DE2335970A1

DE2335970A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen von tabak

Info

Publication number: DE2335970A1
Application number: DE19732335970
Authority: DE
Inventors: Reinhard Hohm; Waldemar Dipl Phys Wochnowski
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1973-07-14
Filing date: 1973-07-14
Publication date: 1975-02-06
Also published as: FR2236428A1; FR2236428B1; CA1041756A; JPS5048199A; IT1017119B; GB1476364A; JPS559794A; JPS5644706B2; JPS589669B2; DE2335970C2

Description

WERKE KÖRBErU CO. KG. HAMBU₁(G

Bergedorf, den 10. Juli 1973 Patent Hi/Sch

Stw.: Trocknersteuerung-vorhomogenisieren-hygroskopisches Gleichgewicht - Hauni-Akte 1266

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Tabak

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Tabak. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Trocknen von Tabak, die insbesondere zum Ausüben des Verfahrens gemäß der Erfindung dient.

In modernen Tabakaufbereitungsanlagen werden an die Tabaktrockner immer höhere Anforderungen bezüglich der Einhaltung der gewünschten Endfeuchtegrade und der Homogenität des Tabaks hinsichtlich seiner Endfeuchte und seiner Endtemperatur gestellt» Dabei sollen die Tabaktrockner aus Platzgründen jedoch bestimmte Größenordnungen nicht überschreiten. Je gedrängter die Bauweise eines 'Tabaktrockners aber ist, umso schwieriger ist es, die oben genannten Forderungen zu erfüllen. So ist es z.B. bei genügend langer Trockenstrecke und relativ geringer-Abtrocknung je Längeneinheit des Trockners ziemlich leicht, für eine ausreichende Homogenität der Endkondition des Tabaks zu sorgen, und zwar einfach deshalb, weil der Tabak auf einem ausreichend langen Weg und über eine ausreichend lange Zeit beeinflußt werden kann, so daß etwaige Unterschiede, die im zugeführten Tabak vorhanden waren, oder die im Laufe der Bearbeitung auftraten, ausgeglichen werden können. Bei platzsparender Trocknerktnstruktion und kurzen Durchlaufzeiten ist die vorgenannte Aufgabe naturgemäß weit schwieriger zu lösen. Es sind schon verschiedene Trocknungsanlagen bekannt, die ausser dem reinen Trocknen noch eine Konditionierung des Tabaks vorsehen. Diese* Konditionierung findet .im allgemeinen am Trocknerausgang statt, etwa wie in der DOS 2.1Ο3·671 der Anmelderin beschrieben. Damit erreicht man, daß durch

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ungleichförmige Abtrocknung entstandene Unregelmäßigkeiten des Tabaks vor seiner Abförderung verbessert werden. Bei schwankender Kondition des zugeförderten Tabaks kann jedoch bei einer derartigen Anlage die Güte der Trocknung selbst negativ beeinflußt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Öei der Trocknung von Tabak, unabhängig von dessen Konditionsschwankungen, ein in seiner Kondition sehr homogenes und in seinem Endfeuchtegehalt konstantes Endprodukt zu erhalten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Verfahrensschritte gelöst:

a) Zuführen von Tabak in einem stetigen Mengenstrom,

b) Beaufschlagen des Tabaks während seiner Förderung in einer ersten Homogenisierungszone mit einem ersten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad dem des zugeführten Tabaks zumindest annähernd entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht

stehen,

c) Trocknen des Tabaks während seiner Förderung in einer Trocknungszine,

d) Beaufschlagen des getrockneten Tabaks während seiner Förderung in einer zweiten Homogenisierungszone mit einem zweiten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad der gewünschten Endfeuchte des Tabaks nach dem Trocknen entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht stehen,

e) Abfördern des getrockneten und homogenisierten Tabaks in einem stetigen Mengenstrom.

Eine besonders gute Anfangshomngenität für die Trocknung erhält man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn der Feuchtegrad des zugeführten Tabaks gemessen wird und

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der Meßwert eine Führungsgröße zum Regeln des Feuchtegrades des zum Homogenisieren in der ersten Homogenisierungszone dienenden Luftstromes darstellt. In diesem Fall wird nämlich selbsttätig dafür gesorgt, daß der erste konditionierte Luftstrom die Kondition des Tabaks vor dem Trocknen nicht ändern, sondern nur vergleichmäßigen muß. Die Trocknung selbst wird in an sich bekannter Weise vorteilhaft in Abhängigkeit von einem Meßwert gesteuert, der dem Feuchtegrad des abgeförderten Tabaks, also der Tabakendfeuchte, entspricht. In ähnlicher Weise wie der erste Luftstrom kann auch der zweite Luftstrom in seiner Kondition gesteuert werden. Der Feuchtegrad dieses Luftstromes wird dabei vorteilhaft auf den Wert eingeregelt, bei dem er mit dem gewünschten Feuchtegrad des Tabaks im hygroskopischen Gleichgewicht steht. Auch hier tritt dann selbsttätig und relativ schnell eine Vergleichmäßigung etwa durch ungleichförmige Trocknung entstandener Konditionsschwankungen auf. Die vorgeschilderte Vergleichmäßigungswirkung eines oder beider zum Homogenisieren vorgesehener Luftströme wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung noch verstärkt, wenn die Temperatur mindestens eines zum Homogenisieren dienenden konditionierten Luftstromes erfaßt und auf einen gewünschten Wert geregelt wird.

Es ist erwünscht, in die Kondition eines oder beider der zum Homogenisieren dienenden Luftströme so wenig wie möglich einzugreifen, um die hierfür erforderliche Energie und die Apparatur klein zu halten. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, daß mindestens ein zum Homogenisieren dienender konditionierter Luftstrom, vorzugsweise aber beide, in einem geschlossenen Kreislauf geführt ist derart, daß mindestens ein Teil des Luftstroms nach der Beaufschlagung des Tabaks erneut zum Homogenisieren verwendet wird. Mit anderen Worten: Durch die Verwendung

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sogenannter "Umluft" kann die zum Homogenisieren dienende Luft weitgehend im Kreis geführt werden, wobei ihre Kondition nur in dem Maß "beeinflußt werden muß, als relativ starke Schwankungen im zugeführten oder abgeforderten Tabak eine Veränderung der Luftkondition bewirkt haben. Normale kleine Schwankungen haben jedoch auf die Luftkondition wenig Einfluß, so daß eine Steuerung, etwa durch Frischluftbeimischung, nicht sehr umfangreich ausgelegt zu werden braucht.

Eine besonders vorteilhafte, weil intensive und daher relativ schnelle Beeinflussung des Tabaks zwecks Homogenisierung und/ oder Trocknung erhält man, wenn der Tabak mittels Vibrationsbewegung gefördert wird und dabei von einem Luftstrom durchströmt wird, dessen Breite in Durchströmungsrichtung zunimmt, so daß die Tabakpartikel in einer Wirbelschicht gehalten werden, in der ein sehr intensiver Konditions- und/ oder Energieaustausch mit der Luft möglich ist.

Die vorgenannte Vorrichtung der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) ein Zuförderer zum Zuführen von Tabak in einem stetigen Mengenstrom,

b) eine in Förderrichtung dem Zuförderer nachgeordnete erste Homogenisierungsvorrichtung mit einem Förderer und einem auf den Tabak einwirkenden ersten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad dem des zugeführten Tabaks zumindest annähernd entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht stehen,

c) eine in Förderrichtung der ersten Homogenisierungsvorrichtung nachgeordnete Trocknungsvorrichtung mit einem Förderer,

d) eine in Förderrichtung der Trοcknungsvorrichtung nachgeordnete zweite Homogenisierungsvorrichtung mit einem

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Stw.: Trocknersteuerung-vorhomogenisieren-hygroskopisches Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den 10. Juli 1973

Förderer und einem auf den Tabak einwirkenden zweiten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad dem gewünschten Endfeuchtegrad des Tabaks nach dem Trocknen entspricht, so daß Tabak und Luft iin hygroskopischen Gleichgewicht stehen,
e) ein Abförderer für den getrockneten und homogenisierten Tabak in einem stetigen Mengenstrom.

Es ist im allgemeinen erwünscht, die Kondition des zugeführten Tabaks für den Zweck der Homogenisierung möglichst nicht zu beeinflussen, da sonst erhöhter technischer Aufwand und erhöhter Energieeinsätζ erforderlich wären. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird das vorgenannte Problem dadurch gelöst, daß dem Zuförderer ein Meßwertgeber für den Feuchtegrad des zugeführten Tabaks zugeordnet ist, der als Sollwertgeber einer Regelanordnung zum Regeln des Feuchtegrades des in der ersten Homogenisierungsvorrichtung auf den Tabak einwirkenden ersten Luftstromes ausgebildet ist. Der erste Luftstrom wird hierdurch nämlich selbsttätig bezüglich seiner Konditinn an etwaige größere Schwankungen der Anfangsfeuchte des Tabaks angepaßt, so daß er auch bei Auftreten solcher Schwankungen seine Homogenisierungsaufgabe voll und ohne die Kondition des Tabaks in größerem Umfang ändern zu müssen, erfüllen kann. Zur Steuerung der Trocknung wird in an sich bekannter Weise dem Abförderer ein Meßwertgeber für den Feuchtegrad des abgeförderten Tabaks zugeordnet, der mit einer Steuerungsanordnung für die Wärmezufuhr zum Trocknen fies Tabaks in der Trocknungszone verbunden ist. Zum Konstanthalten des Feuchtegrades des zweiten Luftstromes wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine·Regelanordnung für den Feuchtegrad des in der zweiten Homogenisierungsvorrichtung auf den Tabak einwirkenden zweiten LuftStromes vorgesehen. Auch hier ist, ähnlich wie beim ersten Luftstrom, ein schnelles Homogenisieren von FeuchteSchwankungen

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im Tabakstrom möglich, der die Trοcknungsvorrichtung verlassen hat. Eine weitere selbsttätige Vergleichmäßigung eines oder beider konditionierter Luftströme und damit eine positive Auswirkung auf den Homogenisierungsvorgang ist möglich, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Strömungsweg mindestens eines der Luftströme in den Homogenisierungsvorrichtungen ein Temperaturmeßwertgeber vorgesehen ist, der mit einer Regelanordnung zum Konstanthalten der Lufttemperatur verbunden ist. Eine platz- und energiesparende Führung eines oder beider konditionierter Luftströme zum Homogenisieren des Tabaks vor bzw. nach dem Trocknen besteht darin, daß zumindest einer (vorzugsweise aber beide) der zum Homogenisieren des Tabaks dienenden Luftströme so in einem im wesentlichen geschlossenen Kreis geführt ist, daß zumindest ein Teil der Luft nach der Einwirkung auf den Tabak zu einer erneuten Einwirkung zurückgeführt ist. In diesem Fall brauchen nur noch relativ kleine Konditionsschwankungen der Luftströme ausgeregelt zu werden.

Zum Konditions- bzw. Energieaustausch im Sinne der Erfindung besonders geeignete Förderer sind als Vibrationsförderer ausgebildet, deren Förderflächen mit Durchlässen für konditionierte bzw. trocknende Luft versehen sind. Um die Tabakpartikel in einer Wirbelschicht zu halten, die einen sehr intensiven Konditions- bzw. Energieaustausch zuläßt, sind die Seitenwände des Vibrationsförderers in Strömungsrichtung der Luft divergierend ausgebildet.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Srockner, Figur 2 einen Querschnitt eines von Luft durchströmten Schwingförderers des Trockners der Figur 1 in vergrößertem Maßstab.

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Sw.: Trocknersteuermg-vorhomogenisieren-hygroskopisehes Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den 10. Juli 1973

Die Trocknungsvorrichtung der Zeichnung weist folgende Haupfbereiche auf:

Einen Zuförderbereich 1 für den zu trocknenden Tabak, eine stromabwärts daran angeschlossene erste Homogenisierungsvorrichtung 2,

eine dieser in Förderrichtung des Tabaks nachgeordnete Trοcknungsvorrichtung 3» eine daran anschließende zweite Homogenisierungsvorrichtung 4 und
einen Abförderbereich 6 für den getrockneten Tabak.

Der Zuförderbereich 1 weist Zuförderer für den zugeführten Tabak 7 in Form aneinander angeschlossener Förderbänder 8, 9 und einer von einem Exzenterantrieb 10 antreibbaren Schwingförderrinne 11 auf. Das Förderband 9 ist Teil einer an sich bekannten Bandwaage 12, die zum Vergleichmäßigen des Mengenstromes des zugeführten Tabaks dient, bevor dieser der ersten Homogenisierungsvorrichtung 2 zugeführt ist.

Die erste Homogenisierungsvorrichtung 2 weist einen in einer Kammer 2a angeordneten Vibrationsförderer 13 auf, der als Schwingförderrinne ausgebildet ist und von dem Figur 2 Einzelheiten zeigt. Die Förderfläche 15 der auf Blattfedern 14 gelagerten Schwingförderrinne ist mit Durchlässen 16 für von unten nach oben strömende Luft versehen. Die Seitenwände 17 und 18 divergieren , von der Förderfläche 15 aus gesehen, nach oben, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft nach oben abnimmt und die Masse der Tabakteilchen daran gehindert wird, mit der Luft abgefördert zu werden. Der Vibrationsförderer 13 ist durch den ganzen Förderer, also die erste Homogenisierungsvorrichtung 2, die Trocknungsvorrichtung 3 und die zweite Homogenisierungsvorrichtung 4 hindurchgeführt und von einem Exzenterantrieb 19 (Figur 1) in Vibration versetzbar. Selbstverständlich kann die eine Schwingförderrinne auch unterteilt sein und durch mehrere

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Stw.: Troclmersteuerung-vorhomogenisieren-hygroskopisches Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den 10. Juli 1973

jeweils einer bestimmten Kondition!erungs- oder Trocknungszone zugeordnete Hinne ersetzt werden.

Zum Zuführen des zum Homogenisieren dienenden ersten Luftstromes zur Kammer 2a ist eine Leitung 21, zum Abführen eine Leitung 22 vorgesehen. Zwischen den Leitungen liegt eine Kondition!erungsvorrichtung für die Homogenisierungsluft mit einer steuerbaren Befeuchtungsdüse 23 und einem steuerbaren Heizregister 24· Zur Erzeugung der Luftströmung selbst dient ein Ventilator 25. Position 20 zeigt eine Einlaßrutsche für den Tabak, Position 5 ein Sieb zum Zurückhalten von mit der Luft mitgerissenen leichten Tabakteilchen.

Die Trocknungsvorrichtung 3 weist drei voneinander getrennte Kammern 26, 27 und 28 auf. über Verbindungsleitungen 29 und 30 kann Luft vonKammer 26 nach Kammer 27 bzw. von Kammer nach Kammer 28 strömen. Zum Zuleiten erwärmter Trocknungsluft dient eine in Kammer 26 mündende Leitung 31> zum Ableiten ein Auslaß 32 in Kammer 28. Zur Wärmezufuhr für den Trockner ist ein Heizregister 33 in Verbindung mit einem Ventilator 34 vorgesehen. 35 sind Siebe zum Zurückhalten von leichten Tabakteilchen in der Trocknungsluft. In der zweiten Homogenisierungsvorrichtung 4 ist eine Leitung 36 zum Zuführen des zum Homogenisieren dienenden zweiten Luftstromes und eine Leitung 37 zum Abführen dieses Luftstromes vorgesehen. Zwischen den Leitungen liegt eine Kondition!erungsvorrichtung mit einer steuerbaren Befeuchtungsdüse 38 und einem steuerbaren Heizregister 39. Zur Erzeugung der Luftströmung selbst dient'ein Ventilator 41. 42 ist ein Sieb zum Zurückhalten leichter Tabakteilchen in der Luft·

In dem Abförderbereich 6 ist dem Vibrationsförderer 13 ein Abförderer in Form eines Förderbandes 43 zum Abfördern des

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getrockneten Tabaks 44 zu dessen Weiterverarbeitung nachgeordnet .

Der Schwingförderrinne 11 ist ein an sich bekannter Feuchtemeßwertgeber für den zugeführten Tabak, etwa vom Typ HWK der Anmelderin, zugeordnet, der nur schematisch dargestellt und mit Position 46 bezeichnet ist. Dieser Meßwertgeber ist als Sollwertgeber mit einer Regelanordnung 51 zum Regeln des Feuchtegrades des Luftstromes in der ersten Homogenisierungsvorrichtung 2 verbunden. Hierzu ist das Ausgangssignal von Meßwertgeber 46 einer Vergleichst;eile 52 zum Vergleichen mit einem an einem Geber 53 abgegebenen, einem bestimmten Grundwert entsprechenden Signal zugeführt. Das Ausgangssignal von Vergleichsstelle 52 ist (als Führungsgröße) zwei weiteren Vergleichsstellen unterlagerter Regelkreise zugeführt, von denen die eine, 54» zu der Regelanordnung 51 gehört. Vergleichsstelle 54 ist ferner mit einem Meßwertgeber 56 für äen Feuchtegrad des ersten Luftstromes verbunden, der als an sich bekannte Hygrometeranordnung ausgebildet sein kann. Das Ausgangssignal der Vergleichsstelle 54 ist über einen Verstärker 57 mit einem Stellmotor 58 zum steuerbaren Antrieb einer Pumpe 59 verbunden. Die Pumpe 59 fördert Feuchte, z.B. Wasser, zu der Befeuchtungsdüse 23 in der Ansaugleitung 6 1 des Ventilators 26. In dieser Ansaugleitung ist eine Frischluftklappe 62 vorgesehen, die von einem Stellantrieb 63 betätigbar ist, der sein Stellsignal von einem von dem Ausgangssignal der Vergleichsstelle 54 beaufschlagten Schwellenwertglied 64 erhält. Der Grundwert für den Feuchtegrad des ersten Luftstromes wird an Geber 53 so eingestellt, daß dieser Luftetrom in hygroskopischem Gleichgewicht mit dem zugeführten TabakflH steht, d.h., daß er, zumindest für die Tabakhauptmenge, weder Feuchte abgibt noch aufnimmt. Unter dem Begriff "hygroskopisches Gleichgewicht" wird im Rahmen dieser Anmeldung immer nur die vorstehende Definition verstanden. Der Ausdruck besagt nicht, daß der Feuchtegrad der Luft und derjenige des Tabaks übereinstimmen. Vielmehr besteht zwischen den Feuch-

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tegraden von Luft und Tabak, die im hygroskopischen Gleichgewicht miteinander stehen, ein relativ großer Unterschied, der von der Tabaksorte (z.B. Art der im Tabak gebundenen Flüssigkeit und ihre chemische Zusammensetzung) und der Tabakstruktur (z.B. Ausbildung der Kapillaren im Tabakgewebe) abhängt.

Das Ausgangssignal von Vergleichsstelle 52 ist außer der Vergleichsstelle 54 in der Regelanordnung 51 noch als Führungsgröße zu einer Vergleichsstelle 66 geführt, die einer Regelanordnung 65 zum Regeln der Temperatur des ersten Luftstromes zugeordnet ist. Die Vergleichsstelle 66 ist außerdem mit einem Meßwertgeber 67 für die Temperatur des ersten Luftstromes verbunden. Ein derartiger an sich bekannter Meßwertgeber besteht heute meist aus einem wärmeempfindlichen Halbleiter vom PTG- oder NTC-Typ. Der Ausgang der Vergleichsstelle 66 ist mit einem Verstärker 68 verbunden, der die Lufterwärmung im Heizregister 24 steuert. Am Auslauf des Vibrationsförderers 13 ist ein Meßwertgeber für den Feuchtegrad des zur Weiterverarbeitung abgeförderten Tabaks 44 vorgesehen, der ebenso wie der unter Position 46 bezeichnete Meßwertgeber vom bekannten Typ HWK der Anmelderin ausgebildet sein kann» Dieser Meßwertgeber 71 ist mit einer Vergleichssteile 72 verbunden, die Teil einer Steueranordnung 73 für die Wärmezufuhr zum Trocknen des Tabaks in der Trocknungsvorrichtung 3 ist. Die Vergleichsstelle 72 ist eingangsseitig mit einem Sollwertgeber 75, ausgangsseitig mit einem Verstärker 74 verbunden, der einen Stellantrieb 76 einer sogenannten Falschluftklappe 77 in der Ansaugleitung 78 des Ventilators 34 steuert.

Der zweiten Homogenisierungsvorrichtung 4 ist, ähnlich wie der ersten Homogenisierungsvorrichtung 2, eine Regelanordnung für den Feuchtegrad des zweiten Luftstromes und eine Regelanordnung für seine Temperatur zugeordnet, die ganz

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ähnlich wie die diesbezüglichen vorbeschriebenen Regelanordnungen 51 und 65 arbeiten, nur daß sie nicht von einem veränderbaren Führungswert, sondern von festen, der gewünschten Tabakendfeuchte entsprechenden Größen geführt werden. Die Regelanordnung 81 für den Feuchtegrad des zweiten Luftstromes weist einen Sollwertgeber 82 auf, der ebenso wie ein Meßwertgeber 83 für den Feuchtegrad des zweiten Luftstromes mit einer Vergleichsstelle 84 verbunden ist, Deren Ausgang steuert über einen Verstärker 86 einen Stellmotor 87 einer Pumpe 88, die Wasser zu der Befeuchtungsdüse 38 fördert. In der Ansaugleitung 89 des Ventilators 41 ist wieder eine Frischluftklappe 91 vorgesehen, deren Lage und damit Zugabe von Frischluft von dem von Vergleichsstelle 84 abgegebenen Signal bei Überschreiten eines Schwellenwertes in Schwellenwertglied 92 über einen Stellantrieb 93 gesteuert werden kann.

Eine Regelanordnung 96 für die Temperatur des zweiten, in der zweiten Homogenisierungsvorrichtung 4 wirkenden Luftstromes besteht aus einem Sollwertgeber 97 und einem als Temperaturfühler 9 8 ausgebildeten Meßwertgeber, die beide mit einem Vergleichsglied 99 verbunden sind. Dessen Ausgang steuert über einen Verstärker 100 das Heizregister 39.

Wirkungsweise des Trockners entsprechend den Figuren 1 und 2: Der feuchte, d.h. zu trocknende, Tabak 7 wird auf dem Förderband 8 herangefördert, mittels der Bandwaage 12 zu einem konstanten Mengenstrom (gleiche Fördermenge je Zeiteinheit) vergleichmäßigt und dann der Schwingförderrinne 11 zugeführt, auf der der Meßwertgeber 46 seine Anfangsfeuchte erfaßt und in ein entsprechendes elektrisches Meßsignal umwandelt, über die Einlaßrutsche 20 gelangt der Tabak dann in die Kammer 2a und auf den Vibrationsförderer 13 im Bereich

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Stw.: Trocknersteuerung-vorhomogenisieren-hygroskopisches Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den TO. Juli 1973

der Homogenisierungsvorrichtung 2, durch deren Durchlässe 16 in der Förderfläche 15 konditionierte Luft strömt: in den Homogenisierungsvorrichtungen 2 und 4 befeuchtete und erwärmte Luft, in der Trocknungsvorrichtung 3 heiße trockene Luft. Infolge der Vibration und der Divergenz der Seitenwände 17 und 18 bildet sich über der Förderfläche 15 eine Zone aus, in der der Tabak in einer sogenannten Yibro-Wirbelschicht praktisch schwebt, wobei der Konditionsaustausch (Temperatur, Feuchte) sehr intensiv vor sich geht.

Das von dem Meßwertgeber 46 gebildete Signal steuert als Führungsgröße den Feuchtegrad und die Temperatur des ersten Luftstroms in der Homogenisierungsvorrichtung 2, so daß der in seiner Kondition möglicherweise schwankende ©.bak in der Kammer 2a der Homogenisierungsvorrichtung 2 völlig homogenisiert wird, was für die Qualität der nachfolgenden Trocknung sehr wichtig ist. Der Feuchtegrad und die Temperatur werden von den Regelanordnungen 51 bzw. 65 auf dem von dem Meßwertgeber 46 vorgegebenen Wert konstant gehalten. Die Feuchte des ersten Luftstromes ist dabei so gewählt, daß sie mit dem zugeführten Tabak im hygroskopischen Gleichgewicht steht, d.h. weder Feuchte aufnehmen noch abgeben kann. Dies ist auch nicht erforderlich, da der konditionierte erste Luftstrom ja nur die Funktion hat, den Tabak für die nachfolgende Trocknung auf eine definierte Ausgangskondition zu bringen, die vorteilhaft derjenigen entspricht, die die Hauptmasse des zugeführten Tabaks hat. Etwaige Schwankungen werden durch den im Umluftverfahren geführten ersten Luftstrom ausgeglichen, dessen Kondition im wesentlichen konstant bleibt. Wird der Luftstrom uner-

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wünscht so feucht, daß auch eine auf den Wert Null zurückgenommene Befeuchtung mittels Befeuchtungsdüse 23 keine Änderung bewirken kann, wird also ein Schwellenwert überschritten, so gibt das Schwellenwertglied 64 ein Signal an den Stellantrieb 63 ab, der die Frischluftklappe 62 öffnet. Die jetzt im Verhältnis zur Öffnung der Frischluftklappe 62 angesaugte Frischluft verringert den Feuchtegrad des .sich ergebenden Mischluftstromes sehr schnell.

In der anschließenden Trocknungsvorrichtung wird der Tabak, während er sich in der Wirbelschicht befindet, von der Heißluft in einem intensiven Energieaustausch getrocknet, wobei die Erwärmung der Heißluft in Abhängigkeit von dem im Bereich 6 angeordneten Meßwertgeber 71 über die Regelanordnung 73 gesteuert wird. Eine derartige Trocknung erfordert nur eine relativ kleine und platzsparende Konstruktion des Trockners, kann aber den Nachteil haben, daß der Tabak nicht so gleichförmig und/oder so genau auf den gewünschten Endwert abtrocknet, wie dies die heute sehr hochgeschraubten Anforderungen der tabakverarbeitenden Industrie verlangen.

Der Tkbak wird daher in der zweiten Homogenisierungsvorrichtung 4 durch den zweiten, ebenfalls im Kreislauf, im sogenannten Umluftverfahren, geführten Luftstrom auf die gewünschte Kondition homogenisiert. Der Feuchtegrad und die Temperatur der Luft werden durch die entsprechenden Regelanordnungen 81 bzw. 96 konstant gehalten, wobei derartige Sollwerte vorgegeben werden, daß auch der zweite Luftstrom mit dem den Trockner verlassenden Tabak im hygroskopischen Gleichgewicht steht, d.h. keine Feuchte aufnimmt oder abgibt. Die letzte Zone dient damit ebenfalls wieder der Homogenisierung. Die Öffnung der Frischluftklappe 91 erfolgt in

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Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Schwellenwertgliedes 92, das anspricht, wenn der Feuchtegrad des zweiten Luftstromes trotz Zurücknahme der Befeuchtung durch die Bef.euchtungsdüse 75 einen bestimmten Wert überschreitet, so daß der Feuchtegrad durch Zumischen von Frischluft gesenkt werden muß. -

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch bei Anwendung eines sehr schnell und intensiv wirkenden Trocknungsverfahrens und eines entsprechenden Trockners mit geringem ELatzbedarf der Tabak in seiner Gesamtheit auf eine genaue Endkondition abgetrocknet werden kann.

- Patentansprüche -

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Claims

Stw.: Trocknersteuerimg-vorhomogenisieren-hy&roskopisches Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den 10. Juli 1973 Pat entansprüche

1. Verfahren zum Trocknen von Tabak, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

a) Zuführen von Tabak (7) in einem stetigen Mengenstrom,

b) Beaufschlagen des Tabaks während seiner Förderung in einer ersten Homogenisierungszone (2) mit einem ersten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad dem des zugeführten Tabaks zumindest annähernd entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht stehen,

c) Trocknen des Tabaks während seiner Förderung in einer Trocknungszone (3),

d) Beaufschlagen des getrockneten Tabaks während seiner Förderung in einer zweiten Homogenisierungszone (4) mit einem zweiten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad der gewünschten Endfeuchte des Tabaks nach dem Trocknen entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht stehen,

e) Abfördern des getrockneten und homogenisierten Tabaks (44) in einem stetigen Mengenstrom.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtegrad des zugeführten Tabaks gemessen wird und daß der Meßwert eine Führungsgröße zum Regeln des Feuchtegrades des zum Homogenisieren in der ersten Homogenisierungszone dienenden Luftstromes darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtegrad des abgeförderten Tabaks gemessen wird und daß die Wärmezufuhr zum Trocknen des Tabaks in Abhängigkeit von dem Meßwert gesteuert wird.

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4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtegrad des zum Homogenisieren dienenden Luftstromes in der zweiten Homogenisierungszone auf einen Wert geregelt wird, der dem gewünschten Endfeuchtegrad des abgeförderten Tabaks entspricht.

5« Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur mindestens eines zum Homogenisieren dienenden konditioniert en Luftstromes erfaßt und auf einen gewünschten Wert geregelt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zum Homogenisieren dienender konditioniert er Luftstrom in einem geschlossenen Kreislauf geführt ist derart, daß mindestens ein Teil des Luftstromes nach der Beaufschlagung des Tabaks erneut zum Homogenisieren verwendet wird»

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak zumindest in einer Homogeni si erungs ζ one durch Vibration gefördert wird, wobei er von dem konditioniert en Luftstrom durchströmt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dÄureh gekennzeichnet, daß der Tabak in der Trock— nungszone durch Vibration gefördert wird, wobei er von heißem Gas, vorzugsweise Luft, durchströmt wird.

9- Verfahren nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Luftstromes, während dieser den Tabak durchströmt, sich in Förderrichtung erweitert, so daß die Tabakteile sich in einer Wirbelschicht befinden.

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Stv/.: Trocknersteuerung-vorhomogenisieren-hygroskopisch.es Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den 10. Juli 1973

10. Vorrichtung zum Trocknen von Tabak, insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) ein Zuförderer (8, 9, 11) zum Zuführen von Tabak (7) in einem stetigen Mengenstrom,

b) eine in Förderrichtung dem Zuförderer nachgeordnete erste Homogenisierungsvorrichtung (2) mit einem Förderer (13) und einem auf den Tabak einwirkenden ersten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise luftstrom, dessen Feuchtegrad dem des zugeführten Tabaks zumindest annähernd entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht stehen,

c) eine in Förderrichtung der ersten Homogenisierungsvorrichtung (2) nachgeordnete Trocknungsvorrichtung (3) mit einem Förderer (13),

d) eine in Förderrichtung der Trocknungsvorrichtung (3) nachgeordnete zweite Homogenisierungsvorrichtung (4) mit einem Förderer (13) und einem auf den Tabak einwirkenden zweiten erwärmten Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, dessen Feuchtegrad dem gewünschten Endfeuchtegrad des Tabaks nach dem Trocknen entspricht, so daß Tabak und Luft im hygroskopischen Gleichgewicht stehen,

e) ein Abförderer (43) für den getrockneten und homogenisierten Tabak (44) in einem stetigen Mengenstrom.

111 Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zuförderer (11) ein Meßwertgeber (11, 46) für den Feuchtegrad des zugeführten Tabaks (7) zugeordnet ist, der als Sollwertgeber einer Regelanordnung (51) znm Regeln des Feuchtegrades des in der ersten Homogenisierungsvorrichtung (2) auf den Tabak einwirkenden ersten Luftstromes ausgebildet ist.

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Stw.: Trocknersteuerung-vorhomogenisieren-hygroskopxsches Gleichgewicht - A 1266 - Bergedorf, den 10. Juli 1973

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abförderer ein Meßwertgeber (71) für den Feuchtegrad des abgeförderten Tabaks (44) zugeordnet ist, der mit einer Steuerungsanordnung (73) für die Wärmezufuhr zum Trocknen des Tabaks in der Trοcknungsvorrichtung (3) verbunden ist.

13· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine Regelanordnung (81) für den Feuchtegrad des in der zweiten Homogenisierungsvorrichtung (4) auf den Tabak einwirkenden zweiten Luftstromes.

14· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg mindestens eines der Luftströme in den Homogenisierungsvorrichtungen (2, 4) ein Temperaturmeßwertgeber (67 bzw. 98) vorgesehen ist, der mit einer Regelanordnung (65 bzw. 96) zum Konstanthalten der Lufttemperatur verbunden ist.

15· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der zum Homogenisieren des Tabaks dienenden Luftströme so in einem geschlossenen Kreis,(21, 2, 22, 61, 25) geführt ist, daß zumindest ein Teil der Luft nach der Einwirkung auf den Tabak zu einer erneuten Einwirkung zurückgeführt ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (13) in mindestens einer Homogenisierungsvorrichtung (2, 4) als Vibrationsförderer ausgebildet ist, dessen Förderfläche (15) mit Durchlässen (16) für die konditionierte Luft zum Homogenisieren des Tabaks versehen ist.

409886/0582

17· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (13) in der Trοcknungsvorrichtung (3) als Vibrationsförderer ausgebildet ist, dessen Förderfläche (15) mit den Durchlässen (16) für die erwärmte Luft zum Trocknen des Tabaks versehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 und/oder 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (17» 18) des Vibrationsförderers (13) in Strömungsrichtung der Luft divergieren.

AO9886/0582

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