FI85939C - Anordning foer expandering av finfoerdelat tobaksmaterial. - Google Patents

Description

85939 5

Laite hienonnetun tupakkamateriaalin paisuttamista varten Anordning för expandering av finfördelat tobaksmaterial

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite hienonnetun tupakkamateriaalin paisuttamista varten, joka laite sisältää syöttölaitteen tupakka-materiaalin syöttämiseksi paisutuskammioon ja suuttimen höyrystä ja 10 ilmasta koostuvan kuuman kaasun syöttämiseksi tupakkamateriaalin kiihdyttämistä varten paisutuskammioon painehäviön alaisena vähintään nopeuteen 50 m/s, tupakkamateriaalin käsittelyajan paisutuskammiossa ollessa lyhyempi kuin 1/10 s ja hidastusputken, jolla on hajaantuva poikkileikkaus ja joka on yhdistetty paisutuskammioon nähden alavir-15 taan tupakkamateriaalin vastaanottamista varten.

Tällöin tarkoittaa käsite "hienonnettu tupakkamateriaali" erityisesti leikattua ruode- ja/tai lehtimateriaalia sekä talteenotettua tupakkaa. Patenttijulkaisun DE-PS 3 147 846 perusteella tunnetaan paisu-20 tusmenetelmä, jonka yhteydessä kosteassa tilassa oleva tupakkamateriaali asetetaan voimakkaan lämpötilanousun alaiseksi erittäin lyhyen ajanjakson aikana painereaktion avulla. Tällöin tupakan ainesosien sisältämän nesteen, so. veden iskumainen höyrystyminen johtaa tupak-*...* kamateriaalin täyttävyyden 30-100 % paranemiseen ilman tupakan ai- ’ ' : 25 nesosien merkittävämpää häiriintymistä. Tupakan ainesosien välittö- . : * : mästi paisuttamisen jälkeen saavutettu rakenne jää pysyväksi voimak- ·;··· kaasta paisumisesta ja täyttävyyden parantumisesta huolimatta myös tupakkamateriaalin lisäkäsittelyn yhteydessä.

30 Tämänkaltainen laite hienonnetun tupakkamateriaalin paisuttamiseksi on . . esitetty patenttijulkaisun DE-PS 3 147 846 kuviossa 5, ja se käsittää * annosturummulla varustetun sulkulaitteen tupakkamateriaalin syöttämi- • · · ‘ seksi paisutuskammioon, paisutuskammion yhdessä seinämässä olevan :*·.· suutinkammion kuumakaasun syöttämistä varten tupakkamateriaalin kiih- 35 dyttämiseksi painehäviön alaisena vähintään nopeuteen 50 m/s tupakka- .* . materiaalin alle noin 10 s kestävän käsittelyn aikana paisutuskammios sa sekä paisutuskammioon jälkikytketyn hidastusputken.

2 85939 Tällöin annostusrummulla varustetun sulkulaitteen kautta palautusjärjestelmään tuleva tupakkamateriaali kohtaa pääasiassa pystysuorasti suutinaukosta tulevan vapaasti suihkuavan höyryn, jolloin tupakkama-teriaalin nopeus kiihtyy sen samanaikaisesti paisuessa, minkä jälkeen 5 tupakkamateriaali johdetaan pois pääasiassa vaakasuorasti kuivatus-laitteeseen. Tupakkamateriaalin tullessa paisutuskammioon tiivistyy höyry iskumaisesti tupakan ainesosiin nostaen sekuntien murto-osien aikana kosteuden ja lämpötilan lähelle lauhdutuslämpötilaa, joka vastaa paisutuskammiossa vallitsevaa painetta. Tämän jälkeen tupakan 10 ainesosat imetään vapaan höyrysuihkun alipainevyöhykkeelle. Höyrysuih-kun korkea lämmön- ja aineenvaihto sekä vähäinen paine johtavat tupakan sisältämien vesiainesosien "leimahdushöyrystymiseen" paisuttaen siten tupakan ainesosia.

15 Kuivatusta varten puhalletaan syntynyt höyryn ja tupakkamateriaalin seos suoraan ilmavirtakuivaimeen.

Käytännössä tällaisessa paisutuslaitteessa esiintyy kuitenkin erilaisia haittoja. Erityisesti ei tupakkamateriaalin paisutusastetta eikä 20 lopulta sen täyttävyyttä voida säätää eikä muutella.

Lisäksi annosturummulla varustetusta sulkulaitteesta paisutuskammioon .. ' vapaasti putoavan tupakkamateriaalin siirron yhteydessä eivät tupakan ; kaikki ainesosat tule välittömään kosketukseen kuumakaasun kanssa, 25 jolloin seurauksena on verrattain epähomogeeninen paisuminen käsiteltävien tupakka-ainesosien kokonaistilavuuden kannalta katsottuna.

Edelleen voivat tupakan ainesosat kerrostua annostusrummussa ja paisutuskammiossa olevan kosteuden johdosta, mikä voi aiheuttaa laitteen 30 tukkeutumisen.

„* , Ja lopuksi tämä tunnettu paisutuslaite kuluttaa paljon kuumakaasua, * joka yleensä on vesihöyryn muodossa, niin että on etsittävä keinoja -··* tähän liittyvien kustannusten alentamiseksi.

-‘-.I 35 —: Tekniikan tason osalta viitataan myös US-patenttijulkaisuun 4 513 758, jossa on esitetty menetelmä ja laite tupakan tilavuuden kasvattamisek- # t.

3 85939 si, ja US-patenttijulkaisuun 4 625 736, jossa on esitetty menetelmä ja laite tupakan paisuttamiseksi vedellä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten aikaansaada kuvatunlai-5 nen paisutuslaite, jonka yhteydessä ei esiinny edellä mainittuja haittoja. Keksinnön tarkoituksena on erityisesti aikaansaada paisutuslaite, jonka yhteydessä paisutusastetta ja siten täyitävyyttä voidaan vaivattomasti säätää laajoissa rajoissa, äärimmäisessä tapauksessa jopa välillä 0-100 %, vähentäen samalla myös vesihöyryn kulutusta ja 10 saaden aikaan tupakan kaikkien ainesosien sangen homogeeninen paisuminen. Lisäksi olisi vältettävä paisutuslaitteen likaantumista.

Tämä tarkoitus saavutetaan sellaisella laitteella hienonnetun tupakka-materiaalin paisuttamista varten, jolle on pääasiallisesti tunnus-15 omaista se, että laite käsittää tupakkamateriaalin kauhapyöräsyöttö-laitteen ja paisutuskammion yhdistettynä kauhapyöräsyöttölaitteeseen, että mainitussa paisutuskammiossa on kaksi päätyseinää, jakokammio sijoitettuna toisen päätyseinän ulkopinnalle, vähintään yksi suutin-reikä toisen päätyseinistä läpi, joka suutinreikä toimii juoksevan 20 aineen vientikanavana mainitun jakokammion ja paisutuskammion alemman osan välillä, että mainittu kauhapyöräsyöttölaite toimittaa mainittua tupakkamateriaalia likimain kohtisuoraan suutinreikään nähden t t » : mainitun paisutuskammion sisäpuolisesti, että kyllästetyn höyryn lähde ”·*: ja ilman lähde on yhdistetty juoksevan aineen yhteillä mainittuun 25 jakokammioon syötetyn höyryn ja ilman seoksen säätämiseksi ja että kiihdytysputkessa on suppeneva poikkileikkaus yhdistettynä paisutus-kammion toisen päätyseinän ja hidastusputken välille. Tarkoituksen-I mukaisia sovellutusmuotoja selostetaan alivaatimusten tunnusmerkini- * * sissä osissa.

30 * " Keksinnön avulla saavutettavat edut perustuvat seuraavaan toiminta- * tapaan: Paisutuskammio on muodostettu samana kokonaisuutena annostus- : ja syöttölaitteen kanssa, jolloin tähän paisutuskammioon voidaan syöt- ____; tää tarkalleen määrätty tupakkamateriaalimäärä.

35

Annostus- ja syöttölaitteena voi toimia annostusrummulla varustettu sulkulaite, erityisesti läpipuhallettava annostusrummulla varustettu * 85939 sulkulaite, annostuskierukka jne.

Tämä laajennuskammio voidaan tiivistää sangen hyvin, niin että tähän kammioon syötetty kaasu on käytettävissä tupakkamateriaalin paisut-5 tamista ja pneumaattista siirtoa varten.

Annostus- ja syöttölaitteen päätyseinässä on vähintään yksi, sopivim-min kolme suutinaukkoa, jotka on asetettu siten, että paisutuskammi-oon syötettyjen tupakka-ainesosien on kuljettava pakosta näiden suu-10 tinaukkojen läpi. Näistä suutinaukoista tulee säädettävä vesihöyryn ja ilman seos suunnilleen suorassa kulmassa tupakkamateriaalin annostus-ja syöttölaitteen suhteen suurella nopeudella paisutuskammioon hajottaen paisutuskammioon syötetyt tupakkasaumat yksittäisiin kuituihin, jolloin käytetään pneumaattisen terän kaltaista toimintaperiaatetta.

15

Kun tupakkasaumat (tupakkalumput) hajotetaan yksittäisiksi kuiduiksi, tulee jokainen yksittäinen kuitu voimakkaaseen kosketukseen vesihöyryn ja ilman seoksen kanssa. Lisäksi voidaan käyttää olennaisesti kapeampia virtauspoikkileikkauksia, so. samojen virtausnopeuksien 20 yhteydessä tarvitaan olennaisesti vähemmän kuumakaasua.

;·; Suutinaukkojen yhteydessä on huolehdittava siitä, että Coanda-vaiku- tus vältetään. Vapaa höyrysuihku puhdistaa höyrysuihkupuhdistimen tavoin annostus- ja syöttölaitteen liikkuvat osat. Edelleen pidetään 25 paisutuskammion pohja vapaana tupakkakerrostumista tupakkamateriaalin ti eräänlaisen pyyhintäliikkeen ansiosta.

• · Tämän seoksen sisältämän vesihöyryn ja ilman välistä suhdetta voidaan ____: säätää rakenteellisesti yksinkertaisella tavalla, esimerkiksi vastaa- ···. 30 vien venttiilien avulla, niin että saavutetaan tupakkamateriaalin haluttu paisumisaste ja siten myös haluttu täyttävyys.

Koska staattisista syistä johtuen eivät tupakan kaikki ainesosat tule : voimakkaaseen kosketukseen suutinaukosta virtaavan vapaan höyrysuih- --· 35 kun kanssa, on paisutuskammioon jälkikytketty poikkileikkaukseltaan suppeneva kiihdytysputki. Tällöin kaikki tupakka*ainesosat joutuvat suurella lämmön- ja aineenvaihdolla varustetun kiihdytyksen alaisiksi i.

5 85939 paineen samalla jatkuvasti vähetessä, minkä seurauksena on taas tupakan sisältämien vesiainesosien leimahdushöyrystyminen.

Kiihdytysputkeen liittyy mahdollisesti poikkileikkaukseltaan vakio-5 suuruisen putkikytkennän välityksellä poikkileikkauksen jaksottaisen laajennuksen kautta hidastusputki.

Poikkileikkauksen jaksottainen laajennus estää kiinteän poikkileikkaus laajennuksen vastakohtana edelleen paineen talteenoton (paineen 10 nousun) kiihdytysputken jälkeen.

Kiihdytysputken jälkeisen paineenlisäyksen seurauksena olisi, että saavutettu paisutustulos olisi osittain suoritettava palautuvasti uudelleen.

15

Vesihöyryn ja tupakka-ainesosien tehokkaan sekoittamisen eli vastaavasti pneumaattisen terän toimintaperiaatteen käytön ansiosta voidaan vesihöyryn kulutusta olennaisesti vähentää tunnettuihin paisutuslait-teisiin verrattuna.

20 ... Paisutuslaitteessa, joka toimii vesihöyryn ja ilman seoksella, voi- • · • e ''· daan paisutusastetta säätää nollasta maksimiarvoon asti. Paisutusaste • · · : · on olennaisesti riippuvainen yhtäältä lauhdutuksen avulla kuumennet- » · · : tujen tupakka-ainesosien lämpötila- ja energiahäviöistä ja toisaalta 25 suutinaukosta tulevan vapaan höyrysuihkun vähäistä painetta vastaa- • · * vasta höyrystymislämpötilasta. Kyllästettyä vesihöyryn ja ilman seos- : ; : ta käytettäessä tulevat tupakka-ainesosat kuumennetuiksi lauhdutuksen avulla enintään käytetyn seoksen kastepistelämpötilaan. Tämä kaste-—: pistelämpötila, joka vastaa suunnilleen tupakka-ainesosien lämpöti- 30 laa, riippuu vesihöyryn ja ilman muodostaman seoksen pitoisuudesta sekä paisutuskammiossa vallitsevasta paineesta.

Leimahdushöyrystymisen kautta tapahtuva paisuminen alkaa silloin, kun : tupakan lämpötila ylittää vapaan höyrysuihkun höyrystymislämpötilan .···. 35 paisumisen lisääntyessä lämpötila-eron kasvaessa.

·· ·

Yksinkertaisin tapa vesihöyryn ja ilman seoksen valmistamiseksi kä- 6 85939 sittää paineilman sekoittamisen suurpainehöyryjohdossa ennen paisutus-kammiota. Koska paineilman valmistus on suhteellisen kallista, olisi tätä ratkaisua tarjottava vain teknisten oppilaitosten tai tutkimuslaitosten käyttöön.

5

Hinnaltaan edullisempi ratkaisu asettaa käyttöön puhaltimen ilman-syöttöä varten. Tällöin vaaditaan painehäviön vähentämistä paisutus-kamioon tapahtuvan suutinsyötön yhteydessä. Tämä suoritetaan tekemällä lisää suutinreikiä paisutuskammion päätyseinään.

10

Maksimaalisen paisumisen saavuttamiseksi, jonka yhteydessä tarvitaan suuria virtausnopeuksia ja puhdasta höyryilmakehää, nämä lisäsuutti-met suljetaan.

15 Erään ratkaisun ilman lisäenergiakustannuksia tarjoaa höyrysuihku-pumpun käyttö. Myös tällöin on painehäviötä vähennettävä muuttuvien poikkileikkauksien avulla paisutuskammioon tapahtuvan suutinsyötön yhteydessä. Paisutuskammioon syötetyn vesihöyryn ja ilman välistä suhdetta voidaan vaihdella sekunttialueella, niin että paisumisasteen 20 ja siten myös täyttävyyden säätö tulee mahdolliseksi, jolloin täyt-tävyys mitataan esimerkiksi paisutuslaitteen taakse jälkikytketyssä kuivaimessa ja annetun nimellisarvon suhteen tapahtuvan poikkeaman perusteella säädetään kuumakaasun sisältämän vesihöyryn ja ilman väli-: nen suhde vastaavalla tavalla.

25 ... t Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa sovellutus- esimerkkien avulla oheisiin kaavamaisiin piirustuksiin viitaten, jois- sa: 30 Kuvio 1 esittää paisutuslaitetta varustettuna läpipuhallettavan an-nostusrummun käsittävällä sulkulaitteella sekä tangentiaalierottimen ' sisältävällä jälkikytketylla ilmavirtakuivaimella; • · ·

Kuvio 2 esittää suurennetussa mittakaavassa suutinaukosta virtaavaa 35 vapaata höyrysuihkua; *

Kuvio 3 esittää poikkileikkausta paisutuskammion eteen kytketystä I: 7 85939 jakokammiosta varustettuna virtauslaitteen eräällä sovellutusmuodolla;

Kuvio 4 esittää lisäpoikkileikkausta jakokammiosta erään toisen vir-tauslaitesovellutuksen yhteydessä; ja 5

Kuvio 5 esittää lohkokaaviota paisutusasteen ja siten myös täyttävyy-den säädöstä.

Kuviossa 1 näkyvän yleisesti viitenumerolla 10 merkityn paisutuslait-10 teen yhteydessä putoaa kuviossa näkymätön hienonnettu, erityisesti leikattu tupakkamateriaali ja yleensä leikattu ruode- ja lehtimateri-aali, mutta myös talteenotettu tupakkamateriaali, tärykourusta 12 täyttöaukon 14 kautta alas annostusrummulla varustettuun sulkulaitteeseen 16, joka on varustettu kahdella vastakkaisella yhdensuuntai-15 sella levymäisellä pääteseinällä 16a,16b, joiden väliin on asetettu annostusrummun kiertoakseli 16d. Tähän akseliin on kiinnitetty useita siipiä 16c, jolloin alas putoava hienonnettu tupakkamateriaali tulee vangituksi kahden vierekkäisen siiven 16c väliin ja seuraa mukana siipiä kierrettäessä annostusrummun akselin ympäri.

20

Lukuunottamatta täyttöaukon 14 vieressä olevaa aluetta on annostus-rumpu kuviossa yksityiskohtaisesti esittämättömän lieriömäisen kammi-on ympäröimä, tämän kammion sisäseinän tukeutuessa siiven 16c ulko-• · : päitä vasten, jolloin kaasuhäviöiltä vältytään.

I*·*; 25 Tämän annostusrummulla varustetun sulkulaitteen 16 kanssa on tehty samana kappaleena "liikkuva" paisutuskammio, joka on kulloinkin mo-lempien alimpien siipien 16c välityksellä yhteydessä kammion seinän - - osan kanssa, joka on näiden molempien siipien välissä.

30 Kuvion 1 mukaisen oikeanpuoleisen päätyseinän 16a siinä osassa, johon paisutuskammio on asetettu, on esitetyssä sovellutusmuodossa kolme * suutinaukkoa 18. Tässä sovellutusmuodossa on suutinaukoilla 18 ympy- | rän muotoinen poikkileikkaus ja ne voidaan muodostaa esimerkiksi lie- ____; riömäisten porattujen reikien avulla.

Vaihtoehtoisena ratkaisuna on myös mahdollista käyttää rakomaisia suutinaukkoja. Olennaista on vain se, että suutinaukot 18 on asetettu 35 8 85939 lähelle paisutuskammion pohjaa Coanda-vaikutuksen välttämiseksi.

Oikeanpuoleiseen päätyseinään 16a liittyy jakokammio 20, joka on suu-tinaukkojen 18 välityksellä yhteydessä paisutuskammioon. Jakokammioon 5 20 johdetaan noin 3 barin paineessa oleva vesihöyryn ja ilman seos kuvion 1 esittämällä tavalla.

Tämän vesihöyryn ja ilman seoksen valmistamiseksi syötetään paineilmaa paineilmalähteestä 22 ja kyllästettyä vesihöyryä vastaavasta läh-10 teestä 24 virtausmittareilla 27 ja säätöventtiileillä 26 varustettujen johtojen 23,25 kautta ja sekoitetaan keskenään ennen jakokam-miota 20 olevassa suurpainehöyryjohdossa 28.

Paisutuskammion poistoaukkoon, joka sijaitsee sulkulaitteen 16 vasem-15 manpuolisessa päätyseinässä, on liitetty kiihdytysputki 30, jonka poikkileikkaus on syöttösuunnassa suppeneva ja joka muuttuu poikkileikkaukseltaan vakiosuuruiseksi lisäputkeksi 32. Putkeen 32 on jäl-kikytketty poikkileikkaukseltaan pyöreä porrasmainen laajennusosa, joka sen jälkeen muuttuu poikkileikkaukseltaan suorakulmaiseksi, eri-20 tyisesti neliömäiseksi hidastusputkeksi 34. Hidastusputkeen 34 liittyy taivutettu putki 36, jonka kautta tupakkamateriaali syötetään ilmavirtauskuivaimeen 38.

·" : Kuivain 38 ottaa vastaan johdon 40 välityksellä ilmaa lähteestä 42, 25 jonka toimintaa kiihdytetään puhaltimen 44 avulla ja jota kuumenne-....: taan lämmityslaitetta 46 käyttäen.

. I Kuivaimesta 38 lähtevä tupakkamateriaalin ja ilman seos jaetaan tan- gentiaalierottimessa 48 yhtäältä vastaavaan poistojohtoon 50 syötet-30 tävään tupakkamateriaaliin ja toisaalta ilmaan, joka syötetään johdon 54 ja puhaltimen 56 kautta poistojohtoon 58.

Kun tämän paisutuslaitteen 10 yhteydessä hienonnettu tupakkamateriaa- ____: li tulee annostusrummun siipien 16c mukana siirretyksi alaspäin an- • 35 nostusrumpua ympäröivän lieriömäisen kammion pohjalle, minkä jälkeen '·'· sen ottaa mukaansa vesihöyryn ja ilman seos, joka virtaa 3 barin pai neessa jakokammion 20 ja suutinaukkojen 18 kautta paisutuskammioon 9 85939 kiihdyttäen tupakkamateriaalin nopeutta vähintään arvoon 50 m/s pai-nehäviön alaisena. Tupakkamateriaali tulee eräänlaisen "pyyhkimis-vaikutuksen" avulla karistetuksi kerroksittain kammion pohjalle ja siirretyksi paisutuskammiosta kiihdytysputkeen 30.

5

Suutinaukot 18 on sopivalla tavalla asetettu annostusrummun liikesuuntaan, niin että ensimmäiset siipien 16c välityksellä paisutuskam-mioon tuodut tupakka-ainesosat tulevat heti paineistetuiksi vesihöyryn ja ilman seoksen avulla, jolloin tupakkamateriaalin viipymisaika 10 paisutuskammiossa on lyhyempi kuin noin 1/10 s.

Pitoisuudeltaan säätöventtiilin 26 vastaavan säädön avulla muutettavissa olevan vesihöyryn ja ilman seoksen lämpötilan olisi oltava välillä 50-500 °C.

15

Vapaissa höyrysuihkuissa osittain paisutettu tupakkamateriaali siirretään pneumaattisesti kiihdytysputkeen 30, paisutetaan vielä kerran ja johdetaan putkien 32 ja 34 väliseen porrasmaiseen siirtymävyöhyk-keeseen. Tämä porrasmainen vyöhyke ja siihen liittyvä siirtymisvaihe 20 ympyrän muotoisesta poikkileikkauksesta neliömäiseen poikkileikkaukseen takaa herkkien, nyt jo paisutettujen tupakka-ainesosien sangen huolellisen käsittelyn, kun nämä ainesosat syötetään varovaisesti « · · ‘ ^ taivutetusta putkesta 36 ja kuivatetaan kuivaimessa 38 siihen syöte- • · : tyn lämpimän ilman avulla, minkä jälkeen tällä tavoin muodostettu 25 tupakkamateriaalin ja ilman seos erotetaan molempiin komponentteihin tangentiaalierottimessa 48 ja nämä komponentit syötetään kumpaankin poistojohtoon, nimittäin yhtäältä ilmanpoistojohtoon 58 ja toisaalta . . tupakkamateriaalin poistojohtoon 50.

30 Kuviossa 2 on vapaan höyrysuihkun ulostulo paisutuskammiossa esitetty vielä kerran suurennetussa mittakaavassa.

Suurella nopeudella kammiossa tapahtuva "höyryruiskutus" johtaa yk-sittäisten tupakka-ainesosien erittäin huomattavaan lämmön- ja ai-• 35 neensiirtoon yhdessä nuolen suunnassa tapahtuvan selväpiirteisen siir- *·'·' tymävaikutuksen kanssa.

ίο 8 59 39

Kuten edellä on jo mainittu, on paineilman valmistaminen suhteellisen kallista, niin että tätä ratkaisua olisi tarjottava vain teknisten oppilaitosten tai tutkimuslaitosten käyttöön.

5 Halvempi ratkaisu on esitetty kuviossa 3, nimittäin puhaltimen käyttö ilman sekoittamista varten. Tämän sovellutusmuodon yhteydessä ilma johdetaan lähteestä 60 virtausmittarin 62, puhaltimen 64 ja säätö-venttiilin 66 välityksellä johtoon 68 ja sekoitetaan johdossa 70 vesihöyryn kanssa, joka syötetään lähteestä 72 virtausmittarin 74, höyry-10 kuivaimen 76 ja säätöventtiilin 78 välityksellä johtoon 80. Johto 70 veden ja ilman seoksineen on liitetty jakokammion 20 muhviin 82. Kuvion 3 mukaisesti vasemmanpuolinen jakokammion 20 päätyseinä 16a, joka vastaa annostusrummulla varustetun sulkulaitteen 16 oikeanpuoleista päätyseinää 16a, sisältää kahdenlaiset paisutuskammioon johtavat au-15 kot, alempien suutinaukkojen 18 ollessa varustettuina vakiosuuruisella virtauspoikkileikkauksella ja ylempien aukkojen 18a sisältäessä paisutuskammioon päin suppenevan ympyrän muotoisen virtauspoikkileikkauk-sen.

20 Kun suutinaukot 18 ovat aina avoinna, voidaan suutinaukkoja 18a pitää ·.* tarpeen vaatiessa enemmän tai vähemmän suljettuina. Tätä tarkoitusta . .: varten on jakokammion 20 pituussuunnassa asetettu kulkemaan mäntä 84, jonka vasen pää ulottuu kuvion 3 mukaisesti suutinaukkoon 18a sulkien siten enemmän tai vähemmän tehokkaasti tämän aukon virtauspoikkileik-25 kauksen alan.

Vesihöyryn ja ilman seoksen jakokammiosta 20 paisutuskammioon tapahtuvan syötön yhteydessä esiintyvää painehäviötä voidaan vähentää avaamalla lisäsuutinaukot 18a mäntää 84 oikealle työntämisen avulla. Mak-30 simaalista paisutusta varten, jonka yhteydessä vaaditaan suuria suih-kutusnopeuksia ja puhdasta höyryilmakehää, suljetaan lisäsuutinaukot 18a, so. vesihöyry virtaa nyt erittäin suurella nopeudella suutinauk-kojen 18 kautta paisutuskammioon.

35 Tietenkin voidaan tarpeen vaatiessa käyttää ylimääräisiä suutinaukkoja 18a, jolloin jokainen suutinaukko 18a on tällöin varustettava männällä 84.

li 11 85939

Kuvio 4 esittää lisäenergiakustannuksia aiheuttamatonta toista sovel-lusmuotoa, jonka yhteydessä käytetään höyrysuihkupumppua 88 virtaus-laitteena. Tämä höyrysuihkupumppu 88 on liitetty yhtäältä johdon 70 välityksellä rakenteeltaan kuvion 3 mukaisen jakokammion 20 liitän-5 tämuhviin 82, ja toisaalta johdon 68, venttiilin 66 ja virtausmittarin 62 välityksellä ilmalähteeseen 60. Lisäksi höyrypumppu 88 on liitetty höyrykuivaimeen 76, virtausmittariin 74 ja höyrylähteeseen 72. Molemmat johdot 68,80 on liitetty lisäjohdon 90 välityksellä säätö-venttiiliin 92.

10

Myös tässä vesihöyryn ja ilman seoksen valmistusta varten tarkoitetussa sovellutusmuodossa on painehäviötä alennettava suutinsyötön yhteydessä jakokammiosta 20 paisutuskammioon suutinaukon 18a poikkileikkausta muuttamalla.

15

Lopputuotteena olevan "savukkeen" laadun parantamiseksi on pyrittävä saamaan aikaan tasaisesti paisutettu tupakkamateriaali. Paisuttamiseen vaikuttamalla ja käyttämällä sopivia antureita täyttävyyden mittaamista varten, esimerkiksi patenttijulkaisun DE-OS 3 234 258 perus-20 teella tunnettuja jatkuvia teloja, voidaan säätö vakiosuuruiseen pai-sutukseen saavuttaa.

: * : Vastaavan säätöpiirin käyttö tulee paisutuslaitteen sangen suuren *;·· käyttönopeuden johdosta mielekkääksi tai mahdolliseksi. Tällöin saa- 25 vutetun paisunnan muutos tapahtuu lähes viivästyksettä, jolloin muu-.*.·. tamien sekuntien pituiset aikavakiot liittyvät vain tupakkamateriaa- lin siirtoteihin paisutuskammiosta täyttävyysmittaukseen asti.

Kuvio 5 esittää periaatteessa tällaista paisutussäätöä, jolla ei ole 30 minkäänlaista vaikutusta toisiin prosessiparametreihin, esimerkiksi T *.. kuivaimen säätöön.

.* . Tällöin paisutetun leiketupakan täyttävyys mitataan sopivan anturin avulla, kuten esimerkiksi patenttijulkaisusta DE-OS 3 234 258 käy 35 ilmi. Tämän anturin 94 antama tosiarvo syötetään säätölaitteeseen 96, joka ottaa lisäksi vastaan kahdesta läpivirtausmittarista 98,99 tulevat tosiarvot, läpivirtausmittarin 98 ollessa tarkoitettuna höyrymää- i2 85939 rän mittausta varten ja läpivirtausmittarin 99 ilmamäärän mittausta varten.

Säätölaite muodostaa näiden kolmen tosiarvon pohjalta esimerkiksi 5 ennakolta annettua algoritmia vastaavalla tavalla säätösignaalit molempia toimielimiä, nimittäin kumpaakin, ilmaa tai vastaavasti vesihöyryä varten kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa tarkoitettua, säätöventtiiliä 26 varten.

10 Vastaavalla tavalla voidaan säätöventtiilejä ohjata myös kuvioiden 3 ja 4 esittämissä toisissa sovellutusmuodoissa.

Siten voidaan tosiarvot huomioonottaen kuviossa 1 näkyvällä rakenteella varustetun kaavaamaisesti esitetyn paisutuslaitteen paisutuk-15 sen täyttävyyttä asettaa ja säätää.

Vaihtoehtoisena ratkaisuna esitetyille sovellutusmuodoille ei paisutettua tupakkamateriaalin ja kuumakaasun seosta tarvitse johtaa suoraan ilmavirtauskuivaimeen, vaan nämä komponentit voidaan myös erot-20 taa toisistaan sopivissa erottimissa ja paisutettu tupakkamateriaali ..." voidaan johtuu esimerkiksi rumpu-, nauha- tai nestealustakuivaimeen.

Lisäksi on vielä korostettava keksinnön mukaista erikoisuutta muihin —: paisutusmenetelmiin verrattuna, niin että säädetystä paisutusasteesta 25 riippumatta voidaan todeta vain sangen vähäinen tupakkamateriaalin häviö. Tämä johtaa paisutuksen aikana esiintyvästä tupakan alhaisesta lämpötilasta ja erittäin lyhyestä käsittelyajasta.

i:

Claims (12)

1. Laite hienonnetun tupakkamateriaalin paisuttamista varten, joka laite sisältää syöttölaitteen (12,14,16) tupakkamateriaalin syöttämi- 5 seksi paisutuskammioon ja suuttimen (18) höyrystä ja ilmasta koostuvan kuuman kaasun syöttämiseksi tupakkamateriaalin kiihdyttämistä varten paisutuskammioon painehäviön alaisena vähintään nopeuteen 50 m/s, tupakkamateriaalin käsittelyajan paisutuskammiossa ollessa lyhyempi kuin 1/10 s ja hidastusputken (34), jolla on hajaantuva poikkileikkaus 10 ja joka on yhdistetty paisutuskammioon nähden alavirtaan tupakkamateriaalin vastaanottamista varten, tunne ttu siitä, että laite käsittää tupakkamateriaalin kauhapyöräsyöttölaitteen (16) ja paisutus-kammion yhdistettynä kauhapyöräsyöttölaitteeseen, että mainitussa paisutuskammiossa on kaksi päätyseinää (16a,16b), jakokammio (20) 15 sijoitettuna toisen päätyseinän (16a) ulkopinnalle, vähintään yksi suutinreikä (18) toisen (16a) päätyseinistä (16a,16b) läpi, joka suu-tinreikä (18) toimii juoksevan aineen vientikanavana mainitun jakokam-mion (20) ja paisutuskammion alemman osan välillä, että mainittu kau-hapyöräsyöttölaite (16) toimittaa mainittua tupakkamateriaalia liki-20 main kohtisuoraan suutinreikään (18) nähden mainitun paisutuskammion sisäpuolisesti, että kyllästetyn höyryn lähde (24) ja ilman lähde (22) on yhdistetty juoksevan aineen yhteillä (23,25) mainittuun jakokammi-: oon (20) syötetyn höyryn ja ilman seoksen säätämiseksi ja että kiihdy- tysputkessa (30) on suppeneva poikkileikkaus yhdistettynä paisutuskam-25 mion toisen päätyseinän (16b) ja hidastusputken (34) välille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 1. kauhapyöräsyöttölaite (16) on läpipuhallettava, pyörivä siipisyöttö- • · laite. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että - paisutuskammion mainitun toisen seinän (16a) läpi on sijoitettu aina- .·. kin kolme suutinreikää (18). . 35

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että *.·.· suutinreiät (18) käsittävät poraukset, jotka on muodostettu aikaan· saamaan mainitun ilman ja höyryn seoksen suihkuvirtaukset, jotka ovat i4 85939 likipitäen yhdensuuntaiset toistensa kanssa ja likipitäen kohtisuorassa paisutuskammion mainitun toisen seinän (16a) sisäpintaan nähden.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 5 paisutuskammion mainitun toisen seinän (16a) läpi on varustettu rako- mainen suutinreikä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiihdytysputki (30) on yhdistetty mainittuun hidastusputkeen (34) 10 putkella (32), jolla on vakio poikkileikkaus.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että poikkileikkaukseltaan vakion suuruisen putken (32) ja hidastusputken (34) väliin on asetettu porrasmainen siirtymävaihe.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että hidastusputki (34) siirtyy ympyränmuotoisesta poikkileikkauksesta neliömäiseen poikkileikkaukseen.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että paisutuskammion toinen päätyseinä sisältää useita suutinaukkoja (18), joiden poikkileikkaus on vakio ja suutinaukoilla (18a) on kartiomai-- sesti suppeneva poikkileikkaus, jotka voidaan sulkea siirrettävän : männän (84) avulla. :·.·. 25 ____:

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, . että laite edelleen sisältää puhaltimen (64), joka on yhdistetty mai- . . nittuun yhteeseen (70), joka yhdistää ilmalähteen (60) jakokammioon (20) ja toimii höyryn ja ilman seoksen kuljetuslaitteena. 30

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, " että laite edelleen käsittää höyrysuihkupumpun (88), joka on yhdis- .“· tetty mainittuun yhteeseen (70), joka yhdistää kyllästetyn höyrynläh- teen (72) jakokammioon (20) ja toimii höyryn ja ilman seoksen kulje-35 tuslaitteena.

: 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, I; i5 85939 että laite edelleen käsittää anturin (94) tupakkamateriaalin, joka on paisunut paisutuskmmiossa, täyttövoiman ilmaisemiseksi, virtausmittarit (98,99) mainituissa yhteissä höyryä ja ilmaa varten ja ohjaus-piirin, joka sisältää ohjauselimet, jotka vastaanottavat anturilta 5 (94) tulosignaaleja ja virtausmittareilta (98,99) tulosignaaleja ja lähettävät signaaleja venttiilien ja ilman ja höyryn ohjauslaitteen säätämiseksi ennalta määritetyn algoritmin mukaan. • » ie 85939