DE2305948B2 - Tabaktrockner - Google Patents
TabaktrocknerInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
- A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
- A24B3/04—Humidifying or drying tobacco bunches or cut tobacco
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tabaktrockner,
bestehend aus einer drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Trommel zum Trocknen von Tabak, durch
die der Tabak hindurchgeführt wird, wobei die Trommelwand von außen mittels eines gasförmigen
Heizmediums beheizbar ist.
Ein Tabaktrockner dieser Gattung ist durch die DT-OS 19 11 103 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist
eine Ummantelung der Trockentrommel vorgesehen, welche mittels Dampf erwärmt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeübertragung durch Regelung der Geschwindigkeit
des die Außenseite der Trommel bestreichenden Heizmediums im Sinne eines besseren Wirkungsgrades
zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tabak durch das Innere der Trommel von einem
Ende zum anderen im Gegenstrom zu einem Luftstrom hindurchgeführt wird, wobei eine Vorrichtung zur
Erzeugung von Heißluft sowie ein Gebläse für die Zirkulation der Heißluft vorgesehen sind, welche mit
einer Geschwindigkeit zwischen etwa 150 m/min und etwa 1050 m/min auf der Außenseite der Trommel
sowie in einem engen Raum zirkuliert, so daß die Heißluft in unmittelbarer Nähe der Außenfläche der
Trommel und von Schaufeln gebracht wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Wärmeübertragung auf die Innenseite der Trommel
erheblich verstärkt werden kann, wenn die Geschwindigkeit der Heißluft, welche die Außenseite der
Trommel bestreicht, stark erhöht wird. Mittels des Gebläses ist es möglich, die für die Wärmeübertragung
wesentliche enge Berührung zwischen der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Heißluft und der äußeren
Oberfläche der Trommel zu bringen, was durch den engen Raum für die Heißluft und die Schaufeln
unterstützt wird. Durch die Zirkulation der Heißluft können die dafür benötigten Luftmengen gering
gehalten werden. Es ist wesentlich, daß die Heißluft nicht in das Innere der Trommel dringen kann. Auf diese
Weise kann die erforderliche Wärmeenergie pro Zeiteinheit bei verringerter Heißlufttemperatur zugeführt
werden, wodurch nicht nur der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung erhöht und damit Energiekosten
eingespart werden, sondern auch bessere Eigenschaften des Tabaks erzielt werden, weil dieser nicht mehr so
hohen Temperaturen wie bisher ausgesetzt wird. Hohe Temperaturen können nämlich die Oberfläche des
Tabaks verschließen, so daß Feuchtigkeit im Tabak eingefangen wird und zusätzliche Wärmeenergie
erforderlich ist, um die eingefangene Feuchtigkeit aus dem Tabak auszutreiben.
Bei einem Verfahren gemäß der DT-OS 15 32071 kann keine Heißluft mit hoher Geschwindigkeit, wie bei
der Erfindung vorgesehen, verwendet werden, selbst wenn die Heißluft in Berührung mit dem Tabak kommt,
weil bei hohen Umwälzgeschwindigkeiten die Heißluft den Tabak von einem dort vorgesehenen Förderer
abheben würde. Gemäß diesem bekannten Verfahren soll die Temperatur des Tabaks erhöht werden, ohne
den Feuchtegehalt des Tabaks unter ein gewünschtes Maß absinken zu lassen. Zu diesem Zweck sind ein
Saugventilator in einer Kühlkammer am Ende des Trockners und ein Saugventilator zum Erzeugen von
Umluft vorgesehen, die durch einen oberhalb von ihm angeordneten Heizkörper erwärmt wird, wobei auf der
gegenüberliegenden Seite an einer Ableitung ein Saugventilator angeschlossen ist. Es ist demnach hier
ein Gegenstrom von Heißluft, die von dem letztgenannten
Saugventilator umgewälzt und von dem Heizkörper erwärmt wird, vorgesehen, während gemäß der
Erfindung atmosphärische Luft im Gegenstrom zum
Tabak geführt wird.
Gemäß dem DT-Gbm 17 24 361 wird ein Gegenstrom-Medium
beim Verlassen der Trommel wieder einer Klima-Einrichtung zugeführt, wo das Medium
hinsichtlich Feuchtigkeit und Temperatur auf den gewünschten Zustand gebracht wird.
Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt ι ο
F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt der Ausführungsfor'm
eines Tabaktrockners nach der Erfindung,
F i g. 2 eine schematische Endansicht nach Schnittlinie 2-2 in F i g. 1 und
F i g.. 3 eine schematische Endansicht nach Schnittlinie 3-3in Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 ist eine Tabaktrockentrommel 40 auf zwei Zahnkranzrädern 42 und 44 mir.els Zahnkränzen
46 und 48 innerhalb eines isolierten Gehäuses drehbar angeordnet, das allgemein mit 41 bezeichnet wird. Ein
nicht gezeigter Elektromotor ist für den Antrieb der Trommel mit einer rationellen Geschwindigkeit von ca.
10 Umdrehungen/Minute vorgesehen.
Der mit 50 bezeichnete, zu trocknende Tabak wird mit einem beliebigen, herkömmlichen Förderer in den
Tabakzuführbehälter 52 transportiert, wo er auf einen Schraubenförderer 54 fällt, der den Tabak in die
Trockentrommel 40 fördert. Am Ende des Tabakzuführbehälters ist die Trommel 40 leicht aufwärts geneigt, so
daß der an diesem Ende eingeführte Tabak sich durch die Trommel bewegt und diese am allgemein mit 56
bezeichneten Tabakaustragtrichter verläßt. Ein Gehäuse 58 erzeugt einen Arbeitsluftdruck am Tabak-Austragtrichiierende.
Die Arbeitsluft dringt am Austragende in die Trockentrommel 40 ein und bewegt sich in der
Trommel in einer mit einem Pfeil 60 bezeichneten Richtung im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des
zu trocknenden Tabaks.
Die Arbeitsluft wird mittels einer Absaugpumpe 62 abgezogen und durch das Auslaßrohr 64 in die
Atmosphäre abgelassen. Ein drehbarer Luftauslaßfilter
69 ist in dem Tabakzuführbehälter 52 angeordnet, um kleine Tabakteilchen zu entfernen, die von der
Arbeitsluft mitgenommen werden können. Luftdämpfer
70 und 72 sind im Eingangs- bzw. Ausgangsrohr des Arbeitsluftsystems angeordnet und regeln die Menge
der in die Trockentrommel strömenden Arbeitsluft. Die in den Tabakaustragtrichter 56 strömende Arbeitsluft
kann, falls dies gewünscht wird, geringfügig erhitzt werden, um die Kondensationsneigung auf Metallteilen
zu verringern. Der Erhitzungsgrad, dem die Arbeitsluft unterworfen wird, ist jedoch nur sehr gering und erhöht
nicht die Belastung des Trockners.
Dei die Trockentrommel vei lassende getrocknete
Tabak tritt in den Tabakaustragtrichter 56 ein und wird aufgrund der auf ihn einwirkenden Schwerkraft dem
Meßrohr 74 zugeführt. Nach dem Verlassen des Meßrohrs 74 wird der Tabak aus der Trocknereinrichtung
mittels eines Förderers 76 fortbewegt, der von üblicher Bauart sein kann. Es ist wichtig, daß die
Geschwindigkeit, mit der der Förderer 76 den getrockneten Tabak forttransportiert, so geregelt wird,
daß das Meßrohr 74 nicht von Tabak entleert wird. Das Arbeiisluftgebläse 58 ruft einen Druck in dem
Tabakaustragtrichter hervor. Der das Meßrohr 74 füllende Tabak bewirkt eine Dichtung, die es nicht
erlaubt, daß die Arbeitsluft durch das Meßrohr austritt. Dichtungen 43, die mit den Zahnkränzen zusammenwirken,
verhindern den Austritt von Arbeitslult in das Äußere der Trockeneinheit.
An der Seite des Meßrohres 74 ist ein den Feuchtigkeitsgehalt abfühlender Kopf 78 angeordnet,
der von üblicher Bauart sein kann und ein dem Feuchtigkeitsgehalt des durch das Meßrohr sich
bewegenden Tabaks proportionales fortlaufendes Ausgangssignal abgibt. Das Ausgangssignal des den
Feuchtigkeitsgehalt abfühlenden Kopfes wird einem Feuchtigkeitsregler 80 zugeführt Der Regler 80 stellt
ein servo-gesteuertes Wasserventil 82 so ein, daß die in
das Ausgangsende der Trockentrommel 40 eingespritzte Wassermenge geregelt wird. Die Wassersprühdüse
84 ist von üblicher Bauart und erzeugt einen feinen Strahl.
Wenn der Fühlkopf 78 zum Beispiel eine Abnahme des Feuchtigkeitsgehaltes des durch das Meßrohr 74
hindurchgehenden Tabaks feststellt, empfängt der Regler 80 ein Signal. Der Regler 80 öffnet dann das
servo-betätigte WasserventiJ 82, so daß mehr Wasser in das Tabakauslaßende der Trockentrommel 40 gesprüht
wird. Auf diese Weise kann der Feuchtigkeitsgehalt des getrockneten ausgetragenen Tabaks in sehr engen
Toleranzen gehalten werden. Da der Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Tabaks durch einen Wassernebel
gesteuert wird, können Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes ohne Änderung der Temperatur der Heißluft
vorgenommen werden, unter der Voraussetzung, daß sich letztere innerhalb des regelbaren Bereichs befindet.
Daher kann der Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Tabaks auf einer bestimmten gewünschten Höhe
lediglich durch wenige Sekunden erfordernde Änderungen gehalten werden.
Die zum Trocknen des Tabaks erforderliche Wärme wird durch einen Brenner 86 zugeführt, der irn Gehäuse
41 angebracht ist. Der Brenner kann eine beliebige Wärmeenergie erzeugende Quelle darstellen, es wurde
jedoch gefunden, daß gas- oder ölbeheizte Brenner am wirksamsten sind. Der Brenner 86 heizt den äußeren
Teil des isolierten Gehäuses auf, der allgemein mit 88 bezeichnet wird. Die im Bereich 88 erhitzte Luft der
Trockeneinrichtung wird durch das Gebläse 90 in einen unter Druck stehenden Ringraum 91 gepumpt, der die
Trockentrommel 40 in ihrer Mitte umgibt. Eine Reihe von hohlen, dreieckig geformten Schaufeln 98, die in
F i g. 2 im Querschnitt zu sehen sind, sind in Längsrichtung entlang dem Innern der Trockentrommel 40
angeordnet. F i g. 2 zeigt der Einfachheit halber nur vier Schaufeln, aber es ist ersichtlich, daß eine beliebige
Anzahl von Schaufeln verwendet werden kann. Jede Schaufel 98 hat eine öffnung 100, die mit dem Innern der
Schaufeln der Trockentrommel 40 im Bereich des Ringraumes 91 in Verbindung steht. Die Enden der
Schaufeln 98 haben außerdem öffnungen 102 und 104 (Fig. 1), die das hohle Innere der Schaufeln mit dem
Bereich 88 der Trockeneinrichtung verbinden. Außerhalb der Trockentrommel 40 ist ein langer, feststehender
zylindrischer Außenmantel 96 angebracht, der mit der Außenwand der drehbaren Trockentrommel einen
engen ringförmigen Kanal 94 bildet. Die äußeren Enden des Mantels 96 sind so angeordnet, daß sie mit dem
äußeren Teil 88 des isolierten Gehäuses der Trockeneinrichtung im Bereich der öffnungen 102 und 104 in den
Schaufeln 98 in Verbindung stehen. Eine große ringähnliche öffnung 106 in dem Außenmantel 96
ermöglicht die Verbindung zwischen dem Ringraurn 9ί
und dem Innern des ringförmigen Kanals 94.
Die Heißluft in dem Ringraum 91 wird durch die
öffnung 106 mittels des Gebläses 90 gedruckt. Ein Teil
der heißen Trockenluft bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit in einer Längsrichtung relativ zur
Außenwand der Trockentrommel 40 und tritt in den äußeren Teil 88 im Bereich der öffnungen 102 und 104 s
aus. Der zurückbleibende Teil der heißen Trockenluft dringt in öffnungen 100 ein und bewegt sich durch das
Innere der Schaufeln 98 in deren Längsrichtung, um in den äußeren Teil 88 der Trockeneinrichtung über die
öffnungen 102 und 104 zurückzuströmen. Die Zirkulation der Trockenluft ist allgemein durch die Pfeile 92 in
F i g. 1 gekennzeichnet. Die Querschnitte des ringförmigen Kanals 94, der hohlen dreieckigen Schaufeln 98 und
die Konstruktion des Gebläses sind so gewählt, daß eine hohe Geschwindigkeit der in dem Ringkanal 94 und in
den hohlen Schaufeln 98 strömenden Luft aufrechterhalten wird. Diese Anordnung fördert die Überführung
einer maximalen Menge an Wärmeenergie in das Innere der Trommel 40. Zusätzlich zu der gesteigerten
Wärmeübertragung, die auf die hohe Geschwindigkeit der über die Trommel und im Innern der Schaufeln
strömenden Luft zurückzuführen ist, erzielt die Erfindung ferner eine Erhöhung der übertragenen Wärmemenge
durch eine Vergrößerung der erhitzten Oberflächen aufgrund der dreieckförmigen hohlen Schaufeln.
Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Teil der in den äußeren Teil 88 der Trockeneinrichtung zurück geführten Luft
wieder aufgeheizt und durch den Ringkanal 94 und die Schaufeln 98 erneut in Umlauf gesetzt, während ein Teil
der in den äußeren Teil 88 wieder eintretenden Luft γ,
durch das Auslaßrohr 108 abgelassen wird. Falls gewünscht, kann ein nicht dargestellter Wärmeaustauscher
in den äußeren Teil 88 eingesetzt werden, um die Arbeitsluft geringfügig aufzuwärmen.
F i g. 3 ist eine Endansicht im Schnitt einer Trockeneinrichtung im Bereich des Tabakaustragtrichters 56
und zeigt das Arbeitsluftgebläse 58, das Meßrohr 74, den Feuchtigkeitsfühlkopf 78, den Förderer 76, die Wassersprühdüse
84 und eine Zugangstür 110. Das Wassersystem kann mit der Tür durch eine flexible, nicht gezeigte
Leitung verbunden sein, um das öffnen der Tür zu ermöglichen.
Im Betrieb treibt die in den Tabak über die Oberfläche der Drehtrommel und der Schaufeln
eingedrungene Hitze die Wasserfeuchtigkeit aus dem Tabak heraus. Die in die Trommel am Tabakaustragtrichterende
eintretende Arbeitsluft ist von Feuchtigkeit verhältnismäßig frei, weil sie sich jedoch im Gegenstrom
zur Bewegungsrichtung des Trockengangs bewegt, nimmt die Arbeitsluft schnell die vom Tabak
freigegebene Feuchtigkeit auf und trägt sie fort. Weil der Tabak sich durch den Trockner in einer Richtung
und die Arbeitsluft sich durch den Trockner ir entgegengesetzter Richtung bewegen, existiert innerhalb
der Trockentrommel ein Bereich, der am Austragende der Trommel liegt, wo der Tabak der
trockensten Zustand aufweist. Es ist dieser Bereich, ir dem der Wassernebel zur Regelung des Feuchtigkeits
gehaltes des Tabaks eingespritzt wird. Auf diese Weist '•ann der Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks ohne ernsthaf
te Beeinträchtigung der Verdampfungsbelastungsbedin gungen des Trockners geregelt werden.
Bei einer zweiten, nicht gezeigten Ausführungforn sind Leitflächen an der Drehtrommel angeordnet, dami
die im Ringraum 94 sich bewegende Heißluft eine schraubenförmigen Bahn folgt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
- Patentansprüche:1, Tabaktrockner, bestehend aus einer drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Trommel zum Trocknen von Tabak, durch die der Tabak hindurchgeführt wird, wobei die Trommelwand von außen mittels eines gasförmigen Heizmediums beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak durch das Innere der Trommel (40) von einem Ende zum anderen im Gegenstrom zu einem Luftstrom (60) hindurchgeführt wird, wobei eine Vorrichtung (86; 88) zur Erzeugung von Heißluft sowie ein Gebläse (90) für die Zirkulation der Heißluft vorgesehen sind, welche mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 150 m/min und etwa 1050 m/min auf der Außenseite der Trommel sowie in einem engen Kannl zirkuliert, so daß die Heißluft in unmittelbare Nähe der Außenfläche der Trommel und von Schaufeln (98) gebracht wird.
- 2. Tabaktrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (90) die Heißluft in einen unter Druck stehenden Ringraum (190) drückt, der die Außenfläche der Trommel (40) im Bereich ihrer Längsmitte umgibt, und daß ein feststehender zylindrischer Mantel (96) die Trommel umgibt, dessen mittlerer Teil durch den Ringraum (91) unterbrochen und mit diesem verbunden ist, wobei die Enden des Mantels mit der Saugseite des Gebläses sowie mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, und daß der feststehende Mantel (96) mit der Trommel den engen ringförmigen Kanal (94) über einen wesentlichen Teil der Trommel (40) bildet.
- 3. Tabaktrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere hohle Schaufeln (98) in Längsrichtung auf der Innenseite der Trommel (40) angeordnet sind, wobei jede Schaufel mit einer öffnung (100) über die Trommel mit dem Ringraum (91) verbunden ist und eine Öffnung (102) in der Trommel an jedem Ende der Schaufeln (98) das Innere der hohlen Schaufeln mit der Saugseite des Gebläses (90) sowie mit der Atmosphäre verbindet.
- 4. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (40) an ihrem den Tabak (50) aufnehmenden Ende nach oben geneigt ist, derart, daß der Tabak durch die Trommel unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegbar ist.
- 5. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung aus einem Gasbrenner (86) besteht.
- 6. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Heißluft über die Oberfläche der Trommel (40) etwa 609 m/min beträgt.
- 7. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche t bis6, dadurch gekennzeichnet, daß Leitflächen auf der Außenfläche der Trommel (40) im Sänne einer schraubenförmigen Führung des Heißluftstroms innerhalb des engen Ringraums (91) angeordnet sind.
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