DE69712796T2

DE69712796T2 - Einrichtung und verfahren zum entrippen von tabak

Info

Publication number: DE69712796T2
Application number: DE69712796T
Authority: DE
Inventors: William Cunningham
Original assignee: Imperial Tobacco Ltd Great Britain
Current assignee: Imperial Tobacco Group Ltd
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2017-12-13
Also published as: CA2275628A1; CO4750780A1; US6481441B1; ZA9711088B; AP9901570A0; ATE217762T1; PL333924A1; ES2175493T3; EA199900563A1; PL184395B1; EP0848914A1; ID22423A; EP1006818A1; JP2001506853A; WO1998026677A1; TR199901757T2; EP1006818B1; EA000866B1; KR20000069512A; AU7734598A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Dreschen von Tabak.

In der Tabakindustrie ist es bekannt, dass zur Verarbeitung des Tabaks in eine geeignete Form zur Verwendung bei der Herstellung von Produkten die Tabakblätter so beschaffen sein müssen, dass der Mittelrippen-Sitiel von dem übrigen Teil des Tabakblattes entfernt werden muss. Diese Trennung erfolgt manchmal von Hand, wird jedoch üblicherweise unter Verwendung einer Dreschmaschine vorgenommen.
Dreschmaschinen für Tabak, die heutzutage im Einsatz sind, unterscheiden sich nur geringfügig von solchen Maschinen, wie sie von Du Brul in US Patent 209 801 vom 12. November 1878 beschrieben worden sind, und zum Dreschen von Tabak für die Verwendung als Zigarreneinlage konzipiert waren.
Beim derzeitigen Stand der Technik besteht der am häufigsten angewendete Blattdreschvorgang aus folgenden Schritten:
1. Die Tabakblätter werden in den oberen Teil einer Dreschmaschine eingeführt. Die Blätter werden durch Wirkung eines rotierenden Elementes mit Hilfe von radial vorstehenden Zähnen aufgebrochen, bis sie klein genug sind, dass sie durch ein feststehendes Gitter am Boden der Mühle hindurchgehen.
2. Die gedroschenen Blätter werden dann unter Verwendung eines Luftstromes in einem vertikalen Turm klassifiziert. Das leichtere Material, das frei von Stieln ist, steigt mit dem Luftstrom hoch und wird aus dem Dreschvorgang entfernt. Das schwerere Material, das Stielteile enthält, fällt unter dem Einfluss der Schwerkraft im Turm durch die Luft nach unten.
3. Dieser schwerere, Stielteile enthaltende Materialanteil wird in eine zweite Dreschmühle gebracht und der Vorgang wird wiederholt.
Der gesamte Dreschprozess umfasst üblicherweise zwischen vier und sechs Stufen von Dresch- und Klassifiziervorgängen, bevor das gesamte Lamina von dem Mittelrippen- Stiel entfernt wird.
Eine besonders zweckmäßige Form einer Dreschmühle für Tabak ist in US Patent 2 760 492 (Allen) und in US Patent 3 141 485 (Bonner et al) beschrieben.
US Patent 2 962 029 (McCashen) beschreibt eine Tabakdreschmaschine mit einem einzigen rotierenden Dreschelement, das innerhalb einer rotierenden Trommel befestigt ist.
Verschiedene Schutzrechte beschreiben Maschinen, die zwei oder mehr rotierende Dreschelemente innerhalb einer einzelnen Maschine aufweisen, wobei verschiedene Ansprüche auf Verbesserungen gegenüber vorhandenen Einrotor-Dreschern abstellen. Bonner et al beschreiben in den US Patenten 3 126 014 und 3 696 817 eine Dreschvorrichtung, die zwei oder mehr rotierende Elemente in einer Kaskade enthält, die in herkömmliche Körbe eingesetzt sind. Smith beschreibt in US Patent 3 706 314 eine Maschine mit zwei rotierenden Elementen mit radialen Zähnen, die in rotierende, aus Scheiben bestehende Elemente eingreifen. Keine dieser drei Maschinen wird in der Praxis benutzt.
Wochnowski in GB 1 077 410 und Johansson et al in US 3 229 698 beschreiben Dreschvorrichtungen, die zwei oder mehr Mühlen mit feststehenden Körben enthalten, die in einem Luft-Trenn-Turm angeordnet sind. Nach dem ersten Vorschlag haben die Dreschvorrichtungen herkömmliche Form. Nach dem zweiten Vorschlag ist die Dreschmaschinenachse vertikal anstatt horizontal angeordnet. Maschinen der zweiten Art werden kommerziell verwendet, sie arbeiten jedoch im allgemeinen weniger effektiv als der herkömmliche Typ und werden hauptsächlich dort verwendet, wo der Raum für den Grundriss sehr beschränkt ist.
Phillips beschreibt in GB 301 239 eine Maschine zum Entstielen von Tabakblättern, bei der das Lamina von dem Stiel dadurch getrennt wird, dass die Blätter zwischen Paaren von gegeneinander rotierenden Bürsten und Rollen geführt werden, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren. Die Blätter werden Zugkräften unterzogen, die das Lamina von dem Stiel trennen.
Dahlstrom et al schlägt in US 2 150 493 und US 2 152 791 eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Tabakblättern vor, die ein Paar von gegenläufigen Rollen zum Zuführen von Tabakblättern an einen rotierenden Zylinder mit einer Reihe von vorstehenden Zähnen aufweist. Die gesamte Trennung des Lamina von dem Stiel tritt jedoch versetzt von den Rollen an der Stelle auf, an der die Zähne auf dem Zylinder durch eine Reihe von miteinander in Eingriff stehenden Scheiben wandern.
US 2 789 564 (Hunter) und US 4 805 643 (Tetaka) beschreiben eine Einrichtung, bei der Tabak an einen verhältnismäßig großen, gezähnten Rotor über eine oberhalb des Rotors angeordnete Öffnung abgegeben wird. Hunter verwendet weitere kleinere, gezähnte Rotoren, die mit dem großen Rotor so zusammenwirken, dass die Tabakblätter gedroschen werden.
EP-A- 0 135 048 betrifft ein System zur Verwendung bei einer Tabakdreschmaschine zur Steuerung der Größe des Lamina.
In der Nahrungsmittel- und Landwirtschafts-Industrie wird ein Dreschvorgang traditionell verwendet, um die Saaten oder Früchte der Ernte frei von dem übrigen Teil des Pflanzenmaterials zu erhalten. Dies geschieht normalerweise als Teil der Ernte.
Dreschvorrichtungen, die beim Ernten von Gemüse eingesetzt werden, verwenden ein axiales Durchfluss-Dreschsystem, wie es von Looker et al in GB 1 396 931 und GB 1 396 932 beschrieben ist. Hier wird das anfallende Erntegut in eine große rotierende Trommel übertragen, die aus Gittertafeln besteht. Innerhalb der Trommel sind eine Anzahl von Schlagelementen vorgesehen. Nach Looker et al arbeiten diese in der Weise, dass der Durchflusspfad des Erntegutes so ausgelegt ist, dass eine Reihe von Schlägen ausgeführt wird. Diese Schläge reichen aus, um die Schalen oder Hülsen der Früchte aufzubrechen und die darin enthaltenen Saaten bzw. Kerne freizulegen.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Dreschen von Tabak, die bzw. das entscheidende Vorteile gegenüber den bekannten Vorschlägen hat.
Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung zum Dreschen von Tabak mit einer drehbaren Entstielungsvorrichtung und einer Zuführvorrichtung mit einem Paar von miteinander zusammenwirkenden, gegenläufig rotierenden Elementen zum Übergeben von Tabakblättern an die Entstielungsvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Zuführvorrichtung und die Entstielungsvorrichtung so angeordnet sind, dass im Betrieb auf die Tabakblätter Scherkräfte ausgeübt werden, wenn die Tabakblätter von den gegenläufigen Elementen zu der rotierenden Entstielungsvorrichtung bewegt werden, die mindestens teilweise das Lamina von den Stielen abstreifen.
Die Entstielungsvorrichtung weist vorzugsweise radial verlaufende Arme auf. Die Arme können die Form von kontinuierlichen Platten oder im Abstand zueinander versetzten Zähnen haben (die geradlinig, gebogen oder gekrümmt sein können) und die Teile aufweisen können, die in der Lage sind, die Tabakblätter zu schneiden oder aber in der Lage sind, die Blätter zu durchdringen und die Blätter zu zerreißen.
Die Elemente weisen vorzugsweise radial verlaufende Arme auf, die ebenfalls die Form von geradlinigen, gekrümmten oder gebogenen kontinuierlichen Platten oder im Abstand versetzten Zähnen besitzen, wahlweise einschließlich von Teilen, die in der Lage sind, die Tabakblätter zu durchtrennen. Alternativ können die Zuführelemente ein Paar von Rollen aufweisen oder können aus einer flexiblen Membran bestehen, die um ein Rahmenwerk herum gewickelt sind, das ermöglicht, variable Mengen an Blättern zuzuführen.
Die Arme können flexible, inflexible oder eine Mischung von festen und flexiblen Komponenten sein.
Die rotierenden Elemente und die Entstielungsvorrichtung en können die gleiche Form haben und können die gleiche Gestalt und Größe besitzen und sich nur in ihrer Funktion unterscheiden, die durch ihre Position in der Einrichtung festgelegt ist.
Die Entstielungsvorrichtung und die Zuführvorrichtung sind in einem relativ engen Abstand voneinander angeordnet, damit der Tabak den Abscherkräften ausgesetzt wird, die zumindest teilweise das Lamina von dem Stiel abstreifen. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den äußersten Teilen der beiden Elemente in der Zuführvorrichtung kleiner als 150 mm, und der Abstand zwischen den äußersten Teilen eines jeden dieser Elemente und den äußersten Teilen der Entstielungsvorrichtung ist kleiner als 100 mm. Die Abscherkräfte wirken auf die Tabakblätter, wenn sie von der Zuführvorrichtung zu der rotierenden Entstielungsvorrichtung gerichtet sind. Die Tabakblätter werden vorzugsweise an die rotierende Entstielungsvorrichtung im wesentlichen längs eines Radius der Rotationsachse der Entstielungsvorrichtung abgegeben. Das Lamina wird von dem Stiel in dem Bereich abgestreift, in dem die Blätter unter dem Einfluss der Zuführvorrichtung oder unter dem Einfluss der Entstielungsvorrichtung hindurch bewegt werden. Es ist dem Fachmann bekannt, dass die exakte Position dieses Bereiches sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Konfiguration der Einrichtung und der Rotationsgeschwindigkeit der verschiedenen rotierenden Komponenten verändert. Die Abscherkraft kann zumindest in bestimmten Fällen als von der Wirkung der Entstielungsvorrichtung auf einen Teil des Blattes ansteigend angesehen werden, während die Zuführvorrichtung einen weiteren Teil des Blattes festhält.
Wenn die Arme der Entstielungsvorrichtung und die der Elemente aus im Abstand versetzten Zähnen bestehen, sind die Zähne vorzugsweise ineinander eingreifend ausgeführt. Bei einer derartigen Anordnung wird das Abstreifen des Laminas von dem Stiel zumindest zum Teil durch die Wirkung der Entstielungsvorrichtung und der Zuführvorrichtung erzielt. Wenn die Zähne miteinander in Eingriff stehen, ist der Abstand zwischen den Zähnen, wenn sie aneinander vorbeilaufen, typischerweise kleiner als 100 mm.
Die Einrichtung weist vorzugsweise eine rotierende Trommel auf, in der die Entstielungsvorrichtung und die Zuführvorrichtung angeordnet sind. Die Trommel kann etwa zylindrisch ausgebildet sein und ihre Wandungen können massiv sein. Die Trommel weist vorzugsweise ein Gitter (z. B. in ihren Wandungen) auf, wodurch mindestens ein Teil des abgestreifen Tabaks aus der Trommel abgeführt werden kann. Das Gitter kann die gesamten Seitenwände der Trommel einnehmen oder nur einen Teil davon.
Die Trommel weist vorzugsweise innen vorstehende Ansätze auf, die die Tabakblätter gegen die Zuführelemente richten. Wenn die Trommel rotiert, sammeln die Ansätze die Tabakblätter, so dass die Blätter um die Innenseite der Trommel wandern, bis sie (vorzugsweise allein unter dem Einfluss ihrer Schwerkraft) in die Zuführvorrichtung fallen. Die Positionierung der Zuführvorrichtung innerhalb der Trommel und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel werden so eingestellt, dass sichergestellt ist, dass eine geeignete Menge an Tabakblättern an die Zuführvorrichtung geliefert wird, wenn die Trommel rotiert.
Um eine Übertragung durch die Trommel zu unterstützen, kann ein zusätzliches feststehendes oder rotierendes Element, das an der Trommel parallel zu der Entstielungsvorrichtung nach abwärts verläuft, verwendet werden, um den Tabak, der die Entstielungsvorrichtung verläßt, zu verlangsamen. Der so verlangsamte Tabak ist dann in der Lage, unter dem Einfluss der Schwerkraft auf einen unteren Teil der Oberfläche der Trommel zu fallen. Vorzugsweise ist die Tangentialgeschwindigkeit des zusätzlichen rotierenden Elementes ähnlich dem der Trommel (d. h. +/-50% der Geschwindigkeit der Trommel) und es wird ferner bevorzugt, dass das zusätzliche Rotationselement eine Rotationsrichtung entgegengesetzt zu der der Trommel hat.
Die Entstielungsvorrichtung und die Elemente rotieren vorzugsweise um Achsen, die parallel zur Rotationsachse der Trommel verlaufen. Vorzugsweise sind die Rotationsachsen entweder im wesentlichen horizontal oder in einem Winkel von 0- 10º (insbesondere von 2-6º) zur Horizontalen geneigt.
Die Entstielungsvorrichtung und die Elemente können konvergieren, wenn sie sich dem Austrittsende der Trommel nähern, damit eine reduzierte Belastung aufgrund der Tastsache, dass die kleinen Partikel aus dem Hauptstrom ausgesiebt werden, berücksichtigt wird. Dies ermöglicht auch, dass die Menge an Dreschgut, die verarbeitet wird, zum Austrittsende der Trommel hin zunimmt. Diese Konvergenz kann durch Veränderung des Durchmessers der Abstreifvorrichtung und/oder der Elemente in ihrer Längsrichtung erreicht werden. Durch Anwendung dieses Verfahrens kann ein zusätzlicher Effekt erreicht werden, der die Tangentialgeschwindigkeit der Armspitzen vergrößert, wenn der Durchmesser zunimmt, und dies beeinflusst die Drescheigenschaften.
Der Durchmesser der Trommel liegt beispielsweise im Bereich von 300 bis 2 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 900 bis 1800 mm.
Die Durchmesser der Entstielungsvorrichtung und die Elemente (wie sie durch das Ende von radial vorstehenden Armen definiert sind), liegen typischerweise zwischen 5 und 50% des Durchmessers der Trommel.
Die Tangentialgeschwindigkeit der Trommel beträgt vorzugsweise etwa 0,04 bis 0,5 m/s, die Tangentialgeschwindigkeit der Entstielungsvorrichtung und der Elemente ist etwa 3 bis 250 mal (vorzugsweise 10 bis 100 mal) größer als die der Trommel.
Die rotierenden Komponenten der Einrichtung (mit Ausnahme der Trommel) können mit synchronen Geschwindigkeiten betrieben werden, um ein einwandfreies Zusammenwirken der Entstielungsvorrichtung und der rotierenden Elemente zu erzielen. Alternativ können die rotierenden Komponenten so betrieben werden, dass sie unterschiedliche Tangentialgeschwindigkeiten haben, so dass Scherwirkungen zwischen den verschiedenen rotierenden Komponenten entstehen. Die Wahl der Rotationsgeschwindigkeit und die Art des Betriebes hängen von der Konstruktion der rotierenden Komponente und den Trommelansätzen, die verwendet werden, ab und dies hängt wiederum von der Art der zu dreschenden Blätter und von der gewünschten Spezifikation des gedroschenen Materials ab.
Der Förderer, der zum Zuführen des Blattmaterials in die Trommel verwendet wird, kann so konstruiert sein, dass er die Zuführstelle der Blätter in die Trommel verschiebt. Dies kann zur Steuerung des Ausmaßes des Dreschvorganges, der auf die Blätter ausgeübt wird, verwendet werden.
Eine oben offene Fördervorrichtung kann auch so ausgelegt werden, dass sie große Stücke von freier Lamina von dem Rest des Blattmaterials entfernt. Die Wirkung der rotierenden Komponenten der Einrichtung kann so gewählt werden, dass das Blattmaterial durch die Luft gewirbelt wird. Die leichteren Stiele, die frei von Lamina sind, werden dabei rascher verzögert und landen auf dem Förderer, während die schwereren Teile, die Stiele enthalten, über die Oberseite des Förderers geschleudert und zum weiteren Durchführen des Dreschvorganges um die Trommel geführt werden. Damit werden nicht notwendige Beschädigungen der größeren Stücke von stielfreiem Lamina vermieden.
Gerichtete Luftströme innerhalb der Trommel können verwendet werden, um diese Trennung zu unterstützen.
Nach einer anderen Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Dreschen von Tabak, das darin besteht, dass Tabakblätter an eine Zuführvorrichtung gebracht werden, die ein Paar von miteinander zusammenwirkenden, gegenläufig rotierenden Elementen aufweist, und die die Blätter von der Zuführvorrichtung zu einer rotierenden Entstielungsvorrichtung führen, derart, dass die Blätter Scherkräften ausgesetzt werden, wenn sie von einem Bereich zwischen den gegenläufig rotierenden Elementen zu der Entstielungsvorrichtung geführt werden; diese Kräfte streifen zumindest teilweise das Lamina von den Stielen ab. Das Verfahren wird zweckmäßigerweise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung durchgeführt.
Die Tabakblätter, die in der Einrichtung und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gedroschen werden, haben vorzugsweise einen Feuchtigkeitsgehalt von zwischen 5 und 35 Gewichtsprozent und können vor dem Dreschen konditioniert werden.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann mehr als eine (z. B. zwei) Entstielungsvorrichtung en aufweisen und die zusätzliche Entstielungsvorrichtung kann mit einem oder mit mehreren zusätzlichen rotierenden Elementen ausgerüstet sein. Diese zusätzlichen Elemente können eine Dreschwirkung und/oder Schneidwirkung auf die Tabakblätter ausüben und sie können zur Abgabe der teilweise gedroschenen und nicht gedroschenen Blätter an die Zuführvorrichtung und/oder die Entstielungsvorrichtung beitragen. Die Einrichtung kann ferner zusätzliche rotierende Elemente aufweisen, die ausschließlich in der Weise wirken, dass sie Blattmaterial in die Entstielungsvorrichtung richten.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Einrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine Einrichtung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine Einrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 und 5 perspektivische Ansichten einer Entstielungsvorrichtung, die zur Verwendung bei der Einrichtung nach der Erfindung geeignet ist,
Fig. 6 perspektivische Ansichten dreier Arten von Armen (oder Zähnen) zur Verwendung bei der Einrichtung nach der Erfindung,
Fig. 7 eine Aufsicht auf einen anderen Arm zur Verwendung bei der Entstielungsvorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren Entstielungsvorrichtung, die zur Verwendung bei der Einrichtung nach der Erfindung geeignet ist, und
Fig. 9 ein Fluss-Schema eines bevorzugten Verfahren zum Dreschen von Tabak nach der Erfindung.
Nach Fig. 1 rotiert die Trommel 6 um eine im wesentlichen horizontale Achse im Gegenuhrzeigersinn. Eine Reihe von Hubstiften (oder Ansätzen) 7 sind an der Innenseite der Trommel 6 befestigt. Die Funktion der Stifte 7 besteht darin, die Tabakblätter an der Seite der Trommel 6 nach oben zu bewegen. Die Blätter werden dann durch miteinander zusammenwirkende, gegenläufig drehende Elemente 1 und 2 gesammelt, die eine Zuführvorrichtung für die Blätter bilden. Die Elemente 1 und 2 weisen radial verlaufende Arme 1a, 2a auf, die in voller Länge der Trommel umlaufen. Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 sind die Arme 1a, 2a so ausgebildet, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Blätter werden zwischen den Elementen 1, 2 zwangsweise bewegt, wobei die Blätter teilweise abgeschert oder geschnitten werden können. Anschließend werden die Blätter aus dem Bereich zwischen den Elementen 1, 2 an eine Entstielungsvorrichtung 3 mit Armen 3a übergeben. Die Entstielungsvorrichtung 3 rotiert in der gleichen Richtung wie die Trommel in der Figur, d. h. im Gegenuhrzeigersinn, obgleich sie auch in der entgegengesetzten Richtung rotieren kann. In diesem Bereich der Übergabe der Blätter von den Elementen 1, 2 an die Arme 3a der Entstielungsvorrichtung 3 findet der größere Teil des Dreschvorganges statt, da die Blätter, die immer noch teilweise von den Elementen 1, 2 gehalten werden, durch die Abscherwirkung der Entstielungsvorrichtung 3 zerkleinert werden. Die Entstielungsvorrichtung 3 kann ferner in der Weise wirken, dass sie die Blätter bis zu einem gewissen Grad durchtrennt. Die Blätter, die durch die Entstielungsvorrichtung 3 gedroschen werden, mit Ausnahme solcher Teile des gedroschenen Blattes, die auf den Boden der Trommel 6 gefallen sind, werden zwischen der Entstielungsvorrichtung 3 und dem Element 4 gesammelt, das weiter entlang der Trommel 6 (in Rotationsrichtung) angeordnet ist, und werden auf die zweite Entstielungsvorrichtung 5 zu bewegt, die eine zweite Abscherzone innerhalb der Trommel ausbildet. Die Drehrichtung der rotierenden Elemente 1, 2, 4, die Entstielungsvorrichtung 3, 5 und die Trommel 6 sind durch die punktierten Pfeile angedeutet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Hier werden die Blätter entlang der Seite der Trommel 10 auf den Ansätzen 11 durch die Drehbewegung der Trommel 10 (im Gegenuhrzeigersinn in dieser Darstellung) nach oben transportiert. Die Blätter werden dann in den Spalt zwischen den gegenläufig rotierenden Elementen 12 und 13 bewegt, die in Längsrichtung der Trommel verlaufen und so miteinander zusammenwirken, dass sie als Zuführvorrichtung arbeiten, die die Blätter in die Entstielungsvorrichtung 14 richtet. Die Hauptfunktion der Entstielungsvorrichtung 14 besteht darin, das Lamina von den Stieln der Blätter abzuscheren oder abzustreifen. Die Entstielungsvorrichtung 14 und die Elemente 12, 13 haben gebogene Arme 14a, 12a, 13a und sind im wesentlichen so ausgebildet, wie in Fig. 4 gezeigt. Eine alternative Konstruktion für die Arme 14a, 12a, 13a ist in Fig. 7 dargestellt.
In Fig. 3 ist die Trommel 20 im Gegenuhrzeigersinn rotierend dargestellt und im Betrieb übertragen die Ansätze 21 Tabakblätter an die im Gegenuhrzeigersinn rotierenden Elemente 22 und 23. Die unterschiedlich ausgelegten Arme 22a und 23a der Elemente 22 und 23 führen die Blätter an die Entstielungsvorrichtung 24 heran, die Arme 24a besitzt. Die Arme 24a wirken mit den Armen 23a zusammen und greifen ineinander. Das feststehende Element 25 fängt den gedroschenen Tabak auf, wenn er die Entstielungsvorrichtung 24 verläßt und ermöglicht, dass der Tabak nach unten auf die innenseitige Fläche der Trommel 20 fällt.
Nach Fig. 6 können die Arme 1a, 2a der Zuführvorrichtung und/oder der Entstielungsvorrichtung eine flache Kante aufweisen. Alternativ, wie für die Arme 23a, 24a gezeigt, kann die äußerste Kante der Arme auf einen Punkt zu verjüngt und von einem Ende zu einem schmaleren anderen Ende längs der Trommelrichtung geneigt sein, damit der Abschervorgang der Blätter unterstützt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung kann kontinuierlich durchgeführt werden oder aber im Chargenbetrieb arbeiten. Für einen kontinuierlichen Betrieb werden die Tabakblätter in ein Ende der Trommel eingeführt, die Blätter werden über die gesamte Länge der Trommel gedroschen und die gedroschenen Blätter, die nicht bereits aus der Trommel abgeführt worden sind (z. B. über Gitter in den Wänden) verlassen die Trommel am anderen Ende. Der Durchsatz von Blättern von einem Ende der Trommel zum anderen kann dadurch erreicht werden, dass die Trommel gekippt wird und wahlweise auch die rotierenden Elemente der Einrichtung in einem Winkel zur Horizontalen geneigt werden, oder indem eine schraubenförmige Schnecke in die Einrichtung eingesetzt wird, wie in Fig. 8 gezeigt. Die schraubenförmige Schnecke kann die Entstielungsvorrichtung und/oder die rotierenden Elemente der Einrichtung darstellen.
Alternativ kann die Übertragung des blattförmigen Materials an der Trommel nach unten dadurch erreicht werden, dass die Ansätze spiralförmig auf der Innenseite der Trommel angeordnet werden, oder die Übertragung kann durch Luftströme vorgenommen werden, die auf das Blattmaterial einwirken.
Ein bevorzugter Vorgang zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung sieht ein Recycling des gedroschenen Tabaks vor, wie in dem Fluss-Schema nach Fig. 9 dargestellt. Wenn die Trommel aus Gitterabschnitten aufgebaut ist, wirkt die gesamte Vorrichtung wie eine Dreschvorrichtung und ein Sieb in einer einzelnen Maschine. Auf diese Weise kann sie einen Gesamtprozess eingebunden werden, wie in Fig. 9 dargestellt oder kann als Teil einer herkömmlichen Prozessanlage verwendet werden. In Verbindung mit Fig. 9 werden die Tabakblätter zuerst konditioniert und dann gedroschen, und zwar unter Anwendung des Verfahrens und der Einrichtung nach der Erfindung. Nach dem Dreschen werden zwei Anteile erhalten: (1) Gesiebter Tabak, der aus den kleineren Stücken von gedroschenen Tabakblättern besteht, die durch ein Sieb hindurch gegangen sind (vorzugsweise in der Seitenwand einer Trommel der Einrichtung) und (2) größere Tabakteile, nämlich die größeren Stücke von Tabak, die in der Einrichtung zurückgehalten werden. Der gesiebte Tabak, der aus den kleineren Partikeln der gedroschenen Blätter besteht, wird einer herkömmlichen Lufttrennung unterzogen, und die "schweren" sowie die "leichten" Anteile werden einer Trockung oder einer weiteren Verarbeitung in herkömmlicher Weise unterzogen. Die großen Tabakstücke werden ebenfalls einer Lufttrennung ausgesetzt und die leichten Teile werden einem Trocknungs- oder weiteren Verarbeitungsvorgang unterzogen. Die schweren Teile werden jedoch in die Dreschstufe des Verfahrens zurückgeführt, um einen weiteren Anteil an Lamina von den Stieln abzutrennen. Diese Art von Verfahren ist im einzelnen in der europ. Patentanmeldung Nr. 93 309 188.9 der Anmelderin beschrieben, die am gleichen Tage wie vorliegende Anmeldung mit dem Titel "Method and Apparatus for Processing Tobacco" eingereicht worden ist.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Oberfläche der Trommel, die bei der Einrichtung nach der Erfindung verwendet wird und die vorzugsweise zylindrische Form hat, entweder als massive Trommel ausgebildet sein oder Siebe aufweisen.
Wenn die Trommeloberfläche massiv ist, wandert die gesamte Blättermasse über die volle Länge der Trommel und durchläuft die Entstielungsvorrichtung.
Besteht die Trommeloberfläche aus Sieben, gelangen kleinere gedroschene Blattpartikel aus der Trommel heraus, ohne dass sie die volle Länge der Trommel durchwandern. Dies bedeutet, dass die kleineren Partikel weitere unnötige Schläge und Stöße vermeiden und damit weniger beschädigt werden, nachdem sie gedroschen worden sind. Größere Partikel, die nicht in der Lage sind, durch die Siebe zu gelangen, haben die volle Länge der Trommel zurück zu legen und treten aus dem Ende der Trommel aus. Die Siebe haben eine Maschengröße, die den Anforderungen des gewünschten Endproduktes entspricht.
Wenn der Vorgang eine erhöhte Siebleistung erforderlich macht, kann die Länge der Elemente und der Entstielungsvorrichtung kürzer als die volle Länge der Trommel ausgebildet sein. Dies ermöglicht, dass ein gesonderter Siebvorgang vor, nach oder vor und nach der Dreschzone durch entsprechende Positionierung der Elemente und Entstielungsvorrichtung innerhalb der Trommel durchgeführt wird. Stielfreies Lamina kann deshalb vor dem Dreschen entfernt werden, wodurch eine unnötige Beschädigung des Materials vermieden wird und die Menge an sauberen Stielen, die durch das Sieb nach dem Dreschen entfernt wird, kann erhöht werden.
Die Einrichtung, bei der die Trommeloberfläche aus Sieben besteht, kann zum Dreschen von Füllmaterial zur Verwendung in Zigarren verwendet werden. Das Füllmaterial, das klein genug dimensioniert ist, damit es für die Herstellung von Zigarrensträngen verwendet werden kann, gelangt durch das Sieb der Trommel. Das überdimensionierte Material wird zurück in das Zuführende der Trommel geleitet, wie in Fig. 8 dargestellt, und erneut gedroschen, bis es klein genug ist, damit es durch die Sieböffnungen hindurchgehen kann.
Nachstehend werden zur Erläuterung der Erfindung Ausführungsbeispiele beschrieben, die die Erfindung nicht beschränken.

Beispiel 1

Eine Probe von miteinander verhedderten Tabakblättern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 27,8 Gewichtsprozent wurde 80 Sekunden lang in einer Charge in einer Maschine gedroschen, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Die Tangentialgeschwindigkeit der Trommel betrug 0,18 m/s. Die Entstielungselemente mit Armen, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind, wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 1,5 m/s in Drehung versetzt und die Zuführelemente mit Armen, wie in Fig. 4 gezeigt, wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 1,0 m/s in Drehung versetzt.
Die Maschine war mit einer Trommel mit einem Durchmesser von 1524 mm ausgerüstet, der Durchmesser der Entstielungsvorrichtung (einschließlich Armen) betrug 455 mm und der Durchmesser eines jeden Elementes der Zuführvorrichtung (einschließlich Armen) betrug 305 mm. Der Spalt zwischen den Armen der Elemente der Zuführvorrichtung betrug etwa 100 mm und die Kante der Arme der Entstielungsvorrichtung war etwa 20 mm von den Armen der Zuführelemente entfernt angeordnet. 60,3% des gesamten Lamina-Inputs wurden als vom Stiel befreites Lamina entfernt und das Lamina enthielt 83% größer als 12,7 mm (1/2") und 6% kleiner als 6,35 mm (1/4").

Beispiel 2

Eine Probe von miteinander verhedderten Tabakblättern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 27,2 Gewichtsprozent wurde 30 Sekunden lang in einer Charge in der in Beispiel 1 beschriebenen Maschine gedroschen. Die Tangentialgeschwindigkeit der Trommel betrug 0,17 m/s. Die Entstielungselemente mit Armen, wie in Fig. 7 gezeigt, wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 3,0 m/s in Drehung versetzt und die Zuführelemente mit Armen, wie in Fig. 4 gezeigt, wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 2,0 m/s in Drehung versetzt. 73,6% des gesamten Lamina-Inputs wurden als Lamina frei von Stengeln entfernt und das Lamina enthielt 88,2% größer als 12,7 mm (1/2") und 3, 3% kleiner als 6,35 mm (1/4").

Beispiel 3

Ein Beispiel von miteinander verhedderten Tabakblättern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20,7 Gewichtsprozent wurde 20 Sekunden lang in einer Charge in der in Beispiel 1 beschriebenen Maschine gedroschen. Die Tangentialgeschwindigkeit der Trommel betrug 0,17 m/s. Die Entstielungselemente mit in Fig. 4 gezeigten Armen wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 2,95 m/s in Drehung versetzt und die Zuführelemente mit in Fig. 1 gezeigten Armen wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 1,97 m/s in Drehung versetzt. 75,9% des gesamten Lamina-Inputs wurden, als Lamina von Stielen befreit entfernt und das Lamina enthielt 87,5% größer als 12,7 mm (1/2") und 3,9% kleiner als 6,35 mm (1/4").

Beispiel 4

Eine Probe von miteinander verhedderten Tabakblättern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 25,2 Gewichtsprozent wurde 20 Sekunden lang in einer Charge in der in Beispiel 1 beschriebenen Maschine gedroschen. Die Tangentialgeschwindigkeit der Trommel betrug 0,18 m/s. Die Entstielungselemente mit Armen, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind, wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 3,94 m/s in Drehung versetzt, und die Zuführelemente mit Armen, wie in Fig. 4 gezeigt, wurden mit einer Tangentialgeschwindigkeit von 1,53 m/s in Drehung versetzt. 64,4% des gesamten Lamina-Inputs wurde als Lamina, von Stengeln befreit entfernt und das Lamina enthielt 88,5 größer als 12,7 mm (1/2") und 3,4% kleiner als 6,35 mm (1/4").
Die Vorteile der Einrichtung nach der Erfindung gegenüber herkömmlichen Dreschmaschinen kann wie folgt zusammengefasst werden:
(a) Es können größere Stücke von freiem Lamina erzielt werden, da sie in der Größe nicht reduziert werden müssen, damit sie durch den Korb der Dreschvorrichtung gehen.
(b) Es entsteht weniger Staub aus den Blättern, da kein Mahlen der Blätter zwischen dem Dresch-Rotor und den Oberflächen der Maschine auftritt.
(c) Die gesamte Anlage zur Vervollständigung des Dreschens von Blättern wird reduziert, da bis zu 90% des Lamina von den Stielen in einem einzigen Durchlauf befreit werden kann, verglichen mit weniger als 70% für eine herkömmliche Dreschvorrichtung.

Zusammenfassung

Eine Einrichtung zum Dreschen von Tabak weist eine rotierende Entstielungsvorrichtung (3) und eine Zuführvorrichtung mit einem Paar von miteinander zusammenwirkenden, im Gegenuhrzeigersinn drehbaren Elementen (1, 2) zur Abgabe von Tabakblättern an die Entstielungsvorrichtung auf. Die Zuführvorrichtung und die Entstielungsvorrichtung sind so angeordnet, dass im Betrieb die Tabakblätter Scherkräften ausgesetzt werden, wenn sie von zwischen den im Gegenuhrzeigersinn rotierenden Elementen zur rotierenden Entstielungsvorrichtung gelangen; diese Kräfte streifen mindestens teilweise das Lamina von dem Stiel ab.

Claims

1. Einrichtung zum Dreschen von Tabak mit einer drehbaren Entstielungsvorrichtung (3) und einer Zuführvorrichtung mit einem Paar von miteinander zusammenwirkenden gegenläufigen Elementen (1, 2) zum Übergeben von Tabakblättern an die Entstielungsvorrichtung, wobei die Zuführvorrichtung und die Entstielungsvorrichtung so angeordnet sind, dass im Betrieb auf die Tabakblätter Scherkräfte ausgeübt werden, wenn die Tabakblätter von den gegenläufigen Elementen zu der rotierenden Entstielungsvorrichtung bewegt werden, die mindestens teilweise das Lamina von den Stieln abstreifen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Entstielungsvorrichtung radial verlaufende Arme (3a) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Elemente radial verlaufende Arme (1a, 2a) aufweisen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Arme die Form von Platten oder Zähnen haben.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Arme flexibel ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Arme der Entstielungsvorrichtung und die Arme mindestens eines der Elemente ineinander greifen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, bei der die Entstielungsvorrichtung und die Zuführvorrichtung in einer drehbaren Trommel (6) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, bei der die Trommel eine Schirm- oder Siebvorrichtung aufweist, die ermöglicht, dass mindestens ein Teil des abgestreiften Laminas aus der Trommel austritt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Trommel nach innen verlaufende Ansätze (7) aufweist, die die Tabakblätter auf die Zuführvorrichtung richten.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, bei der die Entstielungsvorrichtung und die Elemente um Achsen rotieren, die parallel zur Drehachse der Trommel verlaufen.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, bei der die Rotationsachsen im wesentlichen horizontal verlaufen.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, die zwei rotierende Entstielungsvorrichtungen (3, 5) aufweist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, die ferner eine Vorrichtung zum Reduzieren der Geschwindigkeit der Tabakblätter aufweist, nachdem die Tabakblätter die Entstielungsvorrichtung verlassen haben.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Reduzieren der Geschwindigkeit der Tabakblätter entweder feststehend oder rotierend ausgebildet ist und ihre Achse im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Entstielungsvorrichtung ausgerichtet verläuft.