DE2358656C3

DE2358656C3 - Extruded pea for shaping tobacco pulp

Info

Publication number: DE2358656C3
Application number: DE19732358656
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Basel Buchmann (Schweiz), Beringer, Monique, Dr, Saint Louis (Frankreich), Sporn, Heinz, Birsfelden (Schweiz)
Original assignee: Fabnques de Tabac Reunies S A, Neuchatel (Frankreich)
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1973-11-24
Publication date: 1977-09-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Extruderdüse zum Ausformen von unter Druck eingeführtem Tabakbrei zu Tabakfasern durch Auspressen des Tabakbreies durch mehrere nebeneinander in einem Düsenmundstück angeordnete in einem gemeinsamen Strahlbereich gerichtete Breiaustrittsöffnungen.The invention relates to an extruder nozzle for shaping tobacco pulp introduced under pressure Tobacco fibers by pressing the tobacco pulp through several side by side in a nozzle mouthpiece arranged in a common jet area directed pulp outlet openings.

Wenn hier und im Folgenden von Tabakbrei die Rede ist, dann soll darunter ein Naturtabak und/oder Tabakersatz enthaltender Brei verstanden werden, der durch Trocknen zu rauchbarem, regeneriertem Tabak oder Tabkersatz ausformbar ist.If tobacco pulp is mentioned here and in the following, then a natural tobacco and / or Tobacco substitute containing pulp are understood, which by drying to smokable, regenerated tobacco or Tabkeratz can be formed.

Extruderdüsen der eingangs genannten Art dienen dazu, den Brei in Faserform auszuformen, so daß man diese, nachdem sie durch Trocknen verfestigt sind, unmittelbar zu rauchbaren Artikeln verarbeiten kann.Extruder nozzles of the type mentioned are used to shape the pulp in fiber form, so that you these, after they have solidified by drying, can be processed directly into smokable articles.

Bei einer bekannten Düse der eingangs genannten Art sind fünf Breiaustrittsöffnungen nebeneinander angeordnet, aus denen jeweils ein endloser Tabakstrang austritt, der sich zu einer endlosen Tabakfaser durch Trocknen verfestigt, die dann in die gewünschte Länge zerschnitten werden kann.In a known nozzle of the type mentioned at the outset, there are five pulp outlet openings next to one another arranged, from each of which an endless tobacco rod emerges, which turns into an endless tobacco fiber Drying solidified, which can then be cut into the desired length.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schneidvorgang zu vermeiden, und die Tabakfasern von vornherein in der gewünschten Länge herzustellen.The invention has for its object to avoid the cutting process, and the tobacco fibers of to be made in the desired length in advance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Breiaustrittsöffnungen im Düsenmundstück Preßgasöffnungen vorgesehen sind, die an eine Preßgasversorgung angeschlossen sind. Bei dieser Weiterbildung werden die Fasern im kritischen Moment ihrer Entstehung sofort von der Gasströmung umspült und dabei mindestens äußerlich angetrocknet, so daß sie in ihrer durch das Auspressen aus der Düse erzielten langgestreckten Form verbleiben. Sie werden auch durch diese Strömung gestreckt von der Düse fortgeführt und gehindert mit den Nachbarfasern zu verkleben. Durch die die entstehenden Fasern umspülende Gasströmung werden die Fasern, wenn sie eine bestimmte Länge erreicht haben, von der Düse abgerissen und man kann die Betriebsbedingungen leicht so wählen, daß die Fasern dann von vornherein in der endgültig gewünschten Länge entstehen.This object is achieved according to the invention in that between the pulp outlet openings in the nozzle mouthpiece Compressed gas openings are provided which are connected to a compressed gas supply. At this Further development, the fibers are immediately washed around by the gas flow at the critical moment of their formation and thereby at least externally dried, so that they achieved in their by pressing out of the nozzle elongated shape remain. You will also be stretched out of the nozzle by this flow continued and prevented from sticking to the neighboring fibers. By washing around the resulting fibers The fibers, when they have reached a certain length, are gas flow from the nozzle torn off and you can easily choose the operating conditions so that the fibers are then in from the outset the final desired length.

Den Abrißmoment kann man auch von vornherein bestimmen, indem man die die entstehenden Fasern umströmende Gasströmung pulsieren läßt und/oder die Üruckbelastung des Breies, mit der dieser der Extruderdüse zugeführt wird, pulsieren läßt.The tear-off torque can also be determined from the outset by taking the resulting fibers The gas flow flowing around it can pulsate and / or the pressure load on the pulp, with which this the Extruder nozzle is fed, can pulsate.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 eine Extruderdüse nach der Erfindung im Querschnitt,1 shows an extruder nozzle according to the invention in cross section,

Fig.2 ausschnittsweise die Draufsicht gemäß dem Pfeil Π aus Fig. 1,2 shows a detail of the top view according to the Arrow Π from Fig. 1,

F i g. 3 bis 5 Ausschnittsansichten gemäß F i g. 2 von weiteren Ausführungsbeispielen, undF i g. 3 to 5 detail views according to FIG. 2 of further exemplary embodiments, and

Fig.6 eine Vorrichtung zur Ausformung von Tabakbrei zu Tabakfasern mit einer Extruderdüse nach der Erfindung.6 shows a device for shaping tobacco pulp into tobacco fibers with an extruder nozzle the invention.

Gemäß Fig. 1 ist allgemein mit 1 die Extruderdüse bezeichnet, die aus einem halbkugelförmigen Hohlkörper 2 besteht, dessen flache Stirnseite als Düsenmundstück 3 ausgebildet ist und mit einer Vielzahl von öffnungen versehen ist. Bei den öffnungen handelt es sich um Breiaustrittsöffnungen 4, die unmittelbar in den Innenraum 5 des Hohlkörpers 2 münden und um Preßluftöffnungen 6, die über Rohrstutzen 7 an eine im Inneren des Hohlkörpers angeordnete Preßluftringleitung 8 angeschlossen sind. In die Ringleitung 8 mündet ein von außen abgedichtet eingeführter Preßluftzuleitungsstutzen 9, der an eine Preßluftversorgung angeschlossen ist. In den Innenraum 5 mündet ein Breizuführungsstutzen 10, der an die Druckseite einer nicht dargestellten Pumpe angeschlossen ist, die aus einem Vorratsbehälter Tabakbrei unter Druckbelastung über den Beizuführungsstutzen 10 in den Innenraum 5 pumpt und aus den Breiaustrittsöffnungen 4 heraustreibt. Bei Betrieb tritt der Brei in Form von weichen Fäden oder Strängen aus den Breiaustrittsöffnungen infolge der Druckbelastung aus. Diese Fäden oder Stränge gelangen in den Wirkbereich der Preßluftströmung, die aus den Preßluftöffnungen 6 austritt und werden von dieser abgerissen, sobald sie eine bestimmte Länge erreicht haben, die abhängig ist von den Betriebsbedingungen, der Konsistenz des Tabakbreies und der geometrischen Ausgestaltung des Düsenmundstücks 3. According to FIG. 1, 1 generally denotes the extruder nozzle, which consists of a hemispherical hollow body 2, the flat end face of which is designed as a nozzle mouthpiece 3 and is provided with a large number of openings. The openings are pulp outlet openings 4 which open directly into the interior 5 of the hollow body 2 and compressed air openings 6 which are connected via pipe stubs 7 to a compressed air ring line 8 arranged in the interior of the hollow body. In the ring line 8 opens a sealed from the outside introduced compressed air supply pipe stub 9, which is connected to a compressed air supply. A pulp feed nozzle 10 opens into the interior 5 and is connected to the pressure side of a pump, not shown, which pumps tobacco pulp from a storage container under pressure via the feed nozzle 10 into the interior 5 and drives it out of the pulp outlet openings 4. During operation, the pulp emerges in the form of soft threads or strands from the pulp outlet openings as a result of the pressure load. These threads or strands reach the effective area of the compressed air flow emerging from the compressed air openings 6 and are torn off by this as soon as they have reached a certain length, which depends on the operating conditions, the consistency of the tobacco pulp and the geometric configuration of the nozzle mouthpiece 3.

Damit alle sich bildenden Tabakfasern bzw. -stränge gleichmäßig von der mitströmenden Preßluft erfaßt werden und auch in möglichst gleichmäßiger Länge abgerissen werden, sind die Preßluftöffnungen 6 gleichmäßig unter die Breiaustrittsöffnungen verteilt. Diese öffnungen sind, wie aus F i g. 2 ersichtlich, kreisrund. In Fig.2 sind der Übersicht halber die Breiaustrittsöffnungen weiß gelassen und die Preßluftöffnungen 6 gekreuzt schraffiert gezeichnet. Die öffnungen 6, 4 sind im Durchmesser gleich groß und kreisrund und an den Eckpunkten und in der Mitte regelmäßiger Sechsecke angeordnet.So that all tobacco fibers or strands that are formed are evenly covered by the compressed air flowing along with them and are also torn off in as uniform a length as possible, the compressed air openings 6 evenly distributed under the pulp outlets. These openings are, as shown in FIG. 2 can be seen, circular. In FIG. 2, for the sake of clarity, the pulp outlet openings are left white and the compressed air openings 6 are shown cross-hatched. the Openings 6, 4 have the same diameter and are circular and at the corner points and in the middle arranged in regular hexagons.

Gemäß Fig.3 bis 5 sind die Breiaustrittsöffnungen mit 12,13,14 bezeichnet und weiß gelassen, während die Preßluftöffnungen mit 15, 16 bzw. 17 bezeichnet sind und gekreuzt schraffiert dargestellt sind. Nach Fig.3 sind die öffnungen 12, 15 im Querschnitt regelmäßige Sechsecke, nach Fig.4 sind die öffnungen 13, 16 Quadrate und nach Fig.5 sind die Öffnungen i4, i7 Rechtecke.According to FIGS. 3 to 5, the pulp outlet openings are marked with 12,13,14 and left white, while the Compressed air openings are designated by 15, 16 and 17 and are shown crossed and hatched. According to Fig.3 the openings 12, 15 are regular hexagons in cross section, according to FIG. 4 the openings 13, 16 are Squares and according to Figure 5, the openings i4, i7 are rectangles.

Die Breiaustrittsöffnungen 4,12,13 bzw. 14 einerseits und die Preßluftöffnungen 6,15,16 bzw. 17 andererseits sind jeweils gleichmäßig über die Austrittsfläche It desThe pulp outlet openings 4, 12, 13 and 14 on the one hand and the compressed air openings 6, 15, 16 and 17 on the other hand are each evenly over the exit surface It des

betreffenden Düsenmundstücks verteilt, und zwar so, daß jede Breiaustrittsöffnung mindestens einer Preßluftöffaursg unmittelbar benachbart ist.relevant nozzle mouthpiece distributed, in such a way that each pulp outlet opening at least one Preßluftöffaursg is immediately adjacent.

Bei den Ausführungsformen nach F i g. 2, 3 und 4 sind die öffnungen unter sich gleich groß, nach F i g. 5 sind die Preßluftöffnungen kleiner als die Breiaustrittsöffnungen. In the embodiments according to FIG. 2, 3 and 4, the openings below each other are of the same size, according to FIG. 5 are the compressed air openings smaller than the pulp outlet openings.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind jeweils mehr Breiaustrittsöffnungen als PreßluftötTnungen vorgesehen.In the illustrated embodiments, there are more pulp outlet openings than compressed air soldering openings intended.

Gemäß Fig.6 ist mit 30 ein Maschinengestell bezeichnet, an dem mit einem Halter 31 die Extruderdüse 1 gelagert ist, deren Preßluftzuleitungsstutzen 9 zu einer Preßluftversorgung J2 führt, während der Breizuführungsstutzen 10 über eine Pumpe 33 zu einem Tabakbreivorrat 34 führt. Durch Pfeile 35 und 36 ist angedeutet, daß der in der Extruderdüse 1 wirksame Preßluftdnsck bzw. auf dem Tabakbrei lastende Druck von außen durch entsprechende Handhaben einstellbar ist. Die PreÖfuftöffnungen 6 und die Breiaustrittsöffnungen 4 sind bei der Extruderdüse in den gleichen Strahlkegel gerichtet, dessen Mittelachse mit 29 bezeichnet ist. Bei Betrieb werden die von der Preßluftströmung abgerissenen noch weichen und nur äußerlich angetrockneten Tabakfasern von der Preßluftströmung zunächst, und zwar in Richtung der Achse 29 mitgerissen, fallen dann aber infolge ihrer Schwere nach unten ab, so daß sie etwa eine Flugbahn innerhalb der strichpunktierten Begrenzungen 37 und 38 beschreiben. Diese Flugbahn ist auf zwei Förderbänder --o gerichtet, die quer zur Richtung der Achse 29, nämlich in Richtung der Zeichenebene der F i g. 6 fördernd ausgebildet sind. Auf das erste Förderband 39 fallen die weniger weit fliegenden Tabakfasern, das sind die leichteren kürzeren, und auf das zweite Förderband 40 fallen die weiter fliegenden Tabakfasern, das sind die schwereren, größeren. Zwischen den Förderbändern und an beiden Seiten sind Gleitbleche 41, 42, 43 angeordnet, die am Gestell 30 befestigt sind und dazu dienen, die nicht unmittelbar auf die Förderbänder fliegenden Tabakfasern auf diese zu führen. Die beiden Förderbänder sind über Walzen 44, 45 geführt, deren gemeinsame Welle 46 in Lagerschilden 47 bis 49 am Gestell gelagert ist und über einen Motor 50 angetrieben wird. Die Tabakfasern gelangen äußerlich angetrocknet auf die Förderbänder und werden auf diesen weitergetrocknet, bis sie sich hinreichend verfestigt haben. Zu diesem Zweck können Heiz- und Lüftungsvorrichtungen vorgesehen sein, die auf die auszutrocknenden Fasern gerichtet sind.According to FIG. 6, a machine frame is designated by 30, on which the extruder nozzle is provided with a holder 31 1 is stored, the compressed air supply nozzle 9 leads to a compressed air supply J2, during the Pulp feed connector 10 leads to a tobacco pulp supply 34 via a pump 33. By arrows 35 and 36 is indicated that the compressed air pressure effective in the extruder nozzle 1 or pressure on the tobacco pulp is adjustable from the outside by appropriate handling. The pre-opening 6 and the pulp outlet openings 4 are directed into the same jet cone at the extruder nozzle, the center axis of which is marked 29 is designated. During operation, the torn off by the compressed air flow are still soft and only outwardly dried tobacco fibers from the compressed air flow initially, in the direction of the axis 29 carried away, but then, due to their gravity, fall downwards, so that they have about a trajectory within the dash-dotted boundaries 37 and 38 describe. This trajectory is on two conveyor belts --o directed transversely to the direction of the axis 29, namely in the direction of the plane of the drawing of FIG. 6 promotional are trained. The tobacco fibers, which are not so far, fall onto the first conveyor belt 39 lighter, shorter ones, and the tobacco fibers that are flying further fall onto the second conveyor belt 40, that is, they are heavier, bigger ones. Between the conveyor belts and on both sides there are sliding plates 41, 42, 43 arranged, which are attached to the frame 30 and serve that are not directly on the conveyor belts to lead flying tobacco fibers onto them. The two conveyor belts are guided over rollers 44, 45, whose common shaft 46 is mounted in end shields 47 to 49 on the frame and via a motor 50 is driven. The tobacco fibers are dried on the outside of the conveyor belts and open this further dried until they have solidified sufficiently. For this purpose, heating and Ventilation devices can be provided, which are directed at the fibers to be dried.

Mit 27 und 28 sind zwei Impulsgeber bezeichnet, die dem von der Preßluftversorgung 32 bzw. der Pumpe 33 erzeugten Druck periodisch Druckimpulse überlagern. Durch solche Druckstöße wird der Abrißmoment der sich an den Breiaustrittsöffnungen 4 bildenden Fasern bestimmbar. Ein einziger der Impulsgeber 27 oder 28 genügt zu diesen Zweck. Man kann auf die Impulsgeber 27 und 28 auch ganz verzichten oder diese abschalten, dann reißen die gebildeten Fasern statistisch ab, wenn sie eine gewisse, von den Betriebsbedingungen der Breikonsistenzen der Gemoetrie der Düse abhängige Länge erreicht haben.With 27 and 28, two pulse generators are referred to, the one from the compressed air supply 32 and the pump 33 periodically superimpose pressure pulses. Through such pressure surges, the tear-off moment becomes the at the pulp outlet openings 4 forming fibers can be determined. A single one of the pulse generators 27 or 28 is sufficient for this purpose. You can do without the pulse generators 27 and 28 or switch them off, then the fibers formed tear off statistically, if they reach a certain level, from the operating conditions of the Slurry consistencies have reached the geometry of the nozzle depending on the length.

Die Erfindung ist anwendbar bei der Herstellung von rauchbaren Fasern aus Tabak oder Tabakabfällen und auch unter Verwendung bzw. i>nter Mitverwendung von Pflanzen die keine Tabakpflanzen sind — sogenannte Nichttabakpflanzen —. Für beide Anwendungsmöglichkeiten wird nachfolgend ein Beispiel angegeben.The invention is applicable to the manufacture of smokable fibers from tobacco or tobacco waste and also with the use or internal use of Plants that are not tobacco plants - so-called non-tobacco plants -. For both applications an example is given below.

Verfahrensbeispiel 1Process example 1

1000 Gramm Weizenkrüsch, 1000 Gramm Weizenstroh, 1000 Gramm Reisspreu, 1000 Gramm Haferstroh, 500 Gramm Kokosnußschalen mit Fasern und 500 Gramm Kakaonußschalen werden trocken gemahlen, mit 15 Liter Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung wird bei einer Temperatur von höchstens + 60 Grad Celcius naßgemahlen.1000 grams of wheat crumbs, 1000 grams of wheat straw, 1000 grams of rice chaff, 1000 grams of oat straw, 500 grams of coconut shells with fibers and 500 grams of cocoa nut shells are dry-ground, Slurried with 15 liters of water and the slurry is wet-ground at a temperature of no more than + 60 degrees Celcius.

In die so entstandene Aufschlämmung werden folgende Komponenten eingegeben: 50 Gramm Magnesiumformiat, 300 Gramm Weinsäure, 100 Gramm Kaliumnitrat, 400 Gramm Diammoniumhydrogenphosphat, 7,5 Gramm Vanillin, 400 Gramm Calciumcarbonat, 450 Gramm flüssiges Paraffin, 900 Gramm NaCMC (Natriumcarboxymeihylcellulose), 200 Gramm Rohpektin, 150 Gramm 40-prozentiges Glyoxal, 100 Gramm Glyzerin, 650 Gramm Diäthylenglycol, 850 Gramm Fruchtkonzentrat, 500 Gramm Invertzucker und 50 Gramm Kaffeebohnenrückstand und die so entstandene Mischung wird in einer Knetmaschine zu einem homogenen Brei geknetet.The following components are added to the resulting slurry: 50 grams of magnesium formate, 300 grams of tartaric acid, 100 grams of potassium nitrate, 400 grams of diammonium hydrogen phosphate, 7.5 grams of vanillin, 400 grams of calcium carbonate, 450 grams of liquid paraffin, 900 grams of NaCMC (Sodium carboxymethyl cellulose), 200 grams of raw pectin, 150 grams of 40 percent glyoxal, 100 grams Glycerin, 650 grams of diethylene glycol, 850 grams of fruit concentrate, 500 grams of invert sugar and 50 Gram of coffee bean residue and the resulting mixture becomes one in a kneading machine kneaded homogeneous pulp.

Der auf diese Weise hergestellte Brei wird in den Breivorratsbehälter 34 gemäß F i g. 6 eingefüllt und, wie im Text zu den Zeichnungen beschrieben, zu Fasern ausgeformt.The pulp produced in this way is placed in the pulp storage container 34 according to FIG. 6 filled in and how Described in the text of the drawings, formed into fibers.

Verfahrensbeispiel 2Process example 2

5000 Gramm Naturtabakabfälle werden trockengemahlen, mit 15 Liter Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung wird naßgemahlen bei einer Temperatur von höchstens + 60 Grad Celsius.5000 grams of natural tobacco waste is dry-ground, slurried with 15 liters of water and the Slurry is wet-milled at a temperature not exceeding + 60 degrees Celsius.

In die so entstandene Aufschlämmung werden folgende Komponenten eingegeben: 59 Gramm Magnesiumformiat, 500 Gramm NaCMC (Natriumcarboxymethylcellulose), 200 Gramm Glyzerin und 100 Gramm 40-prozentiges Glyoxal und die so entstandene Mischung wird in einer Knetmaschine zu einem homogenen Brei geknetet.The following components are added to the resulting slurry: 59 grams of magnesium formate, 500 grams of NaCMC (sodium carboxymethyl cellulose), 200 grams of glycerin and 100 grams 40 percent glyoxal and the resulting mixture becomes homogeneous in a kneading machine Kneaded porridge.

Alle Gewichtsabgaben in den Beispielen beziehen sich auf die Breibestandteile mit ihrem natürlichen Wasser- bzw. Kristallwassergehalt.All weights given in the examples relate to the pulp constituents with their natural ones Water or crystal water content.

Sofern gemäß den Beispielen Mittel bzw. Zusätze vorgesehen sind, die aufgrund der Verordnung über Tabak und Tabakerzeugnisse (Tabakverordnung) nicht zugelassen sind, sind sie nur zur Lieferung außerhalb des Geltungsbereiches des Lebesmitteigesetztes bestimmt.If, according to the examples, means or additives are provided that are based on the regulation on Tobacco and tobacco products (Tobacco Ordinance) are not permitted, they are only for delivery outside of the Scope of application of the law of the center of life determined.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Extruder nozzle for shaping tobacco pulp introduced under pressure into tobacco fibers Squeezing out the tobacco pulp through several arranged side by side in a nozzle mouthpiece in pulp outlet openings directed towards a common jet area, characterized in that that between the pulp outlet openings (4) in the nozzle mouthpiece (3) compressed gas openings (6) are provided which are connected to a compressed gas supply (32).

2. Extruder nozzle according to claim 1, characterized in that the compressed gas openings (6) in the Beam area (36) of the pulp outlet openings (4) are directed.

3. Extruder nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the compressed gas openings (6) and the pulp outlet openings (4) both together and among themselves evenly over the outlet surface (U) of the nozzle mouthpiece (3) are distributed.

4. Extruder nozzle according to claim 3, characterized in that each pulp outlet opening (4) is arranged immediately adjacent to at least one compressed gas opening (6).