DE4227008C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Expandieren und Trocknen von Tabak - Google Patents

Description

Bei der wirksamen Expansion und/oder Trocknung von Tabak spielt für die gute Wärmeausnützung und Wirkung die optimale Wärmeübertragung eine wichtige Rolle. Dazu wurde im allgemeinen die erhöhte Relativgeschwindigkeit zwischen dem gashaltigen Behandlungsmedium und dem Feststoff sowie der schlagartige Druckabfall von höherem Druckbereich in niedri­ gerem Bereich in verschiedenen Arten vorgeschlagen.

Mehrere Patentschriften beschreiben die Anwendung der er­ höhten Relativgeschwindigkeit, um die Trocknung und/oder Expansion von feuchtem Tabak zu verbessern. So schlägt z. B. DE-PS 30 37 885 in einem pneumatischen Transportrohr gegen­ überliegend versetzten Ablenkeinrichtungen vor, um dadurch die Bewegungsrichtung und die Relativgeschwindigkeiten der Tabakrippenteile gegenüber dem gasförmigen Heiz- und Trans­ portmedium mehrmals zu ändern. Diese Ablenkeinrichtungen führen aber zu Ablagerungen von Tabakbestandteilen an den Wänden des Pneumarohres.

Laut DE-OS 36 19 816 wird vorgeschlagen, daß der heiße Tabak vom Dampf oder Gas mittels einem aus einem Sieb bestehenden Abscheider abgetrennt werden sollte, der sich unter einem Winkel von 135° bis 155° zur Achse der Trans­ portleitung am stromabwärtigen Ende davon erstreckt. Ein analoger Vorschlag wird in der DE-OS 36 19 815 beschrieben, mit dem Unterschied, daß die Tabaktrocknungsvorrichtung aus zwei Gasströmungsleitungen mit zwei Abscheidern besteht, die miteinander verbunden sind, und je in einem schrägen Winkel zueinander schräg angeordnete poröse Ab­ scheider sollten den Tabak vom Gas trennen. Durch dieses System sollte der Tabak durch das gasförmige Medium zweimal einer Beschleunigung unterworfen werden.

Der in schrägem Winkel mit großer Geschwindigkeit in auf­ steigende Richtung strömende Tabak kann sich an der Fläche der schräg zur Strömungsrichtung angeordneten gasdurchlässigen Abscheider niederschlagen bzw. diese verstopfen.

Strömungsänderungen in einem pneumatischen Heiß-Dampf- Tabak-Transportkanal-System führen bei feuchtem Tabak, insbesondere wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks über 35% aufweist, zu unerwünschten Ablagerungen. Diese Ablagerungen erfolgen in höchstem Maße dort, wo die Strömungsänderung am größten ist, so z. B. im Bogen eines peumatischen Trans­ portsystems. Diese Ablagerung sollte durch Kühlung bzw. Kondensation am Bogen verringert werden.

In der DE-PS 38 39 529 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Blähen von geschnittenem Tabakmaterial beschrieben, nach welchem ein Tabak-Trägergasstrom durch einen gesondert zugeführten Gasstrom ummantelt wird, um dadurch die Relativ­ geschwindigkeit zwischen dem Tabakmaterial und dem Gasstrom mehrmals zu erhöhen, was jedoch wegen der vorangehend be­ wirkten Ummantelung des Tabakmaterials durch das Trägergas nur ungenügend und nicht über den gesamten Kanalquerschnitt bewirkt wird. Die Zuführung des zusätzlichen Gasstromes erfolgt über mehrere Schlitze, die in spitzem Winkel als Durchbruch des Kanalmantels in Strömungsrichtung ausgebildet sind.

Die Weiterbehandlung des Tabaks nach seinem Austritt aus dem Behandlungskanal wird nur schematisch dargestellt, ohne die Art der Behandlung bzw. der Trocknung zu beschreiben, oder beansprucht zu haben. Über eine Umlenkung der Strömungs­ richtung wird nicht berichtet.

Laut DE-PS 33 15 274 strömt aus einem horizontalen Trans­ portkanal eine Tabak-Gasmischung durch eine enge Düse mit sehr hoher Geschwindigkeit in ein mit Bogen versehenes Trockner­ rohr. Um den Tabak weiter befördern zu können, muß die Strömungsgeschwindigkeit des Heißgases im Trockenrohr etwas höher sein als die des aus der Düse austretenden Tabak- Gasgemisches. Diese benötigt eine unwirtschaftlich hohe Heißgasmenge und bringt eine intensive Durchmischung bzw. Verdünnung des Tabaks mit dem Gas mit sich.

Beim schlagartigen Eintritt von Tabak aus der Düse in ein Heißluftmilieu kann die durch die Turbulenz bedingte Wärme­ übertragung eine Expansion des Tabaks bewirken, hauptsächlich bei den leichter expandierbaren Tabakrippen. Zu einer signifikanteren Expansion von Tabaklamina reichen die in den obigen Patentschriften beschriebenen Bedingungen jedoch nicht aus, um den gewünschten Expansionseffekt zu bewirken.

In der Veröffentlichung DE-OS 26 37 124 ist die Benützung einer Venturi-Düse bzw. einer Querschnittsverringerung des Tabak-Transportkanals beschrieben, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem heißgashaltigen Medium und dem Tabak und damit die Expansionswirkung zu erhöhen. Die Expansionswirkung kann durch Querschnittsverjüngung des Tabak-Transportkanals oder durch Verwendung einer Venturi-Düse bei Tabaken mit höherem Feuchtigkeitsgehalt selbstverständlich weiter verbessert werden. Praktisch auf dem gleichen Prinzip basiert auch die Patentschrift EP-PS 0 74 059. Hier wird noch zusätzlich beansprucht, daß das Tabakmaterial in dem "Fußpunkt" eines Freistrahls bzw. einer Düse dosiert und befördert sein sollte. Dies könnte u. a. dadurch gewährleistet werden, daß die Tabakdosierung direkt auf die Öffnung der Düse gerichtet ist, wie aus den Fig. 3, 4, 5 ersichtlich. Die Zufuhr des Tabaks bzw. seine Beförderung in dem "Fußpunkt" einer Düse ist praktisch nicht durchführbar, da der aus der Düse strömende Strahl eine so große Geschwindigkeit besitzt, daß dieser an dieser Stelle den Tabak nicht mit in sich aufnehmen kann. Erst, nachdem der Strahl sich ausbreitet und den Transportkanal ausfüllt, besteht die Mög­ lichkeit, daß der Tabak in den Strahl eingebettet und mit diesem weitertransportiert wird. An dieser Stelle wird aber durch Querschnittserweiterung des Strahls seine Geschwindigkeit und Temperatur reduziert. In diesem Sinne ist eine optimale Ausnützung der Wärmeübertragung, die für eine gute Expansionswirkung für geschnittenen Blattabak notwendig ist, verringert.

Laut der mit dieser Patenschrift äquivalenten DE-PS 31 47 846, sollte der Tabak in der Expansionszone beschleunigt und durch annähernd konstante Geschwindigkeit transportiert anschließend in einer divergierenden Strömung unter Druckanstieg verzögert werden. Diese Ausführung kann durch die vorübergehende Verengung des Kanalquerschnittes, wie in Fig. 1 dieser Druckschrift dargestellt, gewährleistet werden. Geschwindigkeitsbeschleunigung und Verringerung eines Tabak-Dampfgemisches ist zwar in den schon zitierten DE- OS 26 37 124 durch Anwendung einer Venturi-Düse sowie in der DE-AS 22 53 882 mit dem dort zitierten "P. B. Dispersionstrockner" beschrieben, diese Ausführungen können jedoch durch die begrenzte Verjüngungsmöglichkeit des Kanalquerschnittes sowie durch mechanischen Abrieb des Tabaks durch die Kanalwand nicht als optimal betrachtet werden.

Alle bisher bekannte Verfahren weisen unter anderem jedoch den großen Nachteil auf, daß bei der Zuführung des zu behandelnden Tabakmaterials zu einem Heißgasstrom nicht alle Tabakteilchen in intensivem Kontakt mit dem Heißgas gelangen, so daß sich eine sehr inhomogene Expansion, gesehen über das Gesamtvolumen der zu behandelnden Tabakteilchen, ergibt, wie dies z. B. auch der Einleitung der DE-PS 37 10 677 entnommen werden kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß eine Verbesserung der Tabak- Zufuhrdosierung sowie besonderen Strömungsgeschwindigkeits­ bedingungen des Tabak-Gasstromes, sowie eine spezielle Art der Umlenkung durch Querströmung, zusätzliche Wirkungsverbesserung ergeben kann.

Ziel der Erfindung ist es, die Expansionswirkung sowie die Trocknung zu verbessern und dies ohne Verwendung von Gasen oder verflüssigten Gasen unter Überdruck nur durch Anwendung von Wasserdampf und/oder Luft in einer einfachen Vorrichtung im atmosphärischen Bereich durchzuführen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mittels einem Verfahren nach Patentanspruch 1 erreicht. Zweckmäßige Weiteraus­ gestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 10. Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Patentanspruch 11.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und Fig. 2 schematisch zwei beispielsweise Aus­ führungsformen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in den Fig. 1 und 2;

Fig. 5 verschiedene Ansichten der in den Fig. 1 und 2 eingesetzten Flachdüsen und

Fig. 6 eine andere Anordnung der Flachdüsen sowie der Eindosierung des Tabakmaterials.

Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren erfolgt die Tabakzufuhr aus einer Dosiervorrichtung 1 in einen Kanalabschnitt mit gleichem Durchmesser nach Auflockerung bzw. Vereinzelung der Tabakfasern, welche durch die Verwendung von bekannten Vibrorinnen und/oder Nadelwalzen geschehen kann. Dies ist besonders bei geschnittenem Blattabak, sog. "Lamina", von Vorteil. Wenn man den Tabak in einen Dampfstrahl einbringen will und dieser Strahl aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit austritt, kann die Schwierigkeit entstehen, daß der Tabak trotz der Saugwirkung durch den Strahl in diesen schwer, ungleichmäßig oder überhaupt nicht eindringt.

Erfindungsgemäß hat sich nun gezeigt, daß eine optimale und schonende Behandlung des Tabaks ermöglicht wird, wenn dieser im den von aus zwei einander gegenüberliegenden Düsenöffnungen unter einem Winkel von 5° bis 60° zur Kanal­ achse in diesen Kanal einströmenden, sich seitlich ver­ breiteten Flächen von aus Dampf und/oder Heißgas bestehenden, in Strömungsrichtung sich kreuzenden Flachstrahlen 3, 3′ seitlich begrenzten Innenraum 4 dosiert wird, mit diesem Medium bei hoher Geschwindigkeit transportiert und die letztere mindestens durch einmalige Strömungsrichtungs­ änderung durch Querströmung mittels separaten Gasstromes wieder erhöht wird.

Die Strömungsgeschwindigkeit der den Tabak von zwei Seiten einschließenden Flachstrahlen 3, 3′, die vorzugsweise aus außerhalb vor den flachen Seiten einer rechteckigen Kanalwand 15 angeordneten je einer Flachstrahldüsen 2, 2′ in den Kanal 15 hineinströmen, beträgt an der Tabakaufnahmestelle der Strahlen bis zu ihrem Kreuzungspunkt zwischen 300 m/sec und 100 m/sec. In diesem Fall wird der Tabak aus der ihn tragenden Dampf/Gas-Strahl-Oberfläche nicht durch Be­ rührung mit der Kanalwand in den Strahl beigemischt, sondern im Treffpunkt der zwei zueinander gerichteten Strahlen. Dadurch wird der mechanische Abrieb bzw. die Gefahr einer Beschädigung der Tabakpartikel wesentlich verringert und der Tabak einer zusätzlichen Beschleunigung ausgesetzt.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erwähnten Verfahrens kann die Tabakdosierung in einem vertikalen Kanalabschnitt 15 erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Dosierung des Tabaks durch die obere Öffnung eines vertikalen rechteckigen Kanalabschnittes 15, wobei der Tabak auf die seitlich sich verbreitenden Oberflächen von aus einander gegenüberliegenden Öffnungen von vorzugsweise je einer Flachdüse 2, 2′ ausströmenden dampfhaltigen "Teppiche" 4, 4′ fällt und beschleunigt wird. Im weiteren wird der Tabak im Kreuzpunkt der zwei Flachstrahlen 3, 3′ zusätzlich beschleunigt, an­ schließend wird seine Strömungsgeschwindigkeit dadurch abgebremst, daß ein Teil des transportierenden Dampfes abgezogen wird. Dies erfolgt an einer Strecke des Transportkanals, welche als gasdurchlässiger Kanalabschnitt 5 ausgebildet ist, durch den ein Teil des Dampfes ausströmen kann. Durch den diesen Kanalabschnitt 5 umgebenden Mantel 6 kann der Dampf entfernt oder vorzugsweise nach Überhitzung erneut dem System zurückgeführt werden.

Die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit durch Dampf­ entzug kann anschließend zusätzlich über Erweiterung des Kanalquerschnittes bewirkt werden. Das Tabak-Dampf- und/oder Heißgas-Gemisch tritt aus dem vertikalen Kanalabschnitt 16 mit einer Geschwindigkeit von 3 m/sec bis 10 m/sec aus und wird in einen horizontalen Kanalabschnitt 7 mittels eines separaten heißgashaltigen Stromes 13 mit einer Geschwindigkeit von 11 m/sec bis 60 m/sec durch Querströmung umgelenkt. Diese Tabak enthaltende Strömung kann vom horizontalen Kanalabschnitt 7 aus durch eine noch­ malige Umlenkung mittels separaten Gasstromes 14 bei höherer Geschwindigkeit als die im horizontalen Kanalabschnitt 7 angewendet wurde, in einen vertikalen Kanalabschnitt 8 umgelenkt und dadurch wieder beschleunigt werden. Der Tabak kann im weiteren auch ohne Querströmung über einen Bogen in einem verlängerten vertikalen Kanalabschnitt 8 transportiert werden. Der vertikale Kanalabschnitt 8 ist zur Bildung einer Tabakausscheidezone von einem Rohr 9 mit erweitertem Querschnitt umgeben. Der Tabak wird nach Austritt aus dem Kanalabschnitt 8 in den diesen umgebenden Innenraum 17 durch den Luftwiderstand umgelenkt und verläßt diesen Innenraum 17 nach Expansion und Trocknung durch Gravitation nach unten.

Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß der Tabak durch einen vertikalen Kanal in einen horizontalen dosiert wird. In diesem Fall müssen die zwei Flachstrahlen 3, 3′′ aus Öffnungen strömen, die auf einander gegenüber­ liegenden Seiten angeordnet, jedoch zueinander versetzt sind. Die unterschiedliche Entfernung der zwei Flachstrahlen 3, 3′′ von den jeweiligen Düsenöffnungen zu ihrem Kreuzpunkt würde eine ungleiche Geschwindigkeit der zwei Flachstrahlen bewirken. Um dies zu vermeiden, müßten in diesem Fall die Durchmesser der einzelnen Düsenöffnungen sowie die Dampfdrücke vor den Düsen an diese Forderungen angepaßt werden.

Die Verwendung von zwei Flachstrahlen, welche den Tabak von zwei einander gegenüberliegenden Seiten umgeben und sich mit diesem in ihrem Kreuzpunkt vermischen, hat gegenüber der Verwendung von runden Strahlen auch den Vorteil, daß die Flachstrahlen während ihrer Strömung sich hauptsächlich nur seitlich verbreiten und nicht in ihrem Gesamtquerschnitt, wodurch ihre Geschwindigkeit mit der Entfernung von der Düsenöffnung weniger abnimmt. Durch den infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit im Kanalsystem herrschenden Unterdruck wird der zudosierte Tabak von der Düsenöffnung abgelenkt und fällt auf die sich verbreitende Oberfläche des Flachstrahles. Es ist vorteilhaft, nur je einen Flachstrahl mit breiteren Düsenöffnungen zu verwenden, und die Position dieser außerhalb der Kanalwand anzuordnen. So fällt der Tabak mit größerer Sicherheit auf die Oberfläche der sich seitlich verbreitenden Dampfstrahlen.

Um die Expansionswirkung, die schon bei der geschilderten Art der Zudosierung des Tabaks aus mindestens einen aus Dampf und/oder Heißgas bestehenden Strahl entsteht, weiter zu verbessern, wird erfindungsgemäß die Umlenkung des Tabak- Dampfgemisches durch Querströmung 13 bzw. 14 vorgeschlagen.

Es wurde gefunden, daß, wenn in einen aus zerkleinertem Tabak und Dampf und/oder Heißgas bestehenden Strahl eine quer dazu gerichtete Strömung 13 bzw. 14 eindringt und der tabakhaltige Strahl umgelenkt wird, sich die Wärmeübertragung von Gas zum Tabak und so auch die Trocknungs- und Expansionswirkung signifikant verbessert. In diesem Fall führen mehrere Wirkungskomponenten zusammen zu dem ver­ besserten Effekt. Die Querströmung wird vor dem Feststoff enthaltenden Strahl aufgestaut und daher ein Druckgradienten quer zu seiner Fortpflanzungsrichtung aufgebaut. Es ist anzunehmen, daß die in den praktischen Versuchen nach der Erfindung erreichte, überraschend hohe Wirkung durch das Zu­ sammenwirken der zwei Komponenten: Druckaufbau bzw. -abfall bei Querströmung zusammen mit der Transportgeschwindigkeits­ differenz zwischen Gas und Tabak erzielt wird.

Durch die Art und Weise der erfindungsgemäßen Umlenkung durch Querströmung des den Tabak und das Transportmedium enthaltenen Strahles zusammen mit der erfindungsgemäßen Strömungsgeschwindigkeitserhöhung bei der Tabakzufuhr und bei der Verlangsamung vor der Umlenkung konnte die Expansions- und Trocknungswirkung gegenüber den bisher bekannten Lösungen wesentlich verbessert werden. Laut der Erfindung kann die Umlenkung von horizontaler in vertikale oder von vertikaler in horizontale Richtung erfolgen. Es kann auch eine 3fache Umlenkung angewendet werden. So z. B., wenn das Tabak-Transportmedium-Gemisch von vertikaler in horizontale und von dieser erneut in vertikale Richtung umgelenkt wird.

Bei der durch einen Hilfsstrahl 14 nach oben gerichteten Umlenkung des aus einem horizontalen Kanalabschnitt 7 strömenden Gas-Feststoff-Gemisches muß der Hilfsstrahl den Widerstand, welcher durch das Gewicht des Tabaks (Gravitation) verursacht wird, überwinden, wodurch dieser vor der Ablenkung des horizontalen Strahles in den Verbindungsraum zwischen horizontalem und vertikalem Kanal einer Stauwirkung und anschließend einem größeren Druckabfall ausgesetzt wird. Die Relaxationszeit, d. h. die Zeit, die die Tabakpartikel benötigen, um sich auf die neue Strömungsrichtung einzustellen, ist in diesem Fall ebenfalls größer, wodurch die Wirkung der Wärmeübertragung sich zusätzlich verbessert.

Die Verwendung eines gasdurchlässigen Kanalabschnittes 5 im horizontalen Kanalabschnitt 7 ermöglicht die Entfernung eines Teils vom Transportmedium, welches wieder ins System zurückgeführt werden kann und verringert gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit des Strahles. Dadurch kann nicht nur ein nachteiliger Aufprall des Feststoffes auf die Wand des vertikalen Kanalabschnittes 8 verhindert werden, es wird damit auch ein wirtschaftlicher Vorteil erreicht. Die für die zusätzliche Beschleunigung notwendige Gas- und/oder Dampfmenge kann nämlich verringert und der Durchmesser der horizontalen und vertikalen Kanalabschnitte annähernd gleich gehalten werden.

Die Abschnittslänge und die Porosität dieses Kanal­ abschnitts ist so gewählt, daß bei einer gegebenen Tabak-Gas- Strömungsgeschwindigkeit keine seitliche Abweichung des Strombündels und dementsprechend keine Ablagerung bzw. Ver­ stopfung an den porösen Flächen dieses porösen Kanal­ abschnittes 5 erfolgt.

Beim ursprünglichen tabaktransportierenden Dampf und/oder Heißgasstrom beträgt das Tabak-Dampf-Gewichts-Verhältnis zwischen 1 : 0,7 und 1 : 4. Das Gewichtsverhältnis zwischen dem ersten tabaktransportierenden Behandlungsmedium 4, 4′ und dem umlenkenden Behandlungsmedium 13 bzw. 14 in der Um­ lenkungszone liegt zwischen 1 : 1 und 1 : 2.

In der letzten Phase gelangt der Tabak vorzugsweise nach der entsprechenden Umlenkung aus dem Kanalabschnitt 8 in ein Rohr bzw. einen "Turm" 9 mit größerem Durchmesser als der des Kanalabschnittes 8. Um die Strömungsgeschwindigkeit im zweiten Kanal weiter zu verringern, kann der Querschnitt am Austrittsende des Kanalabschnittes 8 erweitert werden. Der freie Raum über dem zentral angeordneten Kanalabschnitt 8 ist so bemessen, daß aus diesem in das breitere Rohr 9 austretende Tabak durch den Luftwiderstand in seiner Ge­ schwindigkeit abgebremst wird und infolge seiner Schwerkraft seine Strömungsrichtung ändert. Der Tabak wird im freien Fall zwischen der äußeren Kanalwand 8 und der inneren sogenannten "Turm"-Wand 9 nach Änderung seiner Strömungsrichtung um 180° ins Freie auf ein Transportband fallen und mit dem gewünschten Trocknungsgrad abtransportiert.

Der in dem Rohr zwischen der äußeren Wand des relativ kurzen vertikalen Kanalabschnittes 8 und der inneren Wand des diesen mit Abstand umhüllenden Rohres 9 nach unten fallende Tabak kann durch ein von unten nach oben langsam einströmendes zusätzliches trockenes Gas, vorzugsweise Heißgas, einer Verweilzeitverlängerung ausgesetzt werden.

Die Einströmungsgeschwindigkeit eines separaten Gases, welchem von der Bodenseite des Turms im Gegensatz zum nach unten fallenden Tabak langsam aufwärts strömt, sollte die Geschwindigkeit von 1 m/sec möglichst nicht übersteigen.

Dieser Gegenstrom sollte so eingestellt werden, daß dadurch keine Materialstauung entsteht und der Tabak den Trocknungsturm durch Gravitation verlassen kann.

Durch die erwähnte mehrmalige Relativgeschwindigkeits-Erhöhung sowie die Strömungsrichtungsänderung wird die Wärmeübertragung und die Energieausnützung signifikant verbessert, wodurch eine äußerst wirtschaftliche Trocknung, Expansion oder Entfernung der unerwünschten flüchtigen Stoffe erzielt werden kann.

Im Falle eines intensiveren Trocknungsbedarfes können zwei Behandlungseinheiten, insbesondere zwei sogenannte Turmsysteme, in welchen hauptsächlich die Trocknung erfolgt, nacheinander geschaltet werden.

Die Vorrichtung besteht, wie aus der Zeichnung ersichtlich, aus einem Tabakzufuhrkanal, aus welchem der Tabak durch eine Schleuse 1 und vorzugsweise anschließend durch eine Nadel­ walze in einem vertikalen, rechteckigen Transportkanalabschnitt 15 dosiert und aufgelockert wird. Außerhalb der gegen­ überliegenden flachen Kanalwände (Schnitt III-III) sind oben, direkt nach der Dosiervorrichtung je eine breite Flachdüse angeordnet 2, 2′, aus welchen zwei flache, teppich­ artige, seitlich verbreitete, aus Dampf und/oder Heißgas bestehenden Flachstrahlen 3, 3′ nach unten strömen und sich in Tabakströmungsrichtung in einem spitzen Winkel kreuzen. Der Tabak fällt in den Innenraum 4, welcher von den zwei aus Dampf oder Heißgas bestehenden Flachstrahlen 3, 3′ ge­ bildet wird, auf die seitlich sich erweiternden Flachstrahlen, die den Tabak blitzartig beschleunigen und transportieren. Zur Verringerung der Geschwindigkeit des Tabaks und des Dampfes und/oder Heißgases kann im weiteren Verlauf, vorzugsweise im rund ausgebildeten Kanalabschnitt 16, gas­ durchlässiger Kanalabschnitt 5 vorgesehen werden, durch welchen ein Teil des Dampfes in einem Doppelmantel 6 ent­ weicht und ins System zurückgeführt wird (in der Zeichnung nicht dargestellt).

Der Kanal kann durch einen Bogen (Fig. 1) in horizontaler Richtung 7 verlängert werden. Eine bessere bzw. wirksamere Lösung ist, wenn der vertikale Kanalabschnitt direkt in ein horizontales Rohr 7 mündet (siehe Fig. 2) und der Tabak durch separates Heißgas zur Umlenkung durch Querströmung ausgesetzt ist. Der horizontale Kanal 7 kann ebenfalls mit einem gasdurchlässigen Kanalabschnitt 5 versehen werden, analog wie oben beschrieben. Nach der Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit kann der Tabak noch einmal in einen vertikalen Kanalabschnitt 8 umgelenkt werden und in einem diesen umgebenden breiteren Rohr 9, einem sogenannten "Turm", seine Strömungsrichtung durch den Luftwiderstand bzw. durch die Gravitation nach unten ändern. Das mittels des Saugventilators 11 nach oben abströmende dampfhaltige Heißgas wird durch das Sieb 10′ von dem nach unten durch Gravitation fallenden Tabak getrennt und verläßt den Zwischenraum zwischen der Außenwand des vertikalen Kanalabschnittes 8 und dem erweiterten Rohr 9 bzw. "Turm" über die Öffnung 12 nach unten.

Beispiel 1

Geschnittener Burley-Tabak mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 27% wird nach Auflockerung mit einer Nadelwalze durch eine Schleuse 1 in den vertikalen, rechteckigen Kanal 15 der Kanalwände in einander gegenüberliegender Position zwei Flachstrahldüsen 2 angeordnet, aus welchem Dampf mit einer Temperatur von 220-250°C einströmt. Der Tabak wird aus dem horizontalen Kanalabschnitt 7 mittels einem Hilfsgas­ strom 14 bei einer Temperatur von 140°C-180°C nach oben umgelenkt. Der Tabak verläßt die Austrittsöffnung 12 des "Turmes" getrocknet und expandiert nach unten. Die Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit des im Kanal nach oben strömenden Gases ist so einreguliert, daß der Tabak den "Turm" mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 11,5% verläßt.

Der unbehandelte Tabak sowie der expandierte Tabak werden nach Konditionierung auf 12% Feuchtigkeit eingestellt.

Die Füllfähigkeit des Tabaks wurde in einem Brogwaldt- Densimeter gemessen (20 g Tabak wurde in einem Zylinder mit 6 cm ⌀ während 30 sec mit einem Gewicht von 3 kg belastet und nach der Druckentlastung die Höhe der Tabaksäule gemessen).

Höhe der Tabaksäule

Beispiel 2

Virginia Schnittabak wurde wie im Beispiel 1 behandelt.

Höhe der Tabaksäule

Claims (11)

1. Verfahren zum Expandieren und Trocknen von Tabak, bei dem der feuchte Tabak dosiert in einen Innenraum abgegeben und dort schlagartig von Dampf- und/oder Heißgasstrahlen auf eine Transportgeschwindigkeit be­ schleunigt wird, dann die Transportgeschwindigkeit ver­ ringert und anschließend der expandierte Tabak der Fixierung und Trocknung zugeführt wird, dadurch gekennzeicnet, daß die Dampf- und/oder Heißgasstrahlen mindestens zwei Flachstrahlen sind, die in einem Winkel ineinander geleitet werden und dabei den feuchten Tabak umfassen, und daß die Verringerung der Transport­ geschwindigkeit durch einen Dampf- und/oder Heiß­ gasentzug hervorgerufen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Tabaks stromabwärts des Innenraumes durch eine Querströmung um 90° umgelenkt und weiter be­ schleunigt wird, bevor seine Transportgeschwindigkeit durch Dampf- und/oder Heißgasentzug verringert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flachstrahlen (3, 3′) aus in oder außerhalb gegenüberliegender Kanalwandbereichen ange­ ordneten, zu der Kanalachse mit einem Winkel von 5-60° gerichteten Flachstrahldüsen (2, 2′) in den Transport­ kanal hineinströmen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Tabakzufuhr in den Innenraum bzw. auf die diesen trapezförmig begrenzenden Flachstrahlen auf deren seitlich sich erweiternden Oberfläche erfolgt, und der Tabak sowie das dampf- und/oder heiß­ gashaltige Medium in einem mindestens teilweise recht­ eckigen Kanal transportiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Querströmung des Tabaks in einem Kanalsystem durch Umlenkung der Strömungsrichtung von vertikaler in horizontale Richtung und von dort in einen mit diesem verbundenen vertikalen Kanalabschnitt (8) nach oben, jeweils durch ein separates, heißgashaltiges Medium erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flachstrahlen, die in den Kanal aus dessen gegenüberliegenden Seiten in diesen einströmen, bei dem Kontakt mit dem Tabak zwischen 100 m/s und 300 m/s und die Strömungsgeschwindigkeit des Tabaks vor der Strömungsumlenkung zwischen 3 m/s bis 10 m/s beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Tabak enthaltenden Dampf- und/oder Heißgasstromes nach der Umlenkung mittels eines separaten gashaltigen Stromes (13) im zweiten Kanalabschnitt (7) zwischen 10 m/s und 60 m/s liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Tabak-Dampf- und/oder Gas-Gemisch mehreren Umlenkungen unterworfen wird, wobei die letzte Strömungsrichtungsänderung von einem horizontalen Kanal­ abschnitt in einem mit diesem verbundenen vertikalen Kanalabschnitt (8) mittels eines zusätzlich eingeleiteten Gasstromes erfolgt, indem der vertikale Kanalabschnitt (8) nach oben in ein Rohr (9) mit erweitertem Durchmesser einmündet und der aus dem vertikalen Kanalabschnitt (8) austretende Tabak zwischen dem Kanalabschnitt (8) und dem diesen umgebenden Rohr (9) durch sein Gewicht nach unten austritt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das aus Dampf und/oder Heißgas bestehende Transportmedium nach der Aufnahme des Tabaks eine Temperatur zwischen 180°C und 300°C aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zerkleinerte Tabak aus geschnittenen, zerkleinerten Tabakrippen und/oder Lamina oder Tabakfolie besteht.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer mit einem Expansions­ kanalabschnitt (15) verbundenen Tabakdosierschleuse (1), einer in den Expansionskanalabschnitt (15) hinein­ gerichteten Düsenanordnung (2, 2′) zur Einleitung von Dampf- und/oder Heißgasstrahlen in diesen Abschnitt, einer Verzögerungsstrecke sowie einer Trennanordnung zur Abtrennung des behandelten Tabaks vom Transportmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabakdosierschleuse (1) mit einem vertikal nach unten sich erstreckenden, recht­ eckigen Expansionskanalabschnitt (15) verbunden ist, in welchem in oder außerhalb der Kanalwände einander gegenüberliegend angeordnete Flachdüsen (2, 2′) vor­ gesehen sind, daß der Transportkanal sich von vertikaler in horizontaler Richtung (7) fortsetzt, wobei der vertikale und/oder horizontale Kanalabschnitt mit einem gasdurchlässigen Dampf- und/oder Heißgasentzugs­ abschnitt (5) versehen ist, und daß der horizontale Ka­ nalabschnitt (7) in einen vertikalen Kanalabschnitt (8) mündet, welcher zur Bildung der Trennanordnung von einem einen größeren Innenquerschnitt aufweisenden Rohr (9) umgeben ist, welches an seinem unteren Ende mit einer Tabakaustrittsöffnung (12) versehen und oben über ein Sieb (10) mit einer Absaugung (11) verbunden ist.