gefahr der Schim melbildung zu nennen.
Die bei der Behandlung des Tabaks im Hochfrequenzfeld auftretende Erwärmung des Tabaks zeigte keinerlei nachteiligen Ein flüsse auf dessen Güte, da die zur Behand lung erforderlichen Temperaturen im all gemeinen unterhalb der hinsichtlich der Güte des Tabaks höchstzulässigen Werte liegen.
Doch selbst eine Überschreitung der bisher als höchstzulässig erachteten Temperatur werte ist, wie praktische Versuche bestätigt haben, auffallenderweise bei der Hochfre- quenzbehandlung ohne schädlichen Einfluss auf die Güte des Tabaks.
Das für die Tabakbehandlung erläuterte Verfahren nach der Erfindung ist auch für die Durchfeuchtung anderer Stoffe mit Vor teil verwendbar, beispielsweise zur Erleich terung der Benetzbarkeit von Wollsachen, für das Imprägnieren zugeschnittener Ge webestücke, sowie für andere Durchfeuch- tungszweeke, soweit diese nicht von Artikel 2, Ziffer 4, des Patentgesetzes betroffen wer den.
Methods for wetting tobacco, woolen articles, pieces of tissue and the like. It is known that in certain processing operations, for example when crushing in cutting machines, tobacco must have a certain, in particular increased moisture content. Since the tobacco leaves in the delivered state usually do not have sufficient moisture, who artificially moisturizes them before treatment, for example by being brought into contact with moist air.
With this soaking of the tobacco, difficulties are encountered in achieving a uniform degree of moisture in all treated tobacco leaves and in all parts of each leaf.
The invention relates to a procedural Ren for achieving uniform moisture through of \ iabak, woolen items, tissue pieces and the like., The material to be carried out, e.g. B. tobacco, the action of an alternating electric field with a frequency of over 8,108 Hertz is exposed. Frequencies of the field which correspond to the wavelengths of 5 to 50 m have proven to be very advantageous. In addition to this treatment, the tobacco can optionally also be moistened. The invention also relates to a device for performing the method.
Various exemplary embodiments of the method according to the invention for tobacco treatment, and the effects of the same are explained below.
Tobacco is usually purchased in bales from the processing companies. In such a bale, the individual tobacco leaves are layered flat on top of one another and usually surrounded by a sackcloth cover. The tobacco leaves in such a bale are quite dry, but they still contain a certain amount of moisture. However, the moisture is not evenly distributed over the entire mass of the leaf. Instead, there are numerous moisture centers inside the leaf, e.g.
B. inside the cells, while the remaining parts, e.g. B. the cell walls of the leaf are already dried out and filled with air.
If such a tobacco leaf is now exposed to a high-frequency electric field, the state of the tobacco leaf changes very quickly, in that the leaf is now penetrated by the moisture, apart from being properly uniform. Practical tests have confirmed this.
This process can be explained as follows: The effects of the high-frequency field heat up all the masses in the field. The heating is greater, the greater the dielectric losses of the mass. Since the damp spots contained in the tobacco leaf now have very high losses, they are heated particularly strongly. so much so that the water is pressed out respectively. evaporates. The expanding steam is forced out of the cells of the leaf and into the leaf cells, which were previously filled with air.
In this way, the moisture contained in the leaf, which was originally concentrated in individual cells of the leaf, is evenly distributed over the entire mass of the leaf, which means that even moisture penetration of the leaf is achieved.
The amount of moisture originally present in the tobacco leaf is insufficient. In order to achieve the minimum moisture penetration required for the treatment, for example for the cutting process, in addition to treating the leaves in the high-frequency field, the leaves can also be moistened using any moistening device. This additional moistening of the leaf is not to be equated with the previously usual moistening of the known type, but the moistening of the tobacco is in connection with the high-frequency treatment in a surprising way even more effective,
So to a certain extent it is still being refined. There are various options for performing humidification in connection with high-frequency treatment. For example, both treatment processes can be carried out directly on the tobacco bale itself. In this case, the high-frequency treatment is expediently carried out first and then the humidification z. B. causes moisture-rich air is passed through the tobacco bale.
As a result of the high-frequency treatment, in the same way, as already explained, a uniform distribution of the amounts of moisture present in places in the tobacco leaves is achieved over the entire mass of each tobacco leaf.
If moist air is then pressed or sucked through the tobacco bale, the amount of moisture additionally introduced by the air is distributed completely evenly over the entire mass of each tobacco leaf, as well as the entire mass of the entire tobacco bale;
Since all the leaves of the bale are evenly moistened by the high-frequency treatment, the absorption of the additional liquid is extremely supported as a result of the capillary action. If, on the other hand, the humid air would be passed through without prior high-frequency treatment, the capillary action cannot support moisture penetration, since the moisture originally present in the leaves is only irregularly distributed over the mass of the individual leaves.
The tobacco leaves can also be treated individually. The following procedure is expedient here: The individual leaves of the dissolved tobacco bale are spread out flat and, in this state, initially slightly moistened. This wetting is advantageously followed by a fine spray of rain. If the tobacco leaves are exposed here to the high-frequency field, an effect similar to that of the treatment of the tobacco bale occurs at a certain temperature.
The amount of moisture that is already present in the tobacco from the start is evenly distributed, whereupon the fine water droplets of the spray rain sitting on the surface of the leaf, as soon as they come into contact with the moisture in the leaf, are suddenly sucked into the leaf as a result of the capillary action. In this way, too, very even moisture penetration of the tobacco is achieved.
It has proven to be advantageous in this process to initially stack the leaves in the spread-out state on moistened leaves for high-frequency treatment, whereby an even better and faster wetting is achieved.
Appropriate: the explained treatment of the individual tobacco leaves is carried out on a continuous belt. The tobacco leaves are spread out on a conveyor belt, guided through a spray and then passed on to the high-frequency treatment. The leaves can be stacked in boxes for the Ilochfrequency treatment. But they can also be passed through a pipeline in a dense stream before geous and treated with high frequency when running through this pipeline.
The spray used to moisten the leaves can expediently be brought into effect on the leaves both from above and from below. In the latter case, the conveyor belt can consist of a sieve or the like.
The illustrated for the treatment of tobacco leaves embodiments of the method according to the invention can be used in the same way for tobacco in other forms, for example for cut tobacco or even for finished cigars or cigarettes.
The field used for high-frequency treatment can either be formed by the two assignments of an air capacitor or by a coil that consists of a more or less larger number of turns.
The devices used to generate the fields, for example the capacitors, are expediently measured in such a way that the tobacco quantities to be treated are completely enclosed by the field, in particular by its homogeneous part. Occasionally can. but it may also be advantageous to use a high-frequency field of small dimensions, the arrangement being made such that the tobacco can perform a relative movement with respect to the electrical field during operation.
When treating tobacco in Gal lenform, for example, the device for high-frequency treatment can be structurally combined with the suction device for the moisture-rich air. The bale is expediently set up over a suction opening in such a way that the leaves, which are stacked parallel to one another, are perpendicular.
Since the capacitor assignments are expediently arranged in such a way that the field penetrates the leaves in their longitudinal direction, a capacitor assignment is advantageously arranged above and below the tobacco ball placed on the suction opening, which is expediently perforated so that the air that is sucked through can pass through . The capacitor assignments can, for example, be designed like a sieve,
whereby the lower occupancy also serves as a support surface for the bale.
When treating the tobacco leaves in the unfolded state, for example, the capacitor assignments above and below a conveyor belt can be arranged so that the leaves lying on the conveyor belt can be passed through the field. The conveyor belt itself can also be designed as one of the two capacitor configurations, for example in the form of a metallic sieve belt in order to be able to sprinkle the leaves through the sieve from below when the tobacco is moistened.
Instead of arranging the capacitor assignments above and below the conveyor belt, ring-shaped electrodes can also be looped around the belt at various points on the conveyor belt. The field then penetrates the tobacco leaves not perpendicular to the conveyor belt surface, but in its longitudinal direction.
If the high-frequency treatment of the individual tobacco leaves, as mentioned, is to be carried out in a conveying tube, then, for example, part of the conveying tube can consist of glass or the like, with the capacitor coverings enclosing the glass tube in a semi-cylindrical shape. But even in this case, as explained for the conveyor belt, ring-shaped capacitor electrodes can be arranged at various points on the glass tube.
The energy expended in high-frequency treatment and the duration of the treatment depend on the type and moisture content of the tobacco. A change in energy or the temperature generated in the tobacco can be changed by influencing the high-frequency generator. The high-frequency generators advantageously consist of controllable discharge vessels, since it is then particularly easy to regulate the energy.
In order to be able to monitor the degree of moisture of the tobacco achieved during the high-frequency treatment, the devices provided for the high-frequency treatment are expediently used to measure the degree of moisture. Namely, one can indirectly determine the size of the capacitance of the capacitor in whose field space the tobacco is exposed to the high-frequency field from the electrical parameters of the high-frequency oscillation circuit of the treatment device, and from the size of this capacitance one can in turn draw conclusions about the moisture level of the tobacco pull.
For example, the measuring devices can be connected to the circuit of the high frequency generator. be electrically coupled to this circuit. As already mentioned at the outset, the method according to the invention initially has the particularly important advantage that it enables extremely uniform moisture penetration of the tobacco. In addition, however, it should be particularly emphasized as an advantage that the method according to the invention can offer very significant space and time savings.
While previously the tobacco leaves had to be spread out in large, spacious rooms for moistening, a simple spraying can now take place, especially since this in connection with the high-frequency treatment can even result in much better moisture penetration. The treatment time of the tobacco can also be significantly shorter in the method according to the invention than in the previously customary method in which the tobacco is only moistened through contact with moist air. Another advantage is the low risk of mold formation.
The heating of the tobacco which occurs during the treatment of the tobacco in the high-frequency field did not show any adverse effects on its quality, since the temperatures required for the treatment are generally below the maximum values permitted for the quality of the tobacco.
However, as practical tests have confirmed, even exceeding the temperature values previously considered to be the highest permissible is noticeably without a harmful effect on the quality of the tobacco with high-frequency treatment.
The method according to the invention explained for tobacco treatment can also be used with advantage for the moisture penetration of other substances, for example to facilitate the wettability of woolen items, for the impregnation of cut pieces of tissue, as well as for other moisture penetration purposes, as far as this is not covered by Article 2 , Section 4, of the Patent Act.