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Stw.: Vibro-Wirbelbett-breite-Rinne - Hauni-Akte 1182 Verfahren und
Vorrichtung zum Konditionieren von Tabak Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Konditionieren von Tabak, bei dem Tabak in einem ununterbrochenen Strom gefördert
wird und während -der Förderung einem strömenden Gas, vorzugsweise Luft, ausgesetzt
wird.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Konditionieren
von Tabak mit einem Förderer für den Tabak und mit Mitteln, um den Tabak während
seiner Förderung einem strömenden Gas, vorzugsweise Luft, auszusetzen.
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Tabak wird vor und während seiner Verarbeitung gefeuchtet, um ihm
eine für die Verarbeitung notwendige Geschmeidigkeit zu geben und Bruch- und Staubverluste
zu vermeiden. Auch wird der Tabak, um ihn mit Geschmacksstoffen anzureichern, sossiert.
Diese Feuchte wird dem Tabak vor seiner endgültigen Verarbeitung zu Rauchartikeln
(Zigarrens Zigaretten-, Pfeifentabak) zum Teil wieder entzogen. Für die Weiterverarbeitung
von Tabak, z.B. für die Verarbeitung von Schnitttabak auf modernen Hochleistungsstrangmaschinen,ist
es erwünscht, die Endfeuchte des Sohnittabaks auf Bruchteile eines Prozenten einzuhalten.
Hierfür ist eine gleichmäßige Abtrocknung erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Tabak bei grossen Durchqatsmengen
gleichmäßig abzutrocknen, wobei auf eine gedrängte Bauart der Anlage geachtet werden
soll.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tabak
während der Förderung einer Vibration derart unterworfen wird, daß er sich im Sinne
eines optimalen Energieaustausches mindestens teilweise in einer Wirbelschicht befindet
und daß der Tabak von einem pulsierenden Luftstrom durchströmt wird.
Stw.:
Vibro-Wirbelbett-breite-Rinne - A 1182 Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung
wird der '2abak im wesentlichen quer zur Förderrichtung von der Luft durchströmt.
Durch den pulsierenden Luftstrom wird der Tabak während der Förderung verwirbelt,
so daß der Luftstrom alle abakteilchen umströmt und gleichmäßig abtrocknet.
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Zum Ausüben des Verfahrens gemäß der Erfindung dient die vorgenannte
Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Förderer ein Schwingförderer
mit luftdurchlässigem Boden zum Durchleiten einer Luftströmung ist und daß das Mittel
zum leiten des Luftstromes einen Iiwpulsgeber aufweist.
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von dem die Luft pulsierend durch den Boden des Schwingförderers geleitet
wird. Um den dem Schwingförderer zugeführten Luftstrom in Schwingungen zu versetzen,
um also einen pulsierenden Luftstrom zu erhalten, ist gemäß einer weiteren Ausbildung
der Erfindung der Impulsgeber eine Iinmer mit einem Lufteinlaß und einem Luftauslaß,
deren eine Wand als angetriebene Membrane ausgebildet ist. In vorteilhafter ausgestaltung
der Erfindung ist die Kammer unmittelbar unter dem Schwingförderer angeordnet,und
der Luftauslaß und die Membrane des Impulsgebers werden von dem Boden des Schwingförderers
gebildet. Um die Förderwirkung des Bodens zu verstärken, ist gemäß einem weiteren
Kennzeichen der Erfindung der luftdurchlässige Boden als Treppenblech ausgestaltet.
Je stärker die Blaswirkung der Luft ist, desto mehr wird der Tabak während des Förderns
hochgewirbelt und gleichmäßig abgetrocknet. Eine starke Blaswirkung des Luft stromes
wird dadurch erzielt, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in dem
Treppenblech Bohrungen angeordnet sind, deren Durchmesser etwa der Bodenstärke entsprechen
und deren gesamter freier Querschnitt im Verhältnis zur bodenfläche weniger als
ein Viertel beträgt. dierdurch wird eine verstärkte Verwirbelung des Tabaks ohne
Erhöhung des Luftdurchsatzes erreicht. Um zu verhindern, daß leichtere rj1abakteilchen
von der durch den Boden des Schwingför-
Stw.: Vibro-Wirbelbett-breite
Rinne - A 1182 derers strömenden Heißluft aus dem Schwingförderer herausgerissen
werden, divergieren die Seitenwände des Schwingförderers in Strömungsrichtung der
Luft, wodurch die Strom mungsgeschwindigkeit der Luft im Schwingförderer mit zunehmendem
Querschnitt des Schwingförderers geringer wird. Soll eine erheblich größere Menge
von Tabak je Zeiteinheit durch den Trockner gefördert werden, so muß die ochwingförderrinne
breiter ausgestaltet werden. ei einer breiteren Ausgestaltung der Schwingförderrinne
macht sich der Einfluß der divergierenden Seitenwände mit zunehmender Breite des
Schwingförderers immer weniger bemerkbar. Für einen solchen Fall stehen gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung die Seitenwände des Schwingförderers senkrecht
zur Bodenfläche, wobei diese eine höhere Bauweise aufweisen, damit der Tabak durch
die strömende Luft aus dem Schwingförderer herausgerissen wird.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Vorrichtung zum Konditionieren
von Tabak, Figur 2 einen Schnitt nach linie lI-li durch den Schwingförderer und
die Kammer der Vorrichtung der Figur 1, figur 5 eine Variante des Schwingförderers
der Figur 1 im Schnitt nach Linie III-III, wobei der Schwingförderer gerade Seitenwände
aufweist.
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Die Vorrichtung zuln Konditionieren von Tabak der Figur 1 besteht
im wesentlichen aus einem Förderer in Form eines Schwingförderers 1 , der in einen
ersten Förderabschnitt { und einen zweiten Fürderabschnitt 3 unterteill ist.
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Der erste Fördelabschnitt 2 dient zum Procknen von Tabak 4, während
im zweiten Förderabschnitt ein hygroskopisches
Stw.: Vibro-Wirbelbett-breite-Rinne
- A 1182 Gleichgewicht des tabaks 4 mit einer bestimmten I,uftkondition hergestellt
wird. Zum Aufnahmen von Tabak 4 von einem Zuförderband 6 dient eine Rutsche 7, die
den Tabak 4 in den Schwingförderer 1 leitet, welcher mittels Blattfedern 8 auf einer
Kammer 9 gelagert ist, die durch Stützen 11 abgestützt ist. Zum Trennen des ersten
Förderabschnittes 2 und des zweiten Förderabschnittes 3 ist in den Schwingförderer
1 eine Trennwand 12 eingebaut, welche eine Öffnung 13 aufweist, durch die der Tabak
4 vom ersten Förderabschnitt 2 in den zweiten Förderabschnitt 3 gefördert wird.
Ein Abförderband 14 ist dem Schwingförderer 1 nachgeordnet. Ein Mittel zum Leiten
eines Luft stromes durch den Tabak 4 hindurch ist eine Rohrleitung 17, die einen
Ventilator 16 mit der Karnmer 9 verbindet. Ein auslaß 18 ist am Ende des ersten
Förderabschnittes 2 zum Ableiten der Luft angeordnet. In einem Ansaugrohr 19 des
Ventilators 16 befinden sich eine elektrische ifeizung 21 und eine steuerbare Klappe
22 zum einstellen der Temperatur der angesaugten Luft durch Ändern des iRischungsverhältnisses
von erhitzter und raumtemperierter Luft.
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Eine Steueranordnung 23 ist der Klappe 22 zugeordnet und besteht aus
einem Sollwertgeber 24, einer Vergleichsstelle 26, einem Verstärker 27 und einem
Stellglied 28 für die Klappe 22. Diese Steueranordnung 23 ist mit einer Leßeinrich
tung 29 zum Erfassen der endfeuchte des Tabaks 4, z.B. einem Äeßgerät vom Typ NWK
der Hauni-Werke, liamburg-Bergedorf, verbunden. Ein Ventilator 31 ist einer Rohrleitung
32, die mit dem zweiten Förderabschnitt 3 der Kammer 9 verbunden ist, zugeordnet.
Ein Auslaß 33 ist an dem Schwingförderer 1 zum Ableiten des Luftstromes angeordnet.
Ein Ansaugrohr 34 des Ventilators 31 ist mit dem Auslaß 18, der zum Ableiten des
Luftatromes aus dem ersten Förderabschnitt 2 dient, verbunden. Dem Ventilator 31
zum Leiten eines Luftstromes in den zweiten Förderabschnitt 3 der Kammer 9 und durch
den mittels des Schwingförderers 1 geförderten Tabak 4 hindurch
Stw.:
Vibro-irbelbett-bre ite-Rinne - A 1182 ist eine Regelanordnung 36 zum Konstanthalten
der Kondition dieses Luftstromes zugeordnet. Die Regelanordnung 36 besteht aus an
sich bekannten Meßgliedern 37 und 38 zum erfassen von Temperatur (Thermoelemente
oder wärme empfindliche Heiz leiter, HTO oder 2T0) und Feuchtigkeit (Hygrometer)
des Luftstromes, Vergleichsstellen 39, 41, Sollwertgebern 42, 43, Leistungsverstärkern
44, 46, einer in Ansaugrohr 34 des Ventilators 31 angeordneten elektrischen Heizung
47 und einem BleXtromotor 48 zum Antrieb einer Pumpe 49, die Wasser zu einer Düse
51 in der Ansaugleitung 34 fördert.
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Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schwingförderer 1 und
die Kammer 9. Der Schwingförderer 1 besteht aus einem luftdurchlässigen Boden in
Form eines Treppenbleches 52, in welches kleine Bohrungen 53 eingestanzt sind, deren
Durchmesser etwa der Blechdicke entsprechen und deren Gesamtquerschnitt im Verhältnis
zur Bodenfläche weniger als ein Viertel beträgt. Auf das Treppenblech 52 ist eine
haube 54 aufgesetzt, deren Seitenwände 56 in Förderrichtung der Luft (Pfeil A) divergieren.
Die unter dem Schwingförderer 1 angeordnete Kammer 9 wird nach oben hin von dem
luftdurchlässigen Treppenblech 52 des angetriebenen Schwingförderers 1 begrenst,
das somit wie eine Membran wirkt. Die aus der Kammer 9 durch die Bohrungen 53 austretende
Luft pulsiert folglich mit der Frequenz des Schwingförderers 1. Die Kammer 9 wirkt
als Impulsgeber für die Luft. Damit keine Luft durch die Zwischenräume zwischen
Schwingförderer 1 und Kammer 9 entweichen kann, sind an dem Schwingförderer 1 federnde
Schienen 57 angebaut, die die Zwischenräume abdichten.
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Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2: Der Tabak
4 wird von dem Zuförderband 6 über die Rutsche 7 in den ersten Förderabsohnitt 2
auf das Treppenblech 52 des Schwingförderers 1 gefördert. Von dem Ventilator 16
Stw.:
Vibro-Wirbelbett-breite-Rinne - A 1182 wird erhitzte Luft durch die Rohrleitung
17 in die Kammer +9 geleitet, von der aus sie durch das Treppenblech 52 und den
Tabak 4 zu dem Auslaß 18 des ersten Börderabschnittes 2 gelangt. Von dem Treppenblech
52 wird der Tabak 4 während der Aufwärtsbewegung des Schwingförderers 1 vorwärts
bewegt und zugleich etwas hochgeworfen. Bei der Abwärtsbewegung des Schwingförderers
1 wird die Luft in der Kammer 9 verdichtet, wodurch ein höherer Druck in der Kammer
9 entsteht.
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Durch die Bohrungen 53 entweicht die komprimierte Luft, so daß ein
scharfer Luftstrahl entsteht, der den Tabak 4 hochwirbelt, so daß dieser sich in
einer Wirbelschicht befindet und allseitig von der Heißluft umströmt wird. Durch
diese stoßweisen Luftströme durch die Bohrungen 53 wird der Tabak 4 zusätzlich hochgeschleudert
und fällt dann wieder auf das Treppenblech 52 zurück, so daß das Tabakvlies stark
aufgelokkert und ein sehr guter Energieaustausch zwischen Heißluft und Tabak 4 ermöglicht
wird. Durch die Stufen des Treppenbleches 52 wird die Weiterförderung des Tabaks
4 erleichert.
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Da die Seitenwände 56 der Haube 54 in Strömungsrichtung der Luft (Pfeil
A) divergieren, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft beim Durchströmen der
Haube 54 infolge des zunehmenden Haubenquerschnittes nach und nach ab, so daß auch
leichtere Tabakteilchen von der strömenden zuluft nicht durch den Auslaß 18 aus
dem Schwingförderer 1 herausgerissen werden. Während seiner Weiterförderung auf
dem Treppenblech 52 gelangt der Tabak 4 nun in den zweiten Förderabschnitt 3 des
SchwiaSörderers 1. In diesen Förderabschnitt 3 wird von dem Ventilator 31 Luft gefördert,
die in ihrer Kondition genau der gewünschten Endkondition des Tabaks 4 entspricht.
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In dem zweiten Förderabschnitt 3 soll hygroskopisches Gleichgewicht
zwischen Luft und Tabak 4 hergestellt werden, um einen Tabak 4 mit möglichst homogener
Feuchte zu erhalten. Das Meßglied 57 in der Rohrleitung 32 überwacht die Temperatur
der von dem Ventilator 31 geförderten Luft. Der
Stw.: Vibro-Wirbelbett-breite-Rinne
- A 1182 Meßwert wird der Vergleichsstelle 39 zugeführt, der ein an dem Sollwertgeber
42 eingestellter Sollwert zugeführt ist.
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In Abhängigkeit von der Differenz zwischen Meßwert und Sollwert wird
über den Leistungsverstärker 44 die elektrische Heizung 47 im Ansaugrohr 34 des
Ventilators 31 gesteuert.
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Das líeßglied 38 überwacht die Feuchte der von dem Ventilator 31 geförderten
Luft. Der Meßwert wird der Vergleichsstelle 41 zugeführt. Ein an dem Sollwertgeber
43 eingestellter Sollwert wird ebenfalls der Vergleichsstelle 41 zugeleitet.
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In abhängigkeit von der Differenz zwischen Meßwert und Sollwert wird
über Leistungsverstärker 46 der Elektromotor 48 zum Antrieb der Pumpe 49 gesteuert
und somit die enge des von der Pumpe 49 durch die Düse 51 in die durch das Ansaugrorir
34 von deni Ventilator 31 angesaugte Luft gesprühten assers verändert. So wird von
der Regelanordnung 36 die Kondition der in den zweiten Förderabschnitt 3 geförderten
Luft konstant gehalten. Da das Ansaugrohr 34 des Ventilators 31 mit dem Auslaß 18
verbunden ist, der die Luft aus dem ersten Förderabschnitt 2 ableitet, ist die von
dem Ventilator 31 angesaugte Luft bereits vorkonditioniert, so daß für die Endkonditionierung
der Luft nur noch ein geringer Ebergieaufwand erforderlich ist. Auch wird hierdurch
der Luftbedarf der gesamten Anlage niedrig gehalten. Nachdem der Tabak 4 den zweiten
Förderabschnitt 3 auf deI Treppenblech 52 verlassen hat, wird seine Endfeuchte von
der Meßeinrichtung 29 überprüft. Der Meßwert der Meßeinrichtung 29 wird der Vergleichsstelle
26 der Steueranordnung 23 zugeführt. Der Vergleichsstelle 26 ist ebenfalls ein an
dem Sollwertgeber 24 eingestellter Sollwert zugeleitet, und in Abhängigkeit von
der Differenz dieter beiden Werte wird über den Verstärker 27 und das Stellglied
28 die Klappe 22 im Ansaugrohr 19 des Verteilers 16 zum Leiten eines Luftstromes
durch den Tabak 4 in den ersten Förderabschnitt 2 verstellt und soinit das Mischungsverhältnis
von angesuagter erhitzter und raumtemperierter Luft verändert. Mittels der Meßeinrichtung
29
Stw.: Vibro-Wirbelbett-breite-Rinne - A 1182 und der Steueranordnung
23 ist es also möglich, auftretende Abweichungen der Endfeuchte des Tabaks 4 durch
Verändern der Kondition des Luftstromes im ersten Börderabschnitt 2 zu korrigieren.
Durch das- Abförderband 14 wird der Tabak 4 zu einer Weiterverarbeitungseinrichtung
gefördert.
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Der Schnitt der Figur 3 durch den Schwingförderer und die Kammer der
Egur 1 unterscheidet sich von dem Schnitt der Figur 2 dadurch, daß die Seitenwände
der Haube des Schwingförderers senkrecht zum Treppenblech stehen. Alle Teile der
Figur 3, die gleichartigen Teilen der Figur 2 entsprechen, sind mit gleichen Bezugsziffern,
vermehrt um 100, versehen und nicht weiter erläutert.
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Um größere Mengen Tabak in der gleichen Zeit abtrocknen zu können,
muß der Schwingförderer breiter ausgestaltet werden.
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In diesem Fall ist die prozentuale Querschnittvergrößerung in Strömungsrichtung
der Luft und damit die Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit der Luft geringer als
bei einer schmalen Förderrinne. Für derartige breite Schwingfötderer können dann
gemäß der Variante der Figur 3 senkrechte Seitenwände 161 mit einer höheren Haube
162 verwendet werden, wenn die Anzahl der Bohrungen 153 geringer ist als die in
der Figur 2, so daß der Tabak durch die Heißluft zwar hochgewirbelt wird, die heißluft
selbst sich jedoch nach Durchströmen der Bohrungen 153 ausdehnen kann und eine Luftgeschwindigkeit
aufweist, die nicht so groß ist, daß sie den Tabak aus den Börderabschnitten herausreißt.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die pulsierenden
Luftströme das Tabakvlies sehr gut aufgelockert und verwirbelt wird, so daß eine
sehr gleichmäßige und intensive Abtrocknung stattfindet. Durch diese intensive Abtrocknung
kann die Baugröße einer Trocknungsvorrichtung verringert werden.
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- Patentansprüche -