DE2845380C2 - Verfahren zum Vorfeuchten und Ablösen von Tabak in Ballen und Ablösevorrichtung hierfür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorfeuchten und Ablösen von Tabak In Ballen durch Beblasen der einen Stirnfläche des Tabakballens bei vertikal ausgerichteter Schichtung mit Wasserdampf und, gegebenenfalls mechanisch unterstütztes, Ablösen von Tabak aus der mit Wasserdampf beaufschlagten Stirnfläche und eine Ablösevorrichtung hierfür.

Tabakballen sind etwa quaderförmlge Blöcke zusammengepreßter Schichten entstielten Tabaks. Sie haben quadratischen, rechteckigen, runden oder anders geformten Querschnitt, zylindrische Ballen werden als Fässer bezeichnet. Ferner werden auch ganze Tabakblätter zu Ballen verpreßt.

Für die Verarbeitung des Tabaks In gewünschte Produkte, müssen die Tabakballen aufgelöst werden. Da die Ballen Im allgemeinen vergleichsweise trocken sind, muß zur Vermeidung von Beschädigungen oder eines Güteverlustes der Tabak vorgefeuchtet werden.

Das Vorfeuchten von Tabakballen Im Hinblick auf das spätere Ablösen der Schichten aus vorgefeuchtetem Tabak erfolgt in großtechnischem Einsatz auf verschie dene Welse. Die Ballen werden meist absatzweise oder kontinuierlich in und durch eine Konditionlerkammer geleitet, In der eine Wasserdampfatmosphäre herrscht.

Es 1st aber auch (DE-AS 10 27 577) Im Zuge der Verarbeitung mit anderen Tabaksorten bekannt, Tabakballen schichtenparallel In kleinere Gewichstmengen mittels eines federnd nachgiebig gelagerten keilartigen Werkzeugs zu unterteilen, welches eine Bewegung In zu der Schichtung der auf dem Transportband zugeführten Tabakballen paralleler Richtung ausführt und Im Zuge seines Eindringens in den Ballen die hierbei abgetrennte Schicht in der Transportrichtung des Ballens umkippt. Dem Transportband Ist eine Auflösevorrichtung bekannter Art zur Vereinzelung der die abgetrennten Schichten bildendem Tabakblätter nachgeschaltet. Das keilförmige Trennwerkzeug besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten hohlen Rundstäben ovalen Querschnitts, die zu einem Rechen zusammengefaßt sind, über den Dampf oder Luft eingeleitet werden kann, um den Abtrennvorgang zu unterstützen. Die abgetrennten Schichten werden In der Auflösevorrichtung zwischen Förderbändern gefördert, die um mehrere aufeinanderfolgende Trommeln herumgeführt sind, und auf diese Welse abwechselnden Biegungen nach verschiedenen Richtungen unterworfen, um die Tabakblätter zu vereln zein. Die Auflösevorrichtung Ist maschinell und Im Betrieb verhältnismäßig aufwendig.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (US-PS 38 38 698) ist vorgesehen, daß der in die Kondltionlerungskammer geförderte Tabakballen mit breltflächen- paralleler Schichtung auf wenigstens eine hohle Lanze gedrückt wird, an welche ein starkes Vakuum angelegt Ist. Die getrennt eingespeiste feuchte Luft oder der Dampf werden so In ihrem Bestreben, Insbesondere durch die Stirnfläche des Ballens in diesen einzudringen, unterstützt. Auf die Stirnfläche des Tabakballens wirkt eine Ablösevorrichtung mit um waagerechte Achsen drehbaren wendeiförmigen Ablöseelementen.

Dieses sogenannte System Dickinson hat gegenüber absatzweise arbeitenden Systemen den Vorteil, daß der Tabak nach dem Feuchten In der gleichen Vorrichtung aufgelockert wird und daß der Mengendurchsatz geregelt und jederzeit gestoppt werden kann, um den Tabakdurchsatz auf gewünschte Parameter abzustimmen. Das System hat aber auch Nachtelle. Um ein wlr kungsvolles Feuchten des Tabaks zu erzielen, muß an der Lanze ein erhebliches Vakuum anliegen, was eine Vakuumpumpe hoher Leistung, gewöhnlich von etwa 30 kW, erfordert. Unter der Wirkung des Vakuums werden kleine Tabaktellchen leicht durch die öffnungen der Lanze In diese angesaugt, so daß vor der Pumpe ein Abscheider erforderlich Ist, dessen Druckabfall den Leistungsbedarf erhöht. Ferner 1st nachteilig, daß die Lanze gedreht werden muß, um ein Verstopfen der öffnungen

durch Tabakteilchen nach Möglichkeit zu verhindern. Dennoch gelingt dies häufig nicht. Auch das Aufspießen des Ballens auf die Lanze(n) erfordert zusätzliche Energie für die Förderung. .Selbst ein Verblegen der Lanze tritt manchmal auf. Wenn dies nicht rechtzeitig bemerkt und behoben wird, kann sie abbrechen. Ferner ist ein vakuumdichter Einschluß rings um den Ballen erforderlich, so daß sich hinsichtlich der Gestalt der Tabakballen Einschränkungen ergeben,

Bei dem eingangs genannten Verfahren und der sie verwirklichenden Vorrichtung (US-PS 33 57 437) wird ein Tabakballen In eine Kondltlonterungskammer gefördert, in welcher sich mit Abstand von seiner Stirnfläche Sprühdosen zur Aufgabe von Wasserdampf oder Feuchtigkeit befinden. Auf die Stirnfläche des Tabakballens wirkt ein umlaufendes, mit Krallen oder Haken besetztes Förderband, das den Tabak von der Stirnfläche abnimmt und auf ein waagerechtes Förderband wirft. Auf diesem Hegt der Tabak dann lose. Unter diesem Förderband Ist ein in Abteilungen unterteilter Saugkasten vorgesehen, der bewirkt, daß die feuchte Atmosphäre quer durch den auf dem Förderband abgelegten Tabak von oben nach unten und unten nach oben streicht. Auch hierbei 1st die Vorfeuchtung des Tabaks an der Ballenstirnfläche ungenügend. Eine Intensivierung des Befeuchtens läßt sich mit schärferen Dampfstrahlen oder einer größeren Anzahl von Düsen nicht bewerkstelligen, zumal nicht mehr Feuchtigkeit in die Konditionlerkammer eingetragen werden darf, wie die Tabakblätter Insgesamt aufnehmen können und sollen.

Um das Ablösen der Tabakblätter zu unterstützen, müßte die Feuchtigkeit bis auf deren Rückseite dringen. Folglich werden die Blätter Im wesentlichen einseitig befeuchtet und durch den Förderer nur mechanisch abgetragen, wobei lediglich die Insgesamt feuchtlgkeitsgeschwängerte Atmosphäre im Bereich der Stirnfläche des Ballens die Ablösung erleichtert. Eine starke Beanspruchung der Tabakblätter läßt sich also nicht vermelden.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zum kontinuierlichen Vorfeuchten und Ablösen von Tabak von Tabakballen dahingehend zu verbessern, daß ein schonenderes Ablösen der Tabakteilchen im kontinuierlichen Betrieb möglich ist. Eine zur Verwirklichung des Verfahrens geeignete Ablösevorrichtung Ist anzugeben.

Ein diese Aufgabe lösendes Verfahren 1st Im Patentanspruch 1 und hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen In den Ansprüchen 2 bis S gekennzeichnet. Eine das erfindungsgemäße Verfahren verwirklichende Ablösevorrichtung ergibt sich aus den Ansprüchen 6 und 8.

Durch die Erfindung 1st eine schonende Ablösung und gleichmäßige Vorfeuchtung der Tabakblätter mit maschinell verhältnismäßig einfachen und betriebssicheren Mitteln In vergleichsweise kurzer Zelt möglich. Auf eine Lanze mit den Ihr anhaftenden Mängeln kann ganz verzichtet werden und damit der Leistungsbedarf für die Vakuumpumpe und der erhöhte Leistungsbedarf des Ballenförderers entfallen. Der gewonnene gefeuchtete und aufgelockerte Tabak hat höhere Güte als In bekannten Verfahren.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. In der zeigt:

Flg. 1 eine Schrägansicht einer Vorrichtung zum Ablösen und Vorfeuchten von Tabak aus Tabakballen mit einer ersten Ausführungsform,

Fla. 2 eine Seltenansicht der Ablöseelemente.

Flg. 3 einen Teilschritt längs der Linie 3-3 In Flg. 2 durch die Antriebsvorrichtung für die Ablöseelemente, Fig. 4 eine Schrägansicht eines Ablöseelements und Flg. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform.

Die Vorrichtung 10 zum kontinuierlichen Ablösen und Vorfeuchten von Tabak aus Tabakballen hat eine Tabakballen-Lade- und -Ausrlchtevorrlchtung 12 zum Aufgeben von Tabakballen 14 auf die Oberseii? eines Förderbandes 16. Wenn Tabakballen aus Ihrer äußeren Lagerverpackung herausgenommen werden, liegen Ihre Schichten (d. h. die Schichten oder Lagen von zusammengepreßten Tabakblättern) gewöhnlich waagerecht; die Tabakballen-Lade- und -Ausrichtevorrichtung 12 richtet den Tabakballen 14 so aus, daß die Schichten vertikal angeordnet sind. In den Fällen, wo der Tabakballen 14 Ir der für die Aufgabe auf das Förderband 16 richtigen Ausrichtung angeliefert wird, kann die Tabakballen-Lade- und -Ausrlchtevorrlchtung 12 weggelassen werden.

Für das einwandfreie erfindungsgemäße Ablösen und Vorfeuchten von Tabak Ist wesentlich, daß sich die Schichten Im Tabakballen 14 vertikal und In seiner Längsrichtung erstrecken, so daß die Schichten an den Außenseiten freiliegen. Die Auflockerungsleistung wäre erheblich gemindert, wenn die Schichten waagerecht lägen oder wenn der Ballen so ausgerichtet wäre, daß sich die Schichten In Querrichtung erstreckten, so daß an den Enden eine Tabakschicht freiliegt.

Das Förderband 16 erstreckt sich in waagerechter Richtung bis zu einer Behandlungs- bzw. Konditlonlerkammer 18, wobei mit Ihm In Arbeltsrichtung vor der Kondltlonlerkammer 18 Führungswände 20 verbunden sind, um die Tabakballen 14 während des Verbringens zur Kondltlonlerkammer 18 in der gewünschten Ausrichtung zu halten.

Die Kondltlonlerkammer 18 weist In Ihrem stromaufwärtsgelegenen Bereich ein oberes Förderband 22 auf, das mit einem unteren Förderband 23 zusammenwirkt, um die Tabakballen 14 zu erfassen und sie zum stromabwärts gelegenen Bereich der Konditlonlerkammer 18 zu fördern.

Im allgemeinen bewegt sich das Förderband 16 etwas schneller als die oberen und unteren Förderbänder 22 und 23, damit Tabakballen 14 der Kondltlonlerkammer 18 vom stromaufwärts gelegenen Ende des Förderbandes 16 zugefördert werden können, während In der Kondltlonlerkammer 18 bereits ein oder mehrere Tabakballen 14 In Stellung gebracht sind. Die Tabakballen 14 In der

so Kondltlonlerkammer 18 bewegen sich mit der Geschwindigkeit der oberen und unteren Förderbänder 22 und 23 nach vorn.

Am In Arbeitsrichtung vorderen Ende der Konditlonlerkammer 18 Ist eine Tabak-Ablösevorrichtung 24 mit einer Mehrzahl von mit waagerechtem Zwischenabstand angeordneten um zueinander parallele vertikale Achsen 30 drehbaren Ablöseelementen 32 angeordnet.

Bei der Ausführungsform gemäß Flg. 1 bis 4 sind vier Ablöseelemente 32 dargestellt; diese Anzahl wurde der Einfachheit halber gewählt. Je nach der Einzelgröße der Ablöseelemente 24 und den Abmessungen der mit der Vorrichtung 10 zu verarbeitenden Tabakballen 14 kann jede gewünschte Anzahl gewählt werden.

Dir vier Ablöseelemente 32 sind gemäß Flg. 3 über entsprechende Zahnradvorgelege und Ketten paarweise durch zwei getrennte Antrlebsmotore 26 und 28 so antreibbar, daß das linke Paar Tabak zur linken Seite hin, das rechte Paar Tabak zur rechten Seite hin überstreicht.

Der Antrieb der Ablöseelemente erfolgt In dieser Welse, um gegenüber dem Tabak eine wirkungsvolle Auflockerungsbewegung zu erzeugen.

Gemäß Flg. 4 Ist jedes Tabak-Ablöseelement 32 wendelförmig und um seine hohle Achse 30 drehbar. An den neben der Achse liegenden Stirnkanten, mit denen der Tabak abgetragen wird, Ist jeweils ein Rohrkörper mit etwa radialen Dampfdüsen 38 vorgesehen, der über entsprechende Abstandsstücke 34 und Stege 36 Im Abstand von und an der Achse 30 angeordnet Ist. Eine Strömungsverbindung zwischen der hohlen Achse 30 und den Rohrkörpern 32 1st durch entsprechende Leitungen 37 hergestellt.

Jedes der hohlen, rohrkörperförmlgen Ablöseelemente 32 Ist an der Achse 30 wendelförmig angeordnet und hat von Ihr auf seiner ganzen Länge gleichen Abstand. Die wendelförmig« Ausbildung erlaubt das Aufbringen einer konstanten Antriebskraft, wenngleich Im Bedarfsfall auch andere Formen anwendbar sind.

Jedes Ablöseelement 32 hat eine Vielzahl von radialen Dampfdüsen 38, damit von Ihm Wasserdampf gleichmäßig unmittelbar In die Stirnfläche des Tabakballens eingestrahlt werden kann. Von einem Wasserdampfvertellerrohr 40 führen einzelne Wasserdampfzuleitungen 42 zu den einzelnen Ablöseelementen 32.

Die Dampfdüsen 38 sind In bezug auf die Berührungsstelle der Ablöseelemente 32 mit der vorderen Stirnfläche des Tabakballens 14 vorzugsweise so angeordnet, daß als Folge der Anlage der Düsen 38 an der Tabakfläche das Beblasen mit Wasserdampf ein direktes Einblasen von Wasserdampf Ist.

Die Konditionlerkammer 18 1st mit einer Endtür 44 mit einem offenen unteren Ende abgeschlossen, damit vorgefeuchteter und aufgelockerter Tabak auf einen Förderer 46 fallen kann, der ihn zu einer Weiterverarbeitungsmaschine transportiert. Das Ableiten von Überschußwasserdampf geschieht mit einem Wasserdampfabzugsrohr 48, beispielsweise unter Verwendung eines Gebläses.

Die Arbeltswelse der Ausführungsform gemäß Flg. 1 bis 4 ist folgende: Ein Tabakballen 14 wird In der Kondltlonierkammer 18 kontinuierlich nach vorn gegen die Tabak-Ablösevorrichtung 24 bewegt, aus deren Ablöseelementen 32 Wasserdampfstrahlen austreten. Wenn jeder einzelne Abschnitt der rohrkörperförmlgen Tabak-Ablöseelemente 32 mit der Stirnfläche des Tabakballens 14 in Eingriff kommt, treffen Wasserdampfstrahlen Im wesentlichen rechtwinklig an der Oberfläche auf und dringen in sie ein. Gleichzeitig wird durch das quergerichtete Überstreichen der Tabak-Ablöseelemente 32 Tabak aus der Oberfläche gelöst.

Durch das Einblasen in die vordere Endfläche des Tabakballens 14 ist der Wasserdampf in der Lage, zwischen die Ballenlagen einzudringen und feuchtet den Tabak In genügendem Maße an, damit die Güte des Tabaks durch die Ablöse- und Aufiockerungswirkung der Tabak-Ablösevorrichtung 24 nicht nachhaltig verschlechtert wird.

Die Eindringtiefe des Wasserdampfes ist um ein Mehrfaches größer als die Tiefe, auf der durch jeden Angriff der Ablöseelemente 32 Tabak aus der Stirnfläche des Tabakballens 14 abgelöst wird. Die Eindringtiefe des Wasserdampfes ist bei jedem beliebigen Tabakballen 14 abhängig von der Wasserdampfgeschwindigkeit, der Größe des Tabakballenvorschubs und der Dichte des Tabakballens 14 und ändert sich In weiteren Grenzen, beispielsweise bis zu etwa 15 cm. Daher 1st der Tabak, der von den Tabak-Ablöseelementen 32 gelöst wird, aufgrund mehrfachen vorangegangenen Überstreichens bereits vorgefeuchtet.

Die exakte Anordnung der Dampfdüsen 38 In bezug auf die Krümmung der rohrkörperförmigen Tabak-Ablöseelemente 32 läßt sich so variieren, daß rechtwinklig auftretende Wasserdampfstrahlen unmittelbar vor, unmittelbar nach oder genau bei Eingriff zwischen dem Ablöseelement 32 und dem Tabakballen 14 erzeugt werden. Die Wasserdampf ausstrahlenden öffnungen 38 können bis etwa 20° gegenüber der Berührungsstelle versetzt sein.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 1 bis 4 strömt Wasserdampf durch die Dampfdüsen 38 unabhängig von der Stellung der Ablöseelemente 32 während Ihrer Dre-

is hung. Wasserdampfeinsparungen lassen sich durch entsprechende Steuerung des Wasserdampfstromes In der Welse erzielen, daß Wasserdampf durch die öffnungen 38 nur dann strömt, wenn sich das jeweilige Tabak-Ablöseelement 32 nahe der Tabakballenstirnfläche befindet.

Da der Wasserdampf In der Stirnfläche des Tabakballens 14 eingeblasen wird und In sie eindringt, Ist es zur Erzielung der angestrebten Feuchtung Im Gegensatz zum bekannten System (Dickinson) nicht erforderlich. Wasserdampf mittels eines hohen Vakuums durch die Stlrn- fläche anzusaugen.

Da kein Vakuum erforderlich ist, entfällt die beim System Dickinson eingesetzte Lanze mit den ihr eigenen Problemen und Leistungserfordernissen ebenso wie die Notwendigkeit, einen vakuumdichten Einschluß für den Tabakballen vorzusehen. Letzteres Ist Insofern von Bedeutung, als das bekannte System auf die Verarbeitung von rechteckigen ganzen Ballen beschränkt Ist, während eine solche Beschränkung bei der Vorrichtung 10 nicht besteht, die auf Tabakballen beliebiger Form, einschließlich auf zum Teil aufgebrochene Tabakballen, anwendbar Ist.

Die Vorrichtung 10 erzeugt gefeuchteten und aufgelockerten Tabak In kontinuierlicher Arbeltswelse. Das System läßt sich ohne Schwierigkelten ein- und ausschal ten, um Tabak je nach Bedarf aus Ballen zu lösen.

Die erzielte Tabakqualität hinsichtlich verbleibender »Hartstellen«, d. h. harter Klumpen nicht aufgelockerten oder ungenügend gefeuchteten Tabaks und des Vorhandenseins von feinen Teilchen im Produkt, hat sich gegenüber der mit dem bekannten System erzielten Tabakqualität und auch gegenüber der mit den herkömmlichen, oben erwähnten absatzweise arbeitenden Systemen erhaltenen Tabakqualität nach dem Auflockern als überlegen erwiesen.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung. Hler ist die Tabak-Ablösevorrichtung 24 nach innen in die Konditionlerkammer 18 so geneigt, daß die vordere Stirnfläche des Tabakaliens 14 eine Schräge annimmt, und daß das stoßweise Anfallen von unvollständig kondltlonlertem Tabak als Folge des Zusammenfallens des Tabakballenendes bet vertikaler Ausrichtung der Tabak-Ablösevorrichtung 24 gemäß "_: FI g. 1 bis 4 aufgeschaltet ist. Z.

Statt des oberen treibenden Förderbandes 22 Ist eine -;

Führungsplatte 50 vorgesehen. Zwangslauf des Tabakbai- ■ lens 24 wird mittels des unteren treibenden Förderbandes 23 erreicht, eventuell verstärkt durch eine obere Walze 1: oder Rolle anstelle der Führungsplatte 50.

Beispiel

Die Vorrichtung gemäß Flg. 1 bis 4 wurde bei der Behandlung von rechteckigen Ballen aus entstieltem und entrlpptem Tabak von herkömmlichen Abmessungen

eingesetzt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes In der Konditionlerkammer 18 betrug 90 mm/mln, die Drehzahl der Ablöseelemente 32 70 Upm. Die Untersuchungsergebnisse des erhaltenen Tabaks sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

Merkmal	Hierzu	Ausgangsballen	Tabakprodukt
Feuchte	12,9 Gew.-%	18,7 Gew.-H,
Temperatur	Umgebungs	70° C
	tempe
	ratur (20° C)
Hartstellen	-	keine auf
		600 kg
		behandelten
		Tabaks
Wasserdampf	_	72.6 g je 454 g
verbrauch		Tabak
Wasserdampf	-	42%
wirkungsgrad
(Kondensat an
Tabak)
4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorfeuchten und Ablösen von Tabak In Ballen durch Beblasen der einen Stirnfläche des Tabakballens bei vertikal ausgerichteter Schichtung mit Wasserdampf und, gegebenenfalls mechanisch unterstütztes Ablösen von Tabak aus der ml·. Wasserdampf behandelten Stirnfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakballen (14) mit seiner vertikalen Schichtung von seiner vorderen zu seiner hinteren Stirnfläche parallel zur Förderrichtung verlaufend gefördert und der Wasserdampf auf die vordere Stirnfläche der Tabakschichteti aufgebissen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf Im wesentlichen rechtwinkelig zur vonleren Stirnfläche des Tabakballens (14) und Im wesentlichen koplanar zu der Tabakschichtung des Tabakballens aufgeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserdampfstrahlen direkt bis In den stlrnflächennahen Bereich des Ballens eingeblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf bis In eine die jeweilige Tabakablösetiefe übersteigende Tiefe In den Ballen eingeblasen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak durch einen In der vorderen Stirnfläche des Tabakballens rechtwinkelig zur Schichtungslichtung gerichteten Kraftangriff abgelöst wird.

6. Ablösevorrichtung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Vorfeuchten und Ablösen von Tabak aus Tabakballen mit einer Konditionlerkammer, einem Förderer zum kontinuierlichen Vorwärtstransportieren einer Folge von vertikal geschichteten Tabakballen und mit auf die Stirnfläche des Tabakballens gerichteten Dampfdüsen, wobei die mechanische Ablösevorrichtung zur Unterstützung der Wirkung der aus den Düsen austretenden Dampfstrahlen und zum kontinuierlichen Abtragen von befeuchteten Tabakteilchen vor dem Abgabeende des Förderers angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfdüsen (38) als Teil der Ablösevorrichtung (24) ausgebildet sind.

7. Ablösevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablösevorrichtung (24) eine Mehrzahl von mit waagerechtem Zwischenabstand angeordnete, um parallele vertikale Achsen (30) drehbare, wendeiförmige, rohrkörpeiförmlge Ablöseelemente (32) aufweist, die die Dampfdüsen (38) mit geiingem Zwischenabstand aufweisen.

8. Ablösevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfdüsen (38) radial zu den Ablöseelementen (32) ausgebildet sind.