HU217659B - Eljárás és berendezés dohány adagonkénti előkészítésére és lazítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás és berendezés dohány adagonkéntielőkészítésére és lazítására. A javasolt berendezés dohány kezeléséreszolgáló dohányadagképző szerkezettel (10) van kialakítva, és lényege,hogy a dohányadag- képző szerkezet (10) több, lényegében függőlegesfallal, közöttük függőleges bemeneti fallal (13), és tőle vízszintesenirányban eltoltan elrendezett csatlakozó függőleges fallal (15) vanellátva, a függőleges bemeneti falhoz (13) a csatlakozó függőlegesfalra (15) merőleges bevezetési iránnyal a dohány kezelendő adagjánaka do- hányadagképző szerkezetbe (10) való bevezetésére szolgálópneumatikus működtetésű dohánybevezető tag (11) van csatlakoztatva, adohánybevezető taghoz (11) a dohányt annak a csatlakozó függőlegesfalnál (15) való felhalmozásához szükséges ütemben továbbító szállítóelem van rendelve, a dohányadagképző szerkezetben (10) változtathatóhelyzetű, a dohánybevezető taggal (11) pneumatikus úton továbbítottdohány felfelé irányuló mozgását határoló beállítható háló (17) vankialakítva, a beállítható háló (17) legalább két vízszintes helyzetközött megvezethető módon és ezzel az dohányadagképző szerkezet (10)feldolgozáshoz használható térfogatát szükség szerint meghatározómódon van elrendezve, továbbá az alakítókamrához (10) a csatlakozófüggőleges falnál (15) vízszintes irányban felhalmozódó dohány egyelőre meghatározott mennyiségét jelző helyzetérzékelő elem (22) vanrendelve. A találmány szerinti eljárás végrehajtása során dohány egyelőre meghatározott nagyságú adagjából egyedi dohányadagot (43)alakítanak ki. Lényege, hogy a dohányadag nedvességtartalmátelőzetesen szükség szerint legalább mintegy 12 tömeg% szintetmeghaladó értékre állítják be, a szükség szerint nedvesített egyedidohányadagot (43) gőzzel (70) hozzák kapcsolatba, ezzel ahőmérsékletét jelentős mértékben megemelik, a gőzzel (70) kezeltegyedi dohányadagot (43) impregnálózónába juttatnak, és azimpregnálózónában levő egyedi dohányadagot (43) lazítószerrel hozzákkapcsolatba. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés dohány adagonkénti előkészítésére és lazítására. A javasolt berendezés dohány kezelésére szolgáló dohányadagképző szerkezettel van kialakítva, míg a találmány szerinti eljárásban dohány egy előre meghatározott nagyságú adagjából egyedi dohányadagot alakítunk ki, és azt vetjük alá a szükséges kezeléseknek.

Az elmúlt két évtizedben a dohány lazítására szolgáló eljárások a cigarettagyártás alapvető fontosságú lépéseivé váltak. A dohány expandáltatása arra szolgál, hogy a dohány térbeli kiterjedését és térfogatát a fermentációs folyamatot és a raktározást követő változások kiegyenlítésével lényegében az eredeti értékekre lehessen visszaállítani. A dohány expandáltatása a fermentált dohány térfogategységre eső tömegének (sűrűségének) növelésére is szolgál, ezzel a dohánylevelek kiindulási térfogatát meghaladó értékek állíthatók be, aminek eredményeként a cigarettagyártás számos végtermékének kátrány- és nikotintartalma csökkenthető. Különösen a kis kátránytartalmú és a kátránytól majdnem teljes mértékben mentes cigarettafajták előállításánál jut az expandáltatás fontos szerephez.

A dohány lazítására szolgáló, az említett alapelveket követő folyamatok egyik korábban ismertté vált változatánál a dohányt impregnálószerrel hozzák érintkezésbe, ezt követően a dohányt magát gyors melegítéssel hevítik, ezzel az impregnálószert elpárologtatják, és a dohányt tömegében expandál tátják. Ilyen jellegű eljárásokat ismertet az US-A 3,524,451 (bejelentője Fredrickson és társai), az US-A 3,524,452 (bejelentője Moser és társai) számú szabadalmi leírás. Az US-A 3,683,937 (bejelentője Fredrickson és társai) számú szabadalmi leírás szerint a dohány lazítására egy másik lehetőség a dohány melegítését követően, vagy az őt befogadó térben uralkodó nyomás hirtelen csökkentése után végzett impregnálás, aminek közege gőz halmazállapotú.

A dohány lazítására szolgáló eljárásokban, egyebek között az US-A 4,235,250 (bejelentője Utsch), az US-A 4,258,729 (bejelentője Burde és társai), valamint az US-A 4,336,814 (bejelentője Sykes és társai) számú szabadalmi leírásokban ismertetett módon széndioxid is hasznosítható. Az említett dokumentumokban bemutatott és a hozzájuk hasonló eljárásoknál a dohány impregnálására szén-dioxidot használnak, amit gáz vagy folyadék halmazállapotban adagolnak a dohányhoz, majd az így impregnált dohányt gyors melegítésnek vetik alá, amivel expandálását biztosítják. A széndioxidot hasznosító expandálási eljárások során azonban nagy energiasűrűségű folyamattal kell a szükséges hőmennyiséget az impregnált dohányhoz juttatni, hogy az expandálás elegendően nagy üteme és stabil jellege elérhető legyen. Az intenzív hőkezelés hatására azonban a dohány ízhatása megváltozhat, adott esetben ettől függetlenül nagy mennyiségben dohányszemcsék keletkeznek. A folyékony szénhidrogénnel végzett eljárásoknál igen hátrányos, hogy az impregnált dohányban számos esetben tömör dohány tömbök jöhetnek létre, amelyek szárazjeget tartalmaznak, és ezeket a tömböket a hőkezelés előtt fel kell aprítani. A szárazjég eltávolításának művelete a dohányra káros, és egyúttal az expandálási folyamat bonyolultságát és költségeit növeli.

Az US-A 4,531,529 (bejelentője, White és Conrad) számú szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amellyel a dohány térkitöltő kapacitása növelhető. A leírás szerint a dohány impregnálásához alacsony forráspontú, igen illékony lazítószert alkalmaznak, például normál állapotban gáz halmazállapotú halogénezett szénhidrogéneket vagy helyettesítetlen szénhidrogéneket, amikor is az eljárás végrehajtása során a lazítószer kritikus hőmérsékletéhez és nyomásához közeli vagy azokat meghaladó feltételeket állítanak be. A nyomást gyorsan csökkentik, és így a kezelt dohány expandálása bekövetkezik, nincs szükség az expandálást az előzőekben bemutatott eljárások szerint előidéző melegítésre vagy a dohánynak az expandált állapotban történő fixálására. Ezt az eljárást általában 360 kN-t (36 kg/cm²) meghaladó nyomáson hajtják végre, az irodalom felső határra utalást nem tartalmaz. Ha a nyomásokat 1,42 MN alatti értéken tartjuk, akkor általában a dohány megfelelő minőségű expandálása figyelhető meg, és eközben a dohány különösen nagyobb mértékű széttöredezése, felaprózódása nem következik be. A normál állapotban gáz halmazállapotot felvevő helyettesítetlen szénhidrogének, például a metán, etán és a propán az impregnálószerek előnyös változatait jelentik, és ezek alkalmazása széles körben elterjedt.

Az US-A 4,554,932 (bejelentője Conrad és White) számú szabadalmi leírásban olyan nagynyomású folyadék közegű kezelőberendezést mutatnak be, amely csőszerű héj szerkezetbe beépített orsós elrendezést tartalmaz. Az orsós elrendezéshez viszonylag kis átmérőjű, olyan hengeres test tartozik, amely az orsó két vége között húzódik, és a két végénél az orsó átmérője nagyobb, mint a közöttük levő tartományban, de a héj átmérőjének nagyságát nem éri el. Az orsós elrendezést a héjon belül úgy szerelik fel, hogy az a héjon kívüli betáplálóhelyzettől kiindulva a héjon belüli kezelési helyzeten keresztül az ugyancsak a héjon kívül kijelölt kiürítőhelyzetig és vissza mozoghasson. Amikor az orsó a héjon belül van, a hengeres végeken az orsó testéhez csatlakozó, gyűrű alakú vályúkban megvezetett tömítőgyűrűk radiális erőhatásnak vannak kitéve, és így a héj belső terét lezárják. Ezzel a héjon belül tömített, gyűrű alakú nyomáskamra alakul ki, mégpedig az orsó kisebb átmérőjű testét körbevevő és az orsó két végéig terjedő zónában. A héjon keresztül egy vagy több nyílás teremt kapcsolatot az orsó végeibe radiális irányba benyúló vezeték alakú üregekkel, és ennek megfelelően az axiálisan mozgó test mellett a belső térbe a feldolgozáshoz szükséges folyadékok betáplálhatók vagy onnan elvezethetők, ezzel az orsó teste melletti gyűrűs térben levő dohány kezelése megvalósítható. Ha az itt ismertetett készüléket nagynyomású impregnálásra hasznosítják, és ehhez erre alkalmas expandálószert alkalmaznak, akkor a dohány nagy sebességgel dolgozható fel, a berakás és kirakás nagy sebességgel végezhető el, a zárási és nyitási problémák, amelyek a hagyományos nyomás alatt működő tömítő és záró mechanizmusokkal

HU 217 659 Β kapcsolódnak, elkerülhetők, például nem kell az ismert felépítésű nyomástartó edények fedeleinél, közöttük az autoklávok záróelemeinél fellépő csuklóponti problémákkal számolni. Az orsós és héjas nyomástartó edény alkalmazása ezért időtakarékos eljárásokat engedélyez, a dohány expandáltatásának folyamata az elűzőeknél gazdaságosabban hajtható végre.

A dohány lazítására szolgáló eljárásoknál, ideértve a fentiekben ismertetett változatokat, adagonkénti feldolgozásra kell felkészülni, ha az impregnáláshoz kijelölt térben a légkörit jelentős mértékben meghaladó nyomásra van szükség. Az ilyen adagonkénti feldolgozásra szolgáló eljárásoknál az expandáltatás hatékonyságát és megismételhetőségét azzal biztosítják, hogy a feldolgozás előtt pontosan meghatározott méretű dohányadagokat készítenek elő, mégpedig a nyomástartó kezelőedény belső térfogata és/vagy a feldolgozásra kerülő dohány típusához rendelhető sűrűségi és expandáltatási karakterisztikák alapján. Az adagonkénti feldolgozásra szolgáló eljárás lépéseinek megtervezésében és megvalósításában fontos meggondolásokat jelentenek azok a tényezők, amelyek a dohány feldolgozás előtti előkészítésével kapcsolatosak, ideértve azt a követelményt, hogy a dohány adagjainak létrehozása során az illékony lazítószer eltávozó mennyiségét minimalizálni kell, és ugyancsak korlátozni kell a gáz kiáramlását, amikor az előkészített dohányadagot a nyomástartó edénybe adagoljuk impregnálás céljából.

A fentiekből kitűnően a dohány impregnálására szolgáló eljárások és készülékek további tökéletesítésre szorulnak. Célunk az erre irányuló igény eddigieknél hatékonyabb kielégítése.

Feladatunknak olyan eljárások és készülékek kidolgozását tekintjük, amelyekkel adagokba rendezett dohány expandáltatási és más feldolgozási műveletekkel kapcsolódóan alakítható, továbbítható és kezelhető. Feladatunknak tekintjük olyan megoldások kidolgozását is, amelyek elősegítik a nagy nyomáson, adott esetben gyúlékony, gáz halmazállapotú lazítószer felhasználásával végrehajtott dohányimpregnálási eljárások teljesítményének növelését, ennek során az expandáltatás eddigieknél hatékonyabb végrehajtását.

A jelen találmány szerinti eljárások és berendezések, alapvetően az US-A 5,483,977 (bejelentője Conrad és társai) és az US-A 5,469,872 (bejelentője Beard és társai) számú szabadalmi dokumentumokban ismertetett megoldások találmányi értékű továbbfejlesztését jelentik. Az előző a dohány impregnálására szolgáló nagynyomású rendszerek teljesítményének javítására irányul, míg az utóbbi a dohányadagok alakítására és továbbítására szolgáló különböző eljárások és berendezések leírását tartalmazza. Mindkét dokumentumból nagy teljesítményű expandáltatási folyamatok végrehajtása és eszközei ismerhetők meg, amelyek lehetővé teszik, hogy a dohány impregnálásának és expandáltatásának ciklusideje legfeljebb 30 másodperc, adott esetben 20 másodperc alatti idő legyen. Ezekből az okiratokból megismerhető az előre melegített nagynyomású lazítószerek, mint például a propán alkalmazása, a bevezetett dohány előre történő felmelegítése és nedvességtartalmának előzetes megnövelése, továbbá a dohány összenyomása nagynyomású impregnálótartályban, aminek előnyét az impregnálótartály térfogatának hatékony kihasználása adja.

Ezeknél a megoldásoknál számos előnyös jellemző figyelhető meg, a dohány adagonkénti formázása és továbbítása könnyen hajtható végre, de mégis előre nem látott nehézségek léphetnek fel, amelyek különösen komoly problémákat vethetnek fel akkor, ha a dohányadagokat méretüket tartó alakzatban, nagy sebességgel kell előállítani és az impregnálási zónába juttatni. A gyakorlatban az tűnt ki, hogy a dohány előzetes melegítésével és nedvesítésével működő elrendezéseknél a dohányadag nagy gyorsasággal történő kialakítása váratlan nehézségekbe ütközik, ugyanez vonatkozik a továbbításra is, mivel a dohány az ismert berendezésekben kialakuló feltételek mellett egyenetlen sűrűségű halmazt képez, és így a betápláló gázáramba egyenetlen sűrűséggel jut be. Az is megállapítható volt, hogy a nedvesített dohány melegítésekor a benne levő különböző mézga-, illetve gyantaszerű összetevők felszabadulnak és/vagy meglágyulnak, ez az összetapadási problémákat súlyosbítja, és a dohány szállításakor nehézségeket okoz, mivel a szállítóberendezés falaihoz és más szabad felületeihez a gyanta ragad. Ezek a nehézségek nemcsak a dohányadag kialakításának folyamatát nehezítik, de ezen túlmenően számos esetben a betáplálóberendezések eltömődését okoztatják. A propánt vagy hasonló gyúlékony gáz alakú lazítószert alkalmazó feldolgozási eljárásoknál az összetapadási problémák legyőzését tovább nehezítheti az a tény, hogy az eljárás végrehajtásakor szigorú biztonsági feltételeknek kell eleget tenni, és ez a berendezések felépítését bonyolulttá teszi.

Éppen ezért további feladatunk olyan eljárások és berendezések kidolgozása, amelyek folyamatos üzemben gazdaságosan és megbízhatóan képesek a dohány adagjainak előállítására és szállítására.

A kitűzött feladat megoldása érdekében berendezést és eljárást dolgoztunk ki dohány adagonkénti előkészítésére és lazítására.

Az általunk dohány lazításához javasolt adagolóberendezésnek dohányadagképző szerkezete van, továbbá oldalfalakkal és felső fallal, valamint alsó fallal határolt vízszintes vezetékkel van ellátva úgy, hogy a vezeték befogadózónája, az egyes dohányadagok, a dohányadagképző szerkezetből történő periodikus befogadása érdekében, összeköttetésben van a dohányadagképző szerkezettel, és a vezeték olyan gázáteresztő záróelemhez van csatlakoztatva, amely a befogadózóna és a vezeték másik vége közötti szakaszon, a vezetéken áthaladva, a vezetéken kívüli hátsó helyzet és a vezetéken belüli záróhelyzet közötti elmozdulásra képes, továbbá a berendezésben az egyes dohányadagokat, a vízszintes vezetékben egymás után, tengelyirányban lévő első és második járatban, a vezeték másik vége felé mozgatni képes beszállítóelem van elhelyezve úgy, hogy az első járat a vezeték befogadózónája és hosszirányban a záróhelyzettől bizonyos előre meghatározott távolságban lévő melegítőzóna eleje között van, mele3

HU 217 659 Β gítőzónát kialakítva a záróhelyzet és a melegítőzóna eleje között, továbbá a második járat a melegítőzóna eleje és a vezeték másik végéhez közeli helyzet között van, valamint a melegítőzónában a vezeték falán legalább egy gőzbevezetési nyílás van, amely a melegítőzónában lévő dohányadag hevítése érdekében gőzelosztóval van összeköttetésben.

A berendezés további kiviteli alakjában a gázáteresztő záróelem a záró helyzetből eltávolító szervomotorral van ellátva.

A berendezés egy további kiviteli alakjában a záróhelyzetből történő visszahúzás céljából, előre meghatározott utasításkészlettel rendelkező, a gázáteresztő záróelem említett szervomotorjával összeköttetésben lévő szabályozóelemmel van ellátva.

A berendezés még további kiviteli alakjában a melegítőzóna oldalfalainak fűtésére az oldalfalakkal összeköttetésben lévő fűtőelemmel van ellátva.

A berendezés egy további kiviteli alakjában a fűtőelem az oldalfalak hőmérsékletét legalább 93,3 °C-on (200 °F), vagy e fölötti értéken képes tartani.

A berendezés egy újabb kiviteli alakjában a vezeték felső falában a gőzáramot szabályozó, előre meghatározott méretű és számú gőzbevezetési nyílás van.

A berendezés további kiviteli alakjában a gőz mennyisége és áramlási sebessége a dohányadag legalább 93,3 °C hőmérsékletre történő hevítéséhez és e hőmérséklet fenntartásához elegendő.

A berendezés egy még további kiviteli alakjában a melegítőzónában a felső falon lévő gőzbevezetés nyílásaihoz elosztócső-csatlakozás van kialakítva. Célkitűzésünket olyan eljárással értük el, amelynek során előre meghatározott mennyiségű dohányból adagot képezünk, az adagot impregnálózónához juttatjuk, és az impregnálózónába adagoljuk, tömörítjük és lazítószer segítségével impregnáljuk, az impregnált dohányt lazítást előidéző hatásnak tesszük ki, majd a dohányadagot az impregnálózónába juttatás előtt, hőmérsékletének növelése céljából gőzöljük.

Az eljárás egyik változata szerint a dohányadagot gőzölés előtt előtömörítjük.

Az eljárás egy további változata szerint az előtömörítésnél egy mozgatható beszállítóelemet alkalmazunk úgy, hogy a beszállítóelemet a dohányadag irányába mozgatva a dohányadagot egy gázáteresztő záróelemhez nyomjuk.

Az eljárás még további változata szerint a gázáteresztő záróelemet visszahúzzuk, és a dohányadagot az impregnálózónába toljuk.

Az eljárás egyik kidolgozott változata szerint a gőzölést az előtömörítés után végezzük. Az előzőekben bemutatott találmányi lépések és intézkedések, illetve ezek eszközei egymással további kombinációkban is használhatók. Az általunk megvalósított és különösen célszerűnek tartott intézkedéseket az ábrák leírása kapcsán és az igénypontokban mutatjuk be. Ezekből megállapítható, hogy a dohány adagonkénti impregnálására és előkészítésére szolgáló eljárásoknál és berendezéseknél a találmány szerinti megoldások igen hatékony feltételek megteremtését teszik lehetővé, a dohány adagonkénti összeállítása, előmelegítése, szállítása és expandáltatása az eddigieknél egyszerűbben, nagyobb hatékonysággal hajtható végre.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra: perspektivikus nézetben a találmány szerinti, dohányadag előre kijelölt méretek szerinti kialakítására, továbbítására és előmelegítésére szolgáló berendezés sematikus nézete, amelynél két egymástól elkülönülő, a dohányadagok kialakítására, szállítására és előmelegítésére szolgáló rendszer különböztethető meg, ezek egyidejűleg képesek két előre melegített és nedvesített dohányadagot váltakozó mozgást végző orsós elrendezésbe juttatni, a

2. ábra: az 1. ábra szerinti berendezés elölnézete, a

3. ábra: a 2. ábrán bemutatott berendezés 3-3 vonal menti metszete, amely a találmány szerinti berendezés egy dohányadag kialakítására szolgáló kamrájának előnyös kialakítását képviseli, a

4. ábra: a 3. ábrán látható dohányadagképző szerkezet alatt elhelyezkedő vízszintes és függőleges dohánytovábbító vezetékek kinagyított, részben kitöréssel mutatott oldalnézete, amelyen a függőleges vezetékben a gáz alakú lazítószemek az impregnálózónából a dohányadag kialakítására szolgáló kamrába való eltávozását megakadályozó, pneumatikusan elválasztható zóna ismerhető fel, és amely a vízszintes vezetékben levő beszállítóelemet előzetes összenyomási helyzetben mutatja, az

5. ábra: a 4. ábrán bemutatott berendezés 5-5 vonal menti részben kitöréses oldalnézete, amelyen gőznek előre összenyomott dohányadagba történő bevezetésére szolgáló nyílásokat tartalmazó elrendezés egy célszerű kialakítása látható, és amelyen egymástól kis térközzel elválasztott, rúd alakú elemek elrendezésének keresztmetszete is látható, amelyek a vízszintes vezetékben és azon kívül elhelyezkedve permeábilis gátlószerkezetet képeznek, míg a

6. ábra: az 5. ábrán bemutatott berendezés 6-6 vonal menti keresztmetszete részbeni kitörésben, amely a szállítóelem és a permeábilis gátlószerkezet között elhelyezkedő, előre összenyomott dohányadagot szállítási helyzet szomszédságában mutatja be, ahonnan egy következő lépésben a dohányadagot váltakozó mozgást végző orsóra juttatjuk, és ez a dohány impregnálására szolgáló berendezés részét képezi, továbbá kondenzációs folyamatot megakadályozó betétek is láthatók a nyílások fölött, amelyek a dohány összenyomására szolgáló zóna fölötti gőzelosztó bevezetést alkotó nyílások fölött helyezkednek el.

A továbbiakban a találmány értelmében dohány előkészítésére és lazítására kidolgozott eljárások és berendezések különböző változatait célszerű kialakítások példáján mutatjuk be. Bár a berendezés ismertetése során a

HU 217 659 Β rajzra támaszkodunk, nyilvánvaló, hogy a rajz nem jelentheti a találmány korlátozását a rajzból felismerhető különböző kiviteli alakokra, hiszen a rajzba és az itt következőkben foglalt útmutatások alapján számos további, az előzőekből nyilvánvaló módon levezethető változat valósítható meg, amelyek mindössze egyes részleteiben módosított, ekvivalens megoldásként szolgálnak.

Az 1. ábra szerint olyan berendezést hoztunk létre impregnálás céljára, amely orsós elrendezést és héj szerű elrendezést tartalmaz, mégpedig lényegében olyan felépítésben, amely a már említett US-A 4,554,932, az US-A 5,483,977 és az US-A 5,469,872 számú szabadalmi leírásokból is megismerhető. Az ezekben a leírásokban részletesen bemutatott megoldásokat itt csak vázlatosan írjuk le, egyebekben utalunk azokra.

Az ismert megoldásoknál és így a találmány szerinti berendezésnél is az orsós és a héjszerű elrendezés csőszerű héj alakú házat tartalmaz, amelyben az orsós elrendezés helyezkedik el. Az orsóhoz hengeres test tartozik, amelynek átmérője viszonylag kicsi, az orsó két végénél olyan záróelemet alakítunk ki, amely az orsó testénél nagyobb átmérővel jellemezhető, de a héjszerű szerkezet átmérőjénél kisebb. Az orsót a héjon belül váltakozó mozgásra rendezzük el, amelyet a héjon kívül kijelölt beszállítási pozíció és a héjon belül kijelölt kezelési pozíció határoz meg, illetve a mozgás végét ürítési pozíció jelöli ki, amely szintén a héjon kívül van kijelölve. A beszállítási pozícióban elhelyezkedő orsónál a dohányt célszerűen mindkét oldalon, az egymással szemközti záróelemeknél vezetjük be az orsó felületéhez.

Az 1. és a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy különösen célszerűnek tekinthető kiviteli alakját mutatja, amelynél a dohányadagok kialakítására és megmunkálására szolgáló két különálló rendszer különböztethető meg. Mindkét rendszerben 10 dohányadagképző szerkezet található, amelyhez függőleges helyzetű 30 vezeték és vízszintes helyzetű 47 vezeték tartozik, ezek együtt működése oly módon zajlik, hogy 53 orsóra két 43 egyedi dohányadagot továbbítsanak, és így ezek lazítószerrel kezelhetővé válnak. A továbbiakban csak az egyik feldolgozó- és alakítórendszert írjuk le nagyobb részletességgel, de a rajzból is következően a két különálló rendszer felépítése lényegében azonos.

A 3. ábra szintén a dohány adag kialakítására szolgáló találmányi elrendezés egy igen előnyös megvalósítási módjára utal. A dohány levél formájában (a szárat és az ereket is beleértve), csíkokként (szár eltávolítása után levélből kapott anyagként), cigarettatöltetként, vágott cigarettadohányként (vagyis vágott vagy összesodort és cigaretta készítésére szolgáló csíkokként), a fentiek keverékeként, kapart dohányként vagy feldolgozási melléktermékként, esetleg más alakban kerül a rendszerbe. Különösen célszerűnek tűnik ezzel a berendezéssel a vágott dohány feldolgozása. Az alakítandó dohányt a 10 dohányadagképző szerkezetbe 11 dohánybevezető tagon, például szállítóelemen keresztül juttatjuk. A 10 dohányadagképző szerkezetbe való beadagolás előtt az alapanyagot ismert módon úgy kezeljük, hogy ezzel nedvességtartalmát legalább tömeg% értékre, általában legalább mintegy 16 tömeg%, adott esetben legalább mintegy 20 tömeg% értékre állítsuk be. Ennek a lépésnek a bemutatása a rajzon nem látható, de a nedvesítés művelete önmagában véve ismert, szakember számára nyilvánvaló módon végezhető el. Ha a találmány szerinti eljárással és berendezéssel vágott cigarettatöltetet kezelünk, a dohány nedvesítésére a vágási művelet megkönnyítése céljából bevitt nedvességtartalom is elegendő lehet, de adott esetben a nedvességtartalom növelésére egyéb lépések is elvégezhetők. A nedvesített dohányt a 10 dohányadagképző szerkezetbe az ismert eljárások és eszközök bármelyikével beadagolhatjuk, a legcélszerűbbnek azonban az bizonyult, ha a 11 dohánybevezető tagot 12 vákuumforrásra csatlakoztatott rendszerben működtetjük.

A 10 dohányadagképző szerkezet felépítését alapvetően négyszögletes keresztmetszetű falszerkezet határozza meg. Ennek egyik részét 13 függőleges bemeneti fal alkotja, amelynek függőleges volta inkább irányítottságot, semmint pontos beállítást jelent. A 13 függőleges bemeneti falon keresztül a 11 dohánybevezető tag van átvezetve, így a 10 dohányadagképző szerkezetbe vezető beömlést meghatározóan van elrendezve, és hozzá 15 csatlakozó függőleges fal kapcsolódik, amely szintén lényegében függőleges elrendezésű. A 13 függőleges bemeneti fal és a 15 csatlakozó függőleges fal között vízszintes irányban térközt biztosítunk. A 43 egyedi dohányadagot, mint említettük, pneumatikus eszközökkel vagy más ismert módon adagoljuk a 10 dohányadagképző szerkezetbe, mégpedig az előzőek alkalmazásakor olyan 11 dohánybevezető tag közvetítésével, amihez a pneumatikus elrendezésnél a 12 vákuumforrás biztosítja a szükséges nyomáskülönbséget. A nyomáskülönbség hatására a vágott dohány a 10 dohányadagképző szerkezet belső terén halad át, íves pályán haladva leesésével a 15 csatlakozó függőleges fal mellett halmozódik fel.

A 10 dohányadagképző szerkezet függőleges irányú lezárására 16 záróelem szolgál, amely a 10 dohányadagképző szerkezet alsó felületét határozza meg, míg felülről a lezárást 17 beállítható háló teszi lehetővé, amely a felső határvonalat jelöli ki a 10 alakítókamrának. Bár a 17 beállítható háló gázt áteresztő anyagból készül, tehát a levegő azon könnyen áthatolhat, célszerű, ha azt olyan kis nagyságú szemekkel készítjük el, hogy a dohány ne legyen képes rajta áthatolni, és ezen az úton a 10 alakítókamrát elhagyni. Ezért a 11 dohánybevezető taggal beadagolt dohány a 15 csatlakozó függőleges fal mellett halmozódik fel, és ott a 17 beállítható háló alatt gyűlik össze. Igen célszerű, ha a 17 beállítható háló olyan felső gátlófelületet alkot, amelyen a dohány nem tud áthaladni, mivel így a hálós szerkezet engedi a 12 vákuumforrás teljes hatását érvényesülni, a nyomáskülönbség következtében a dohány viszont a 10 dohányadagképző szerkezet megfelelő helyén úgy gyűlik fel, hogy egyidejűleg a 17 beállítható háló szintjét nem éri el. Ez természetesen nem jelenti más lyukasztott vagy lyukacsos szerkezetű anyag alkalmazásának kizárását, a lényeges feltétel az, hogy a levegő a 17 beállítható hálót

HU 217 659 Β alkotó elemen nagyobb nyomáscsökkenés nélkül át tudjon áramolni és egyidejűleg ennek az elemnek a szerkezete a 10 dohányadagképző szerkezetben felhalmozódó dohány átjutását akadályozza meg.

A 17 beállítható hálót célszerűen úgy építjük be az elrendezésbe, hogy magassági helyzete szabályozható legyen. Ez annyit jelent, hogy a 17 beállítható háló függőleges irányban különböző magasságú helyzetekbe hozható, ezzel a 10 dohányadagképző szerkezet dohány feldolgozására szolgáló térfogata az igényeknek megfelelően jelölhető ki, ezzel a kialakítandó 43 egyedi dohányadag méretei is beállíthatók. Ez azért különösen előnyös, mivel a különböző dohányipari alapanyagok, így a vágott cigarettatöltő dohány, a levelek vagy a szivar készítéséhez használt dohány sűrűsége és tömörítési karakterisztikái jelentős mértékben eltérő értékeket vehetnek fel. A 10 dohányadagképző szerkezet ezért a 17 beállítható háló helyzetének szabályozásával alkalmassá tehető a különböző típusú dohányok feldolgozására, a feldolgozás során lehetővé válik a megmunkálás követelményeinek megfelelő, adott esetben viszonylag nagy mértékben eltérő méretű dohányadagok kialakítása.

A 17 beállítható háló helyzete 18 helyzetbeállító tag segítségével végzett, függőleges irányban történő mozgatással változtatható. A 18 helyzetbeállító taghoz célszerűen függőleges irányú mozgatóegység tartozik, amelyhez külön vezérlést rendelünk, és ennek segítségével a mozgatáshoz szükséges meghajtásutasítások egy adott sorozatának megfelelően vezérelhető. Az utasítások sorozatát a dohány sűrűségének, a megmunkálás változó feltételeinek megfelelően lehet összeállítani, de abban egyéb feltételek is figyelembe vehetők. Bár az 1. ábrán a 18 helyzetbeállító tagot automatikus működtetésű egységként mutatjuk be, a találmány szerinti berendezésnél és eljárásnál nem feltétlen szükséges az általában nagy pontosságú automatikus elrendezés létrehozása, a 17 beállítható háló függőleges irányú magasságának beállításához például mechanikai, fogaskerekes áttétel vagy hasonló ugyancsak alkalmazható, a 18 helyzetbeállító tag konkrét kialakítása a mindenkori feltételektől függően választható.

A nedvesített dohánynak a célszerűen pneumatikus elven működő szállítórendszeren való egyenletes és akadálymentes átáramlását előnyösen úgy biztosítjuk, hogy olyan 11 dohánybevezető tagot alkalmazunk, amely csőszerűén van kiképezve, és benne különböző átmérőjű részek vannak elrendezve. így az 1. és 2. ábrán látható 11 dohánybevezető tag olyan csövet alkot, amely 20 első szakaszból és 21 második szakaszból áll. A 20 első szakasz a 11 dohánybevezető tagnak a 13 függőleges bemeneti falhoz csatlakozó részét alkotja, míg a 21 második szakasz a feldolgozandó dohányt raktározó térrel közlekedik. A 21 második szakasz átmérője célszerűen nagyobb, mint a 20 első szakaszé, ezzel a vákuum hatását segítjük elő, és így a beadagolandó dohány elszállítása, továbbítása egyenletessé válik, az a 21 második szakaszon át a kívánt mennyiségben folyamatosan kerülhet a 11 dohánybevezető tag kiömléséhez. A 20 első szakasz, amely rövidebb és kisebb átmérőjű szakaszt képez, például mintegy 10 cm átmérőjű lehet, míg a 21 második szakasznál ezt a méretet nagyjából 13 cm-re növeljük, amivel azt étjük el, hogy 5 másodpercenként összesen mintegy 1,4 kg mennyiségű dohányt lehet megbízhatóan szállítani. A 11 dohánybevezető tag csöves kialakítása azzal az előnnyel is jár, hogy a dohány továbbításához viszonylag kis teljesítményre van szükség, a szállítás ütemessége jó, hatékonysága nagy, a nyomáscsökkenés mértéke minimálisra állítható be, vagyis a dohány szállításához szükséges nyomáskülönbség nem feltétlenül kell, hogy nagy legyen. Ez a dohányból álló szerkezet összenyomását is korlátozza, mivel szállítás közben a dohányadag anyaga összetartó áramot képez. Másrészt a viszonylag kis sebességű szállítás esetén, ha viszonylag nagy a nyomáskülönbség, a szállító levegő elég nagy erőt tud kifejteni ahhoz, hogy a dohányt előzetesen összenyomjuk, ezzel a dohányadag sűrűségét megnöveljük, vagyis a mérettartó 43 egyedi dohányadagok kialakítása az eddigi eljárásokhoz képest könnyebbé válik.

Az 1. és 3. ábrán látható elrendezések működését az indítja meg, hogy a 12 vákuumforrás által kifejtett erő hatására a dohány egy adott mennyisége a 11 dohánybevezető tag közvetítésével, a 13 függőleges bemeneti falon át a 10 dohányadagképző szerkezetbe jut. A 10 dohányadagképző szerkezetbe szállított dohány felfelé irányuló mozgását a 17 beállítható háló korlátozza, míg vízszintes irányban a 15 csatlakozó függőleges falhoz ütközve áll meg. A 12 vákuumforrás által biztosított nyomáskülönbség hatására a dohány a 15 csatlakozó függőleges falra merőleges irányban áramlik, ezért a 10 dohányadagképző szerkezetben vízszintes irányban növekvő kupacban halmozódik fel. A 10 alakítókamrához 22 helyzetérzékelő elem tartozik, amely azt követi, hogy a 10 alakítókamrán belül a feldolgozandó dohány egy adott mennyisége milyen ütemben gyűlik össze.

A találmány szerinti berendezés egy célszerű kialakításánál a 22 helyzetérzékelő elemet úgy rendezzük el, hogy az azt érzékeli, mikor ér el a felhalmozódó dohány a 15 csatlakozó függőleges fal síkjához képest egy előre kijelölt távolságot. Mivel a 10 dohányadagképző szerkezet felső, oldalsó és alsó falai rögzített helyzetűek, az előre kijelölt távolság egyúttal a 10 dohányadagképző szerkezetbe vezetett dohány térfogatát is meghatározza. A 22 helyzetérzékelő elem felépítésével, kialakításával szemben különösebb követelményt nem állítunk, igen célszerű az optikai érzékelőelemek felhasználása, például fényforrás és fotodetektor alkalmazása, amelyek a 10 dohányadagképző szerkezet falaihoz kapcsolódva az előre kijelölt távolság elérését megbízhatóan jelzik, így az egyik a 10 dohányadagképző szerkezet felső szintjében, a másik annak alsó szintjében helyezkedik el. Egy másik előnyös megvalósítási módot a közelségi érzékelés különböző lehetőségei adják, így például a kapacitív érzékelők, amelyek szintén a 10 dohányadagképző szerkezet falaihoz kapcsolódóan helyezkedhetnek el, és így képesek annak megállapítására, hogy a 15 csatlakozó függőleges fal előtt az összegyűlő dohány mikor éri el az előre kijelölt távolságot.

HU 217 659 Β

A 22 helyzetérzékelő elem helyett vagy azzal együtt 23 nyomásérzékelőt is rendelhetünk a 10 alakítókamrához, mivel ezzel is lehetséges annak megállapítása, hogy a 10 dohányadagképző szerkezetben a dohány szükséges mennyisége összegyűlt-e. A 23 nyomásérzékelő célszerűen olyan kialakítású, hogy a 17 beállítható háló fölött kijelölt egy adott helyzet és a 17 beállítható háló alatt kijelölt egy adott másik helyzet közötti nyomáskülönbséget követi. Amikor a 15 csatlakozó függőleges fal előtt a bevezetett dohány felhalmozódik, a 17 beállítható háló felületének egy egyre nagyobb részét fedi le. így a nyomáskülönbség változó értékűvé válik, és az egy előre meghatározott értéket vesz fel, amikor a 10 dohányadagképző szerkezetben a dohány szükséges mennyisége összegyűlt.

A 22 helyzetérzékelő elem és/vagy a 23 nyomásérzékelő alkalmas a dohány egy 43 egyedi dohány adagjának kialakulását követni. Ha a 10 dohányanyagképző szerkezethez rendelt érzékelők az előre meghatározott, mennyiségű dohány jelenlétét állapítják meg, 12A vákuumbevezetésben 24 pneumatikus szelep záródik, aminek hatására a nyomáskülönbség megszűnik, és így a dohány szállítása leáll, a 10 dohányadagképző szerkezetbe több dohány nem jut el. A 16 záróelemet a 10 dohányadagképző szerkezet feltöltésének folyamatában zárt állapotban tartjuk, a szükséges mennyiségű dohány jelenlétére utaló jel generálása után azt nyitott helyzetbe hozzuk, és így a 10 dohányadagképző szerkezet alsó falában olyan nyílást hozunk létre, amely a 43 egyedi dohányadagnak a 10 dohányadagképző szerkezetből való eltávolítására alkalmas. A 16 záróelem célszerűen olyan 25 sík fal, amely ajtószerű elemként csuklópontban megfogott pánt körül forgatható el, de szükség szerint ettől eltérő konstrukciójú nyitószerkezetek szintén használhatók.

Igen célszerű, ha a 16 záróelem mozgatásához működtetőelemet használunk (2. ábra), amely 28 vezérlőtaghoz kapcsolódik, és ez utóbbi a 22 helyzetérzékelő elem és/vagy a 23 nyomásérzékelő jeleit fogadja, ezek alapján a 24 pneumatikus szelep működtetőelemének vezérlését biztosítja. Egy másik lehetőség szerint a 16 záróelemet és a 24 pneumatikus szelepet manuális úton mozgatjuk, illetve működtetjük, mégpedig a helyzetérzékelő elem és/vagy a 23 nyomásérzékelő jeleinek megfelelően. A 27 működtetőelemet részletesebben a 3. ábra alapján mutatjuk be; ennek az elemnek a feladata a 16 záróelem elmozdítása a 10 dohányadagképző szerkezetet határoló falban, mégpedig annak zárt helyzetéből nyitott helyzetébe. A zárt helyzetet az jelenti, amikor a 16 záróelem a 10 dohányadagképző szerkezet fenéklapjának részét képezi, azt zárva tartja (ez keresztmetszetben a 4. ábrán jól látható), míg a nyitott helyzetnél a 43 egyedi dohányadag eltávolítása válik lehetővé (1. ábra). Egy célszerű megvalósításnál a 27 működtetőelem a 22 helyzetérzékelő elem és/vagy a nyomásérzékelő működését szabályozó 28 vezérlőtaggal kapcsolódik, megvalósítását pneumatikus vagy elektromos elven működő kapcsolóelemek jelentik, de ugyanúgy előre meghatározott utasítássorozat alapján működő mikroprocesszorral is megvalósítható, amely alkalmas mind a 16 záróelem 27 működtetőelemének, mind pedig a 24 pneumatikus szelepnek a vezérlésére.

A 10 dohányadagképző szerkezet szintje alatt 30 vezeték húzódik, amely függőleges helyzetű. Ebben a 16 záróelem és 32 tömítőelem (2. ábra) között kijelölt 31 leválasztható zóna van. A 30 vezetékben szintén olyan zárótagot hozunk létre, amely az alsó szintbe illeszkedik, mégpedig 33 záróelem közvetítésével. A 32 tömítőelem elrendezésében azonos lehet a 16 záróelem elrendezésével, az előnyösen olyan vízszintes helyzetű ajtószerű képződmény, amely 36 csuklópontban elhelyezett elemek körül megfelelő pánt közvetítésével elfordítható, így a 30 vezeték lezárását eredményező zárt helyzet és a 30 vezeték belső terét szabaddá tevő nyitott helyzet között mozgatható el. A tömítést célszerűen nem pneumatikus úton vezéreljük. A 33 záróelem a 30 vezetékben felfelé mozgatható el, így a 30 vezetékben, annak alsó szintjében olyan ajtót vagy kiömlést képez, amelyen át a kialakított 43 egyedi dohányadag eltávolítható, míg lefelé (behajtva a 30 vezeték alsó szintjében zárt felületet alkot. A 33 záróelem egyúttal célszerűen a 30 vezeték függőleges járatát elhagyó dohány összenyomására is felhasználható, mint erről a továbbiakban még szó lesz. Az 1. és 4. ábra szerint a 33 záróelem 38 sík felületet tartalmaz, amely 39 csuklópont körül elforgatható. A 32 tömítőelem és a 33 záróelem a 30 vezeték falaiban megfelelő 40 és működtetőelem segítségével mozgatható.

A 32 tömítőelem és az ugyancsak a 30 vezetékhez tartozó 33 záróelem működtetése célszerűen egymástól nem függetlenül történik. Amikor a 32 tömítőelem a vezeték falában zárt helyzetet vesz fel, a 10 alakítókamrát elhagyó 43 egyedi dohányadag ide bevezethető, és az a 30 vezeték falán a 32 tömítőelem segítségével támasztható meg. Amikor a 10 alakítókamrából a 43 egyedi dohányadagot a 16 záróelemen keresztül távolítjuk el, ennek során és azt követően a 32 tömítőelem és a 33 záróelem zárt helyzetben van, így két oldalról az áthaladást kizáró gátat képez, a 10 dohányadagképző szerkezetbe rajtuk keresztül lazítószer felfelé irányban nem haladhat át. Ezt követően, amikor a 16 záróelemet visszavezetjük zárt helyzetébe, a 33 záróelem a 30 vezetéken belül nyitott helyzetbe állítható át, és ekkor a 32 tömítőelemet szintén nyitott helyzetébe visszük, aminek eredményeként a vele megtámasztott dohányadag a 30 vezeték függőleges járatába jut. A dohány adag ezután a 33 záróelem nyitott helyzete miatt a 30 vezeték belső terén áthalad, és azt függőleges irányban elhagyja.

A 16 záróelem és a 32 tömítőelem zárt helyzetében a 10 dohányadagképző szerkezet és a 30 vezeték közötti, függőleges irányú áthaladást lehetővé tevő tér semleges gázzal, például nitrogénnel tölthető fel, mégpedig belépőnyílásokon keresztül. A nitrogén feltölti a leválasztható zónát, és mivel bevezetése túlnyomás alatt történik, továbbá sűrűsége kisebb, mint a propáné, olyan gáz halmazállapotú gátat képez, amelyen át a 30 vezeték 31 leválasztható zónáján át a dohány lazítására szolgáló gáz halmazállapotú szer, például propán nem tud áthaladni. A propán vagy hasonló gáz a 30 ve7

HU 217 659 Β zeték alsó részében felhalmozódhat. Ezzel a megoldással minimálissá lehet tenni annak veszélyét, hogy a lazítószer felfelé haladva a 30 vezeték függőleges irányú terét elhagyja, és a 10 dohányadagképző szerkezetbe jusson.

A 28 vezérlőtag a 16 záróelem, a 32 tömítőelem és a 33 záróelem működését koordinálja, ezzel a 10 dohányadagképző szerkezet és a 30 vezeték együtt működését biztosítja, a 43 egyedi dohányadag a 30 vezetéken át tud haladni, a 31 leválasztható zónát megfelelő időpontokban le tudjuk zárni, és ezzel azt biztosítjuk, hogy a propán vagy a hozzá hasonló viszonylag könnyű lazítószer nem képes a 30 vezeték függőleges terén át a 10 dohányadagképző szerkezetet kitöltő dohányadagba jutni. Ha egy része oda el is jut, az a semleges gázban feloldódik. Ugyanígy a lazítószer adott esetben nem tud a 12 vákuumforrásba jutni, amikor a 43 egyedi dohányadagot a 30 vezetéken át szállítjuk. Ezeket az előnyöket a 16 záróelem, a 32 tömítőelem és a 33 záróelem koordinált működtetésével érjük el.

A 4. ábra azt mutatja, hogy a 43 egyedi dohányadag, amely térfogatát vagy tömegét tekintve egy előre meghatározott méretet ér el, kialakulása után a 15 csatlakozó függőleges falnál a 10 dohányadagképző szerkezettel együtt működő 22 helyzetérzékelő elemet és/vagy 23 nyomásérzékelőt működésbe hozza, és ezzel a 28 vezérlőtag számára (2. ábra) működtetőjel keletkezik. A 28 vezérlőtag ezt követően biztosítja a dohánynak a 10 dohányadagképző szerkezetbe való beszállítását megakadályozó nyomáskiegyenlítést, mégpedig a 24 pneumatikus szelep zárásának végrehajtásával. A 28 vezérlőtag egyúttal ellenőrzi azt is, hogy a 32 tömítőelem zárt helyzetben van-e, vagyis a függőleges helyzetű 30 vezeték nem nyitott-e, és ezután indítja azt a nyitási műveletsorozatot, amellyel a 27 működtetőelem a 10 alakítókamrához rendelt 16 záróelem megnyitását teszi lehetővé. A 16 záróelem lefelé a csuklóponttal kijelölt tengely körül fordul el, ezzel a 43 egyedi dohányadag a 30 vezeték terébe jut, és függőleges irányban távozhat.

A 43 egyedi dohányadag mozgása során a zárt helyzetű 32 tömítőelemnél áll meg. Ekkor a 28 vezérlőtag a működtetőelem mozgását indítja, a zárási műveletek ciklusának végrehajtását irányítja, aminek hatására a 16 záróelem a 10 dohányadagképző szerkezetben zárt helyzetébe tér vissza, és ennek megfelelően a 31 leválasztható zóna a 10 dohányadagképző szerkezet 16 záróeleme és a 30 vezeték 32 tömítőeleme között létrejön, az lezáródik. Amikor a 16 záróelem zárt helyzetébe tér vissza, a 10 dohányadagképző szerkezettel kapcsolódó 28 vezérlőtag a 24 pneumatikus szelep nyitását kezdeményezi, ezzel újból megindítja a kijelölt dohány egy újabb adagjának létrehozását a 10 dohányadagképző szerkezetben.

A 28 vezérlő tag mindaddig, amíg a 10 dohányadagképző szerkezeten belül az új 43 egyedi dohányadagot létrehozzuk, és a 16 záróelem a 10 dohányadagképző szerkezet lezárt helyzetét biztosítja, a 40 működtetőelemhez (3. ábra) nyitási jelzést küld, aminek hatására a 33 záróelem lefelé irányuló, a 36 csuklópontokkal kijelölt tengely körüli mozgással utat enged a 43 egyedi dohányadagnak, amely a 31 leválasztható zónából lefelé kihullva távozik. A 32 tömítőelem és ezzel a 30 vezeték nyitása előtt a 28 vezérlőtag a 41 működtetőelem részére utasítást ad a 33 záróelem nyitására, amely ennek hatására a 39 csuklópontokkal kijelölt tengely körül felfelé elfordulva nyílást hoz létre, és ezzel olyan 45 kilépőnyílást képez, amely a 30 vezeték aljában alakul ki. A 32 tömítőelemből a 30 vezetékben kieső 43 egyedi dohányadag a függőleges irányítású 30 vezetéket az előbb említett 45 kilépőnyíláson keresztülhaladva hagyja el. Ezután a 32 tömítőelemet és az ugyancsak a 30 vezetékhez rendelt 33 záróelemet zárt helyzetükbe visszük át, aminek hatására egy újabb ciklus kezdődik meg, és ennek eredményeként a 10 dohányadagképző szerkezetet a dohány egy újabb adagja hagyja el.

A fentiekben vázolt alakítási és továbbítási lépéssorozatnak az a különösen jelentős előnye, hogy ennél a kombinációnál a dohány lazítására szolgáló szer nemcsak a függőleges irányítású 30 vezeték szintje alatt marad, hanem egyúttal javul a dohány eloszlása, a 43 egyedi dohányadag az eddig ismert megoldásokhoz képest jóval egyenletesebb sűrűségi eloszlású anyagból épül fel. Amikor a 43 egyedi dohányadag a függőleges helyzetű 30 vezetéken halad át és hullik lefelé, a 32 tömítőelem sík felületének ütközik, ezt a gravitációs erőhatás biztosítja, ennek hatására a 43 egyedi dohányadag anyaga szétesik, a 32 tömítőelem felületén többékevésbé egyenletes eloszlású réteget képez. A 43 egyedi dohányadagon belül a dohány eloszlási jellemzőit tovább lehet javítani, amikor az a 31 leválasztható zónából a 45 kilépőnyíláson áthaladva a 30 vezetéket elhagyja, és ezután vízszintes helyzetű 47 vezeték 46 alsó falának ütközik.

Az előzőekben leírt kialakításnál a dohányadag alakítására és szállítására szolgáló koordinált műveletsorozat különböző lépéseinél a 10 dohányadagképző szerkezet 16 záróeleme, a 30 vezeték 33 záróeleme és a 30 vezeték 32 tömítőeleme egyetlen integrált vezérléssel működtethető. A továbbiakból és a rajzokból is kitűnően a vezérlés megvalósítására számos különböző lehetőség közül lehet választani. így az eljárási lépések és a berendezési működés elemeinek összehangolására egyedi vezérlési módok is használhatók, amelyek figyelembe veszik a korábbi és a későbbi műveletek igényeit, de szükség szerint ettől függetlenül vagy ezt kiegészítőleg mechanikai vezérlési megoldások ugyancsak alkalmazhatók.

A függőleges helyzetű 30 vezeték alatt a 43 egyedi dohányadagot átvevő 44 befogadózóna van kiképezve, amely a vízszintes helyzetű 47 vezeték részét képezi. A 47 vezetéket 48 oldalfalak, 46 alsó fal és 49 felső fal határolja. A 4. ábrán láthatóan ehhez olyan 50 beszállítóelem tartozik, amely konkáv, hengereshez közel álló felületet képez, és ez a 47 vezeték vízszintes helyzetű terében elhelyezve axiális irányú mozgatást tesz lehetővé, aminek révén a 44 befogadózónában az oda bejuttatott 43 egyedi dohányadag a 46 alsó fal mentén mozog, így halad át a vízszintes helyzetű 47 vezeték terén. Az 50 be8

HU 217 659 Β szállítóelemhez 51 rúd kapcsolódik, amely váltakozó erőhatás révén mozog, így ezt például 52 hidraulikus dugattyú biztosítja, amely ciklikus mozgást végez egy teljesen visszavont és egy teljesen kitolt helyzet között. A teljesen visszavont helyzetnél az 50 beszállítóelem a befogadózónának a 43 egyedi dohányadaggal először kapcsolatba kerülő részéhez csatlakozik. A teljes mértékben kitolt helyzetnél az 50 beszállítóelem 53 orsóval szomszédosán helyezkedik el, és arra szolgál, hogy a dohány impregnálását biztosító elrendezésnél a 43 egyedi dohányadagot az 53 orsóra juttassa.

A függőleges helyzetű 30 vezeték és a vízszintes helyzetű 47 vezeték közötti kapcsolatot megteremtő kilépőnyílás célszerűen transzverzális irányban a 47 vezeték teljes szélességét átfogja, és így a 44 befogadózónába adagolt 43 egyedi dohányadag a szélesség mentén egyenletesen oszlatható el. A 43 egyedi dohányadagnak a 44 befogadó zónába való juttatását követően a 33 záróelem elforgatásával a 30 vezetéket zárjuk, és ha a 43 egyedi dohányadag magassága a vízszintes helyzetű 47 vezeték magasságát meghaladja, a 33 záróelem a 30 vezetékben a 43 egyedi dohányadagot összenyomja, mégpedig úgy, hogy az a 47 vezeték vízszintes mozgást lehetővé tevő terében elhelyezkedjen. Az összenyomást a 33 záróelem becsukása teszi lehetővé.

A 47 vezeték vízszintes terében egymással párhuzamos, egymástól kis távolságon elhelyezkedő 55 fogakból álló 54 gázáteresztő záróelem helyezkedik el, mégpedig a 44 befogadózóna és az 53 orsó között elmozdíthatóan. Az 55 fogak 56 nyílások sorozatába illeszthetők, mint ez a 6. ábrán látható. Az 56 nyílások a 47 vezeték vízszintes irányú 49 felső falában vannak kiképezve. Az 55 fogak olyan meghajtáshoz kapcsolódnak, amelynek hatása alatt visszavont helyzet, vagyis a 47 vezetéken kívül kijelölt pozíció és a 47 vezetéken belül kijelölt 57 záróhelyzet között váltakozó mozgást végezhetnek. Az 57 záróhelyzethez a 47 vezetéken belüli transzverzális irányú elrendezés tartozik. A gátló vagy zárt helyzetnél az 54 gázáteresztő záróelem megakadályozza, hogy a 43 egyedi dohányadag a 47 vezeték vízszintes irányú terében elmozdulhasson. Ezen túlmenően olyan összenyomó felületet is képez, amely az 50 beszállítóelemmel együtt működve a 43 egyedi dohányadag előzetes összenyomását teszi lehetővé, amikor az a 47 vezeték vízszintes terében az 50 beszállítóelem hatására mozog. Az egymástól kis távolságra elhelyezkedő 55 fogakból álló 54 gázáteresztő záróelem a célszerű megvalósításoknál a 43 egyedi dohányadag mozgását megakadályozó gátlóelemet képez, de egyúttal lehetővé teszi, hogy az 50 beszállítóelemmel összenyomott levegő a 47 vezeték belső teréből kiáramolhasson.

A 6. ábrán azt a célszerű megoldást mutatjuk be, amelynek megfelelően a 47 vezetékben a vízszintes irányú falak mentén 63 melegítőzóna van kiképezve. Ez az 54 gázáteresztő záróelem előtt és azzal szomszédosán helyezkedik el. A 47 vezeték 49 felső falában, amely vízszintes helyzetű, 68 gőzbevezetés van elrendezve, amely több beömlésből áll, és a 63 melegítőzónával kapcsolódik. A 68 gőzbevezetésben 70 gőzt injektáló eszközök vannak kialakítva, amelyek segítségével a rajzon látható nyilak irányában a 70 gőz a 63 melegítőzónába kényszeríthető, és ez biztosítja a 43 egyedi dohányadag gyors felmelegítését és egyidejű nedvesítését. A 63 melegítőzónában levő 43 egyedi dohányadagot célszerűen az 50 beszállítóelem segítségével az 55 fogakhoz szorítjuk, és így az összenyomott állapotban van. A 68 gőzbevezetés minden beömlése célszerűen 69 gőzelosztóval kapcsolódik, amely a 43 egyedi dohányadag melegítésére szolgál, amikor az a 63 melegítőzóna fölött helyezkedik el. A 69 gőzelosztó és a gőzbevezetés között 71 záródugasz van kiképezve, amely 72 longitudinális járatot tartalmaz. A 6. ábrán bemutatott módon a 71 záródugasz és az abban kiképzett 72 longitudinális járat felfelé vezető irányban a gőzelosztó 73 alsó felülete fölötti térbe nyúlik, ezzel lehetővé teszi, hogy a 70 gőz a 71 záródugaszon áthaladjon, és egyúttal kizárja azt, hogy a gőz kondenzálásával keletkezett folyadék a 69 gőzelosztó 73 alsó felületéről a 63 melegítőzónába juthasson. A 69 gőzelosztó falait célszerűen úgy alakítjuk ki, hogy az áthaladó gőz kondenzációja minimális legyen. A 6. ábrán látható módon célszerű, ha a 69 gőzelosztó kupolaszerűén van a 63 melegítőzóna fölött kiképezve, és így a 69 gőzelosztó falain kondenzálódó folyadék a kupola belső falain lefelé halad, nem cseppen be a 71 záródugaszok nyitott járataiba.

A 70 gőznek a 63 melegítőzónában elhelyezkedő 43 egyedi dohányadag melegítésére történő felhasználása azért különösen előnyös, mert így a 43 egyedi dohányadagba néhány másodperc alatt, esetleg ennél rövidebb időtartamban a szükséges hőenergia bevezethető. Ez alapvetően akkor igaz, amikor a 43 egyedi dohányadag viszonylag kis teret kitöltve, összenyomott állapotban van. Ugyanekkor a bevezetett 70 gőz hatására a 43 egyedi dohányadag jellemző nedvességtartalma növelhető, mégpedig a melegítéshez szükséges időtartam alatt legalább mintegy 2 tömeg%-kal, de általában mintegy 4 tömeg%-nyi növekedés érhető el. A 70 gőzt célszerűen olyan hőmérsékleten vezetjük be, hogy ezzel a 43 egyedi dohányadag anyagát a környezeti hőmérséklet fölé lehessen emelni, vagyis az legalább mintegy 65 °C, adott esetben legalább mintegy 80 °C hőmérsékletet érjen el. Általában a 65 °C és a 94 °C közötti hőmérsékleteket tekintjük különösen hasznosnak.

A találmány szerinti eljárás megvalósításakor, illetve a javasolt elrendezés működtetésekor az expandáltatási folyamat különböző módszerekkel végezhető, az egymástól eltérő és változó sűrűségű, változó nagyságú 43 egyedi dohányadagok feldolgozása válik lehetővé. A 63 melegítőzóna méreteit éppen ezért változtathatónak választjuk, és ugyanúgy célszerű, ha ettől függetlenül vagy ezzel egyidejűleg a hőenergia bevezetési módszereit is szükség szerint változtatni tudjuk. A térfogategységre vonatkoztatott bevezetett hőenergia nagysága a melegítés hatékonyságának egyik mutatója. A változtathatóság körülményeit a találmány szerinti berendezés egy célszerű megvalósításánál úgy teremtjük meg, hogy több 68 gőzbevezetést alkalmazunk, amelyek rácssze9

HU 217 659 Β rűen helyezkednek el, és felépítésük révén például az 5. ábrán látható 74 záródugasz segítségével részben vagy teljesen lezárhatók. A 74 záródugasz feladata annak megakadályozása, hogy a 70 gőz a 68 gőzbevezetések közül a kijelölt egységeken át tudjon haladni. Ezzel a gőz mennyiségét állíthatjuk be, vagyis létrejönnek annak feltételei, hogy a kisebb vagy nagyobb sűrűségű szerkezetben kialakított 43 egyedi dohányadagok melegítési ütemét és módját szabályozni lehessen. Az 5. ábra a 63 melegítőzóna felső falában elhelyezkedő 68 gőzbevezetések egy célszerű elrendezését mutatja felülnézetben. Mint az 5. ábrán látható, a 68 gőzbevezetések közül néhányban a 74 záródugaszok helyezkednek el, míg másoknál a kondenzált folyadék bejutását megakadályozó záródugaszokat alkalmazunk. Bár az 5. ábrán az elrendezés rácsos felépítést mutat, a 74 záródugaszok pedig egyedi alkalmazású elemeket jelentenek, nyilvánvaló, hogy a 68 gőzbevezetések, a 71 és 74 záródugaszok különböző változatai és elrendezései hozhatók létre a 70 gőz útjának szükség szerinti korlátozására, vagyis a 68 gőzbevezetések közül a kijelölt egységeknél egy vagy több áramlási út lezárására, illetve szabadon tartására.

A 68 gőzbevezetések nyílásai különböző méretűek lehetnek, de célszerűen olyan méretezést alkalmazunk, amelynél az impregnáláshoz szükséges 70 gőz áramlási sebessége és mennyisége könnyen beállítható. Amikor célszerűen nedves gőzt alkalmazunk, például 103,5 kPa, tehát viszonylag kis nyomáson, és a 68 gőzbevezetést úgy hozzuk létre, hogy az a nedves gőzt a dohány mintegy 52 °C és mintegy 94 °C közötti hőmérsékletének beállításához szükséges mennyiségben és sebességgel szállítsa, általában olyan feltételek alakíthatók ki, amelynél a 43 egyedi dohányadag anyagának hőmérséklete gyorsan a kívánt szintre emelhető. Ha nincs szükség a dohány maximális mértékű lazítására, nem biztos, hogy a 43 egyedi dohányadag anyagát kiegészítőleg nedvesíteni és/vagy melegíteni kell. Ebben az esetben a 70 gőz alkalmazását feltételező lépésekre nincs szükség.

Az 1. ábrán is bemutatott módon célszerűen a vízszintes helyzetű 47 vezeték falainak melegítésére 82 fűtőelemeket használunk, amelyek elrendezése olyan, hogy a 43 egyedi dohányadagban, illetve annak környezetében a kondenzációs folyamatok nem következnek be. Hogy a dohány expandáltatása megfelelően nagy mértékű legyen, a 43 egyedi dohányadagba bevezetett nedvességet célszerűen egyenletesen oszlatjuk el, amennyire ez lehetséges. A folyadék, amely kondenzáció útján jut a belső térfogatba, valószínűleg kis területeken abszorbeálódik és koncentrálódik, ezért javasolható, hogy a 43 egyedi dohányadagot a feldolgozás során a kondenzálódó folyadék hatásának ne tegyük ki.

Célszerűen a 47 vezeték vízszintes vonalú terét téglalap keresztmetszetű falszerkezet határozza meg, a 47 vezeték falait olyan anyagból hozzuk létre, amely az 50 beszállítóelem ismétlődő vízszintes irányú mozgásával járó súrlódó hatásokat jól viseli, azok fellépése esetén nem pusztul le. Ilyen anyag például az ötvözött alumínium. A 47 vezeték vízszintes helyzetű 48 oldalfalait általában 84 erőátvevő felülettel képezzük ki, amelynek anyaga az 50 beszállítóelem mozgása során csak kis súrlódási tényezőt mutat. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a vízszintes felület lepusztulása megelőzhető, a nagyobb költségekkel járó javításokat igénylő károsodások nem következnek be. A 84 erőátvevő felület anyagát egy célszerű megvalósításnál például olyan kemény műanyag képezi, amely a vízszintes helyzetű 47 vezeték belső felületei és az 50 beszállítóelem külső felületei között kenőhatást tesz lehetővé, kizárja az 50 beszállítóelem beszorulásának, deformációjának lehetőségét. A 84 erőátvevő felület kialakításához például az ICI Americas, Inc. vagy az RTP Co. által gyártott poliéter-éter-keton (PEEK) használható.

A találmány szerinti berendezés működése során az 50 beszállítóelemet a vízszintes helyzetű 47 vezeték tengelye mentén az összenyomást biztosító 33 záróelem becsukása után az 53 orsó felé mozgatjuk el és így a 43 egyedi dohányadagot a tengely vonalában mozgatjuk. Az 50 beszállítóelem mozgásának megkezdése előtt vagy a mozgás során a 47 vezeték belső terében az 55 fogakat 57 záróhelyzetbe visszük át. Az 50 beszállítóelem előtolását megszakítjuk, amikor a 63 melegítőzóna szomszédságában vagy a 63 melegítőzónán belül egy előre kijelölt előzetes összenyomási pozíciót érünk el. Ez a pozíció longitudinális irányban az 55 fogaktól térközzel van elválasztva. Az előzetes összenyomási pozíció a 43 egyedi dohányadagot alkotó anyagtól és a méretektől függően változtatható módon jelölhető ki, ahol a kijelölés alapját a 43 egyedi dohányadag térfogata, sűrűsége, külső méretei jelentik. Az előzetes összenyomási pozíciót általában az 55 fogakhoz a lehető legközelebb jelöljük ki, hogy így a 43 egyedi dohányadag az 50 beszállítóelem és az 55 fogak közötti térfogatot a lehető legteljesebb mértékben kitöltse. Az 55 fogakhoz szoruló 43 egyedi dohányadag összenyomásával térfogatát általában legalább 10%-kal, adott esetben 50%-kal csökkentjük. Miközben a 43 egyedi dohányadag az 55 fogakra támaszkodik, anyagába a 70 gőzt áramoltatjuk, és ezzel annak felmelegítését biztosítjuk.

Ezt követően az 55 fogakat a 47 vezetékből kihúzzuk, és az 50 beszállítóelemet axiális irányban a vízszintes helyzetű 47 vezetéken belül továbbtoljuk, amíg az a teljesen kitolt helyzetét, vagyis a 43 egyedi dohányadagnak az 53 orsó környezetében levő helyzetét el nem éri. Az 50 beszállítóelem lényegében hengeres alakú, az teljesen kitolt helyzetében olyan héjszerkezetet alkot, amely az 53 orsó 51 rúdját körbeveszi, és ezért az összenyomott dohány az 51 rúd csatlakozó felületén, az 53 orsó belső terében marad, amíg el nem éri az impregnálási pozíciót. Az 53 orsóban levő melegített, nedvesített dohány így a 6. ábrán bemutatott beszállítási helyzetbe kerül.

Különösen előnyös, ha az 50 beszállítóelem mozgatását, az 55 fogak betolását és visszahúzását, továbbá a 70 gőznek a 68 gőzbevezetésbe való juttatását vezérlő eszköz segítségével koordináljuk és szabályozzuk, aminek során egy előre meghatározott utasítássorozatot hajtunk végre, és ezzel tesszük lehetővé a fentiekben vázolt lépések elvégzését. A szabályozás, illetve vezér10

HU 217 659 Β lés különböző lehetőségei szakember számára nyilvánvaló módon hasznosíthatók, erre vonatkozóan külön kitanításra nincs szükség. A találmány tárgyát az előzőekben számos különböző megvalósítási mód és előnyös kiviteli alak kapcsán írtuk le részletesen. Az itt foglalt kitanítás elegendő alapot nyújt ahhoz, hogy szakember, kötelező tudásából kiindulva, egyéb, a találmány lényegét nem érintő megoldást dolgozzon ki.

Claims (13)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés dohány adagonkénti előkészítéséhez és lazításához, azzal jellemezve, hogy dohányadagképző szerkezete (10) oldalfalakkal (48) és felső fallal (49), valamint alsó fallal (46) határolt vízszintes vezetékkel (47) van összekapcsolva, a vezeték (47) befogadózónája (44), az egyes dohányadagok, a dohányadagképző szerkezetből (10) történő periodikus befogadása érdekében, összeköttetésben van a dohányadagképző szerkezettel (10), és a vezeték (47) olyan gázáteresztő záróelemhez (54) van csatlakoztatva, amely a befogadózóna (44) és a vezeték másik vége közötti szakaszon, a vezetéken (47) áthaladva, a vezetéken (47) kívüli hátsó helyzet és a vezetéken belüli záróhelyzet (57) közötti elmozdulásra képes, továbbá a berendezésben az egyes dohányadagokat, a vízszintes vezetékben (47) egymás után, tengelyirányban lévő első és második járatban, a vezeték (47) másik vége felé mozgatni képes beszállítóelem (50) van elhelyezve úgy, hogy az első járat a vezeték (47) befogadózónája (44) és hosszirányban a záróhelyzettől (57) bizonyos előre meghatározott távolságban lévő melegítőzóna (63) eleje között van, melegítőzónát (63) kialakítva a záróhelyzet (57) és a melegítőzóna (63) eleje között, továbbá a második járat a melegítőzóna (63) eleje és a vezeték (47) másik végéhez közeli helyzet között van, valamint a melegítőzónában (63) a vezeték (47) falán legalább egy gőzbevezetési (68) nyílás van, amely a melegítőzónában (63) lévő dohány adag hevítése érdekében gőzelosztóval (69) van összeköttetésben.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázáteresztő záróelem (54) a záróhelyzetből (57) visszahúzó szervomotorral van ellátva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a záróhelyzetből (57) történő visszahúzás céljából, előre meghatározott utasításkészlettel rendelkező, a gázáteresztő záróelem (54) szervomotorjával összeköttetésben lévő szabályozóelemmel van ellátva.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a melegítőzóna (63) oldalfalainak (48) fűtésére az oldalfalakkal (48) összeköttetésben lévő fűtőelemmel (82) van ellátva.
5. 5. A 4. igényport szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fűtőelem (82) az oldalfalak (48) hőmérsékletét legalább 93,3 °C-on (200 F), vagy e fölötti értéken képes tartani.
6. 6. Az igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezeték (47) felső falában (49) legalább egy, a gőzáramot szabályozó gőzbevezetési (68) nyílás van.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gőz mennyisége és áramlási sebessége a dohányadag legalább 93,3 °C hőmérsékletre történő hevítéséhez és e hőmérséklet fenntartásához elegendő.
8. 8. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a melegítőzónában (68) a felső falon (49) lévő gőzbevezetés (68) nyílásaihoz elosztócső-csatlakozás van kialakítva.
9. 9. Eljárás dohány adagonkénti előkészítésére és lazítására, amelynek során előre meghatározott mennyiségű dohányból adagot képezünk, az adagot impregnálózónához juttatjuk, és az impregnálózónába adagoljuk, tömöritjük, és lazitószer segítségével impregnáljuk, majd az impregnált dohányt lazítjuk, azzal jellemezve, hogy a dohányadagot az impregnálózónába juttatás előtt hőmérsékletének növelése céljából gőzöljük.
10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a dohányadagot gőzölés előtt előtömörítjük.
11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előtömörítésnél egy mozgatható beszállítóelemmel mozgatva a dohányadagot egy gázáteresztő záróelemhez nyomjuk.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázáteresztő záróelem visszahúzása után a dohányadagot az impregnálózónába toljuk.
13. 13. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gőzölést az előtömörítés után végezzük.