DE69027557T2 - Dreschvorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dreschvorrichtung, insbesondere für Tabakblätter.
• Es ist derzeit bei der Verarbeitung von Tabak bekannt, Vorrichtungen zu verwenden, die die Funktion haben, Tabakblätter zu brechen und dabei den flachen Teil der Blätter von den Rippen oder Stengeln zu trennen, wobei der flache Teil die Form von Blattpartikeln annimmt, die "Streifen" genannt werden.
• Dieser Arbeitsvorgang ist unerläßlich, da die Blattstücke anschließend bei der Herstellung von Tabakwaren verwendet werden und daher die größte und möglichst gleichmäßige Größe aufweisen müssen.
• Einige bekannte Vorrichtungen verwenden einen Rotor, der mit einer Reihe von radialen Flügeln versehen ist, die auf diametralen Ebenen angeordnet sind, die nachfolgend als dynamische Flügel bezeichnet werden.
• Solche bekannten Vorrichtungen besitzen ferner eine Reihe von festen Flügeln, die mit einem statischen Flügelhalter verbunden sind, der am Rahmenwerk befestigt ist.
• Mit Vorteil sind die festen Flügel auf einer Achse angeordnet, die zum Rotor diametral ist, so daß jede Reihe von dynamischen Flügeln zyklisch zwischen zwei flankierende feste Flügel hindurchgeht.
• Ein Gitter oder eine Reihe von Gittern sind unter dem Rotor vorgesehen. Der Rotor dreht sich üblicherweise mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 400 - 450 Upm und kann sechs Flügel auf jeder diametralen Ebene aufweisen, während die Blätter durch Schwerkraft oder durch pneumatische Förderung in den Bereich über den festen Flügeln eingeführt werden.
• Die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtungen zielt darauf, zu veranlassen, daß die Blätter quer zwischen zwei festen Flügeln angeordnet und dann durch einen dynamischen Flügel gedroschen werden, so daß die Blattstücke mechanisch von der Rippe getrennt werden. Der Dreschvorgang wird beendet durch Reiben der Blätter gegen ein Gitter, das auch als "Korb" bekannt ist, das unter dem Rotor angeordnet ist.
• Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch nicht ohne Nachteile, deren einer die Tatsache ist, daß eine perfekte Anordnung der Blätter zwischen die festen Flügel in der Praxis sehr selten erreicht wird. Dies führt dazu, daß einige Blätter nicht gedroschen werden, während andere Blätter, bedingt durch die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors, mehrfaches Dreschen erfahren, was die Blattstücke übermäßig aufbricht und dadurch die Größe der erhaltenen Streifen reduziert.
• Dies ist ein großer Nachteil, weil es, um ein hochwertiges Produkt zu erzielen, bevorzugt ist, die größten und möglichst gleichmäßige Streifen zu erhalten. Im Dreschbereich zwischen den rotierenden Flügeln und den festen Flügeln tritt der Zustand auf, in dem die schon von den Rippen getrennten Streifen unerwünschterweise gezwungen werden, die kontinuierliche Dreschwirkung der nachfolgenden rotierenden Flügel zu durchlaufen, weil die festen Flügel dazu tendieren, sich dem Austritt der Streifen und Rippen nach unten entgegenzustellen, was auf diese Weise die sehr schädliche Reduzierung der Streifengröße und Verlust der Gleichmäßigkeit bewirkt.
• Wenn das Produkt den Dreschbereich verlassen hat, sollte es durch das Gitter vollständig ausgestoßen werden.
• Ein Teil geht jedoch nicht hinaus und setzt die durch den Rotor induzierte Rotation fort.
• Das vom Gitter zurückgehaltene Produkt durchläuft einen weiteren Dreschvorgang bei den hinteren statischen Flügeln, wenn diese vorhanden sind, oder rotiert weiter, bis es wieder an den statischen Flügeln gedroschen wird.
• Dies bewirkt noch weiteres unerwünschtes Brechen der Streifen, die beschädigt werden und ihre Gleichmäßigkeit verlieren.
• Bei bekannten Vorrichtungen hat die Verwendung von kanalisierten Luftströmen im Bereich, wo die Blätter dem Rotor zugeführt werden, nur die Funktion, die Blätter zu befördern und der kanalisierte Luftstrom verhindert nicht, daß Blätter zahlreiche Dreschvorgänge durchlaufen.
• Eine andere bekannte Vorrichtung ist in US-A-3 126 014 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung umfaßt eine zweistufige Dreschvorrichtung mit zwei Rotoren, die jeweils auf herkömmliche Weise mit zugehörigen Käfigen (Gitterglied 36 und Gitterstäbe 30) und miteinander zusammenwirken, um eine effiziente Entfernung von Blattstücken von den Tabakstengeln in einem Durchgang zu erreichen. Die Rotoren sind jeweils mit einer Vielzahl von Messern oder Flügeln versehen, die in Gruppen mit axialem Abstand zueinander entlang einer Welle angeordnet sind und die, innerhalb einer Gruppe, radial mit einem gleichwinkligen Abstand zueinander von der Welle hervorstehen. Die beiden Rotorwellen sind so angeordnet, daß ihre Achsen parallel zueinander sind und in einem Abstand zueinander stehen, in der Weise, daß die jeweiligen Gruppen von radial hervorstehenden Flügeln des jeweiligen Rotors ohne Kollision ineinandergreifen. Während eine solche Vorrichtung in der Größe mit herkömmlichen einstufigen Dreschmaschinen vergleichbar ist, beruht sie zum Dreschen der Tabakblätter noch hauptsächlich auf der Wechselwirkung der Rotoren mit den zugehörigen Käfigen, neben der Wechselwirkung mit einander. Eine solche Vorrichtung weist daher auch die zuvor genannten Nachteile auf, die Hand in Hand gehen mit den Dreschmaschinen, die Rotoren und damit kooperierende Gitter verwenden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die oben bei bekannten Typen von Dreschvorrichtungen beschriebenen Nachteile zu eliminieren, indem eine Dreschvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, die es ermöglicht, Tabakblätter zu brechen, wobei die Blattstücke von den Rippen getrennt werden.
• Im Rahmen der oben beschriebenen Aufgabe ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ermöglicht, Tabakblätter zu dreschen, so daß eine gute Größe der Blattstücke oder der Streifen, die für eine nachfolgende Verarbeitung vorgesehen sind, und die größtmögliche Länge der Rippenbereiche erhalten wird.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die vorhergehenden Eigenschaften mit einer einfachen Konstruktion sowie zuverlässigem und sicherem Gebrauch verbindet.
• Die Aufgabe und die Ziele sowie andere, die nachfolgend ersichtlich werden, werden erreicht durch eine Dreschvorrichtung, insbesondere für Tabakblätter, wie sie in den begleitenden Ansprüchen definiert ist.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung einer besonderen, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform ersichtlich, die nur als nichteinschränkendes Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, worin:
• Figur 1 eine schematische Ansicht der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung darstellt.
• In der oben genannten Figur ist die Vorrichtung 1 zum Dreschen von Tabakblättern 2 zum Trennen der Rippe und des Blattstücks gebildet aus einem ersten Dreschrotor 3 und einem zweiten Laderotor 4, der drehbar auf dem Gehäuse oder Rahmenwerk 11 der Vorrichtung angebracht ist. Die Rotoren 3, 4 sind nebeneinander angeordnet und werden in Phase zueinander angetrieben. Zum Antreiben der Rotoren kann jedes kraftunterstützte Mittel verwendet werden wie z. B. ein Elektromotor, und jedes Mittel kann verwendet werden, um die vom kraftunterstützten Mittel erzeugte Bewegung auf die Rotoren zu übertragen wie z. B. Rädergetriebe, Riemen usw.
• Der erste Rotor 3 weist mit Vorteil, aber nicht notwendigerweise, einen geringeren Durchmesser auf als der zweite Rotor 4 und in jedem Fall eine Rotationsgeschwindigkeit, die deutlich größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Rotors.
• Der erste Rotor 3 kann bezeichnenderweise, aber nicht notwendigerweise, mit einer Geschwindigkeit über 400 Upm rotieren, während der zweite Rotor 4 mit einer Geschwindigkeit rotieren kann, die zwischen 40 Upm und 80 Upm schwankt.
• Zum Zwecke der Klarheit wird angenommen, daß der erste Rotor 3 von Figur 1 sich in Richtung des Uhrzeigersinns dreht, die durch den Pfeil 30 angegeben ist, und daß der zweite Rotor 4 sich in Richtung entgegen des Uhrzeigersinns dreht, wie es durch Pfeil 40 angegeben ist, obwohl diese Richtungen in anderen Ausführungsformen anders sein können.
• Der erste Rotor 3 ist mit einer Vielzahl von ersten radialen Flügeln oder dynamischen Flügeln 5 versehen, die entlang einer Vielzahl von diametralen Ebenen hervorstehen und eine Anzahl von Flügeln umfassen, die veränderlich sein kann.
• Der zweite Rotor 4 besitzt ebenfalls eine Vielzahl von zweiten radialen Flügeln 6, die auch entlang solcher diametraler Ebenen angeordnet sind, so daß sie den Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden parallelen Anordnungsebenen der ersten Flügel 5 besetzen.
• Für den zweiten Rotor 4 sind auch nur als Beispiel eine Anzahl von acht Flügeln in jeder Ebene angegeben.
• Der Durchmesser der ersten und zweiten Rotoren sowie die zugehörigen Geschwindigkeiten und die Anzahl der Flügel sind in jedem Fall so ausgewählt, daß sie einen einzigen Dreschdurchgang jedes der ersten Flügel für jedes Paar zweiter Flügel ermöglichen, der in der diametralen Ebene erfolgt, die sowohl den ersten wie den zweiten Rotoren gemeinsam ist.
• Auf diese Weise können Tabakblätter 2 im Zufuhrbereich 7, der über dem Dreschbereich liegt und in dem die ersten und zweiten Flügel fluchtend ausgerichtet sind, in die Vorrichtung 1 eingeführt werden, zum Beispiel mittels eines geeigneten Förderers 8, der über den ersten und zweiten Rotoren angeordnet ist.
• Die in die Vorrichtung eingefüllten Blätter 2 werden im Zufuhrbereich 7 angeordnet und werden dort zu den darunterliegenden ersten und zweiten Flügeln gezwungen, mittels eines Umluftstroms, der mittels eines Ventilators 9 und eines geeigneten ersten Kanals 10 erhalten wird, der über dem Gehäuse oder Rahmenwerk 11 der Vorrichtung liegt.
• Der Ventilator 9 erzeugt einen Luftstrom, der die Blätter 2 mit einer Geschwindigkeit, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit des zweiten Rotors 4, zum Dreschbereich befördert, so daß das Absetzen der Blätter auf der Rückseite der zweiten Flügel 6 erzwungen wird. Dies verhindert ein Zurückwerfen und Auswerfen der Blätter auf den Teil des zweiten Rotors und erreicht eine gewisse Vororientierung der Blätter auf dem zweiten Flügel in Querrichtung.
• Die Verwendung des Ventilators 9 zum Erzeugen eines Luftstroms mit einer höheren Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des zweiten Rotors 4 besitzt nicht nur die Funktion die Blätter zu befördern, sondern, in Verbindung mit der Verwendung des zweiten Rotors, die Blätter zwischen die Rückseiten 41 von Flügeln des zweiten Rotors zu drücken, wodurch eine teilweise Vororientierung der Blätter selbst erreicht wird.
• Die Tatsache, daß der erste und zweite Rotor in Phase gesetzt sind, beispielsweise mittels einer geeigneten Transmission mit einem Reduktionsverhältnis, stellt sicher, daß die Blätter nur einem einzigen Dreschvorgang unterliegen, was bewirkt, daß die erhaltenen Blattstücke und Rippen durch die Rotationswirkung des zweiten Rotors und den überlagerten Luftstrom ausgetrieben werden. Auf diese Weise wird nutzloses und schädliches weiteres Dreschen der Blätter vermieden.
• Die Vorrichtung kann unter dem ersten Rotor 3 ein Gitter oder einen "Korb" 12 aufweisen und einen ersten Trichter oder Hopper 13, der mit einem zweiten Kanal 14 verbunden ist, der sich seitlich zum ersten Rotor erstreckt.
• In gleicher Weise ist ein zweiter Hopper 15 mit einem Ventil 16 zur Verbindung mit dem zweiten Kanal 14 unter dem zweiten Rotor 4 vorgesehen.
• Der erste Hopper 13 besitzt außerdem einen ersten Vorsprung 17, der im zweiten Kanal 14 hervorsteht, um einen Venturi- Effekt zu erzeugen.
• Eine hintere Auslaßöffnung 18 ist hinter dem ersten Rotor 3 auf dem Rahmen 11 auf der gegenüberliegenden Seite zum ersten Kanal 10 vorgesehen und kann auch unter negativem Druck stehen, bedingt durch das Vorhandensein eines zweiten Vorsprungs 19, der in den zweiten Kanal 14 hineinragt, oder kann die kinetische Energie ausnutzen, die durch die Rotation des Dreschrotors im Produkt induziert ist.
• Die Auslaßöffnung 18 ermöglicht, die Streifen zu extrahieren, die, da sie nicht durch den Korb 12 hindurchgingen, zum weiteren Rotieren tendieren, so daß sie an den ersten und zweiten Flügeln oder anderen möglicherweise vorhandenen statischen Flügeln weitere nutzlose und schädliche Dreschvorgänge durchlaufen würden.
• Es wurde daher festgestellt, daß die Erfindung die gestellte Aufgabe löst, da die Verwendung der beiden separaten Rotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und mit einer unterschiedlichen Anzahl von Flügeln ermöglicht, jedes einzelne Blatt einem einzigen Dreschvorgang zu unterziehen, was dazu führt, daß ein Blattstück von beträchtlicher Größe erhalten wird.
• Die Vorrichtung erlaubt ferner, an der Auslaßöffnung 18 des ersten Rotors 3, die schon von der Rippe getrennten Blattstücke (auch "freie Blattstücke" genannt) zu entfernen, ohne daß die Blattstücke weitere Dreschvorgänge durchlaufen, wenn sie weiter rotieren, weil sie nicht durch den Korb 12 hindurchgingen.
• Dies trägt auch dazu bei, Blattstücke mit der größten und möglichst gleichmäßigen Größe für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte zu erhalten.
• Die Vorrichtung ist ferner sehr einfach in der Konstruktion und erfordert nur minimale Wartung, da keine festen Flügel vorhanden sind, auf denen Blattstücke sich beim Dreschen ansammeln können. Außerdem ist die Vorrichtung im Falle von versehentlichem Einführen von Fremdmaterial weniger anfällig für Beschädigung als bekannte Vorrichtungen.
• Zur Ausbildung der ersten und zweiten Vielzahl von Flügeln kann jede Anzahl von Flügeln vorgesehen sein und es kann jede geeignete Anordnung der Flügel an der Außenfläche der Rotoren angenommen werden, wie z. B. ein mögliche Anordnung in Spiral- oder Helixkonfiguration, so daß die Flügel im zwischen den ersten und zweiten Rotoren definierten Dreschbereich periodisch zueinander in Phase angeordnet werden.
• Die Vorrichtung kann außerdem eine Vielzahl von ersten und zweiten Rotoren umfassen, die zueinander in Reihe angeordnet sind, um aufeinanderfolgende weitere Dreschvorgänge zu erreichen, wenn dies gewünscht ist.
• Die Vorrichtung kann auch einen einzigen Dreschrotor mit einer hinteren Auslaßöffnung verwenden.
• Die Materialien und die Abmessungen der einzelnen Bauteile der Vorrichtung können natürlich die für die spezifischen Erfordernisse am besten geeigneten sein.

Claims (11)

1. Dreschvorrichtung, insbesondere für Tabakblätter umfassend:

- mindestens einen ersten Dreschrotor (3) mit einer Vielzahl von radial hervorstehenden ersten Flügeln (5), die axial und entlang des Umfangs mit einem Abstand zueinander darauf angeordnet sind,

- mindestens einen zweiten Laderotor (4) mit einer Vielzahl von radial hervorstehenden zweiten Flügeln (6), die axial und entlang des Umfangs mit einem Abstand zueinander darauf angeordnet sind,

- wobei der erste und zweite Rotor (3, 4) mit zueinander parallelen Achsen und in einem Abstand angeordnet sind, sowie die ersten und zweiten Flügel (5, 6) in einem axialen Abstand auf dem ersten und zweiten Rotor (3, 4) angeordnet sind, so daß die ersten und zweiten Flügel (5, 6) in überlappender Position ineinandergreifen, und

- mindestens eine Auslaßöffnung (18) zur Entfernung der gedroschenen Blätter,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der erste und zweite Rotor (3, 4) mit solchen Rotationsgeschwindigkeiten angetrieben sind, daß erste Flügel des ersten Rotors (3), die in dieselbe radiale Richtung hervorstehen, und zweite Flügel des zweiten Rotors (4), die in dieselbe radiale Richtung hervorstehen, in einer sowohl dem ersten wie dem zweiten Rotor (3, 4) gemeinsamen diametralen Ebene parallel ausgerichtet werden, so daß dazwischen ein Fluchtlinienbereich definiert wird, daß

- die Vorrichtung ferner Mittel (9, 10) zum Erzeugen eines Umluftstroms umfaßt, um Blätter in den Fluchtlinienbereich zu befördern, mit einer ausreichenden Geschwindigkeit und Orientierung, daß die Blätter zwangsweise auf den zweiten Flügeln (6) angeordnet und vororientiert werden, so daß die ersten Flügel (5), wenn sie den Fluchtlinienbereich durchlaufen, die Blätter dreschen, und daß

- eine hintere Auslaßöffnung (18) auf einer Seite des ersten Rotors (3) im wesentlichen dem Fluchtlinienbereich gegenüberstehend angeordnet ist.

2. Dreschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (9, 10) zum Erzeugen eines Umluftstroms umfassen:

- einen Luftstromgenerator (9) und

- eine geeigneten ersten Kanal (10) zum Zuführen der Umluftströmung in den Fluchtlinienbereich.

3. Dreschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umluftstrom eine Geschwindigkeit aufweist, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit des zweiten Rotors (4).

4. Dreschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umluftstrom durch die Mittel (9, 10) zugeführt wird, um einen Umluftstrom in eine vororientierende Richtung in Bezug auf die hinteren Flächen (41) der zweiten Flügel (6) zu erzeugen, wodurch in die Dreschvorrichtung eingeführte Blätter vororientiert werden.

5. Dreschvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- der erste und zweite Rotor (3, 4) mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten angetrieben werden, und daß

- die Vielzahl der ersten und zweiten Flügel (5, 6) eine unterschiedliche Anzahl von Flügeln aufweisen.

6. Dreschvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rotor (3) eine höhere Rotationsgeschwindigkeit aufweist als der zweite Rotor (4).

7. Dreschvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Rotor (3, 4) eine Rotationsgeschwindigkeit und eine entsprechende Anzahl von ersten und zweiten Flügeln (5, 6) aufweisen, die geeignet sind, einen einzelnen Dreschvorgang für die Blätter im Fluchtlinienbereich zu erhalten.

8. Dreschvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Auslaßöffnung (18) vorgesehen ist, um Extraktion der durch einen einzelnen Dreschvorgang der Blätter erhaltenen Streifen zu ermöglichen, und in einer hinteren Position am Rahmenwerk (11) der Dreschvorrichtung auf der gegenüberliegenden Seite zum ersten Kanal (10) angeordnet ist.

9. Dreschvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (19) zum Erzeugen eines negativen Drucks an der hinteren Auslaßöffnung (18) vorgesehen sind, um die Extraktion der gedroschenen Blattstreifen zu verstärken.

10. Dreschvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Auslaßöffnung (18) durch einen Sitz des ersten Rotors (3) definiert ist, der mit einem zweiten Kanal (14) verbindet, mittels eines zweiten Teils (19), das in den zweiten Kanal (14) ragt, und zur Erzeugung eines yenturi-Eff ekts geeignet ist.

11. Dreschvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Trichter bzw. Hopper (15), der mit einem Ventil (16) zur Verbindung mit dem zweiten Kanal (14) versehen ist, unter dem zweiten Rotor (4) angeordnet ist.