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Verfahren und Vorrichtung zum gleichmäßigen Durchfeuchten, insbesondere
von Tabakblättern und Tabakblätterbündeln In der Technik der Tabakverarbeitung bildete
das gleichmäßige Durchfeuchten, insbesondere von Tabakblättern und Tabakblätterbündeln,
stets ein wichtiges und schwieriges Problem. Die Schwierigkeiten bestehen darin,
daß einerseits die Tabakblätter an allen Stellen gründlich .durchfeuchtet, .d. h.
also mit größeren Mengen von Wasser in Berührung gebracht werden müssen, andererseits-aber
die Tropfenbildung auf den Blättern vermieden werden muß, insbesondere dann, wenn
es sich um Deckblätter von Zigarren handelt. Auf den Tabakblättern sich absetzende
Wassertropfen hinterlassen nämlich schwarze Flecke, welche in den Kreisen der tabakverarbeitenden
Industrie und der Verbraucher vielfach als .die Anzeichen einer unsorgfältigen Behandlungdes
Tabaks angesehen werden. Mit solchen Flecken versehene Tabakblätter, sie werden
als sog. Fehlfarben verkauft, scheiden daher für die Verwendung als Deckblätter
vollständig aus und müssen zur Herstellung von anderen; weniger hochbezahlten Erzeugnissen
verwandt werden, was naturgemäß für das Gewerbe der Tabakverarbeitung einen wirtschaftlichen
Nachteil bedeutet. Die Schwierigkeiten werden noch dadurch gesteigert, daß ebenfalls
aus wirtschaftlichen Gründen die Behandlungsdauer gewisse Zeiten nicht überschreiten
darf.
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Im Hinblick auf große stündliche Leistung und schnelle Behandlung
des Tabaks sind eine Reihe verwickelter und umfangreicher Vorrichtungen geschaffen
worden, deren Aufbau und Wirkungsweise etwa die folgende ist: In einem Befeuchtungsraum
ist im oberen Teil ein Wasserbehälter vorgesehen, ferner eine größere Zahl von Tüchern,
deren eine Enden in den Behälter eintauchen, während die anderen frei herabhängen.
Die ständig mit Wasser durchtränkten Tücher werden in der Kammer der Einwirkung
von Luft ausgesetzt, die mittels Ventilatoren mit großer Geschwindigkeit umgewälzt
wird, und hierbei
viel Feuchtigkeitaufnimmt. Außerdem wird noch
unter Überdruck stehende Luft über die Oberfläche eines zweiten, im unteren Teil
des Befeuchtungsraumes angeordneten Wasserbehälters geführt. Mit derartigen Vorrichtungen
lassen sich große Dampfmengen in kurzer Zeit erzeugen, und es können große Mengen
an Gut einer gründlichen Behandlung ,unterworfen werden; nur eignen sich diese Vorrichtungen
nicht für eine sehr gleichmäßige und niederschlagsfreie Durchfeuchtung. Das ist
schon allein deshalb nicht möglich, weil die vom Ventilator über die Wasseroberfläche
getriebenen Luftmengen aus verhältnismäßig wenigen, dafür aber großen Öffnungen
in Rohren mit großer Geschwindigkeit ausströmen. In Richtung der austretenden Strahlen
liegende Blätter werden hierbei ganz besonders nachhaltig und schließlich sogar
im C#berfluß mit Feuchtigkeit-behandelt, während nicht im Wege der Luftstrahlen
liegende Gutteile weniger eingehend behandelt werden. Eine das ganze Gut gleichmäßig
erfassende, gründliche Durchfeuchtung ist in den bekannten Vorrichtungen nicht möglich.
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Bei ähnlichen Vorrichtungen hat man das 1%'asserbad, über dessen Oberfläche
die Laft getrieben wird, sogar noch beheizt, hierdurch die Dampferzeugung gesteigert
und .die Möglichkeit geschaffen, noch größere Gutmengen zu behandeln. Aber auch
bei diesen Vorrichtungen tritt die mit Feuchtigkeit beladene Luft durch wenige große
Öffnungen in der Decke in den Befeuchtungsraum ein, so daß die gleichenÜ@belstände
wie bei der vorstehend behandelten Vorrichtung auftreten müssen.
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Es ist sodann eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher die Tabakblätter
in übereinanderliegenden Schichten auf einem Drehtisch gestapelt werden. Der Tisch
ist von einer Haube abgedeckt, welche mit' Düsenreihen zum Ausblasen von Wasser
oder Dampfnebeln ausgestattet ist. Jedesm,al, nachdem auf den Tisch eine Schicht
aufgebracht worden ist, -wird deren oberste Lage mit Wasser oder Dampf besprüht.
Darauf wird eine neue Schicht aufgebracht. Diese Vorrichtung stellt lediglich die
Mechanisierung des seit Jahrzehnten von Hand ausgeübten primitiven Verfahrens dar,
nach welchem man durch längeres Lagern der auf die oberste Blätterschicht, naturgemäß
im Überschuß, zugeführten Feuchtigkeit Gelegenheit gibt. allmählich in die darunterliegenden
Blattschichten hineinzuwandern. Dieses Verfahren setzt also voraus, daß zunächst
immer eine Tabälcschicht im Überschuß befeuchtet wird. Es kommt daher nur für die
Herstellung von Einlagetabak in Frage, zumal Blätter, die im feuchten Zustande aufeinanderliegen,
Wasserflecken und Streifen erhalten. I Nun hat man anscheinend auch 1>:reits erkannt,
daß es darauf ankommt, den mit Feuchtigkeit gesättigten Luftstrom gleichmäßig in
allen Teilen der Feuchtkammer zu verbreiten und daß die Anwendung von Wasserdampf
hoher Temperatur schädlich ist. Zu diesem Zwecke hat mah zunächst mittels eines
Ventilators Luft zwischen zahlreichen, mit kaltem Wasser getränkten Tüchern hindurchgetrieben
und hat anscheinend auch versucht, das so gebildete Dampf-Luft-Gelniscli mittels
Rohrleitungen an der Decke und aii den Seitenwandungen der Befeuchtungskanimer gleichmäßig
über :diese zu verteilen. Alle diese Versuche sind aber mit sehr unvollkonimenen,
zum mindesten ainstäncilichen 1-Iitteln unternommen worden. Es wurden besondere
umfangreiche Einrichtungen geschaffen, in denen mit kaltem Wasser getränkte, endlose
Tücher großer Länge in geringem Abstand voneinander angeordnet «-aren und durch
di: vom Ventilator geförderte Luft bestrichen wurden. Für die Zuführung des Dampfes
in den Befeuchtungsraum sah man dabei nur eine geringe Anzahl von Rohren vor, deren
Öffnungen so wenig zahlreich und so groß «-aren, daß eine gleichmäßige, tropfenfreie
Behandlung aller in der Befeuchtungskainnier untergebrachten Gutteile nicht möglich
war.
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Mit Rücksicht auf schonende, niederschlagsfreie Behandlung des Tabaks
ist man dann noch einen erheblichen Schritt weiter gegangen und hat in dem Befeuchtungsraum
lediglich ein ständig gespeistes, kaltes Wasserbad vorgesehen, in welchem eine Anzahl
poröser Steine eingesetzt sind, die oberhalb des Wasserspiegels noch eine größere
Oberfläche aufweisen. Man hat mit diesen porösen Steinen eine große Verdunstungsoberfläche
für das Wasser verwirklicht und hatte damit bereits ein Verfahren zum gleichmäßigen
Durchfeuchten in verschließbaren Räumen mittels Wasserdampf niederer Temperatur
und geringen Überdruckes gefunden. Mit diesem Verfahren ließ sich zwar eine sehr
gleichmäßige Durchfeuchtung des Gutes erzielen bei Vermeidung jeglicher Niederschläge
und Tropfen.bildung auf der Blattoberfläche; jedoch bedurfte es außerordentlich
langer Behandlungszeiten, unter Umständen mehrere Tage, bis der angestrebte Feuchtigkeitsgehalt
verwirklicht war. Ein hoher Feuchtigkeitsgehalt, beispielsweise bis zu-2011, läßt
sich mit diesem Verfahren überhaupt nicht erreichen.
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Auf dem gleichen Prinzip beruhen Befeuchtungsvorrichtungen, welche
in Kästelt- zur Aufnahme von Tabakerzeugnissen Platz finden sollen. Es handelt sich
um flache Kästen, die eine mit Wasser getränkte, poröse Substanz enthalten und an
der Oberseite finit Öftnungen
versehen sind und außerdem. Mittel
enthalten, mit .denen sie in den Kästen oder Behältern eingeklemmt werden können.
Vorausgesetzt, daß die notwendige Temperatur vorhanden ist, verdampft das Wasser
in der porösen Masse ganz allmählich und führt daher dem Inhalt der Kästen laufend
Wasserdampf sehr niedriger Temperatur und geringen Überdruckes zum Ausgleich gegen
Feuchtigkeitsverluste zu. Solche Vorrichtungen hat man in einer anderen Ausführungsform
noch mit einem Vorratsw,asserbehält; r ausgestattet.
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Die Erfindung setzt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren zum gleichmäßigen
Durchfeuchten, insbesondere von Tabakblättern und Tabalcblätterbündeln, anzugehen,
bei welchem ebenfalls das Gut .in verschließbaren Räumen mittels Wasserdampf niederer
Temperatur und geringen Überdruckes behandelt wird. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren
und Vorrichtungen sollen größere Gutmengen in allen ihren Teilen gleichmäßig und
vor allen Dingen so schnell durchfeuchtet werden, daß die Behandlungsdauer des Gutes
sich .in wirtschaftlich erträglichen Grenzen hält. Es sollen auch größere Gutmengen
behandelt werden. Unter allen Umständen sollen aber Niederschläge und die Bildung
von Tropfen vermieden werden. Dieses wird erreicht, wenn erfindungsgemäß das zur
Verdampfung gebrachte Wasser durch KapillarNvirkung aus einem Wasservorrat am Grunde
eines porösen Körpers mit nach unten hin zunehmender Korngröße entnommen, durch
die Wirkung eines Heizkabels nahe der Oberfläche des Körpers verdampft und mittels
zahlreicher feiner Öffnungen in .der im Verhältnis zum Rauminhalt des Befeuchtungsraumes
großen Oberfläche des Körpers in den Behandlungsraum eingeführt wird. Bei dem neuen
Verfahren wird zunächst eine Erzeugung von Dampf im Übermaß verhindert. Es wird
nicht unmittelbar ein Wasservorrat, sondern lediglich dasjenige Wasser beheizt,
welches mittels Kapillarwirkung in einem porösen Körper nach oben hin zum Heizkabel
.gefördert wird. Weil sich die von dem Kabel erzeugte 'Wärme der besamten oberen
Schicht des porösen Körpers tn.itteilt, ist auch die Dampferzeugung über die ganze
Oberfläche dieses Körpers verteilt; dabei wird der Dampf erfindungsgemäß aus zahllosen
feinen Öffnungen der Oberfläche herausgeführt. Zu diesem Zwecke können in der einfachsten
Weise die dem porösen Kör«-per von Hause aus eigentümlichen, zahllosen kleinen Öffnungen
an der Oberfläche benutzt werden, obwohl man naturgemäß statt dessen auch eine Platte
mit zahlreichen Öffnungen oder kleinen Düsen benutzen könnte. Infolge dieser Verteilung
strömt daher der Dampf nicht in einzelnen Strahlen und mit großer Geschwindigkeit
in den Behandlungsraum, und es kann infolgedessen nicht zu einer Überbefeuchtung
von Tabakblättern kommen, welche zufällig von einem solchen Strahl getroffen werden.
Der Dampf steigt vielmehr mit mäßiger Geschwindigkeit in dem ganzen Befeuchtungsraum
hoch und beeinflußt alle Blätter oder Blätterbündel gleichmäßig. Weil die Oberfläche
im Verhältnis zum Rauminhalt groß ist, wird sogleich die Luft in diesem Raum auf
eine Temperatur erwärmt, welche gleich oder nur wenig kleiner als die Temperatur.des
in der oberen Schicht des porösen Körpers erzeugten Wasserdampfes ist. Hierdurch
«-irl der Kondensation von Wasserdampf und der Entstehung von Tropfen weitestgehend
vorgebeugt. Aber auch der poröse Körper selbst wirkt fortgesetzt im Sinne einer
Vermeidung von Kondensation. Die oberste beheizte Schicht dieses Körpers selbst
ist infolge der Beheizung trocken; nähert sich daher .der Feuchtigkeitsgehalt im
Raume der Sättigungsgrenze, beispielsweise deshalb, weil die Tabakblätter bereits
durchfeuchtet sind und keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen, so entnimmt der poröse
Körper dem Befeuchtungsraum mehr Feuchtigkeit, als er in diesen Raum inForm von
Dampf hineinschickt. Der poröse Körper nimmt demgemäß selbsttätig alle überschüssige
Feuchtigkeit auf, so daß es nicht zurTropfenbildung kommen kann. Diese Erscheinung
tritt beispielsweise auch auf, wenn nach Beendigung des Durchfeuchtungsverfahrens
die Heizung abgestellt wird und die Temperatur im Befeuchtungsraum absinkt. In diesem
Falle nimmt ebenfalls der poröse Körper so viel Feuchtigkeit aus der Luft zurück,
daß die schädliche Kondensation mit Sicherheit vermieden wird.
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Die neue Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens kennzeichnet
sich dadurch, daß der Befeuchtungsraum in seinem unteren Teil, vorzugsweise über
der gesamten Bodenfläche einen an allen Stellen mindestens nahezu gleich hohen,
porösen Körper enthält, dessen Korngröße zum Grunde hin zunimmt und welcher am Grunde
einen Wasservorrat und nahe der Oberfläche ein Heizkabel enthält.
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Bei einem besonders zweckmäßigen Ausführungsbeispiel besteht der poröse
Körper aus übereinanderli.egen.den Schichten mit zum Grunde hin zunehmender Korngröße.
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An sich können die Schichten aus den verschiedensten Stoffen bestehen.
Vorzugsweise besteht die' oberste, das Heizkabel enthaltende Schicht aus Sand, weil
dieser eine sehr geringe Korngröße hat, die eine gleichmäßige Beheizung der Feuchtigkeit
auf der ganzen Oberfläche und den Austritt des Dampfes aus
zahllosen
kleinen Öffnungen sicherstellt. Zur Bildung der unterhalb angeordneten Schichten
werden aber zweckmäßig Stoffe, wie Asche, Koks, Kieselsur, Schwamm, Sch-,vammgumini,
gebrannter Ton o. dgl., verwandt. Gebrannter Ton kann dabei auch in Form einer einzigen
Platte zur Anwendung kommen, wie denn überhaupt der ganze poröse Körper aus einer
einzigen Platte bestehen kann, sofern die Körnung nach unten derart zunimmt, daß
der .Körper im unteren Teil einen Wasservorrat aufnehmen kann.
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Zweckmäßig ist oberhalb des Heizkabels ein noch in der Deckschicht
liegendes Schutznetz oder .Schutzgitter angeordnet. Im praktischen Betrieb muß nämlich
die oberste Schicht des öfteren aufgeharkt werden, damit sie die nötige Durchlässigkeit
für den Dampf beibehält. Ohne die Anordnung des Schutznetzes könnte es aber bei
dieser Gelegenheit zu einer Beschädigung des Heizkabels kommen.
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Es bedeutet eine Erleichterung der Bedienung, wenn nie den Feuchtigkeitsträger
bildenden Schichten in einem aus der Kammer herausnehmbaren Behälter untergebracht
sind. Auf diese Weise ist die Möglichkeit geschaffen, die Feuchtigkeitsträger auswechselbar
zu machen und stets mehrere solcher Feuchtig k eitsträger vorrätig zu halten.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist die Decke der
Kammer aus einer oder mehreren schrägen Flächen gebildet, denen gegebenenfalls auch
,eine oder mehrere waagerechte Flächen angeordnet sind. Verlaufen hierbei die schrägen
Flächen einwärts zum Kammerinnern hin, so werden zweckmäßig unterhalb der den verschiedenen
Flächen gemeinsamen Kanten Rinnen zur Aufnahme und Ableitung der kondensierten Feuchtigkeit
vorgesehen. Auf diese Weise wird vermieden, daß von den D.urchdringungskanten der
verschiedenen Deckenflächen aus Tropfen auf das Behandlungsgut gelangen.
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Die Ableitung von Tropfen in das Kammerinnere kann aber in weiterer
Ausbildung der neuen Einrichtung auch in der Weise erfolgen, daß erfindungsgemäß
die zum Kamrnerinnern hin gelegenen waagerechten Teile der Decke mit einer Schicht
poröser Platten, i insbesondere Tonplatten, versehen sind. Diese porösen Platten
saugen die an ihnen kondensierte Flüssigkeit auf und machen somit die Anordnung
besonderer Rinnen zur Ableitung der Feuchtigkeit überflüssig. In diese Tonplatten
kann gegebenenfalls ein Heizkabel I eingelegt werden, mit welchem Feuchtigkeit verdampft
und wieder in den Behandlungsraum eingeführt wird, sobald die Anreicherung .der
Tonplatten mit Feuchtigkeit die Gefahr der Tropfenbildung möglich erscheinen läßt.
Dieses Verdampfen der in den Tonplatten eingesaugten Feuchtigkeit wird man jedoch
zweckmäßig nach Beendigung der Beheizung der obersten Sandschicht vornehmen.