CZ134894A3 - Process and apparatus for increasing volume of tobacco - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro čechrání tabáku a zvětšování jeho objemu, zejména se týká způsobu a zařízení pro zvyšování výkonu čechracího procesu a ekonomie zvětšování objemu tabáku.

Dosavadní stav techniky

V minulých dvou desetiletích se staly způsoby čechrání řezaného tabáku důležitou složkou výrobního procesu pro výrobu cigaret. Čechrací procesy pro zvětšování objemu tabáku se používají zejména pro obnovení hustoty tabáku, odpovídající hustotě a/nebo objemu tabáku ve volně sypaném stavu, který se ztratil v průběhu ošetřování a skladování tabákových listů. Čechraný tabák je kromě toho důležitou složkou mnohých cigaret s nízkým nebo velmi nízkým obsahem dehtu.

US-PS 3 524 451 a 3 524 452 popisují technologické postupy, při kterých je tabák přiváděn do styku s impregnační látkou a potom se rychle zahřívá, aby se impregnační látka odpařila a u tabáku se dosáhlo zvětšení jeho objemu. US-PS 3 683 937 popisuje impregnaci tabáku impregnačními látkami v plynném stavu, po které následuje bud zahřívání nebo rychlé snížení tlaku, aby se dosáhlo zvětšení objemu dávky tabáku.

Použití oxidu uhličitého pro zvětšení objemu tabáku je popsáno v US-PS 4 235 250 (Utsch), US-PS 4 258 729 (Burde a kol.) a US-PS 4 336 814 (Sykes s kol.). V těchto a příbuzných pracovních postupech se oxid uhličitý ať již v plynné nebo kapalné formě přivede do kontaktu s tabákem pro impregnaci tabáku a impregnovaný tabák se podrobí zpracovávacím podmínkám zajišťujícím rychlé zahřívání tabáku, které by vyvolalo zvětšování jeho objemu. U známého expanzního procesu, prováděného s oxidem uhličitým, je zejména nutné zahřívat nadměrně tabák, aby se dosáhlo výrazného a stabilního zvětšení objemu tabáku. Toto nadměrné zahřívání tabáku však může omezit vůni tabáku a/nebo vyvolat tvorbu nadměrného množství jemných tabákových částic. Kromě toho tyto způsoby,, které používají pro impregnaci tabáku kapalného oxidu uhličitého, vedou k vytváření tuhých bloků impregnovaného tabáku, které obsahují suchý led, který musí být rozrušen před tepelným zpracováním a tím se zvyšuje složitost procesu.

US-PS 4 388 932 (Merrit a kol.) popisuje způsob zvýšení plnicí kapacity předtím načechraného tabáku. Tabák se zvětšeným objemem, mající obsah pecních těkavých látek (OV) menší než 6 procent, se zahřívá, aby se snížil obsah těchto těkavých látek na hodnotu nižší než 3 procenta. Obsah těkavých látek (OV) je v podstatě ekvivalentní vlhkosti tabáku, protože zpravidla je pouze jen nejvýše 0,9 procenta hmotnosti tabáku tvoří jiné těkavé látky než je voda. Tabák získávaný ze zahřívací operace, probíhající po expanzi a načechrávání, a mající velmi nízký obsah těkavých látek (OV), je potom podroben zpracování, při kterém se má dosáhnout původního uspořádání částic řezaného tabáku a zvýšení vlhkosti, přičemž se předpokládá, že v průběhu regeneračního procesu dochází k menšímu zborcení částic tabáku než by docházelo bez tepelného zpracování po expandování. U tohoto řešení je navrženo ztužení částic tabáku v průběhu tepelného zpracování, aby se dosáhlo zvýšené stability expandovaného tabáku v průběhu jeho regenerace.

US-PS 4 531 529 (White a Conrad) popisuje způsob zvyšování plnicí kapacity tabáku, při kterém se tabák impregnuje vysoce těkavým expanzním činidlem s nízkým bodem varu, například halogenované uhlovodíky nebo uhlovodíky, které jsou za normálních provozních podmínek s tlaky a teplotami expanzního činidla vyššími nebo blížícími se kritickým hodnotám plynné. Tlak se rychle uvolní do atmosféry, takže tabák expanduje bez nutnosti použití zahřívací operace jak pro zvětšení objemu tabáku, tak pro stabilizování tabáku v načechraném stavu. Tlakové podmínky tohoto procesu se pohybují od 3,6 MPa výše, přičemž horní.hranice hodnot tlaku.není známá. Pro dosahování dostatečného načechrávání tabáku bez nadměrného lámání jeho částic jsou postačující tlaky menší než 14,2 MPa.

US-PS 4 554 932 (Conrad a White) popisu zařízení jpro úpravu tabáku tlakovou tekutinou, které obsahuje válcový dutý plášt a v něm kluzně uloženou cívkovou jednotku, posuvnou ve dvou vzájemně opačných směrech mezi nakládací polohou, nacházející se mimo plášt, a pracovní polohou uvnitř pláště. Je-li cívková jednotka uložena uvnitř pláště, jsou deformovatelné těsnicí kroužky, uložené v drážkách v koncových kotoučových dílech cívkové jednotky, tlačeny radiálně směrem ven do kontaktu s vnitřní plochou pláště, aby se tak vytvořila tlaková komora uvnitř válcového pláště a mezi kotoučovými koncovými díly. Do prstencové tlakové komory vytvořené uvnitř válcového pláště, jsou zaústěna potrubí pro přívod pracovních tekutin. Použití tohoto zařízení pro vysokotlakou impregnaci tabáku expanzním činidlem umožňuje snadné plnění komory tabákem a odstraňuje problémy s uzavíráním a otevíráním jejího vnitřního prostoru, spojené s konvenčními těsněními proti unikání tlaku a uzamykacími mechanismy, které se vyskytují například u otočných autoklávových vík. Tato tlaková nádoba tak může přinášet úspory času a zvýšit hospodárnost zvětšování objemu tabáku.

Způsoby zvětšování objemu tabáku, popsané v předchozí části a také další způsoby, se musí provádět po dávkách, jestliže jsou používané impregnační tlaky větší než je atmosférický tlak. Způsoby, při kterých probíhá zpracování tabáku po jednotlivých dávkách, vyžadují složitá zpracovávací zařízení a dlouhé doby jednoho cyklu, protože značné časové ztrá- 4 ty vznikají při otevírání a uzavírání tlakových nádob a přivádění a odvádění impregnačního činidla z tlakové nádoby. Některá zlepšení, která měla za cíl zvýšení výkonu zařízení a množství zpracovávaného tabáku za jednotku času, byla dosažena modifikacemi různých zařízení, využívaných pro zkrácení doby trvání jednoho pracovního cyklu. Podstatného zvýšení výkonu zařízení pro zpracování dávek tabáku je možno dosáhnout podle dosud známých technik v podstatě jen zvětšením objemu jednotlivých systémů a/nebo zvětšením počtu prostorů pro jednotlivé dávky, využívaných najednou.

Podstata vynálezu

Nedostatky těchto dosud známých postupů jsou odstraněny u způsobu a zařízení pro zvětšování objemu tabáku, které mohou být využívány pro výrazné zvýšení výrobní kapacity pomocí vysokotlakých impregnačních podmínek pro impregnaci tabáku. Způsoby a zařízení podle vynálezu obsahují impregnační a expanzní cykly s dobou trvání kratším než 20 až 30 sekund, použití předehřátého a předem stlačeného expanzního činidla, zejména propanu, předehřívání dávek tabáku a/nebo stlačování tabáku uvnitř vysokotlakém impregnačním pásmu pro výrazně lepší využití prostoru, který je k dispozici ve vysokotlaké impregnační komoře.

Řešení podle vynálezu podstatně zlepšuje stupeň využití prostoru pro uložení tabáku při způsobu zvětšování objemu tabáku použitím impregnačních pracovních podmínek, při kterých je udržován vysoký tlak. Z jiného hlediska vytváří zařízení podle vynálezu systémy pro rychlý přívod dávek tabáku pro spolehlivé a hospodárné dodávání předem odměřených dávek tabáku do impregnačního pásma a pro rychlé a hospodárné předehřívání jednotlivých dávek tabáku. Vynálezem je také vyřešeno zdokonalení zařízení pracující s vysokou pracovní rychlostí a velkým tlakem a obsahující impregnační ústrojí tvořené cívkovou jednotkou uloženou uvnitř skořepinového pláště.

Podle ještě jiného výhodného provedení vynálezu obsahuje zařízení také akumulační ústrojí pro rychlé vytváření a přívod impregnačních plynů pod vysokým tlakem a s vysokou teplotou, včetně hořlavých plynů jako je propan. Řešení akumulátoru podle vynálezu jednak minimalizuje objem plynu, přítomný v celém systému v kterémkoliv čase a kromě toho vylučuje potřebu nákladných pohyblivých součástí, které jsou u dosud známých zařízení zdrojem mnohých problémů.

Podstatných výhod při zvyšování plnicí kapacity zařízení je dosaženo u prvního provedení způsobu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se nejprve impregnuje tabák s vysokou vlhkostí pomocí expanzního činidla ve vysokotlakém impregnačním pásmu pro impregnaci tabáku, impregnovaný tabák se nechá expandovat za podmínek upravených pro získání tabáku se zvětšeným objemem i při vyšší vlhkosti, načež se tabák po ukončeném načechrání vysuší. Sušení tabáku se zvětšeným objemem se provádí zejména v průběhu krátké časové periody po ukončení zvětšování objemu, například v době kratší než 5 minut po expanzi. Ačkoliv by mohla velmi vysoká vlhkost tabáku přiváděného do vysokotlakého impregnačního pásma způsobit zborcení tabákových částic po expanzi u těch postupů, které nepoužívají tepla ke zvětšování objemu tabáku, bylo zjištěno, že při provádění způsobu se zvětšování plnicí kapacity zvětšuje se zvyšováním vlhkosti a může být zachována vysušením tabáku na vlhkost nižší než asi 13 procent hmotnostních v časovém intervalu následujícím po expanzi. Sušení tabáku se s výhodou provádí při teplotách kolem 177°C nebo nižších a dosažená hodnota vlhkosti nemá být nižší než 6 až 8 hmotnostních procent, takže z tabáku nejsou odstraněny prchavé vonné látky.

Ve výhodném .provedení vynálezu je vlhkost tabáku přiváděného do impregnačního pásma větší než 20 procent hmotnostních, zejména je větší než 24 procent hmotnostních, aby se zajistilo podstatné zvětšení stupně expanze tabáku. Tabák se zejména vysokým stupněm vlhkosti se před impregnací předehřeje na teplotu vyšší než 66°C. Sušení následující po zvětšení objemu tabáku, prováděné způsobem podle vynálezu, zajišťuje vysokou úroveň plnicí kapacity tabáku se zvětšeným objemem.

U jiného výhodného provedení způsobu podle vynálezu je dosaženo rychlého dodávání tabáku a předběžného vytváření potřebných dávek pro impregnaci tabáku a následné zvětšování jeho objemu. Zařízení upravené k provádění tohoto způsobu obsahuje v podstatě svisle orientovanou dávkovači trubku pro vytváření svislého sloupce tabáku. K těmto dávkovacím trubkám je přiřazeno oddělovací ústrojí, opatřené zejména soustavou jehel a je programové zaváděno do sloupce tabáku pro jeho rozdělení na horní část, podepřenou dělicím ústrojím, a na spodní část pod dělicím ústrojím. Pod dělicím ústrojím je v odstupu od něj umístěn uzavírací člen, na který může dosednout sloupec tabáku, který je tak na uzavíracím členu podepřen, jestliže je dělicí ústrojí vysunuto ze záběru se sloupcem tabáku. Uzavírací člen je možno vysunout ze záběru se sloupcem tabáku, takže jestliže je dělicí ústrojí zasunuto do sloupce tabáku, uvolnění uzavíracího členu vede k uvolnění spodní části sloupce tabáku z dávkovači trubky. Toto množství tabáku je potom vedeno jako jedna dávka do impregnačního pásma. Objem tabákové dávky může být snadno regulován změnou vzdálenosti mezi dělicím ústrojím a uzavíracím členem.

Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu je svisle orientovaná.dávkovači trubka využita také pro předehříváni tabáku, přiváděného do impregnačního pásma. Podle tohoto výhodného provedení vynálezu je do dávkovači trubky vháněna pára v místě nacházejícím se pod horním koncem sloupce tabáku pro zahřívání tabáku na vyšší teplotu mezi 38°C a 100°C, přičemž zahřátý tabák se potom přivádí do impregnačního pásma. Pro přivádění předehřátého tabáku ve formě jednotlivých dávek do impregnačního pásma je využíváno zejména systému pro rychlé dodávání tabáku a předběžné odměřování jeho množství, který byl popsán v předchozí části. Předehřívání tabáku tímto výhodným konkrétním provedením způsobu podle vynálezu je rychlé, protože pára se rychle rozšíří uvnitř celé dávky tabáku. Kromě toho se již také stoupající parou předehřívá tabák nad oblastí, do které se vstřikuje pára, přičemž horní vrstvy tabáku současně působí jako izolátor tabáku ve vstřikovacím pásmu, takže množství potřebného tepla je sníženo na minimum.

Svisle orientovaná dávkovači trubka je v dalším výhodném provedení umístěna nad otvorem v horní stěně vodorovně uspořádaného nakládacího potrubí pro přívod dávek tabáku do vysokotlakého impregnačního ústrojí. V tomto nakládacím potrubí jsou posuvně uloženy stlačovací díly, pohyblivé ve dvou vzájemně opačných směrech, pro dopravu tabáku tímto nakládacím potrubím a vtlačování tabáku do vysokotlakého pracovního ústrojí, nacházejícího se ve směru dopravy za nakládacím potrubím. Horní otvor v nakládací trubce je propojen s dávkovači trubkou a toto napojení je opatřeno natáčivým uzavíracím prvkem, který vtlačuje tabák do nakládacího potrubí. Tím je možno přivádět tabák různé hustoty a dodávaného v dávkách o různém objemu do impregnačního pásma, aniž by bylo třeba nahrazovat nebo upravovat přívodní ústrojí.

Vynálezem je také zdokonaleno řešení zařízení s cívkovou jednotkou a válcovým skořepinovým tělesem podle US-PS 4 554 932 (Conrad a White), aby se dosáhlo zvýšené trvanlivosti výsledků zpracování tabáku a větší rychlosti provádění tohoto postupu. Je-li princip tohoto řešení s cívkovou jednotkou a válcovou skořepinou využit u výhodného provedení vynálezu, pracuje zařízení s rychlostí čtyř až pěti cyklů za minutu nebo i rychleji. Tak je možno dosáhnout toho, že soustava obsahující cívkovou jednotku uloženou ve válcovém skořepino- 8 vém tělese vykoná 3 000 až 3 600 nebo i více cyklů za dvanáctihodinový den. I když toto zařízení zvyšuje pracovní rychlost a hospodárnost načechrávání tabáku, bylo zjištěno, že opakované rozpínání elastomerních těsnicích kroužků radiálním směrem ven na válcových koncových dílech cívkové jednotky při vysokých teplotách a vysokých tlacích může být příčinou předčasného ukončení životnosti těsnicích kroužků.

Činnost těsnicích kroužků je zlepšena a prodloužení jejich životnosti je dosaženo u takového konkrétního provedení vynálezu zmenšením šířky radiální mezery mezi cívkovou jednotkou a vnitřní plochou válcového skořepinového tělesa v nejméně jednom místě, axiálně sousedícím s těsnicím kroužkem. Toho je dosaženo uložením nejméně jednoho prstencového prvku ve formě kroužku se zvětšeným vnějším průměrem, který je opotřebovávacim prvkem a je umístěn na každém válcovém koncovém dílu cívkové jednotky v poloze, která je axiálně sousední a dosedá na nejméně jednu axiální čelní plochu elastomerního těsnicího kroužku. Ve výhodnějším provedení vynálezu jsou opotřebovávací kroužky se zvětšeným vnějším průměrem umístěny po obou stranách každého elastomerního těsnicího kroužku. Protože opotřebovávací kroužky mají větší obvod než je obvod válcových koncových dílů cívkové jednotky, aby se zamezilo přímému kontaktu cívkové jednotky s vnitřní plochou skořepiny a poškrábání jejího povrchu, je axiální mezera mezi cívkovou jednotkou a válcovou skořepinou je vedle opotřebovávacích kroužků zúžena. Umístěním elastomerních těsnicích kroužků vedle opotřebovávacích kroužků se dosahuje zlepšeného axiálního podepření těsnicích kroužků, jestliže se tyto těsnicí kroužky rozpínají velkým vnitřním přetlakem radiálně směrem ven. Tím se zase minimalizují destruktivní axiální deformace obvodových částí těsnicích kroužků.

Podle ještě jiného výhodného konkrétního provedení vynálezu' je účinnost impregnačního zařízení s cívkovou jednotkou a válcovou skořepinou zlepšena zvýšením rychlosti vytváření a odvádění vysokotlakého plynného expanzního činidla do prstencové vysokotlaké impregnační oblasti uvnitř skořepiny. Tohoto cíle je dosaženo vytvořením přívodních a výpustných otvorů pro plyn, spojujících vnější prostor s vnitřním prostorem skořepiny, s dostatečnou celkovou průřezovou plochou, a současným opatřením těchto přívodních a výpustných otvorů blokovacími nebo uzavíracími prvky, které jsou schopny omezit vstup částic tabáku na minimum.

V dalším konkrétním provedení tohoto základního řešení jsou plyny přiváděny při vysokém tlaku do válcové skořepiny a zase z ní odváděny skupinou vzájemně spolupůsobících otvorů ve skořepině, které jsou rozmístěny po celém obvodu válcové skořepiny. Otvory jsou obklopeny prstencovým prostorem, který je vyplněn pracovní tekutinou a který zajišťuje její rovnoměrné rozvádění k jednotlivých otvorům a přivádění dovnitř všemi obvodovými otvory. Průměr každého otvoru je na vnitřní straně skořepiny menší než je předem určená velikost částie tabáku, aby se zamezilo vnikání tabáku do otvorů.

V alternativním výhodném provedení je ve válcové skořepině vytvořen nejméně jeden podlouhlý otvor s větším průměrem podstatně větším než je velikost tabákových částic. Radiálně proti tomuto podlouhlému otvoru je umístěn podlouhlý blokovací člen, jehož vnější plocha má větší šířku než je šířka podlouhlého otvoru a který probíhá od jedné části jednoho koncového dílu cívkové jednotky k druhému koncovému dílu. Jestliže s komorová oblast cívkové jednotky, to znamená prostor mezi oběma válcovými koncovými díly, pohybuje uvnitř válcové skořepiny, překrývá blokovací člen podlouhlý otvor, takže tabák v cívkové komoře nemůže vnikat do podlouhlého otvoru. Je výhodné, jestliže jsoui ve válcové skořepině vytvořeny dva podlouhlé otvory proti sobě a na cívkové jednotce je upraven odpovídající počet blokovacích členů.

— 10

Vynálezem je také vyřešen zdokonalený vysokotlaký akumulátor pro vytváření a uchovávání dávek plynného expanzního činidla, majícího vysokou teplotu a vysoký tlak, zejména propanu při teplotě vyšší než 121°C a s tlakem vyšším než 172,3 MPa. U dosud známých zařízení by bylo třeba pro dodávání propanu o vysoké teplotě a při vysokém tlaku do impregnačního pásma rychlostí postačující pro čtyři až pět pracovních cyklů nebo i větší buď skladovat velký objem propanu při vysoké teplotě a vysokém tlaku nebo použít akumulátor ve formě tlakové nádoby mající komory oddělené od sebe pohyblivým členem. Inertní stlačovací plyn byl uchováván v jedné komoře a propan byl skladován v druhé komoře. Při periodickém doplňování propanu do tlakové komory a jeho opětném odebírání se pohyblivý člen pohybuje uvnitř tlakové komory a může časem dojít k jeho poškození.

Akumulátory podle vynálezu jsou tvořeny vysokotlakou nádobou, obsahující jak expanzní činidlo, tak také plynnou stlačovací látku uvnitř nádoby, která však není opatřena žádným dělicím členem mezi expanzním činidlem a stlačovací látkou. V jednom z výhodných provedení tohoto akumulátoru je vnitřní prostor udržován na teplotě vyšší než je kritická teplota jak stlačovací látky, tak i expanzního činidla a pod dostatečně velkým tlakem, aby měla stlačovací látka i expanzní činidlo vysokou hustotu, blízkou hustotě kapaliny. Stlačovací látka je vybírána s ohledem na to aby její difuzní vlastnosti vzhledem k expanznímu činidlo byly takové, že obě tyto látky mohou být udržovány ve vzájemném kontaktu a přitom docházelo v extrémně .malé míře k promíchávání těchto látek difúzí, ke které dochází mezi oběma uchovávanými látkami za podmínek panujících uvnitř nádoby. Stlačovací plynnou látkou je zejména dusík a expanzním činidlem je propan. Při tlacích vyšších než 172,3 MPa a teplotách nad 93°C mohou být oba tyto plyny udržovány v nádobě v podstatě oddělené od sebe, takže propan se může cyklicky doplňovat a odebírán z nádoby s velmi malými ztrátami dusíku, způsobenými jeho proniknutím do propanu .

V dalším výhodném provedení akumulátoru podle vynálezu jsou expanzní činidlo a plynný stlačovací plyn udržovány uvnitř vysokotlaké nádoby, obsahující první pásmo a druhé pásmo, upravené pro oddělené uchovávání dvou tekutin za teplotních a tlakových podmínek> blížících se nadkritickým hodnotám, a třetí pásmo, které je v tekutinovém propojení jak s první, tak i druhým pásmem a které je upraveno pro uchovávání bariérové tekutiny mezi tekutinami v prvním a druhém pásmu. Bariérová tekutina, kterou může být voda, zabraňuje výraznějšímu promíchávání stlačovací látky s expanzním činidlem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňuji obr. 1 schematický řez jedním z výhodných provedení impregnačního zařízení, využitého u řešení podle vynálezu, s různými provozními polohami, z nichž některé jsou zobrazeny čárkovaně, obr. 1A schematický příčný řez akumulátorem, který může být výhodně využíván společné se zařízením podle obr.l pro rychlý přívod impregnačního činidla o vysokém tlaku a vysoké teplotě do zařízení a který obsahuje první a druhou zónu, upravené pro odděleně udržování dvou tekutin na teplotních a tlakových podmínkách, blížících se nebo překračujících nadkritické hodnoty, a oblast propojenou sloupcem kapaliny s první i druhou zónou pro udržování bariérové kapaliny mezi kapalinami v první a druhé zóně, obr. 2 příčný řez přívodním a nakládacím zařízením pro přívod tabáku, obsahujícím dvojici svisle orientovaných dávkovačích trubek, upravených pro zásobování dvojice vodorovně orientovaných potrubí, umístěných proti proudu materiálu v impregnačním zařízení podle obr.l, obr. 2A zvětšený podélný řez jedním koncem vratně posuvného stlačovacího prvku, uloženého v nakládacím potrubí nakládacího ústrojí z obr. 2, obr. 3 příčný řez výhodným provedením ústrojí pro vstřikování páry, vedený rovinou 3-3 z obr. 2, které je napojeno na dávkovači trubky zařízení podle obr. 2 pro přivádění páry do sloupce tabáku, obr. 4 zvětšený příčný řez, vedený rovinou 4-4 z obr. 2, druhým příkladným provedením parního vstřikovacího ústrojí, spojeného s dávkovacími trubkami zařízení zobrazeného na obr. 2, obr. 5 zvětšený příčný řez, vedený rovinou 5-5 z obr. 2, výhodným příkladným provedením dělicího ústrojí pro rozdělování sloupce tabáku, přiřazených k dávkovacím trubkám, obr. 6 čelní pohled na spodní část dávkovači trubky zařízení z obr. 2, zobrazenou částečně v řezu vedeném rovinou 6-6 z obr. 5 a obsahující skupinu kartáčků spojených s dělicím ústrojím pro dělení tabákového sloupce, obr. 7 zvětšený schematický příčný řez částí přívodního ústrojí z obr. 2, zobrazující vstřikovací ústrojí pro vstřikování páry, rozdělovači prvky pro dělení sloupce tabáku a uzavírací prvek pro dávkování předem určeného množství tabáku do impregnačního expanzního ústrojí z obr. 1, obr. 8 příčný, řez jednou koncovou částí cívkové jednotky, uložené ve válcové skořepině zařízení z obr. 1, zobrazující v řezu těsnicí a opotřebovávací kroužky, spojené s koncovými díly cívkové jednotky, přičemž tento příklad také zobrazuje obvodově rozmístěné otvory, procházející stěnou skořepiny, pro přívod pracovních tekutin do impregnačního pásma, obr. 8A značně zvětšený příčný řez částí zařízení zobrazeného na obr. 8 a zobrazující výhodné provedení jednotlivých otvorů tvořících průchody stěnou skořepiny, obr. 9 schematický příčný řez sušicí smyčkou pro sušení tabáku, využitou ve směru dopravy tabáku za impregnačním zařízením z obr. 1, obr. 10 podélný řez částí alternativního provedení úpravy pro přívod tekutin do ústrojí s cívkovou jednotkou uloženou ve- válcové skořepině jako v zařízení z obr. 1, ve kterém je cívková jednotka zachycena v pohybu mezi nakládací polohou a mezi impregnační polohou, u kterého jsou ve válcové skořepině vytvořeny podlouhlé otvory a radiálně jsou proti těmto podlouhlým otvorům uspořádány na cívkové jednotce blokovací prvky, obr. 11 příčný řez cívkovou jednotkou uloženou ve válcové skořepině, vedený rovinou 11-11 z obr. 10 a zobrazující, jak blokovací členy na cívkové jednotce blokují otvory procházející skořepinou při průchodu cívkové j ednotky skořepinou, obr. 12 zvětšený axonometrický pohled na podlouhlý blokovací prvek, vyjmutý ze zařízení z obr. 10 a 11, obr. 13 graf znázorňující zvětšování objemu tabáku v závislosti na vlhkosti tabáku a na různých stupních předehřátí tabáku, obr. 14 graf znázorňující, jak se může zvětšování objemu tabáku měnit u tabáků s různou hustotou v průběhu impregnace expanzním činidlem a při různě dlouhých dobách impregnace, a obr. 15 graf odvozený ze složených expanzních údajů, který ilustruje pružnost způsobu zvětšování objemu tabáku a zařízení podle vynálezu a naznačuje celkové zvětšení objemu tabáku za hodinu (v kubických metrech za hodinu), které je možno dosáhnout pomocí zařízení podle obr. 1 jako funkce impregnační doby a stlačení tabáku.

Příklady provedení vynálezu

V následujícím popisu jsou podrobněji objasněna různá příkladná provedení způsobu a zařízení podle vynálezu. Zatímco je vynález objasněn na konkrétních příkladných postupech a zařízeních včetně těch, která jsou zobrazena na výkresech, rozumí se, že rozsah vynálezu není v žádném případě omezen jen na tato příkladná provedení. Naopak, vynález zahrnuje řadu dalších alternativních provedení a konstrukčních modifikaci, které jsou odborníkům zřejmé z předchozích částí a z následujícího podrobného popisu příkladných provedení vynálezu.

Obr. 1 znázorňuje schematicky průběh příkladného impregnačního postupu a příkladného zařízení podle vynálezu, obsahujícího cívku uloženou ve válcovém plášti, jak je to popsáno v US-PS 4 554 932, jehož podstata byla uvedena v úvodu popisu. Různé detaily konstrukčního řešení podle US-PS 4 554 932 již nejsou znovu uváděny, aby byla zachována účelná stručnost popisu. V případě potřeby je možno se s těmito detaily seznámit přímo v tomto spisu US-PS 4 554 932.

Jak je schematicky znázorněno na obr. 1, tabák se nejprve připravuje a zpracovává v přípravném pásmu 10., aby se jeho vlhkost zvýšila na hodnotu vyšší než 16 procent hmotnostních, zejména vyšší než 20 procent hmotnostních. Tabák se zvýšenou vlhkostí potom přichází do přivádécího pásma 12, ve kterém je tabák zahříván postupem, který bude podrobněji popsán v další části, a potom se přivádí do vratně posuvného ústrojí, tvořeného cívkovým tělesem a uloženého posuvně ve válcovém skořepinovém plášti, tvořícím vysokotlaké ústrojí pro zpracovávání tabáku pracovní tekutinou.

Vysokotlaké zpracovávací ústrojí s cívkovým úložným tělesem a válcovým skořepinovým pláštěm obsahuje tlakovou nádobu, která je tvořena válcovou skořepinou 14 ve formě dutého válcového pouzdra, a cívkovou jednotku ,16. Válcová skořepina 14 a cívková jednotka 16 mohou být vyrobeny z libovolného materiálu, zejména nerezové oceli a podobně. Při konstrukčním návrhu a dimenzování těchto dílů zařízení je třeba pamatovat na to, že tyto díly musejí odolávat tlakům srovnatelným s tlaky vyskytujícími se v tlakových nádobách, jak bude zřejmé z další části.

Cívková jednotka 16 obsahuje válcovité koncové díly 18 a spojovací tyč 20. Je-li cívková jednotka 16 uložena uvnitř válcové skořepiny 14., jak je to zobrazeno na obr. 1, tvoří koncové díly 18 společně se spojovací tyčí 20 a válcovou skořepinou 14 prstencový prostor s předem určeným objemem, tvořící utěsněnou tlakovou impregnační komoru 22 nebo pásmo. Cívková jednotka 16 je uložena vodorovně a je upravena pro vykonávání vratného posuvného pohybu ve dvou opačných směrech mezi nakládací polohou 24, zobrazenou čárkovanými čarami, vykládací polohou 26 zobrazenou rovněž čárkovanými čarami a impregnační polohou zobrazenou na obr. 1 plnými čarami. Cívková jednotka 16 je spojena v axiálním směru hřídelem 28. znázorněným jen částečně na obr. 1, s rychločinným hydraulickým pístem nebo s jiným neznázorněným hnacím ústrojím pro ovládání pohybu cívkové jednotky 16 mezi těmito třemi polohami.

Do cívkové jednotky 16 se tabák nakládá v nakládací poloze 24/ jak bude podrobněji popsáno v další části, a cívková jednotka 16 se potom přesouvá do impregnační polohy. V impregnační poloze je cívková jednotka 16 utěsněné uložena uvnitř válcové skořepiny 14 a utěsnění je zajištěno radiálním rozpínáním elastomerních těsnicích kroužků 30. které jsou uloženy v prstencových drážkách vytvořených v každém z cívkových koncových dílů 18. Konstrukční vytvoření elastomerních těsnicích kroužků 30 je popsáno podrobněji v další části při objasňování příkladu z obr. 8.

Těsnicí kroužky 30 jsou vytvořeny z deformovatelného elastomerního materiálu/ například z vulkanizované pryže, a jsou upraveny pro přivádění hydraulické kapaliny do jejich vnitřního prstencového prostoru přívodním potrubím 32. Hydraulická kapalina, například potravinářský olej, je vháněna do přívodního potrubí 32 z hydraulického akumulátoru 34. Hydraulická kapalina je vtlačována do jednoho konce cívkové jednotky 16 dírou procházející spojovací tyčí 36zobrazenou částečně na obr. 1 a spojenou s nejméně jedním koncem cívkové jednotky 16. Hydraulická kapalina tlačí na vnitřní stranu stěny těsnicích kroužků 30 a způsobuje tak jejich rozpínání směrem ven, aby se tak prstencový prostor, tvořící tlakovou impregnační komoru 22 utěsnil na obou stranách proti prosakování.

které mohou jak je to

S vnitřním prostorem válcové skořepiny 14 je prostřednictvím skupiny otvorů 42 propojeno přívodní a odváděči plynové potrubí 38 pro vysokotlaký plyn, jak bude podrobněji popsáno při objasňování příkladu z obr. 8. Tyto otvory 42, být rozmístěny po obvodu válcové skořepiny 14. patrno z obr. 8 nebo ze zvětšených podélných a příčných řezů na obr. 10, 11 a 12, a které zajišťují přivádění a odvádění vysokotlaké tekutiny do tlakové impregnační komory 22, tvořené prstencovým prostorem, jestliže je cívková jednotka 16 v impregnační poloze. Otvory 42 jsou obklopeny rozdělovacím kusem 45, který vymezuje prstencový prostor 44 obsahující pracovní tekutinu přiváděnou do válcové skořepiny 14 obvodovými otvory 42. Vysokotlaká tekutina protéká obvodovými otvory 42 a potom se dostává do tabáku uloženého a stlačeného kolem cívkové spojovací tyče 20 soustavou průchozích otvorů a kanálků v cívkovém tělese, které jsou zobrazeny na obr. 8 a budou podrobněji popsány v další části.

Pro ovládání rychlého přivádění a vypouštění tekutiny do impregnační tlakové komory 22 je zařízení opatřeno dvojicí rychločinných ventilů 46, 48. Těmito ventily 46,48 mohou být zejména kulové ventily mající velikost průměru vstupního otvoru v rozsahu od 12,7 mm do 43,2 mm nebo i větší, v závislosti na velikosti tlakové impregnační komory 22, aby se dosáhlo v podstatě okamžitého vpuštění vysokotlaké tekutiny do tlakové impregnační komory 22 a jejího opětného odstranění. Ventily 46. 48 se otevírají a zavírají zejména automaticky pomocí neznázorněného rychločinného ovladače.

Na vstupní straně je vysokotlaké plynové potrubí 38 napojeno na akumulační jednotku ve formě akumulátoru 50, který bude podrobněji popsán v další části popisu. Pro ohřívání plynu přiváděného do akumulátoru 50 slouží ohřívací jednotka 52. Akumulátor 50 může být zahříván také pomocí dalších neznázorněných ústrojí, která se starají především o udržování tekutiny uvnitř akumulátoru 50 v zahřátém stavu. Před ohřívací jednotkou 52 proti směru proudění plynu je umístěno vysokotlaké čerpadlo 54. které zajišťuje přivádění plynu s vysokým tlakem, například 172,4 MPa, k ohřívací jednotce 52 a k akumulátoru 50. Výpustné plynové potrubí 40. které slouží pro odvádění vysokotlaké tekutiny z tlakové impregnační komory 22, je propojeno do neznázorněného pásma pro zpětné získávání zvolených plynů u tekutiny odváděné z tlakové impregnační komory 22.

Akumulátor 50 se používá pro přípravu vysokotlaké tekutiny, například propanu majícího tlak 172,4 MPa, a její přívod do impregnačního pásma cívkového impregnátoru, zobrazeného na obr. 1. Akumulátor 50 je tvořen válcovou nádobou 56 vyrobenou z materiálu schopného odolávat vysokým teplotám a tlakům. Na horní straně a spodní straně akumulátoru 50 jsou vytvořeny příslušné přívodní otvory 58, 60 pro přívod plynů s vysokým tlakem.

Inertní vysokotlaký plyn, například dusík mající tlak vyšší než 172,4 MPa, se přivádí prvním přívodním otvorem 58 a v důsledku působení tlakových a teplotních podmínek uvnitř nádoby 56 je udržován odděleně v horním pásmu 62 válcové nádoby 56. zatímco expanzní tekutina, například propan, se přivádí druhým přívodním otvorem 60 a je udržována na zvýšeném tlaku, například vyšším než 172,4 MPa, ve spodní pásmo 64 válcové nádoby 56.. Válcová nádoba 56 je udržována na teplotě a tlaku, které se blíží nebo překračují kritické teploty a tlaky jak stlačovací tekutiny, tak také expanzního činidla. Za těchto podmínek a při použití vybraných látek, zejména dusíku jako stlačovací tekutiny a propanu jako expanzního činidla, může být difuzivita plynů v těchto dvou tekutinových pásmech 62, 64 udržována dostatečně nízká, takže jsou tyto tekutiny udržovány uvnitř akumulátoru 50 v podstatě odděleny od sebe.

Při odvádění expanzního plynného činidla z akumulátoru 50 je neznázorněnými čidly zjištěn pokles tlaku a řídicí ústrojí uvede chodu čerpadlo 54, které začne okamžitě doplňovat akumulátor 50 vysokotlakým expanzním činidlem, zejména propanem. Tlakové čidlo může být umístěno v akumulátoru 50 nebo může být součástí čerpadla 54.. Plynový akumulátor 50 ie doplněn plynem k krátkém časovém intervalu, pohybujícím se v rozmezí 5 až 30 sekund v průběhu časového intervalu vyhrazeného u řešení podle vynálezu pro impregnaci tabáku v tlakové impregnační komoře 22. zobrazené na obr. 1.

Jak je znázorněno dvojitou šipkou 65 na obr. 1, úroveň expanzního činidla uvnitř akumulátoru 50 může při doplňování a odebírání této látky kolísat cyklicky mezi předem určenou horní hladinou a předem určenou spodní hladinou. Spodní hladina je volena tak, aby byla ještě v určitém předem určeném odstupu ode dna válcové nádoby 56, aby tak při odvádění expanzního činidla nemohlo dojít k úniku stlačovacího plynu. Spodní hladina je volena také s ohledem na potřebu zamezení úniku expanzního činidla z oblasti rozhraní mezi oběma tekutinami. Jestliže v zařízení použito plynného propanu a plyného dusíku, může být spodní hladina pro plynný propan volena zejména kolem 30 cm, přičemž je možno nastavit i jiné vzdálenosti podle velikosti válcové nádoby 56 a podle vnitřních podmínek, jak bude patrno z další části popisu.

Detekční ústrojí LC pro snímání a regulaci hladiny může být využito pro napomáhání udržování hladiny expanzního činidla, například propanu, v předem stanoveném rozmezí, které bylo zmíněno v předchozí části. Je také výhodné využít snímače tekutinového rozhraní nebo podobného ústrojí pro snímání hranice mezi expanzním činidlem a stlačovácí látkou. Na signály snímače tekutinového rozhraní reaguje integrální nebo samostatný řídicí systém a řídí přívod stlačovací tekutiny, například plynného dusíku , do akumulátoru 50 a ven z něj nebo odvádění, aby se udržovalo uchovávání úrovně expanzního činidla mezi předem stanovenou horní a spodní hladinou.

Po odvedení expanzního činidla se načerpá další čerstvá dávka expanzního činidla zpět do akumulátoru 50, dokud není dosaženo předem stanovené horní hodnoty tlaku. Předem stanovená horní hodnota tlaku je vybrána za prvé na základě celkového kombinovaného objemu akumulátorové nádoby, tlakové impregnační komory 22 a plynového potrubí 38 mezi akumulátorem 50 a tlakovou impregnační komorou 22 a za druhé na základě požadovaného tlaku v impregnačním pásmu. Protože tlak v akumulátoru 50 v průběhu vypouštění plynu do plynového potrubí 38 a potom do impregnačního pásma tlakové impregnační komory 22 klesá, protože plyn má k dispozici větší prostor, musí být hodnota horního tlaku dostatečně velká, aby výsledný tlak plynného expanzního činidla dosáhl v impregnačním pásmu předem stanovené hodnoty tlaku, odpovídající impregnačnímu tlaku pro impregnaci tabáku. Tam kde má být konečný tlak kolem 172,4 MPa, musí být horní hodnota tlaku 186,1 MPa až 206,8 MPa, podle vlivu uvedených faktorů.

Zpravidla však dochází k určitým ztrátám stlačovací tekutiny v průběhu provozní doby, které jsou způsobeny absorpcí stlačovací tekutiny expanzním činidlem v průběhu jejího kontaktu se stlačovací tekutinou po dobu její přítomnosti v akumulátoru 50. I když se ve vztahu mezi tekutinami v akumulátoru 50 projevuje nízká difuzivita plynu, která teoreticky umožňuje udržení obou tekutin v odděleném stavu, dochází i při extrémně nízkých hodnotách difuzivity dvou plynů v akumulátoru 50 k vypuštění malého množství stlačovací tekutiny společně s expanzním činidlem, protože obě tyto tekutiny se částečně promísily. Avšak malý rozsah absorpce stlačovací tekutiny nemá obecně žádný negativní vliv na expanzi tabáku.

Jestliže systém podle vynálezu obsahuje regenerační zařízení pro recyklaci expanzního činidla, bude mít zpětné získávání expanzního činidla, následující bezprostředně po použití tohoto expanzního činidla, za následek oddělení a zpětné získání veškeré absorbované stlačovací tekutiny, takže může být získáváno v podstatě čisté expanzní činidlo pro recyklaci. Absorbovanou stlačovací tekutinu se zpravidla nedaří zpětně získávat a navíc přítomnost absorbované stlačovací tekutiny v expanzním činidle snižuje množství expanzního činidla, která může být hospodárně zpětně získána po použití. Množství stlačovací tekutiny absorbované v expanzním činidle je rovnovážným množstvím určeným na základě hodnoty difuzivity dvou tekutin při teplotě a tlaku panujících uvnitř akumulátoru 50, na turbulenci uvnitř akumulátoru 50 a je zejména menší než 5 % hmotnostních.

Akumulátor 50 upravený pro omezení absorpce stlačovací tekutiny expanzním činidlem na minimum je zobrazen na obr. 1A. Tento akumulátor 50 * používá třetí tekutiny s větší hustotou, například vodu, v oblasti oddělující expanzní činidlo

-' 21 od stlačovací tekutiny k vytvoření separační zóny oddělující expanzní činidlo od stlačovací tekutiny. Jak je patrno z obr. 1A, akumulátor 50¹ obsahuje první pásmo 62¹ pro příjem stlačovací tekutiny, zejména dusíku, a druhé pásmo 64¹ pro přijímání expanzního činidla a jeho udržování v odděleném stavu za náročných vysokých teplotních a tlakových podmínek. Třetí pásmo 61 je v tekutinovém propojení jak s prvním pásmem 62 * . tak i s druhým pásmem 64' a udržuje hustší tekutinovou látku, zejména vodu, jako bariérovou tekutinu mezi tekutinami v prvním pásmu 62¹ a druhém pásmu 64¹.

Bariérová tekutina, zobrazená v akumulátoru 50' podle obr. 1A, omezuje výrazně nebo dokonce vylučuje vzájemné směšování expanzního činidla a stlačovací tekutiny i za podmínek, při kterých vzniká zvýšené víření tekutin. Tento znak řešení podlé vynálezu snižuje spotřebu stlačovací tekutiny a následné ztráty expanzního činidla v průběhu jeho regenerace a může tak zjednodušit konstrukci regeneračního systému pro zpětné získávání expanzního činidla, protože oddělování absorbované tekutiny již není základní podmínkou. V akumulátoru 50* zobrazeném na obr. 1A absorbuje expanzní činidlo, zejména propan, jen malé množství bariérové tekutiny, například vody.

Do akumulátoru 50¹ je přiváděna jak voda, tak i dusík samostatně a jejich úroveň jé sledována samostatnými detekčními ústrojími LC úrovně rozhraní, jak je to znázorněno na obr. 1A, která jsou zejména zapojena v kombinaci s integrálními nebo samostatnými ovládacími jednotkami pro řízení přívodu vody a dusíku N₂ do akumulátoru 50 *. Tyto řídicí operace reagují na detekčnímu ústrojí LC úrovně rozhraní a zajišťují přidávání vody v množství a rychlostí za jednotku času, které jsou dostatečné pro udržování celkového množství vody v akumulátoru 50¹ mezi předem stanovenými horními a spodními mezními úrovněmi. Řídicí ústrojí kromě toho zajišťuje dodatečný přívod nebo odebírání dusíku závislosti na signálech úrovňových detektorů, aby se udržovalo rozhraní mezi vodou a dusíkem ve výšce nacházející se v rozmezí předem stanovených mezních poloh.

V akumulátorové jednotce, znázorněné na obr. 1A, je druhé pásmo 64'. ve kterém je udržováno expanzní činidlo v podstatě odděleně v částečně uzavřené válcové komoře, umístěné uvnitř horní části větší tlakové nádoby. Toto nebo podobné uspořádání je zejména výhodné u systému podle vynálezu využívajícího bariérové tekutiny, která má větší hustotu než stlačovací tekutina a také expanzní činidlo. Je zřejmé, že toto konstrukční provedení a uspořádání je jen jedním z možných výhodných příkladných provedení vynálezu a že je možno použít i jiných nádob pro vytvoření pohyblivé tekutinové vrstvy pro oddělení jiných tekutin od sebe uvnitř nádoby.

Obr. 1 a 1A znázorňují výhodná příkladná provedení akumulátoru 50, 50* podle vynálezu, je však možno použít i jiných zařízení zajišťujících prakticky okamžité dodávání expanzního činidla s vysokým tlakem a vysokou teplotou. Takové zařízení může být opatřeno nádobou obsahující jen expanzní činidlo s vysokou hustotou, udržované nad nadkritickou teplotou. Jestliže nádoba obsahuje poměrně značné množství expanzního činidla v porovnání s množstvím expanzního činidla odebraného v každém ·cyklu a jestliže se expanzní činidlo udržuje na vysoké hustotě, může být uskutečněno odvádění expanzního činidla z nádoby s jen malým poklesem tlaku v expanzním činidle.

Například při tlaku 189,3 MPa a teplotě 149°C je hustota propanu 380,6 kg/m³. Při stejné teplotě a tlaku 172,4 MPa je hustota propanu 365,2 kg/m³. Z toho vyplývá, že z nádoby o obsahu jedné kubické stopy (28,3 dm³) a obsahující propanovou tekutinu udržovanou na tlaku 189,3 MPa a teplotě 149°C je možno odvádět 0,44 kg propanu při teplotě 149°C do impregnačního pásma při jen malém poklesu tlaku, který e sníží z 189,3 MPa na 172,4 MPa.

V ještě jiném příkladném provedení vynálezu je možno použít mechanického akumulátoru pro dodávání expanzního činidla. Jedním z takových mechanických akumulátorů, doporučovaných v současné době k použití, je akumulátor Metal Bellows' firmy Parker Bertea Aerospace, Parker Hannfin Corp., Metal Bellows Division z Moorparku, Kalifornie.

V příkladu na obr. 1 je tlak propanu přiváděného do tlakové impregnační komory 22 zejména vyšší než 137,9 MPa, s výhodou se pohybuje mezi 172,3 MPa a 206,8 MPa. V souladu s řešením podle vynálezu bylo zjištěno, že při použití těchto tlaků se dosahují mimořádně krátké impregnační doby pro impregnaci tabáku, pohybující se mezi 5 a 15 sekundami a přitom se dosáhne velmi výrazného zvýšení plnicí kapacity tabáku, která se například zvýší o 50% až 100%. Teplota propanu je s výhodou udržována na hodnotě vyšší než 138°C, zejména mezi 149°C a 204°C, například kolem 149-157°C. Tím se zajišťuje dodávka šetrného tepla pro zahřívání tabáku v impregnačním pásmu.

Na obr. 2 je znázorněno výhodné příkladné provedení vstupního přívodního a plnicího ústrojí tabáku. Tabák v libovolné formě včetně tabákových listů i s řapíky a žilkami, proužků tabáku, ze kterých jsou řapíky a žilky odstraněny, náplně doutníků, řezané náplně cigaret, tvořené řezanými nebo drcenými proužky pro výrobu cigaret, zejména ve formě řezaných proužků náplně, je zvlhčen v bloku 66 pomocí známých ústrojí, jejichž vytvoření je odborníkům zřejmé, aby se dosáhlo vlhkosti nejméně 13% a s výhodou nejméně 20%, a potom tabák prochází pneumatickým dopravním potrubím 68 do dávkovači ho ústrojí 70.

-· 24

Dávkovači ústrojí 70 je ve znázorněném příkladném provedení tvořeno dvěma samostatnými dávkovacíroi trubkami 72, 74. Každá z dávkovačích trubek 72, 74 má v podstatě pravoúhelníkový průřez, jehož velikost se plynule zvětšuje ve směru posuvu tabáku. Jak je odborníkům zřejmé, dávkovači trubky mohou mít i jiné tělesné vytvoření, například průřez kruhového tvaru.

Tabák přicházející z dopravního potrubí 68 vstupuje do plnicího ventilu 76., který je umístěn na horní straně dávkovačích trubek 72, 74. V systému podle vynálezu může být tímto plnicím ventilem 76 libovolný ventil používaný ve stavu techniky pro přivádění tuhých materiálů, například tabáku. Příkladem takového plnicího ventilu 76 může být rotační ventil se skupinou lopatek, zobrazený na obr. 2. Takto dodávaný tabákový materiál vytváří v podstatě svislé sloupce tabáku v každé z dávkovačích trubek 72, 74. Tyto svislé sloupce tabáku mají předem stanovenou výšku, které je monitorována v každé z dávkovačích trubek 72. 74 výškovými čidly 78 pro snímání výšky sloupce tabáku. Výška tabákového sloupce je s výhodou v každé z dávkovačích trubek 72, 74 mezi 90 cm a 120 cm. Jestliže výška tabáku poklesne pod předem stanovenou minimální hodnotu v kterékoliv z dávkovačích trubek 72, 74. výšková čidla 78 uvedou do činnosti plnicí ventil 76. takže do dávkovačích trubek 72, 74 se přivádí další množství tabáku tak dlouho, dokud není dosažena požadovaná výška.

Po rozdělení a přivedení tabáku do každé z dávkovačích trubek 72, 74 začne probíhat předehřívací zpracovávání parou, která dále zvyšuje vlhkost tabáku. Předehříváním tabáku se zajišťuje teplo pro vytvoření vhodných podmínek ke krátkodobému cyklu v impregnačním pásmu. Kromě toho další vlhkost dodaná tabáku plni funkci při zajišťování dobrých výsledků při zvětšování objemu tabáku a zvyšuje vláčnost tabáku. U řešení podle vynálezu bylo zjištěno, že přivede-li se tabák do tlakové impregnační komory 22 s vlhkostí vyšší než 20% hmotnostních, zejména mezi 24% a asi 30% hmotnostními a jestliže je předehřát na teplotu vyšší než 66°c, je možno dosáhnout podstatně vétšího_ načechrání. Při provádění způsobu podle vynálezu je tabák jak zvlhčován, tak také předehříván parou injektovanou do každé z dávkovačích trubek 72, 74. Zahřívání parou je výhodné z toho důvodu, že teplo může být přitom efektivně a účinně převáděno do tabáku současně se zvyšováním jeho vlhkosti. Kromě toho, protože tabák přichází do kontaktu s parou v dávkovačích trubkách 72, 74. působí vrstvy tabáku nad oblastí nebo oblastmi, ve kterých se provádí vstřikování páry, jako izolační vrstvy a tím se zvyšuje účinnost použití vstřikování páry pro zahřívání tabáku.

Pára je injektována do každé z dávkovačích trubek 72. 74 v místech nacházejících se pod horním koncem tabákového sloupce v dávkovačích trubkách 72, 74. Na obr. 2 jsou zobrazeny dva parní injektory 80, 82, které budou podrobněji popsány v další části. Tyto parní injektory 80, 82 vyžadují suchou páru, která může být zajištěna přehříváním nebo vnějším zahříváním parních trubek a potrubí, aby se zamezilo kondenzaci. Teplota páry injektované do tabáku je dostatečně vysoká pro ohřátí tabáku na teplotu vyšší než je teplota okolního prostředí, zejména vyšší než 52°C, výhodněji vyšší než 66°C, například na teplotu od 66°C do 93°C.

Obr. 3a 4 zobrazují dvě příkladná provedení ústrojí zajištujícího.vstřikování páry do sloupců tabáku. Na obr. 3 je toto ústrojí tvořeno parním injektorem 80 zobrazeným v řezu vedeném rovinou 3-3 z obr. 2. Pára je vstřikována přívodními potrubími 84 do vnější rozdělovači komory 86. obklopující dávkovači trubku 72. Rozdělovači komora 86 je vytvořena v odstupu od vnější stěny dávkovači trubky 72 a tvoří prstencový uzavřený prostor £8, ve kterém je obsažena vstřikovaná pára. Rozdělovači komora 86 je propojena s vnitř- 26 ním prostorem dávkovači trubky 72 množstvím otvorů 90 rozmístěných na dvou vzájemně protilehlých stěnách dávkovači trubky 72. Pára procházející těmito otvory 90 proniká do sloupce tabáku, jak je to naznačeno šipkami na obr. 3.

Obr. 4 znázorňuje jiné výhodné provedení ústrojí pro vstřikování páry, kterým je pára vháněna do sloupce tabáku. Na tomto obr. 4 je tímto ústrojím druhý parní injektor 82 ve formě zasouvatelné vidlicové jednotky tvořené dutým můstkem 92. který nese skupinu dutých děrovaných hřebů 94.. Parní injektor 82 je uložen vodorovně a může vykonávat posuvný pohyb ve dvou vzájemně opačných směrech mezi první polohou na vnější straně dávkovači trubky 72 a druhou polohou uvnitř dávkovači trubky 72. K druhému parnímu injektoru 82 je svou pístnicí připojen hydraulický válec s pístem, který ovládá pohyb tohoto injektážního ústrojí mezi dvěma krajními polohami, takže duté děrované hřeby 94 vnikají do sloupce tabáku a opět se z něj vysouvají, jak je to naznačeno dvojitou šipkou na obr. 4. Po vsunutí dutých děrovaných hřebů 94 do sloupce tabáku se do nich začne vhánět přívodním potrubím 96 pára, která přichází do dutého můstku 92 a potom do každého z dutých děrovaných hřebů 94 zasouvací jednotky. Pára potom vystupuje z dutých děrovaných hřebů 94 soustavou vstřikovacích otvorů 98 v každém dutém děrovaném hřebu 94 a dostává se do sloupce tabáku, jak je to naznačeno šipkami.

I když je na obr. 2 zobrazeno použití obou druhů injéktážních ústrojí pro injektování páry, odborníkům je zřejmé, že v praxi je postačující použití jen jednoho z nich. Je však pokládáno za výhodné použití kombinace dvou injektorů páry, aby se zajistilo, že pára bude rovnoměrně injektována do celého průřezu tabákového sloupce.

Parní injektory 80. 82 podle vynálezu jsou zejména umístěny v místech podél tabákového sloupce, vybraných tak, aby v podstatě všechna pára injektovaná do sloupce tabáku kondenzovala před dosažením horního konce tabákového sloupce. Injektovaná pára postupuje nahoru uvnitř tabákového sloupce a zahřívá při svém stoupavém pohybu tabák ve.sloupci. Teplo se z páry postupně ztrácí a pára pak kondenzuje na tabáku jako vlhkost do té doby, dokud nezkondenzuje veškerá pára.

Po svém předehřátí a zvlhčení postupuje tabák ve sloupci směrem dolů a je přiváděn ve formě dávek do nakládacích potrubí 110. zobrazeným na obr. 2. S každou z dávkovačích trubek 72, 74 je funkčně spřaženo dělicí ústrojí 112 pro dělení sloupce tabáku, zobrazené na obr. 2. Dělicí ústrojí 112 má svůj pracovní nástroj rovněž vratně posuvný ve dvou opačných a v podstatě vodorovných směrech jako hřebový parní injektor 82. přičemž tento nástroj se pohybuje mezi první polohou mimo sloupec tabáku a druhou polohou uvnitř sloupce.

Pohled shora na výhodné příkladné provedení dělicího ústrojí 112 je zobrazen na obr. 5. Jak je patrno z tohoto obr. 5, dělicí ústrojí 112 pro dělení sloupce tabáku obsahuje ovládací tyč 114. nosný můstek 116 a skupinu těsně vedle sebe rozmístěných hřebů 118. Dělicí ústrojí 112 se pohybuje mezi první a druhou koncovou polohou, aby rozdělilo sloupec tabáku je horní část a spodní část a tak oddělilo předem stanovené množství tabáku, představující jednu dávku, která se potom odvádí ze spodního konce každého tabákového sloupce. Jsou-li hřeby 118 zasunuty do tabákového sloupce otvory, které budou podrobněji popsány v další části, je horní část sloupce tabáku nad dělicím ústrojím 112 podepřena soustavou hřebů 118. Hřeby 118 jsou uloženy poměrně těsně vedle sebe, například ve vzdálenostech od 6 mm do 25 mm, popřípadě až 38 mm. Spodní část tabákového sloupce pod hřeby 118 se potom dostává ve formě dávky tabáku do nakládacího potrubí 110.

Dělicí ústrojí 112 pro dělení tabákového sloupce, opat28 řené hřebovítými dělicími prvky, je ve výhodném provedení svisle přestavitelné pro volitelné zasahování do tabákového sloupce v několika předem určených a vertikálně přesazených polohách. Na obr. 7 je zobrazen rozsah H výšek, ve kterých může být poloha dělicího ústrojí 112 pro dělení tabákového sloupce aretována. Touto konstrukční úpravou je získána možnost změny volby množství tabáku v jedné dávce, který je dodáván do nakládacího potrubí 110, protože aretováním polohy dělicího ústrojí 112 se nastaví velikost dávky tabáku odebírané ze spodního konce tabákového sloupce.

Hřeby 118 dělicího ústrojí 112 pronikají do tabákového sloupce skupinou svislých podlouhlých štěrbin, které jsou vytvořeny proti hřebům 118 v dvojité stěně části dávkovači trubky 72, jak je to nejlépe patrno z obr. 6 a 7. Obr. 6 znázorňuje první vnější boční stěnu 120 této části dávkovači trubky 72, která je opatřena podlouhlými svislými štěrbinami 122. Vnější boční stěna 120 je na obr. 6 částečně odříznuta, aby bylo možno zobrazit vnitřní boční stěnu 124 dvojité části dávkovači trubky 72, umístěné v odstupu od vnější boční stěny 120 a obsahující druhou řadu svislých štěrbin 126, umístěných proti prvním svislým štěrbinám, a skupinu vodorovných kartáčků 128. přiřazených ke svislým štěrbinám 126. K vnější boční stěně 120 může být potom přiřazena skupina druhých kartáčků 130. Dvoustěnná konstrukce této části dávkovači trubky 72 slouží jako zachycovací nádrž, která zachycuje částice tabáku, které ulpívají na hřebech 118 dělicího ústrojí 112 při vytahování hřebů 118 z tabákového sloupce. Kartáčky 128, 130 stírají ulpělé tabákové částice s povrchu hřebů 118. Při svém vytahování z vnitřku tabákového sloupce do polohy na vnější straně od vnější boční stěny 120 přicházejí hřeby 118 do styku s řadami kartáčků 128, 130 a tabákové částice se stírají s povrchu hřebů 118 a padají do mezery 132 mezi oběma bočními stěnami 120, 124. Tabákové částice propadávají mezerou 132 mezi oběma bočními stěnami 120, 124 do její spodní části a vypadávají vypadávacím otvorem 134. vytvořeným na spodním konci mezery 132.

Se spodním .koncem každé z dávkovačích trubek 72, 74 je spojen uzavírací člen 140 vytvořený zejména ve formě rotačního ventilu. Uzavírací člen 140 je umístěn v cestě posouvajícího se sloupce tabáku ve svislé poloze pod dělicím ústrojím 112 pro podepření tabákového sloupce v době, kdy je dělicí ústrojí 112 vysunuto ze záběru s tabákovým sloupcem. Blokovací uzavírací člen 140 se uvolňuje od tabákového sloupce pro uvolnění spodní části tabákového sloupce pod dělicím ústrojím 112 a k jejímu přívodu do nakládacího potrubí 110.

Blokovacím uzavíracím členem 140 je zejména rotační ventil se vzduchovým ovládáním. Vzduchový uzavírací rotační ventil může některé ze známých konstrukčních provedení, které jsou odborníkům známé, a s výhodou je tvořen rotačním ventilem bez rotačních lopatek, pracujícím přerušovaně a schopným přijmout a předat jednu dávku tabáku najednou, jak je to zobrazeno na obr. 7. Bezlopatkový rotační ventil podle obr. 7 obsahuje skříň 142. ve které je uložen otočný koreček 144. který se může otáčet kolem své střední osy uvnitř skříně 142. U zařízení podle vynálezu je možno použít také vzduchového uzavíracího ventilu s plynulým provozním režimem, opatřeného soustavou lopatek.

Uzavírací člen 140 je zobrazen na obr. 7 ve vyprázdněné poloze, ve které podepírá sloupec tabáku. Má-li být odebrána ze spodního konce tabákového sloupce další dávka tabáku, zasune se hřebové dělicí ústrojí 112 do tabákového sloupce a uzavírací člen 140 se otočí o 180° ze své hradící polohy do přijímací polohy, ve které se může plnit tabákem a ve které je otočný koreček 144 je natočen svou otevřenou stranou 146 směrem nahoru a je napojen na spodní konec tabákového sloupce. V této poloze přijímá otočný koreček 144 tabák ze spodní části tabákového sloupce a potom se opět natočí o 180° do polohy, ve které předává předem odměřenou dávku tabáku do nakládacích potrubí 110. Použití vzduchových hradících rotačních ventilů jako uzavíracího členu 140 je zvláště výhodné z toho důvodu, že ve své vydávací poloze, zobrazené na obr. 7, ventil blokuje a podepírá tabákový sloupec a současně zajišťuje pomocí svého těsnění 148 dokonalé oddělení tabákového sloupce od impregnačního pásma, do kterého je přiváděno expanzní činidlo.

Systém podle vynálezu pro vydávání jednotlivých dávek tabáku poskytuje celou řadu výhod. Především je možno snadno a přesně regulovat množství tabáku dodávaného do impregnačního pásma. Pro regulaci tohoto množství může být dělicí ústrojí 112 přemísťováno ve svislém směru do různých výškových poloh, aby se vytvořily dávky tabáku s libovolným požadovaným objemem pro následnou impregnaci. Kromě toho se použitím dávkovačích trubek 72, 74 dosáhne v podstatě rovnoměrného rozložení dávky tabáku napříč šířky nakládacího potrubí 110. které se nachází pod nimi. Vydávání dávky tabáku je rychlé a je schopno zajistit dodání každé dávky tabáku do impregnačního pásma v souladu v krátkou dobou trvání impregnačních cyklů u systému podle vynálezu.

Jak je patrno z opětného pohledu na obr. 2, předem určené množství tabáku je tak převedeno do nakládacích potrubí 110. pomocí kterých se naplní prstencový prostor cívkové jednotky 16 impregnačního ústrojí. Jak je zřejmé z obr. 2, jednotlivé dávky 150 tabáku jsou nakládány do prstencového prostoru cívkové jednotky 16 v nakládací poloze 24, zobrazené na obr. 1, pomocí dvojice vzájemně protilehlých půlválcových nakládacích a stlačovacích dílů 152. které jsou uloženy v nakládacích potrubích 110 posuvně vratnými pohyby. Nakládací potrubí 110 mají ve výhodném příkladném provedení pravoúhelníkový průřez a jsou vyrobeny z materiálu, který je scho31 pen odolávat oděru a opotřebení, vyvolávanému opakovanými posuvnými pohyby ve vodorovném směru uvnitř nakládacích komor, například z tvrzeného hliníku. Kromě toho je výhodné, jestliže jsou horní plochy a spodní plochy nakládacích a stlačovacích dílů 152. jak je to nejlépe patrno z obr. 2A, opatřeny tvrdými plastovými pouzdry 154. která zajišťují mazání mezi .vnitřními stěnami nakládacích komor a vnějšími plochami nakládacích a stlačovacích dílů 152 pro zamezení jejich zadření nebo zpříčení. Příkladnými materiály pro vytvoření těchto plastových pouzder 154 je polyetheretherketon (PEEK), vyráběný firmou ICI America and RTP Co.

Každý z nakládacích a stlačovacích dílů 152 je spojen prostřednictvím ovládací tyče 156 s vratně posuvnými hnacími ústrojími, například s hydraulickým pístem 157 nebo podobným prvkem, který ovládá její cyklický pohyb mezi zataženou polohou a vysunutou polohou. Dávky tabáku jsou přiváděny do nakládacích potrubí 110 nakládacími otvory 158 vytvořenými v jejich horní stěně. Nakládací otvory 158 probíhají zejména na celé šířce nakládacích potrubí '110 a jsou umístěny mezi odtaženou polohou nakládacích a stlačovacích dílů 152 a jejich vysunutou polohou. K těmto nakládacím otvorům 158 jsou přiřazeny otočné uzavírací prvky 160 pro jejich uzavírání, které jsou schopny.vtlačit dávku 150 tabáku do nakládací komory při svém pohybu do uzavřené polohy, vyznačené na obr.2 čárkovanými čarami. K oddělení nakládací komory od impregnačního zařízení je použito zejména dvojice hradících prvků 162. které mohou být rovněž hřebovými uzavíracími členy. Hradící prvky 162 jsou uloženy pohyblivě mezi první polohou, ve které jsou jejich hradící prvky umístěny vně nakládacích potrubí 110, a druhou hradící polohou, ve které jsou pracovní hřeby vsunuty do nakládacích potrubí 110 a brání tak dalšímu postupu uvnitř nakládacích potrubí 110. jestliže je uzavírací díl uzavřen.

Pro vpravování dávek 150 tabáku do cívkové jednotky 16 se tabákové dávky 150 vyprazdňují z rotačního uzavíracího členu 140 ve formě rotačního ventilu nakládacím otvorem 158 do nakládacích potrubí 110. Do těchto nakládacích potrubí 110 se vsunou hradící prvky 162 a otočný uzavírací prvek 160 se natočí směrem dolů, aby překryl nakládací otvor 158. přičemž při tomto uzavíracím pohybu popřípadě stlačuje dávku 150 tabáku uvnitř nakládacích potrubí 110, pokud je to potřeba. Půlválcové nakládací a stlačovací díly 152 se potom začnou přemísťovat do své vysunuté polohy. Dávky 150 tabáku se posouvají vodorovným směrem vnitřním prostorem nakládacích potrubí 110 účinkem nakládacích a stlačovacích dílů 152 a jsou vtlačovány do prstencového prostoru na obvodu cívkové jednotky 16. Vzájemně protilehlé půlválcové nakládací a stlačovací díly 152 spolupracuji ve své maximálně vysunuté poloze navzájem a vytvářejí tak společně válcovou skořepinu kolem spojovací tyče 20 cívkové jednotky 16. takže stlačený tabák je udržován na spojovací tyči 20 cívkové jednotky 16 v průběhu svého pohybu do impregnační polohy, která bude popsána v další části. Válcová skořepina sestavená z dvojice půlválcových nakládacích a stlačovacích dílů 152 prvků může být také vymezena částečně jedním rámovým dílem nebo dvojicí neznázorněných rámových dílů, které mohou být umístěny nad a/nebo pod osou cívkové jednotky ,16. Takové rámové prvky jsou s výhodou upraveny tak, aby lícovaly s okraji půlkruhových nakládacích a stlačovacích dílů 152 pro vytvoření uzavřeného válcového prostoru kolem stlačovaného tabáku.

Naložená cívková jednotka 16 se posouvá do své impregnační polohy, jak je to zobrazeno na obr. 1 a 8, a těsnicí kroužky 30 na obou koncích cívkové jednotky 16 jsou tlačeny radiálně směrem ven hydraulickou kapalinou přiváděnou přívodním potrubím 32 pro utěsnění tlakové impregnační komory 22 proti unikáni látek z jejího vnitřního prostoru. Těsnicí kroužky 30 jsou s výhodou spojeny vulkanizací nebo jinak vle33 pěny do prstencových drážek, vytvořených na obvodu koncových dílů 18 cívkové jednotky 16. Na rozhraní mezi každým z elastomerních těsnicích kroužků 30 a tekutinovým přívodním potrubím 32 je uložena deformovatelná destička nebo deformovatelný pásek 153, aby těsnicí pásky 30 nebyly přilepeny ke dnu prstencových drážek v místech vyústění přívodního potrubí 32. takže tento krycí deformovatelný pásek 153 se při přívodu tekutiny může vytlačit směrem ven.

V prstencových drážkách, vytvořených v obvodové ploše každého koncového dílu 18 cívkové jednotky 16 jsou upevněny prstencové prvky 160¹. kterými mohou být kroužky odolné proti oděru nebo stírací kroužky, a jsou uloženy v axiálním směru bezprostředné vedle nejméně jedné čelní strany každého z těsnicích kroužků 30. Kroužky odolné proti opotřebení mají obvod větší než každý z válcových koncových dílů 18 cívkové jednotky 16., u které se zužuje prstencový prostor nebo mezera mezi cívkovou jednotkou 16 a válcovou skořepinou 14.. Zužováním této mezery získávají elastomerní nebo elastomerní těsnicí kroužky 30 lepší axiální vedení v průběhu časového intervalu, kdy slouží pro utěsnění spáry. Takto omezená destruktivní deformace těsnicích kroužků 30 vede k přetékání nebo vytlačování obvodových okrajů těsnicích kroužků 30 do prstencového prostoru mezi válcovými koncovými díly 18 cívkové jednotky 16 a válcovou skořepinou 14.

Každý z těsnicích kroužků 30 je s výhodou připojen k čelní ploše prstencového prvku 160'. odolného proti odéru, a k povrchu na obvodu koncových dílů 18 cívkové jednotky 16. Ve výhodném provedení je každý prstencový prvek 160' ve formě kroužku odolného proti oděru umístěn vedle obou koncových čelních ploch elastomerních těsnicích kroužků 30 a je k nim upevněn. Prvky odolné proti oděru mohou být připojeny k těsnicím kroužkům 30 přivařením, přilepením pomocí lepidla, vulkanizačním procesem a podobně.

Obr. 8 zobrazuje také výhodné provedení konstrukce průchodu, umožňujícího vzájemné propojení plynových potrubí 38, 40 pro přívod vysokotlakého plynu vnitřkem válcové skořepiny 14 pro zajištění velmi rychlého dodání expanzního činidla. Po obvodu válcové skořepiny 14 je vytvořena soustava otvorů 42. Zvětšená průřezová plocha průchodu, zajištěná otvory 42 tvořícími skupinu, zabezpečuje zvýšenou rychlost přivádění a odvádění vysokotlaké tekutiny do tlakové impregnační komory 22 a opět z ní ven, jestliže je cívková jednotka 16 v impregnační poloze. Je výhodné, jsou-li otvory 42 orientovány diagonálně a zužují se do užších úseků 43 otvorů s menšími průměry, jak je to znázorněno na obr. 8 a 8A, aby tak bránily vstupu tabákových částic do průchodů v průběhu přesunu cívkové jednotky 16 z jedné polohy do druhé.

Vnější rozdělovači prstenec 45 obklopuje válcovou skořepinu 14 a vytváří kolem otvorů 42 rozmístěných po celém obvodu válcové skořepiny 14 prstencový prostor 44 ♦ Otvory 42 jsou vyústěny do prstencové drážky 162 * v koncových dílech 18 cívkové jednotky 16., která je propojena soustavou radiálních kanálků 164 a axiálních kanálků 166 s drážkami 170 vytvořenými v povrchové ploše spojovací tyče 20.. Vysokotlaká tekutina, která byla přivedena plynovým potrubím 38., proudí otvory 42 do kanálků 164, 166. až se dostane do podélných drážek 170. V těchto podélných drážkách 170 se tekutina dostává do styku s tabákem naloženým a stlačeným kolkem spojovací tyče 20 cívkové jednotky 16, vytéká z podélných kanálků 170 a dostává se do tabáku, jak je to zobrazeno šipkami na obr. 8. Spojovací tyč 20 je obklopena nejméně jednou neznázorněnou sítkou, která má zamezit ucpání podélných drážek 170 tabákem.

Obr. 10, 11 a 12 zobrazují alternativní příkladné provedení zařízení pro zvýšení účinnosti impregnátoru s cívkovou jednotkou, uloženou ve skořepině, zvýšením rychlosti dodávání vysokotlakého plynného expanzního činidla do prstencové vyso35 kotlaké impregnační zóny a odebírání expanzního činidla z impregnační zóny. Jak je zřejmé z obr. 10 a 12, zařízení podle tohoto konkrétního provedení je zobrazeno s tělesem cívkové jednotky 16 nacházejícím se v pohybu mezi nakládací polohou a impregnační polohou. Cívková jednotka 16 je tak zobrazena částečně uvnitř válcové skořepiny 14 a částečně mimo ni. U tohoto příkladného provedení zařízení podle vynálezu jsou otvory 42 procházející válcovou skořepinou 14 vytvořeny ve formě štěrbin s podlouhlým tvarem průřezu, který je zejména velmi blízký tvaru průřezové plochy ventilů 46, 48 v plynových potrubích 38, 40. která přivádějí a odvádějí expanzní činidlo do impregnačního ústrojí a ven z něj. Tím se dosáhne snížení třecí interakce mezi otvory a expanzním činidlem a výsledného efektu spočívajícího ve větší přepravní rychlosti expanzního činidla při vstupu do impregnačního ústrojí a výstupu z něj.

Protože podlouhlé otvory 42 mají průměr větší než je velikost částic tabáku, například tabákové řezané náplně, obsahuje příkladné provedení zařízení podle vynálezu, zobrazené na obr. 10 až 12, blokovací člen 260 pro uzavírání průchodu, který je nejlépe patrný z obr. 11 a který zamezuje nebo alespoň omezuje vstup tabáku do podlouhlých otvorů 42. Blokovací člen 260 pro blokování průchodu je tvořen podlouhlým tělesem, opatřeným vnější plochou 262. která má větší šířku než je průměr otvorů 42. Jak je nejlépe patrno z obr. 11 al2, blokovací člen 260 je napojen v podélném směru mezi obvodové části koncových dílů 18 cívkové jednotky 16 a ie umístěn v radiálním směru proti otvorům 42, procházejícím válcovou skořepinou 14. jak je to patrno z obr. 11.

Jak je zobrazeno na obr. 11, blokovací členy 260 probíhají napříč části spojovací tyče 20 cívkové jednotky 16, která na druhé straně tvoří vnitřní stěnu komory na cívkové jednotce 16 pro uložení dávky tabáku. Jestliže tato část civ36 kové jednotky 16 prochází válcovou skořepinou .14., překrývají blokovací členy 260 otvory 42 procházející válcovou skořepinou 14., takže tabáku nacházejícímu se v cívkové komoře je zamezen přístup do podlouhlých otvorů 42. Jak je nejlépe vidět z obr. 11 a 12, vnější plocha blokovacího členu 260 je s výhodou zakřivena a její zakřivení odpovídá tvaru vnitřní plochy válcové skořepiny 14. Spodní část blokovacího členu 260 se ve výhodném provedení zužuje, aby se co nejméně zmenšil prostor pro uložení tabáku.

Ve výhodném provedení této části zařízení podle vynálezu jsou ve válcové skořepině 14 vytvořeny nejméně dva podlouhlé otvory 452 a na cívkové jednotce 16 je vytvořen tomu odpovídající počet blokovacích členů 260. jak je zřejmé z výkresů. Kolem vnější strany válcově skořepiny 14 je uložen rozdělovači prstenec 45., který vymezuje prstencový prostor 4 4 propojující navzájem oba otvory 42., takže expanzní činidlo přiváděné vstupním otvorem 38' v rozdělovacím kusu 45 se může dostávat do cívkového prostoru oběma skupinami otvorů 42 ve válcové skořepině 14 současně. Podobně se může vypouštěné expanzní činidlo odvádět všemi otvory 42 ve válcové skořepině 14 a výstupním otvorem 40' v rozdělovacím kusu ,45. Také tímto opatřením se zvyšuje rychlost přívodu a odvádění expanzního činidla z impregnačního ústrojí tvořeného cívkovou jednotkou 16 a válcovou skořepinou 14 a tím je umožněno zkrácení délky doby jednoho pracovního cyklu.

Jak je opět patrno z obr. 1, v další pracovní operaci, následující po přivádění expanzního činidla do impregnačního zařízení, se stlačený a impregnovaný tabák udržuje po dobu krátkého časového intervalu, pohybujícího se od 1-2 sekund do asi 20 sekund, v impregnačních podmínkách, načež se tlak sníží. Snížení tlaku by mělo proběhnout prakticky okamžitě, to znamená mělo by být uskutečněno v časovém intervalu do jedné sekundy. Toho je možno dosáhnout zčásti využitím rychločinné37 ho ventilu, majícího velký průřez průchozího otvoru pro rychlé vypuštění plynu a snížení tlaku. Ve výhodném příkladném provedení je zařízení opatřeno neznázorněným snímačem tlaku, umístěným uvnitř impregnačního zařízení pro snímání tlaku a zahájení vypouštění tekutiny z těsnicích kroužků 30 na cívkové jednotce 16. jestliže tlak uvnitř dosáhne předem stanovené hodnoty, která je vyšší než hodnota okolního atmosférického tlaku a je rovna například 352 kPa. Tlak hydraulické kapaliny v přívodním potrubí 32, napájejícím těsnicí kroužky 30, se snímá druhým snímačem tlaku. Před okamžikem, než tlak poklesne na hodnotu atmosférického tlaku, například při tlaku kolem 350 kPa, spustí tento snímač činnost hydraulického pístu připojenému k hřídeli 28 pro ovládání pohybu cívkové jednotky 16. Cívková jednotka 16 se potom v podstatě okamžitě posouvá do vykládací polohy 26, takže expanze tabáku může začít.

Ve vykládacím pásmu pro odebírání tabáku je uspořádáno pneumatické vykládací ústrojí, tvořené například bezolejovýra vykládacím kompresorem, který není zobrazen a který usměrňuje tekutinu, například vysokotlaký vzduch nebo dusík, na vrstvu tabáku obklopující cívkovou jednotku 16 v době, kdy se cívková jednotka 16 pohybuje do vykládací polohy 26 a ven z ní. Expandovaný tabák, odebíraný ve vykládací poloze 26. expanduje prakticky okamžitě a je podle obr. 1 veden do regenerační násypky 172 a potom do dopravního ústrojí 174. například do šnekového dopravníku nebo podobné dopravní jednotky. Tabák mající s výhodou značnou vlhkost, například větší než 13 procent hmotnostních, je dopravován do sušicího pásma 176 pomocí dopravního ústrojí 174.

Jak je nejlépe patrno z obr. 9, expandovaný tabák se přivádí do sušicího potrubí 178 v sušicím pásmu, ve kterém je nadnášen ohřátým vzduchem, pohybujícím se směrem vzhůru. Zahřátý vzduch má s výhodou teplotu nižší než asi 177°C, zejména má teplotu v rozmezí od 93°C do 149°C. Tabák se dopravuje sušicím pásmem při teplotě a po dobu postačující ke snížení vlhkosti na méně než 13 procent hmotnostních, zejména na vlhkost mezi 6 a 12 procenty hmotnostními. Vysušený expandovaný tabák se potom přivádí do oddělovacího pásma 180. kde fluidní látky včetně expanzního činidla procházejí sítem -182 nebo jiným oddělovacím ústrojím, například cyklónovým odlučovačem, a jsou převáděny do regenerační smyčky 184.

Plyn procházející regenerační smyčkou 184 je tvořen především dusíkem nebo jiným inertním plynem, který je injektován do této regenerační smyčky 184 ve vstřikovacím pásmu 186 pro vstřikování plynu. Dusík se zahřívá v ohřívači 188. prochází ventilátorem 190 a potom pokračuje v pohybu regenerační smyčkou 184 k místu vstupu tabáku. Z regenerační smyčky 184 se plynule odvádí odebírací proud 192 a je převáděn do tepelného oxidačního pásma, ve kterém se spaluje propan v dusíku.

Tabák potom přechází z oddělovacího pásma 180 k rotačním ventilům 194, 196. přerušujícím proud plynu, a potom se získává zpět v regeneračním pásmu 198. Dva rotační ventily 194, 196 zamezují přístupu jakéhokoliv množství propanu z vnější strany- do regeneračního pásma 198. Pro spolehlivé zajištění této funkce se proto také přivádí mezi oba rotační ventily 194, 196 inertní plyn, například dusík. Jak je to zobrazeno na obr. 2, dusík se může přivádět také do jiných oblastí systému z podobných důvodů. V této souvislosti může být kolem spodní části zařízení vytvořen zabezpečovací plᚣ 200. zobrazený na obr. 2 čerchovanými čarami. Tento zabezpečovací plášť 200 je upraven pro zpětné získávání jakéhokoliv množství propanu, unikajícího ze systému v průběhu jeho činnosti. Do různých míst tohoto systému je plynule dodáván dusík. Propan unikající různými netěsnostmi systému, se zpětně získává uvnitř zabezpečovacího pláště 200 a je přiváděn do termálního oxidačního ústrojí ke spalování.

Ačkoliv při použití propanu nebo podobného plynu jako expanzního činidla, popřípadě expanzního činidla typu popsaného v US-PS 4 531 529 (White a Conrad), není nutno tabák zahřívat, aby se dosáhlo fixace tabáku v expandované formě, bylo nyní zjištěno, že tabák s vysokou vlhkostí může expandovat na vyšší stupeň než tabák s normální vlhkostí. Bylo však také zjištěno, že některé nebo všechny zvýšené objemy se mohou ztratit, protože příliš vlhký tabák se může zbortit. Sušení probíhající způsobem podle vynálezu však, jak bylo zkouškami zjištěno, uchovává zvýšený objem.

Sušicí proces probíhá zvláště rychle a po zvýšení objem» tabáku například začíná po kratší době než 5 minut od ukončení expanze, zejména probíhá v časovém intervalu kratším než 1 minuta po expanzi. Je však také možné začít tabák sušit bezprostředně po ukončení expanze. Je možné také takové příkladné provedení, kdy se ventilátorem využívaným pro odstraňování tabáku z cívkové jednotky 16 se může v případě potřeby vhánět zahřátý dusík a tabák se může ihned převádět do sušicího pásma.

Vliv vlhkosti tabáku na jeho expanzi je znázorněn na obr. 13, na kterém je graf znázorňující míru zvětšení objemu tabáku při různých vlhkostech a různých stupních předehřátí tabáku. Ve všech případech byl tabák impregnován po dobu 15 sekund propanem při tlaku kolem 172,3 MPa a předehřát na teplotu kolem 149°C. Před expanzí měl tabák plnicí kapacitu kolem 450 cm²/l00 g. Jak je patrno z obr. 13, zvýšením obsahu vlhkosti v tabáku na úroveň kolem 20 procent hmotnostních se výrazně zlepšila expandovatelnost tabáku, zejména jestliže byl tabák zahřát na teplotu kolem 66°C nebo vyšší.

Je-li jako impregnační tekutiny použito propanu, je kumulativní množství tepla dodávaného do impregnačního pásma z ohřátého propanu a z předehřátého tabáku výhodně postačující pro vytvoření impregnačních podmínek v impregnačním pásmu, to znamená teploty mezi 116°C a 132°c, zejména kolem 127°C. Bylo zjištěno, že impregnace probíhající za teploty kolem 127°C a tlaku kolem 172,3 MPa může být uskutečněna v době kolem 5 sekund nebo i kratší, jestliže je teplo přiváděno jak předehřátým tabákem, tak také předehřátým propanem.

Stupeň stlačení tabáku v průběhu impregnace také ovlivňuje stupeň zvětšení objemu. Tabák se stlačuje při impregnaci na stlačovací poměr alespoň 1,5:1. Stlačovací poměr vyjadřuje poměr objemu tabáku před stlačováním a po něm. Objem tabáku před stlačováním nebo nakypřený objem tabáku se určuje měřením hustoty tabáku v krychlovém kontejneru, jehož všechny strany mají délku jedné stopy, to znamená 30,5 cm. Tabák se nasype do tohoto krychlového kontejneru a zváží se, aby se určila hustota volně sypaného tabáku. Objem dávky volně sypaného tabáku před stlačováním na obvodu cívkové jednotky 16 a po něm může být určován z hmotnosti dávky a hodnoty hustoty volně sypaného tabáku. Objem volně sypané dávky tabáku se potom podělí objemem stlačené dávky tabáku, to znamená objemem dávky tabáku zpracované v impregnačním ústrojí, tvořeném například cívkovou jednotkou 16, aby se určil stlačovací poměr. Všechny hodnoty jsou zjišťovány při skutečné vlhkosti nebo jsou upravovány podle skutečné vlhkosti dávky tabáku, přiváděné do impregnačního pásma. Tak například pro cívkovou jednotku 16 s objemem jejího impregnačního prostoru 409,7 cm³ by při stlačení tabáku, majícího volně sypaný objem 819,3 cm³, na obvodovou plochu cívkové jednotky 16 měl výsledný stlačovací poměr 2:1.

Tabák je ,s výhodou stlačován na větší stlačovací poměr než 2:1, až do poměru 3:1 nebo i většího. Stlačování tabáku se zvětšuje jeho hustota, takže tabák přiváděný do impregnač41 ního pásma má podstatně větší hustotu než je hustota tabáku před stlačováním. Odborníkům je známo, že hustota volně sypaného tabáku se může měnit ve velmi širokých mezích v závislosti na tom, zda se jedná o tabák v listové formě nebo v řezané náplňové formě, o jaký druh tabáku jde, na vlhkosti tabáku a řadě dalších faktorů. U zařízení podle vynálezu se používá tabáku s balicí hustotou 320 až 561 kg/m³, vypočtenou pro vlhkost 12% Ačkoliv může zvýšení hustoty baleného tabáku zvýšit do jisté míry dobu cyklu pro dosažení shodné expanze, u řešení podle vynálezu byly také s úspěchem používány balicí hustoty větší než 400 až 480 kg/m³, a vyšší, vypočtené pro vlhkost 12%, přičemž byly dosaženy doby impregnace kratší než 20 sekund a plnicí kapacita se zvýšila o více než 50-100%.

Na obr. 14 je zobrazen graf, znázorňující možnosti změn zvětšení objemu tabáku v závislosti na změnách hustot tabáku v průběhu impregnace a při různých impregnačních časech. Tento graf znázorňuje impregnaci vzorků tabáku, majících vlhkost 27%, propanem za stejných podmínek, které byly popsány v předchozí části. Impregnační doby se měnily od 4 sekund do 20 sekund. Vzorky tabáku, které měly počáteční hustotu volně sypaného tabáku kolem 100 kg/m³ při vlhkosti 12% a při teplotě 24°C, byly stlačeny na hustotu 320, 400, 480 a 560 kg/m³ (všechny hustoty byly vypočteny nebo upraveny pro vlhkost 12%). Jak je patrno z obr. 14, stupeň expanze se zvětšuje s prodlužováním impregnačních časů a se snižováním stlačení tabáku. Vynikajícího zvětšení objemu tabáku je však dosaženo i při vysokých balicích hustotách a krátkých impregnačních časech kolem 10 sekund nebo i kratších.

Obr. 15 zobrazuje flexibilitu expanzního procesu a zařízení podle vynálezu. Tento graf je složeným grafem obsahujícím různé expanzní hodnoty a ukazuje celkové zvýšení objemu tabáku za hodinu (v kubických metrech za hodinu), které je možno dosáhnout v zařízení podle obr. 1 jako funkce impreg42 načnich časů a stlačení tabáku. Tyto údaje předpokládají, že je k dispozici prostor pro uložení tabáku kolem 6,555 dm³ a že proces probíhá plynule v zobrazených cyklických časových intervalech. Jak je z tohoto grafu na obr. 15 zřejmé, je možno zvýšit množství zpracovávaného tabáku zkrácením dob trvání cyklu a zvýšením stlačení tabáku. To je skutečnost vyplývající ze zvýšeného množství zpracování tabáku a nehledě na skutečnost, že expanze každé dávky tabáku nebyla nezbytně tak velká, jak by bylo možno dosáhnout při nižších hustotách a/nebo při delší době trvání cyklu. Řešením podle vynálezu je tak vytvořen flexibilní způsob zpracování tabáku, který umožňuje měnit stupeň expanze tabáku a množství zpracovávaného tabáku za jednotku času.

Různé aspekty procesů pro zajišťování expanze tabáku, které byly popsány v předchozí části popisu, byly uváděny zejména ve spojitosti s použitím propanu jako impregnačního činidla podporujícího expanzi tabáku a použitím impregnačních teplotních podmínek blízkých nebo překračujících nadkritické teploty společně s podmínkami zahrnujícími zvýšený tlak blížící se nebo překračující nadkritický tlak, a ve spojení za zařízením podle vynálezu. Je zřejmé, že způsob a zařízení podle vynálezu mohou být obměňovány a nemusí být provedeny jen podle popsaných a zobrazených příkladných provedení. Například jestliže není požadována regenerace expanzního činidla, zejména propanu, může být expanzní činidlo v následujícím použití spalováno. Kromě toho jsou základní znaky způsobu vyvolávání expanze tabáku a zařízení k provádění tohoto způsobu, i když jsou nejvýhodnější oblastí jejich využití expanzní postupy a zařízení, využívající expanzního činidla s vysokou hustotou při nadktritických teplotách a používající krátkých impregnačních časů, je možno toho způsobu a zařízení využít také u různých obměn expanzních procesů využívajících různých expanzních činidel a různých zařízení.

Plnicí kapacita tabáku, uvažovaná v souvislostech uvedených v tomto popisu, je měřena normálními postupy s využitím elektronického automatizovaného měřiče plnicí kapacity, který je opatřen tuhým,pístem o průměru 92,1 mm, uloženým posuvně ve válci se stejným vnitřním průměrem a působícím na vzorek tabáku uložený ve válci tlakem 182,8 kPa po dobu 5 sekund. Tyto parametry by měly simulovat balicí podmínky, kterým je tabák vystaven v zařízení pro výrobu cigaret v průběhu vytváření tabákových provazců. Pro testování expanze tabáku bylo používáno odvážených tabákových vzorků o hmotnosti 50 g. Pro neexpandovaný tabák se používalo vzorků o hmotnosti lOOg.

Vlhkost tabákových vzorků se měřila umístěním stogramového vzorku tabáku do drátěného košíku s oky a následným umístěním tohoto košíku do pece s nuceným vháněním vzduchu, ve které je teplota udržována na asi 93°C, po dobu kolem dvou minut. Tabák se zvážil i s drátěným košíkem před zahříváním v peci a po něm a ztráta hmotnosti, vyjádřená v procentech hmotnosti tabáku před zahříváním a po zahřívání, byla pokládána za vlhkost v procentech.

Vynález byl podrobně objasněn na uvedených příkladech provedení, ovšem u těchto příkladných provedení mohou být uskutečněny četné změny, variace a modifikace, aniž by řešení překročilo rámec vynálezu, popsaného v předchozím popisu a definovaného v následných patentových nárocích.

Claims (42)

1. PATENTOVÉ Ν Á R 0

   1. Zařízení pro dodávání zahřátého tabáku do impregnačního pásma, vyznačující se tím, že obsahuje dopravní potrubí (68) pro přívod tabáku, dávkovači ústrojí t

   (70), navazující na dopravní potrubí (68), pro odměřování dávek tabáku dodávaných do impregnačního pásma, parní injektory (80) pro vhánění páry do dávek tabáku a ústrojí pro dopravu zahřátého tabáku do impregnačního pásma.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím', že ústrojí pro dopravu tabáku do impregnačního pásma obsahuje vodorovně orientované potrubí (110), opatřené plnicím otvorem (158) ve své horní stěně a upravené pro dodávání tabáku do impregnačního pásma.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že plnicí otvor (158) ve vodorovném potrubí (110) je opatřen otočným uzavíracím prvkem (160), upraveným pro vtlačování tabáku do vodorovného potrubí (110).
4. 4. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že parní injektor (80) obsahuje prvky pro vedení páry skupinou otvorů vytvořených v nejméně jedné stěně, která je ve styku s dávkou tabáku.
5. 5. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, v y značující se tím, že parní injektor (80) obsahuje prvky pro vhánění páry do tabáku při teplotě postačující k zahřátí tabáku na teplotu nejméně 52°C.
6. 6. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že parní injektor (80) obsahuje prvky pro vhánění páry do tabáku při teplotě postačující ke zvýšení teploty tabáku na nejméně 66°C.
7. 7. Zařízení pro vtlačování tabáku do impregnačního pásma, vyznačující se tím,že obsahuje dvojici vzájemně protilehlých potrubí (110), cívkovou jednotku (16), vratně pohyblivou mezi svou první polohou, umístěnou mezi otevřenými konci protilehlých potrubí (110), a impregnační polohou, nacházející se uvnitř válcové skořepinového tělesa (14), přičemž cívková jednotka (16) obsahuje první a druhý kotoučový koncový díl (18) a spojovací tyč (20) spojující navzájem oba koncové díly (18), mezi jejichž vnitřními stranami a plochou spojovací tyče (20) je vytvořen kolem spojovací tyče (20) prstencový prostor, a stlačovací ústrojí pro stlačování tabáku, posuvné vratnými posuvnými pohyby uvnitř každého potrubí (110) mezi odtaženou polohou a vysunutou polohou pro dopravu tabáku potrubím (110) a jeho vtlačování do prstencového prostoru na cívkové jednotce (16), přičemž stlačovací ústrojí pro stlačování tabáku obsahuje vždy stlačovací díl (152) s půlválcovou čelní plochou, jejíž velikost a tvar jsou upraveny pro vytvoření spolupůsobící válcové plochy kolem prstencového prostoru cívkové jednotky (16).
8. 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že každé potrubí (110) je opatřeno otvorem (158) ve své horní stěně pro nakládání tabáku do potrubí (110) v místě mezi odtaženou polohou a vysunutou polohou stlačovacíh© ústroji a otočným uzavíracím prvkem (160) pro uzavření tohoto otvoru (158) á vtlačování tabáku do potrubí (110).
9. 9. Zařízení podle nároku 7 nebo 8,vyznačuj ící se t í m , že obsahuje parní injektor (80) pro vhánění páry do tabáku.
10. 10. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 7 až 9, v yznačující se tím, že cívková jednotka (16) je opatřena těsnicími prvky upravenými pro vytvoření těsnění mezi válcovými koncovými díly (18) cívkové jednotky (16) a vnitřní plochou válcové skořepiny (14), jestliže je cívková jednotka (16) v pracovní poloze, přičemž skořepinou (14), koncovými díly (18) a těsnicími prvky je vymezena tlaková komora a ve válcové skořepině (14) jsou vytvořeny vstupní prvky pro přívod pracovní tekutiny do tlakové komory, jestli» že je cívková jednotka (16) vsunuta do pracovní polohy, přičemž vstupní prvky mají celkovou plochu svých příčných * průřezů dostatečnou pro rychlé přivádění zpracovávací tekutiny do komory a blokovací ústrojí pro zachycování částic a omezení vstupu pevného materiálu do vstupních prvků.
11. 11. Zařízení podle nároku 10, v yznačující se tím, že vstupní prvky obsahují skupinu otvorů (42), rozmístěných po obvodu válcové skořepiny (14), a blokovací prostředky obsahují vstupní úseky (43) otvorů (42), mající menší průřez než je předem určená velikost pro zamezení vstupu Částic do otvorů (42).
12. 12. Zařízení podle nároku 11,vyznačující se tím, že skupina otvorů (42) procházejících válcovou skořepinou (14) je po obvodu obklopena vnějším prstencovým prostorem (44) pro usměrňování pracovní tekutiny rovnoměrně ke všem otvorům (42) ve válcové skořepině (14).
13. 13. Zařízení podle nároku 10,vyznačující se tím, že vstupní prvky obsahují nejméně jeden podlouhlý otvor (42) se zvětšeným průměrem, podstatně větším než je velikost částic řezané tabákové náplně, přičemž blokovací prvky pro blokování vstupu částic tabáku obsahují nejméně jeden podlouhlý blokovací člen (262), mající vnější plochu (262) s větší šířkou než je průměr alespoň jednoho otvoru (42) a blokovací člen (260) je.vřazen podélně mezi části koncových dílů (18) cívkové jednotky (16).
14. 14. Zařízení podle nároku 13,vyznačující se tím, že blokovací člen (262) je umístěn radiálně proti nejméně jednomu podlouhlému otvoru (42) se zvětšeným průměrem.
15. 15. Zařízení podle nároku 14,vyznačující se tím, že ve válcové skořepině (14) jsou vytvořeny nejméně dva podlouhlé otvory (42) se zvětšeným průřezem a vnější strana těchto otvorů (42) je obklopena prstencovým prostorem (44) pro vedení pracovní tekutiny současně těmito nejméně dvěma otvory (42).
16. 16. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 10 až 15, vyznačující se tím, že cívková jednotka (16) je opatřena elastomerním těsnicím kroužkem (30), uloženým v prstencové drážce na obvodu každého koncového dílu (18), prostředky pro deformování elastomerního těsnicího kroužku (30) radiálně směrem ven pro obvodový kontakt s vnitřní plochou válcové skořepiny (14) při umístění cívkové jednotky (16) v impregnační poloze, ve které je válcovou skořepinou (14), koncovými díly (18) cívkové jednotky (16) a těsnicími prostředky vytvořena po přivedení tlakové látky tlaková komora, a nejméně jedním prstencovým prvkem (160'), uloženým na části obvodu každého válcového koncového dílu (18) a majícího obvod větší než koncový díl (18) a sousedící axiálně s nejméně jednou čelní plochou elastomerního těsnicího kroužku (30), uloženého na obvodu koncového dílu (18).
17. 17. Zařízení podle nároku 16,vyznačující se tím, že každý z elastomerních těsnicích kroužků (30) je spojen s axiálně sousedním prstencovým prvkem (160').
18. 18. Zařízení podle nároku 16 nebo 17,vyznačuj ící se tím, že každý z elastomerních těsnicích kroužků (30) je upevněn v prstencové obvodové drážce, vytvořené na obvodu koncového dílu (18) cívkového prvku (16).
19. 19. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že vedle každé čelní plochy těsnicích kroužků (30) je axiálně umístěn jeden z prstencových prvků (160'), který je připojen k těsnicímu kroužku (30).
20. 20. Způsob zvětšování objemu tabáku, vyznačuj ící se t í m , že se dávka tabáku, mající předem určenou předexpanzní vlhkost větší než 13 procent hmotnostních, umístí do impregnační komory, tabák se impregnuje v impregnační komoře pomocí expanzního činidla, načež se tabák odebere z impregnační komory a impregnovaný tabák se vystaví působení podmínek postačujících k zvětšení objemu tabáku a vytvoření expandovaného tabáku s vlhkostí větší než 13 procent a nakonec se tabák suší na postexpanzní vlhkost nižší než 13 procent hmotnostních pro udržení hodnoty zvětšení objemu tabáku, vyplývající z vystavení tabáku expanzním podmínkám.
21. 21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že sušení se provádí v časovém intervalu kratším než 5 minut a probíhajícím před následným načechráváním tabáku.
22. 22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím, že sušení se provádí v časovém intervalu kratším než 1 minuta a probíhajícím před následným načechráváním tabáku.
23. 23. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 22, v yznačující se tím, že sušení se provádí při teplotě do 177°C.
24. 24. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 23, v yz načující se tím, že tabák vycházející ze sušicího procesu má vlhkost větší než 6 procent hmotnostních.
25. 25. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 24, v yznačující se tím, že do impregnační komory se ukládá tabák s vlhkostí vyšší než asi 20 procent hmotnostních.
26. 26. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 24, v yznačující se tím, že do impregnační komory se ukládá tabák s vlhkostí vyšší než asi 24 procent hmotnostních*
27. 27. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 26, v yznačující se tím, že do impregnační komory se ukládá tabák mající teplotu vyšší než 66°C.
28. 28. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 27, v yznačující se tím, že sušení se provádí působením proudu ohřátého plynu na expandovaný tabák.
29. 29. Způsob podle nároku 28, vyznačující se tím, že proud plynu se zahřeje na teplotu mezi 93°C a 149°C.
30. 30. Způsob podle nároku 28 nebo 29,vyznačuj ící tím, že tabák se dopravuje sušicím pásmem proudem zahřátého plynu po dobu postačující pro snížení vlhkosti na 6 až 12 procent hmotnostních.
31. 31. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 30, v yznačující sě tím, že při impregnační operaci se tabák přivede na dobu nejvýše asi 15 sekund do styku s propanem při tlaku větším než 137,9 MPa.
32. 32. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 31, v yznačující se tím, že propan použitý k působení na tabák umístěný v impregnační komoře se předehřeje na tep- 50 lotu vyšší než 132°C.
33. 33. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že součtové množství tepla, přivedeného do tabáku v impregnační komoře ze zahřátého propanu a z předehřátého tabáku, je postačující k zajištění impregnačních podmínek v impregnačním pásmu při teplotách mezi 116°C a 132°C.
34. 34. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 20 až 33, v yznačující se tím, že tabák uložený v impregnační komoře se stlačuje v kompresním poměru nejméně 1,5:1.
35. 35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že tabák uložený v impregnační komoře se stlačuje v kompresním poměru kolem 2:1.
36. 36. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že tabák uložený v impregnační komoře se stlačuje v kompresním poměru nejméně 3:1.
37. 37. Akumulátor pro rychlé dodávání expanzní tekutiny s hustotou odpovídající nebo blížící se hustotě tekutiny, vyznačující se tím, že obsahuje tlakovou nádobu (56) s obsahem expanzní tekutiny a plynné stlačovací látky uvnitř jediné a nedělené komory, přičemž tlaková nádoba (56) obsahuje první pásmo (62) a druhé pásmo (64) upravené pro samostatné udržování tekutin na tlakových podmínkách a pro udržování tekutin na teplotě blížící se nebo překračující kritickou teplotú expanzního činidla.
38. 38. Akumulátor podle nároku 37, vyznačující se t í m , že nádoba (56) dále obsahuje třetí pásmo propojené jak s prvním tekutinovým pásmem (62), tak i druhým tekutinovým pásmem (64) pro udržování tekutinové bariéry v místě styku obou tekutin v prvním pásmu (62) a druhém pásmu (64).
39. 39. Akumulátor podle nároku 37, vyznačující se t í m , že třetí pásmo obsahuje pohyblivou vrstvu oddělovací tekutiny, oddělující expanzní činidlo od stlačující tekutiny uvnitř tlakové nádoby (56).
40. 40. Akumulátor podle nejméně jednoho z nároků 37 až 39, vyznačující se tím, že stlačovacím plynem je dusík a expanzním činidlem je propan.
41. 41. Akumulátor podle nároku 39 nebo 40, vyznačující se tím, že tekutinou tvořící oddělovací tekutinu je voda.
42. 42. Akumulátor podle nejméně jednoho z nároků 38 až 41, vyznačující setím, že nádoba (56) je udržována pod tlakem vyšším než 172,3 MPa a při teplotě vyšší než 93°C.