DK153043B - Lagdelt beholder til indsaetning i autoklaven i et tobaksbehandlingsapparat til impraegnering af tobak - Google Patents

Description

i

DK 153043B

Opfindelsen angår en lagdelt beholder til indsætning i autoklaven i et tobaksbehandlingsapparat til imprægnering af tobak og af den i krav l's indledning angivne art.

5 For at forøge volumenet henholdsvis fyldekapaciteten af tobak, bringes tobakken almindeligvis i kontakt med en flydende eller en dampformet organisk forbindelse til imprægnering af cellerne med forbindelsen. Derefter opvarmes den imprægnerede tobak til en temperatur, der ligger over forbindelsens koge-10 punkt for at fordampe denne, og derved forårsage tobakkens ekspansion. Sådanne fremgangsmåder er f.eks. beskrevet i US-patentskrift nr. 3.524.541, 3.524.542 og 3.575.178. De to sidstnævnte patentskrifter angår kontinuerlige processer til ekspansion af tobak.

15

Fra US-patentskrift nr. 3.753.440 kendes en diskontinuert chargefremgangsmåde til ekspansion af tobak, ved hvilken et tobakslag anbringes i et hermetisk lukbart kammer, som derefter sættes under vakuum, og hvori tobakken imprægneres med en flygtig organisk blanding. Tobakken ekspanderes derefter ved 20 at lede en varm luftart gennem tobakslaget. I praksis anbringes tobakken i en kurv med en si, hvorpå tobakken hviler og som er anbragt i afstand fra kurvens bund. Kurven har under sien et indløb gennem hvilket den organiske forbindelse og den varme luftart indføres, så at den organiske forbindelse og den 25 varme luftart vil passere opad gennem tobakslaget, som bæres som sien. En i princippet lignende autoklave med indsat kurv kendes fra DE-offentiiggørelsesskrift nr. 2.503.636.

Det har vist sig, at imellem 204-340 kg tobak må behandles i 30 hver af chargefremgangsmådecyklerne, for at fremgangsmåden kan blive økonomisk. Der opstår dog problemer, når denne tobaksmængde ligger i et enkelt lag. Der fremkommer en uens fordeling af damp- henholdsvis luftartstrømmene, hvilket fører til længere arbejdscykler på grund af tykkelsen af laget. Herved 35 opnås kun en lille ekspansion og tobakken i lagets nedre del trykkes sammen på grund af vægten af den oven over liggende tobak. Frem for alt skal tobakken i forholdsvis lang tid være udsat for den varme luftart. På den anden side ville det med 2

DK 153043B

henblik på en tilfredsstillende volumenforøgelse imidlertid være krævet, at den imprægnerede tobak udsættes for den varme luftart på en så slagagtig måde som mulig, således at den flygtige forbindelse hurtigt fordamper og drives ud af tobak-5 ken. Den ønskede ekspansionsvirkning forringes, når tobakken i længere tid skal bringes i kontakt med den varme luftart.

Fra DE-offentliggørelsesskrift 2.446.899 kendes endvidere et apparat til tobaksekspansion, ved hvilket tobakken anbringes i cylindriske bure, der anbringes i en trykbeholder med indbyrdes parallelle akser. Til ekspansion af tobakken fyldes trykbeholderen med flydende kuldioxid og der frembringes et overtryk i trykbeholderen. Efter en tilsvarende nedsænkningstid udvides det flydende carbondioxid og trykbeholderen udluftes mod atmosfæren for at omdanne resten af flydende carbondio- 1 9 xid til fast tilstand, og derefter indføres vanddamp og/eller varm luft nedefra til trykbeholderen for at bevirke tobakkens ekspansion. Hertil kræves også en forholdsvis lang tid for, at vanddampen henholdsvis den varme luft kommer i tilstrækkelig 2Q grad i kontakt med den i burene rummede tobak, hvorved der også i dette tilfælde fremkommer en uregelmæssig fordeling af vanddampen henholdsvis den varme luftart, hvilket fører til et uensartet behandlingsresultat.

Det er den foreliggende opfindelses formål at anvise en lag-25 delt beholder af den i indledningen omtalte art, ved hvilken der opnås en ensartet fordeling af dampene henholdsvis luftarterne og som muliggør en hurtig ekspansion af store tobaks-mængder pr. charge.

30 Opfindelsen baserer sig i denne forbindelse på den erkendelse, at der kan opnås fremragende resultater, når den varme luftart først tilføres til tobakslagets overside og så strømmer gennem tobakslaget oppefra og nedefter og ikke som ved de kendte indretninger nedefra og opefter.

Formålet ifølge opfindelsen opnås ved, at den lagdelte beholder ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte.

35 3

DK 153043B

Ved denne udførelsesform opnås ved chargemæssig ekspansion af af tobak en ensartet fordeling af dampene og af de varme luftarter, og specielt også når en stor tobaksmængde behandles pr. charge, hvorved en ensartet behandling af tobakken i de 5 enkelte lag henholdsvis kurve muliggøres i løbet af en forholdsvis kort tid. Især er det i denne forbindelse fordelagtigt, at der pr. charge kan behandles store tobaksmængder, der er opdelt på flere forholdsvis små tobakslag, og at der til hvert lag, dvs. til hver kurv, kan tilføres i det væsent- 10 lige samtidig og i hvert tilfælde en i det væsentlige ens mængde af den varme luftart, hvorved den varme luftart hver gang indføres oppefra i tobakken og så trænger frem til tobakslagets bund.

jg For i denne forbindelse med sikkerhed at forhindre, at den varme luftart oppefra strømmer ind i den øverste kurvs ledning, er det endvidere fordelagtigt, når den øverste kurvs ledning er afsluttet med en tætningsplade.

Med henblik på en konstruktiv særlig enkel udførelsesform for 20 strømningsvejene er det endvidere gunstigt, når ledningen for den henholdsvis hvert sted for en nedre kurv berører den faste bund af den der over værende kurv og omgiver den deri værende åbning.

25 En særlig enkel konstruktion af den lagdelte beholder fremgår endvidere, når den øvre kurv henholdsvis hver af de øvre kurve ved hjælp af fødder står på den pågældende der under værende kurv og når kurvene ved hjælp af disse fødder er rettet ind i forhold til hinanden.

30

Af hensyn til en særlig ensartet gennemstrømning gennem tobakslagene er det endvidere fordelagtigt, når kurvenes faste bund har form som én kegleflade, der åbner sig i retning mod den perforerede bund.

35

Til at opnå en særlig ensartet lagvis opdeling af de pågældende medier i de enkelte delstrømme, er det også fordelagtigt, når hver kurvs ledning er ført gennem dennes perforerede bund.

4

DK 153043B

Endvidere er det gunstigt, når ledningen ligger tætnende an mod en forstærkningsring, der er indsat i den der over værende kurvs faste bund og som omgiver en åbning i denne.

5 Opfindelsens genstand forklares neden for under henvisning til en udførelsesform vist på tegningen, hvori fig. 1 er en aksiometrisk gengivelse af en foretrukken udførelsesform for en lagdelt beholder anbragt i en i og for sig kendt autoklave i delsnit, 10 fig. 2 er et snit gennem en nedre og en der over beliggende kurv af den lagdelte beholder vist i fig. 1, og fig. 3 en aksiometrisk gengivelse af en del af en perforeret bund til en kurv af den lagdelte beholder vist i fig. 1 og 2.

I fig. 1 ses en autoklave 10 som bruges til chargevis forøgelse af tobaksfyldekapacitet. Autoklaven 10 har en hoveddel 12 og en lågdel 14, som kan aftages,for at en lagdelt beholder 16 kan anbringes i og udtages fra autoklaven. Beholderen 16 20 har en nedre kurv 17 og en eller flere kurve 19. I autoklaven 10's bund er der en indløbs/udløbsport 18, hvorigennem en flygtig organisk forbindelse, f.eks. en af de i US-patent- skrift nr. 3.753.440 foreslåede organiske forbindelser, kan indføres i autoklaven i væskeform eller dampform, og hvori-25 gennem en varm luftart såsom vand- eller andre dampe kan udsuges. Omtrent midt i autoklavens sidevæg er der en indløbsåbning 20, hvorigennem en varm luftart kan indføres i autoklaven .

30 Pilene med fuldstreg og punkteret linie i fig. 1 og 2 viser strømningsbanerne for de forskellige fluida (damp og varm luftart). En bærering 22 er fastgjort til autoklavens indre væg i afstand fra autoklavens bund. Bæreringen 22 passer med en ringflange 24, som er fastgjort til og omkring den nedre 35 kurv 17 til bæring af beholderen 16 og holde den i afstand over autoklaven 10's bund. Ringflangen 24 ligger tæt an mod bæreringen 22 for at forhindre, at noget fluidum passerer om kanterne af den nedre kurv. Herved opnås, at dampene skal 5

DK 153043B

strømme opad og nedad gennem kurvene, jf. nedenfor. Selv om autoklaven og kurvene er vist cirkulære, kan andre former virke tilsvarende godt.

5 I den viste foretrukne udførelsesform har den lagdelte beholder 16 en nedre kurv 17 og tre øvre kurve 19, som er stablet ovenpå hinanden, se fig. 1. Den nedre kurv 17, der med sin ringflange 24 hviler på autoklaven 10's bærering 22, har en i hovedsagen konisk bundplade 26,, hvis ydre perifere kant er 1Q fastgjort til en sidevæg 28, som omslutter bundpladen 26 til sammen med denne at danne kurven. Midt i den koniske bundplade 26 er der indsat en forstærkningsring 30 med en midteråbning 32.

Ovenfor bundpladen 26 på højde med sidevæggen 28's underkant 15 er der en perforeret plade 34, der bæres af tre støtteplader 36, som strækker sig radialt fra kurvens midte og er anbragt med vinkelafstand. Selvfølgelig kan den perforerede plade fremstilles med en sådan styrke, at der ikke kræves nogen støtteplader. Men der kan også være flere end tre støttepla- 20 der. Det indad voksende strømningsrum 37, som er dannet af den koniske bundplade 26 og den perforerede plade 34, har en form, der medfører en ensartet strømning af en luftart eller af damp i den perforerede plades område. I forhold til strømningsrummet 37's ydre område tilføres der nemlig dette i området ved 25 kurvens centrale del en større luftart- henholdsvis dampmængde således, at der i området ved kurvens centrale del fremkommer en større gennemstrømningsmængde.

Den perforerede plade 34 kan være af enhver ønsket form, såsom 30 en si, ekspanderet metal eller perforeret plademetal. Perfora-tionerne skal imidlertid være af en sådan størrelse, at skåret tobak ikke let falder gennem åbningerne, og der skal være tilstrækkelige åbninger til at muliggøre en ensartet passage af fluidum gennem et tobakslag 35. Det er blevet fundet, at en 35 perforeret metalplade 34, der er ca. 1,6 mm tyk og har 2,3 mm åbninger forsat på 3,2 mm centre virker ti 1fredssti Ilende (se fig. 3).

DK 153043B

$

Den perforerede plade 34 har en midteråbning, gennem hvilken en rørformet ledning 38 er indsat. Ledningen 38 hviler på og er fastgjort til støttepladerne 36. Lodret anbragte trekantede forstærkningsplader 40 er med indbyrdes vinkelafstand fast-5 gjort til ledningen 38,og disse er fastgjort til radiale stivere 42, der strækker sig fra ledningen til kurvens lodrette sidevæg 28. Stiverne 42 og de trekantede forstærkningsplader 40 holder ledningen 38 i sin centrale stilling.

10 I ledningen 38's indre er der radialt fra dennes indre væg udgående afstandsplader 44, som centrerer og styrer en forbindelsesstang 46 i ledningen 38's indre. Forbindelsesstangen strækker sig opad gennem de øvre kurve 19 og forbinder alle kurvene 17, 19 til en enhed, jf. nedenfor. Et forstærknings-organ 48 formet som et valset U-jern er fastgjort til sidevæggen 281 s topkant.

Den lagdelte beholder 16‘s øvre kurve 19 er udformet på lignende måde som den nedre kurv 17 og har ligeledes hver en konisk bundplade 26* med en forstærkningsring 30' og en lodret 20 sidevæg 28'. En perforeet plade 34' er igen anbragt i afstand fra bundpladen 26', og en ledning 38' strækker sig igennem midten af pladen 34'. Ledningen 38* er båret af et antal lodrette tappe 50, som dels er fastgjort til ledningens nedre ende og dels til forstærkningsringen 30'. De øvre kurve har 25 trekantede forstærkningsplader 40', afstivningsorganer 42’, og et forstærkningsorgan 48' på samme måde som den nedre kurv.

Hver øvre kurv 19 har tre fødder 52, som er fastgjort med indbyrdes afstand rundt om kurvens underside. Fødderne 52 består 30 af en skrå tap 54 og et omvendt U-profil 56 fastgjort til bunden af tappen. U-profilet indgriber over forstærkningsorganet 48 ved den øvre ende af sidevæggen 28 af kurven nedenun der. Som vist i fig. 2 medvirker fødderne til at understøtte og anbringe kurven således, at forbindelsesstangen 46 vil 35 strække sig opad gennem den centrale del af ledningerne 38, 38'. De øvre kurve behøver ingen tætningsringflange 24, støtteplader 36 eller afstandsplader 44. Hver af de øvre kurve understøttes på kurven nedenunder langs dens forstærkningsring 7

DK 153043B

30', som hviler på den ovre kant af den derunder værende midterledning 38 henholdsvis 38'. Disse mod hinanden anliggende kontaktflader af de nævnte dele virker til at tætne og forhindre udstrømning af luftart eller damp.

5

Den øvre ende af forbindelsesstangen 46 har et gevind 58, der kan skrues på en møtrik 60, der har en bøjle &2 til at løfte beholderen. En tætningsskive 64 er anbragt imellem møtrikken 60 og topkanten af ledningen 38 ved den øverste kurv.

10

Den lagdelte beholder er udformet som vist for at tilvejebringe et særligt strømningsmønster for luftarterne og dampene i autoklaven.

Som det er vist med fuldstregspilene i fig. 1 og 2, indføres 15 den flygtige organiske forbindelse, som bruges til ekspansion af tobakken i autoklaven 10 gennem ind/udløbsporten 18 i bunden af autoklaven. Hvis forbindelsen tilføres i væskeform, opvarmes autoklaven for at fordampe den organiske væske således, at dens dampe stiger op i autoklaven og fortættes på tobakken.

20 Under processen varer imprægneringstrinnet tilstrækkelig længe til, at den organiske forbindelses dampe kan strømme gennem kurven fra bunden til toppen. Dampene er forhindret i at passere opad langs siderne af den nedre kurv 17 på grund af bæreringen 22 og ringflangen 24. Dampene strømmer tværtimod gennem 25 midteråbningen 32 ind i strømningsrummet 37 og derfra opad gennem den perforerede plade 34 ind i tobakslaget 35. En anden del af dampene ledes opad gennem ledningerne 38, 38' ind i strømningsrummene 37 for de øvre kurve og gennemtrænger så tobakslaget 35' gennem den perforerede plade 34'.

30 Når dampene forlader tobakslagene 35, 35', kan de strømme opad om de øvre kurves yderside og derved komme i kontakt med tobakken i de øvre kurve og derved grundigt gennemtrænge hele tobakslaget. Dampene er ved hjælp af tætningsskiven 64, som 35 blokerer den af ledningerne 38, 38' dannede åbning, og ved hjælp af bæreringen 22 og den dertil tætsluttende flange 24, forhindret i at strømme tilbage fra bunden af autoklaven. Efter at tobakken er blevet grundigt imprægneret med den orga-

DK 153043B

a niske forbindelse skal alle tobakslagene 35, 35' behandles med den varme luftart i så kort en tidsperiode som muligt for at opnå en tilfredsstillende forøgelse af tobakkens fyldekapaci-tet. Dampene, som afgives af den nu flydende organiske forbin-5 delse i tobakken, skal også fjernes fra autoklaven. Af denne grund er det vanskeligt at lede den varme gas til autoklaven fra bunden. Derfor indføres den varme luftart i autoklaven gennem sideporten 20. Den varme luftart forhindres i at komme ned til bunden af kurvene på grund af bundpladerne 26, 26'.

10 Tætningsvirkningen mellem ledningerne 38, 38’ og den dertil anliggende forstærkningsring 30' forhindrer den varme luftart i umiddelbart at komme ind i den af ledningerne dannede kanal.

Den varme luftart må således strømme gennem tobakslagene fra oven og nedad og strømmer så ind i strømningsrummet mellem den 15 perforerede plade og bundpladen i de enkelte kurve. Ved at indføre den varme luftart i kurvene på denne måde bringes en større tobaksmængde i kontakt med den varme luftart i løbet af den kortest mulige tidsperiode, da det store overfladeareal af tobakken umiddelbart udsættes for den varme luftart. Det har 20 vist sig, at de bedste resultater opnås, når den ekspanderende fase for processen ligger mellem 13 og 90 sek. Den varme luftart strømmer oppefra og ned gennem tobaklagene 35, 35', hvor tobakken ekspanderes, idet den nu flydende organiske forbindelse, med hvilken tobakken i forvejen er imprægneret, for-25 damper og drives ud af tobakken. Blandingen af varm luftart og dampene af den organiske forbindelse ledes gennem strømningsrummene 37, 37* under de perforerede plader 34, 34' og ind gennem den af ledningerne 38, 38' dannede kanal og ud af ind/udløbsporten 18 i autoklavens bund.

30

Den beskrevne lagdelte beholder muliggør således med en chargevis ekspansion, at en stor mængde tobak kan blive påvirket mere effektivt af de forskelige fluida i løbet af kort tid, da tobakken er opdelt i et antal mindre mængder til frembringelse af en mere effektiv proces. Samtidig opnås i kurven en ensart- O 9 et gennemstrømning af tobakslagene.

Den ovenfor beskrevne udførelsesform for opfindelsen kan ændres på forskellige måder. F.eks. kan konstruktionsdelene di-

Claims (7)

1. Lagdelt beholder til indsætning i autoklaven i et tobaksbehandlingsapparat til imprægnering af tobak ved hjælp af en 10 flygtig organisk forbindelse og til fordampning af denne forbindelse i tobakken ved hjælp af en varm luftart for at forøge tobakkens fyldkapacitet, hvilken lagdelte beholder mindst har to kurve til at optage hver en del af den totale tobaksmængde, der skal behandles, kendetegnet ved, at hver kurv 15 (17, 19) har en fast bundplade (26, 26') med en deri formet åbning (32), en denne faste bundplade (26, 26') omgivende sidevæg (28, 28') og en oven for denne faste bundplade (26, 26') inden for sidevæggen (28, 28') placeret perforeret plade (34, 34'), hvor der mellem denne perforerede plade (34, 34') og den 20 faste bundplade (26, 26') er dannet et strømningsrum (37), og hvor en ledning (38, 38') i hver kurv (17, 19) står i forbindelse med dette strømningsrum (37) og åbningen (32) i den faste bundplade (26, 26') tilligemed den næste kurvs (19) strømningsrum (37), og at der på den nederste kurv findes en tæt-25 ning (24), der samvirker med autoklavens (10) inderside.

2. Beholder ifølge krav 1 kendetegnet ved, at den øvre kurvs (19) ledning (38') er lukket med en tætningsplade (64). 30

3. Beholder ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at ledningen (38, 38') af den henholdsvis en pågældende nedre kurv (17, 19) berører den faste bund (26*) af den derover værende kurv (19) og omgiver dennes åbning (32). 3 5

4. Beholder ifølge et af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at den øvre kurv henholdsvis hver af de øvre kurve (19) ved hjælp af fødder (32) støtter sig på den (pågældende) DK 153043B dér under værende kurv (17, 19), og at kurvene (17, 19) ved hjælp af disse fødder (52) er rettet ind efter hinanden.

5. Beholder ifølge et af kravene 1 til 4, kendeteg- _ net ved, at kurvenes (17, 19) faste bundplade (26, 26') er 9 formet som en kegleflade, der åbner sig i retning mod den perforerede plade (34, 34')·

6. Beholder ifølge et af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at ledningen (38, 38') af hver kurv (17, 19) er ført gennem dennes perforerede plade (34, 34').

7. Beholder ifølge et af kravene 3 til 6, kendeteg net ved, at ledningen (38, 38') ligger tætnende an imod en forstærkningsring (30'), der er indsat i den dér over værende 15 kurvs (19) faste bundplade (26*) og omgiver åbningen (32) i denne. 20 25 30 35