DE3742911C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Expandierung von Tabakmaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Expandierung von Tabakmaterial.

Die Erfindung geht aus von einer Expandiervorrichtung, enthaltend eine Zuführeinrichtung für ein heißes gasförmiges Medium, eine Transportleitung, deren stromaufwärtiges Ende in Gasströ­ mungsverbindung mit der genannten Zuführeinrichtung ist, eine Zuführeinrichtung für partikelhaftes, vegetabilisches Material zur Transportleitung, und einen Separator von der Art, wie sie in der GB-PS 15 75 175 und der US-PS 35 80 644 beschrieben ist, bestehend aus einem Gehäuse, einem Gehäuse­ einlaß für ein gasförmiges Medium, einem Gehäuseauslaß für ein gasförmiges Medium, der im wesentlichen gegenüber dem Gaseinlaß angeordnet ist, einem gasdurchlässigen Trennsieb, das sich durch den Innenraum des Gehäuses derart erstreckt, daß der Gaseinlaß und der Gasauslaß auf verschiedenen Seiten des Trennsiebes liegen, und mit einem Auslaß für vegetabili­ sches Material auf der gleichen Seite des Trennsiebes, auf der der Gaseinlaß angeordnet ist, wobei der Gaseinlaß in Gasströmungsverbindung mit dem stromabwärtigen Ende der Transportleitung ist. Eine Expansionsvorrichtung mit diesen Merkmalen wird nachfolgend "vorbezeichnete Vorrichtung" genannt.

In einer solchen vorbezeichneten Vorrichtung ist das Trenn­ sieb zum Zwecke der Reinigung oder für den Ersatz derart montiert, daß es in die und aus der Betriebsstellung des­ selben verschiebbar ist. Die Montage des Siebes erfolgt aus diesem Grunde über langgestreckte Haltebügel, die an den Innenwänden des Separatorgehäuses befestigt sind. Wenn sich das Sieb in der Betriebsstellung befindet, erstrecken sich die Montagebügel längs und über die Ränder des Siebes, wobei ein Satz Montagebügel über und ein Satz unter dem Sieb liegt. Die Vorrichtung wird zur Expandierung von Tabak­ teilchen verwendet und ist für diesen Zweck sehr wirkungs­ voll. Beim Gebrauch der Vorrichtung bei einer Eintrittstem­ peratur von feuchter Luft an der Transportleitung von etwa 350°C oder darüber wurde jedoch eine Betriebsstörung beob­ achtet. Diese Störung äußerte sich dadurch, daß in dem Tabak, der aus dem Separator austritt, Anteile angesengten Materials enthalten waren. Häufig brannte das Material sogar. Eine solche Störung kann selbstverständlich nicht hingenommen werden.

Durch die DE 36 19 816 A1 wird ein Verfahren zum Expandieren von Tabak offenbart, bei welchem eine Strömung eines heißen gasför­ migen Mediums in einer Transportleitung eingerichtet wird und geschnittener Tabak, der mit einem Expansionsmittel behandelt ist, in die Leitung eingeführt wird. Stromabwärts von der Lei­ tung werden der Tabak und das Medium in einem Abscheider vonein­ ander getrennt. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens weist einen Abscheider mit einem gasdurchlässigen Trenn­ sieb auf, das sich quer im Innenraum des Gehäuses dieses Ab­ scheiders erstreckt. Der Einlaß und der Auslaß für das gasförmi­ ge Medium sind so angeordnet, daß sie jeweils einer Seite des Siebes zugewandt sind. Ein Tabakauslaß befindet sich auf dersel­ ben Seite des Trennsiebes wie der vorgenannte Einlaß. Das Trenn­ sieb selbst besteht aus Siebmaschen. Über die weitere Ausbildung dieses Trennsiebes, insbesondere wie ein Hängenbleiben und An­ sengen von Tabakmaterial verhindert werden könnte, läßt sich dieser Druckschrift nicht entnehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Expandierung von Tabakmaterial sowie einen Separator einer Expandiervorrichtung für Tabakmaterial anzugeben, das bzw. der es ermöglicht, dieses Material unter Erhitzung zu expandieren, ohne daß die Gefahr eines Ansengens oder gar einer Entzündung des Materials besteht.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebe­ ne Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung gibt ein vorbezeichnetes Verfahren an, bei dem das Trägergas ein sich über den gesamten Gasströmungsquerschnitt des Separators erstreckendes Trennsieb über dessen gesamte Fläche bis unmittelbar zu dessen Berandung direkt an den Gehäusewand­ teilen des Separators ungehindert durchströmt. Die gasdurchläs­ sige Fläche des Trennsiebs erstreckt sich im Separator über den gesamten Strömungsquerschnitt des Gases bis direkt zum Gehäuse des Separators.

Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält vorzugsweise eine Luftsperreinrichtung, deren Einlaß mit dem Auslaß für das Tabak­ material des Separators in Verbindung ist.

Bei Verwendung der Expandiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung treten die oben erwähnten Fehler und Nachteile der bekannten Vorrichtung nicht auf.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Teile einer Tabakexpandiervorrichtung, und

Fig. 2 in einem größeren Maßstab einen Separator in der Vorrichtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 erkennt man einen Tabakzuführer 1, eine aufwärts geneigte Transportleitung 2 und einen Separator 3. Der Tabakzuführer 1 enthält eine umlaufende, luftsperrende Schleuse 4, die einen Einlaßtrichter 5 mit einer sich nach unten erstreckenden Auslaßleitung 6 verbindet. An seinem unteren Ende öffnet sich die Auslaßleitung 6 in ein kurzes, geneigtes Rohrleitungsstück 7, das ein Einlaßende aufweist, das mit einer Zuführleitung 8 in Verbindung steht. Die Zuführleitung 8 bildet Teil einer Zuführeinrichtung für ein gasförmiges Medium, die hier nicht dargestellt ist, und dazu dient, feuchte Luft mit einer Temperatur von etwa 350°C oder mehr zuzuführen.

Das Auslaßende des Leitungsstücks 7 steht mit der geneigten Transportleitung 2 in Verbindung. Die Transportleitung 2 hat rechteckigen Querschnitt, dessen kleinere Seite jene ist, die man in Fig. 1 sieht. An ihrem oberen, dem Auslaß­ ende öffnet sich die Leitung 2 in ein Gehäuse 9 des Separa­ tors 3.

Ein Tabakauslaßrohr 10 erstreckt sich von der untersten Stelle des Separators 3 nach unten zu einer Auslaßschleu­ se 11, die eine Luftsperre bildet. Von der Auslaßschleuse 11 erstreckt sich eine Auslaßleitung 12 nach unten. An einer mittleren Höhenstelle des Separators 3 erstreckt sich aus diesem eine Luftauslaßleitung 13 von rechteckigem Quer­ schnitt.

Quer durch den Innenraum des Gehäuses 9 des Separators 3 erstreckt sich ein nach unten geneigtes Trennsieb 14, das die Form einer dünnen, rechteckigen Folie aus Edelstahl hat, die durch eine Mikroperforation gasdurchlässig gemacht ist, wobei die Perforation Lochdurchmesser von beispiels­ weise 0,8 mm hat. Um das Sieb 14 im Gehäuse 9 austausch­ bar zu halten, ist das Gehäuse 9 in der Ebene des Siebes 14 in obere und untere Gehäuseteile 15 und 16 unterteilt. Rings um die Mündung eines jeden der Gehäuseteile 15 und 16 erstreckt sich nach außen ein Befestigungsflansch. Abschnitte des Flansches, die sich an der oberen Wand des Gehäuses 9 erstrecken, sind in Fig. 2 mit den Bezugszeichen 17 und 18 versehen, und Abschnitte des Flansches, die sich an einer Endwand des Gehäuses 9 erstrecken, sind mit Bezugszeichen 19 und 20 versehen. Die übrigen Abschnitte (nicht darge­ stellt) der Flansche der Gehäuseteile 15 und 16 erstrecken sich an den vorderen und hinteren Seitenwänden des Gehäuses 9.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, erstreckt sich das Sieb 14 an seinen Rändern zwischen den Befestigungsflanschen der Ge­ häuseteile 15 und 16. Befestigungseinrichtungen halten die oberen und unteren Flansche in enger Berührung mit den dazwischen liegenden Rändern 14. Die Befestigungseinrich­ tungen bestehen aus Schrauben, die in Fig. 2 mit 21 und 22 bezeichnet sind, die sich durch fluchtende Bohrungen in den Flanschen und in den Siebrändern erstrecken. Sofern erfor­ derlich, kann die Gasdichtigkeit durch Dichtungsringe oder -scheiben verbessert werden, die zwischen dem Siebrand und den oberen und unteren Flanschen angeordnet werden.

Mit den Bezugszeichen 23 bis 25 sind in Fig. 2 Siebver­ steifungsstäbe bezeichnet, die sich quer erstrecken und an der Rückseite des Siebes 14 befestigt sind.

Die Mikroperforationslöcher in dem Trennsieb 14 sind über den gesamten Gasströmungsquerschnitt des Gehäuses 9 des Separators 3 verteilt, d. h. die perforierte Fläche des Siebes 14 erstreckt sich voll bis zu den Wänden des Gehäuses 9. Aufgrund der sandwich-artigen Montage des Siebes 14 zwischen den Flanschen des Gehäuses 9 ist die stromaufwärti­ ge Seite des Siebes (in Bezug auf die Gasströmungsrichtung) bis zu den Wänden des Gehäuses 9 nicht verdeckt. Durch "nicht verdeckt" ist gemeint, daß auf der stromaufwärtigen Seite des Siebes keine Abdeckungen oder Hindernisse vor­ handen sind, durch die Tabak gefangen und dadurch überhitzt oder entzündet werden könnte.

Im Gebrauch der soeben beschriebenen Expandiervorrichtung wurde kein angesengtes oder brennendes Material am Ausgang des Auslaßrohres 12 beobachtet, selbst wenn über die Zuführ­ leitung 8 feuchte Luft mit einer Temperatur von etwa 350°C oder mehr zugeführt wurde.

Obgleich es bevorzugt ist, als Trennsieb für den Tabak/Luft- Separator eine mikro-perforierte Metallfolie zu verwenden, ist es auch denkbar, ein Drahtsieb einzusetzen. Wenn ein Drahtsieb verwendet wird, haben die Ränder des zwischen den Flanschen des Separatorgehäuses eingespannten Siebes vor­ zugsweise die Gestalt einer flachen Folie. Dies kann in der Weise erreicht werden, daß das Drahtsieb von einem flachen Metallrahmen gehalten wird, wobei die Anordnung derart ist, daß das Drahtsieb an der stromaufwärtigen Seite desselben sich bis zu den Wänden des Separatorgehäuses erstreckt.

Eine weitere Alternative für das Trennsieb ist eine ge­ schlitzte Ausführungsform. Ein geeignetes Schlitzsieb ent­ hält eine Vielzahl von im Abstand angeordneter paralleler Stäbe, die miteinander durch sich quer erstreckende Halte­ stäbe verbunden sind. Wenn man ein solches Sieb für Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet, wird dieses in dem Separator derart angeordnet, daß die Haltestäbe sich auf der stromabwärts liegenden Seite des Siebes befinden.

Obgleich das Sieb 14 nach den Fig. 1 und 2 flach ist, sei doch angemerkt, daß das Sieb und die entsprechende Trennlinie der Gehäuseteile 14 und 15 auch konvex gebogen sein können, von der stromaufwärtigen Seite her betrachtet.

Der Fachmann erkennt, daß das Sieb nicht nur zwischen den äußeren Befestigungsflanschen der oberen und unteren Gehäuse­ teile festgehalten werden kann, sondern auch zwischen dem Flansch eines Gehäuseteils und der Wand des anderen Gehäuse­ teils oder alternativ zwischen den Wänden beider Gehäuse­ teile, ohne daß dabei notwendigerweise äußere Flansche verwendet werden. Es ist auch möglich, daß ein Sieb, das die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfüllt, in einem Separatorgehäuse befestigt sein kann, das nicht in zwei Teile unterteilt ist.

Claims (6)

1. Verfahren zur Expandierung von Tabakmaterial,

• a) bei dem ein Strom eines zumindest 350°C warmen Trägerga­ ses in einer Transportleitung (2) geführt wird,
• b) bei dem diesem Strom in der Transportleitung (2) parti­ kelhaftes, mit einem Expansionsmittel behandeltes Tabak­ material zugeführt wird, und
• c) bei dem stromab dieser Transportleitung (2) das Tabakma­ terial und das Trägergas in einem Separator (3) getrennt werden,
  • c1) wobei das Trägergas ein innerhalb des Separators (3) angeordnetes, gasdurchlässiges Trennsieb (14) durchströmt und durch einen stromab des Trennsiebs (14) angeordneten Auslaß (13) den Separator (3) verläßt und
  • c2) das Tabakmaterial durch dieses Trennsieb (14) zu­ rückgehalten und in Richtung auf einen weiteren Auslaß (10) des Separators (3) gelenkt wird,
• dadurch gekennzeichnet, daß
• d) das Trägergas das sich über den gesamten Gasströmungs­ querschnitt des Separators (3) erstreckende Trennsieb (14) über dessen gesamte Fläche bis unmittelbar zu des­ sen Berandung direkt an den Gehäusewandteilen (9, 13) des Separators (3) ungehindert durchströmt.

2. Separator einer Expandiervorrichtung für Tabakmaterial

• a) mit einem Einlaß für ein Gemisch aus einem zumindest 350°C warmen Trägergas und partikelhaftem Tabakmaterial,
• b) mit einem Trennsieb (14),
• c) mit einem Auslaß (10) für das partikelhafte Tabakmateri­ al auf derselben Seite des Trennsiebs (14) wie der Ein­ laß des Separators (3), und
• d) mit einem weiteren Auslaß (13) auf der anderen Seite des Trennsiebs (14), dadurch gekennzeichnet, daß
• e) sich die gasdurchlässige Fläche des Trennsiebs (14) über den gesamten Strömungsquerschnitt des Gases bis zu den Wänden des Gehäuses (9) des Separators (3) erstreckt.

3. Separator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) in der Ebene des Siebes (14) in erste und zweite Gehäuseteile (15, 16) unterteilt ist.

4. Separator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (14) durch Befestigungseinrichtungen (19, 20, 21) zwischen den ersten und zweiten Gehäuseteilen (15, 16) lösbar gehalten ist.

5. Separator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Mündung eines jeden der Gehäuseteile (15, 16) sich ein nach außen erstreckender Befestigungs­ flansch (19, 20) erstreckt.

6. Separator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungseinrichtungen (21) vorgesehen sind, die das Sieb (14) zwischen den Flanschen (19, 20) der ersten und zweiten Gehäuseteile (15, 16) lösbar festhalten.