JPH0546250B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固形粒状物（以下、単に「粒状物」
という）を回転シリンダ又はドラム内で撹拌しな
がら液体又は蒸気状物質の流れで処理することに
関する。

発明が解決しようとする問題点 液体添加剤を粒状物に適用するには、液体添加
剤を粒状物に均一に分配するために特別な処理法
を必要とする。粒状物がたばこ材等の喫煙材であ
り、液体添加物が風味料を含む場合、添加剤を均
一に分配することが特に重要である。

喫煙製品を製造する目的でたばこ材を処理する
場合、たばこの風味及び喫煙特性を改変するため
にたばこ材にケーシング剤又はソース剤を添加す
るのが普通である。ケーシング剤又はソース剤を
添加するために従来用いられてきた装置は、長手
軸線をほぼ水平に配置し、ただし、高い入口端か
ら導入されたたばこ材を回転シリンダ又はドラム
内を通して徐々に低い位置の出口端へ移動させる
のに十分な傾斜をもたせて配置した回転シリンダ
又はドラムを備えている。回転ドラムの内部に配
置したスプレーノズルを用いて、ドラム内を通さ
れるたばこ材にケーシング剤又はソース剤を添加
する。ドラムの内壁には、通常、たばこ材粒体に
一定の撹拌作用を付与するピン、リブ又はブレー
ドが設けられている。撹拌作用は、たばこ粒体の
集塊が重力によつて落下するのと、ドラムの内壁
に設けられたピン、リブ又はブレードの押し上げ
作用によつて押し上げられるのとが相まつて生じ
る。しかし、この撹拌作用は完全に満足なものと
はいえない。なぜなら、たばこ粒体の集塊はドラ
ムの内壁に沿つて転動し落下する傾向があり、従
つて、「ロール」の形のたばこ粒子集塊のうち外
側層だけしか実際には添加剤スプレーに接触しな
いからである。その結果、たばこ剤に適用される
添加剤は、粒体の集塊全体に互つて均一に分配さ
れず、従つて、この処理済たばこ材から調製され
る喫煙製品の品質にばらつきを生じることとな
る。

特別に設計された装置を用いることによつてた
ばこ材に適用される添加剤の分配の均一製を改良
する試みは、従来から行なわれている。例えば、
米国特許第4054145号には、たばこ材粒体を回転
ドラム内へ推進させるための回転風選機又は圧縮
空気のジエツトを備えている。ドラムの下方部分
へ降下してくるたばこ材粒体に所望の添加剤を適
用するための複数のスプレーノズルが配置されて
いる。しかし、この装置は、たばこ材への添加剤
の均一な分配を確実にするためには、回転風選機
の速度、圧縮空気の圧力、及び添加剤スプレーノ
ズルの制御をたばこ材粒子の流量に対応してきめ
細かく調整しなければならないという点で作動上
の問題がある。

たばこ材粒体にスプレーされる添加剤の均一な
分配を確保するという問題の他にも、たばこ材に
ケーシング材又はソース材を適用するのに用いら
れる回転ドラムは、被処理たばこ材中の添加剤の
不均一の原因となる別の作動上の問題がある。そ
れは、たばこ材及び添加剤が回転ドラムの内壁面
に堆積する問題である。即ち、相当な量のそのよ
うな材料（たばこ材及び添加剤）が堆積した内壁
面から時々はがれ落ち、被処理たばこ材の集塊内
に添加剤の集中塊体を形成することになり、被処
理たばこ材の以後の処理工程においてそれらの集
中塊体を完全に分散させることができない。ケー
シング材及びたばこ材の処理装置内壁面への体積
を防止するためのワイパーやその他の装置の使用
も完全に有効であるとはいえない。なぜなら、内
壁面の全面から堆積物を掻取ることは実際上不可
能だからである。

ドラム内の表面への堆積を最少限にすることを
企図した回転ドラムの構成は、西独特許公報第
3001734号に開示されている。その回転ドラムは、
半径方向内方へ短く突出しておりドラムの回転中
たばこ材粒体を押し上げる作用をするピンを備え
ている。ドラムの回転中ドラム内壁の最も高い位
置となる地点において内壁に近接して、管壁に多
数の孔を有するスチームパイプが軸線方向に配置
されている。ドラムの内壁に付着するたばこ材粒
子を剥離するためにスチームパイプの孔からスチ
ームがドラムの内壁に向けて上向きに吹付けられ
る。互い違いの螺旋状に配列され内壁に付設され
た多数の可撓性のスクレーパがスチームパイプの
上面に対してワイピング（拭い取り）作用をし、
スチームパイプの孔が粒体で閉塞されるのを防止
するようになされている。しかしながら、ワイピ
ング作用はケーシング材又はソース材を吹付ける
ための第２のパイプ及びそのノズルには及ぼされ
ない。又、可撓性のスクレーパ即ちワイパーブレ
ード自体が、ドラムの内壁への堆積を助長する構
造物となつてしまう。更に、内壁に突設された多
数の押し上げピンも、その周りにたばこ材及び添
加材を堆積させる構造物となる。

発明の目的 従つて、本発明は、上記問題点を解決するため
に、液体又は蒸気状材料を固形粒状物の集塊全体
に亙つてより均一に分配するような態様で粒状物
を液体又は蒸気状材料で処理するための改良され
た方法及び装置を提供することを企図したもので
ある。

本発明の主たる目的は、液体添加剤を粒状物に
添加するためのスプレーノズルを備えた回転シリ
ンダ又はドラムを有する改良型処理装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、処理装置の内面への粒状
物及び添加剤の堆積を最少限にする改良型処理装
置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、均一な量の２種類又
はそれ以上の添加剤を粒状物に添加することがで
きる改良型処理装置を提供することである。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明の蒸気及びその他の目的及び利点は、内
壁への付着物の堆積を防止し、かつ、シリンダの
回転運動によつて粒状物に及ぼされる撹拌作用及
び粒状物剥離作用（粒状物及び添加剤を内壁面か
ら剥取る作用）を高めるために、加圧流体を回転
シリンダの内壁に吹付けるための最適位置に配置
されたスプレーノズルを用いることによつて達成
される。本発明によつて得られる効果を一層高め
るために、その他の作動のパラメータも以下に説
明するようにきめ細かく検出し、制御される。

本発明によれば、粒状物質を液体添加剤で処理
するための装置において、粒状物を導入するため
の入口端と、処理済粒状物を排出するための出口
端を有する細長い回転自在のシリンダをその長手
軸線が実質的に水平に位置するように配置する。
シリンダの内壁には、その回転中シリンダの内壁
の上昇する部分によつて所定の高さ地点にまで上
方へ運び上げられる粒状物に及ぼされる押上げ作
用を高めるための複数のフライトを設ける。ここ
で、「フライト」とは、送り作用や、押し上げ作
用を及ぼすように螺旋状や段階状に配列された一
連の部材をいう。粒状物をそれが重力により落下
する前に前記所定の高さ地点にまで運び上げるの
に十分な速度でシリンダを回転させるための駆動
手段を設ける。それによつて粒状物の多部分を前
記シリンダの回転中シリンダの内壁の上昇する部
分に隣接した帯域内に保持するようにする。１群
の静止ノズルを前記シリンダの内壁に近接して該
内壁の相当な長さ部分に亙つて内壁の長手方向に
間隔をおいて配置し、それらのノズルの向きは、
ノズルから噴射する流体をシリンダの回転中シリ
ンダの内壁の上昇する部分に対して斜めに、か
つ、内壁の移動方向に対向する方向に吹付けるよ
うに定める。このように、ノズルから噴出する流
体は、シリンダの回転によつて粒状物が運び上げ
られる前記所定の高さ位置で、又それにより高い
位置でシリンダの内壁の上昇部分に対して斜め下
向きに吹付けられ、それによつて内壁に付着して
いる粒状物を剥離させると共に、その剥離された
粒状物に作用する重力による撹拌作用を吹付け流
体流れによつて高める。複数の液体添加剤スプレ
ーノズルを、粒状物の前記多部分が重力とシリン
ダの回転運動によつて保持される前記帯域内へ向
けて液体添加剤を吹付けることができるシリンダ
内の部位に適宜に配置する。更に、前記１群の静
止ノズルに加圧流体を供給するための加圧流体供
給手段と、シリンダの入口端へ導入される粒状物
の流量を検出するための検出手段と、シリンダの
入口端へ導入される粒状物の流量に対応して調整
された量の液体添加剤を前記各液体添加剤スプレ
ーノズルへ供給するための液体添加剤供給手段を
設ける。

本発明は、又、粒状物に液体を添加剤を均一に
分配する方法を提供する。本発明の方法は、長手
軸線が実質的に水平に位置するように配置され、
粒状物を導入するための入口端と、処理済粒状物
を排出するための出口端を有し、粒状物に接触し
て粒状物に押上げ作用を及ぼすための複数のフラ
イトを備えた内壁を有する細長い回転自在のシリ
ンダを準備し、粒状物の連続した流れを該回転す
るシリンダ内を通して移動させ、シリンダの内壁
面の角速度が、粒状物を、その多部分が重力によ
り前記シリンダの内壁から剥離し始める所定の高
さ地点にまで該回転するシリンダの上昇する内壁
によつて運び上げるのに十分な速度に維持される
ように該シリンダの回転速度を調整し、粒状物の
多部分が重力により前記シリンダの内壁から剥離
し始める前記所定の高さ地点より上方の部位で該
シリンダの回転中シリンダの上昇する内壁部分に
対して斜めに、かつ、該内壁の移動方向に対向す
る方向に細長いバンド状の加圧流体を吹付けるこ
とによつて該上昇する内壁部分に付着している粒
状物を内壁から剥離させると共に、その剥離され
た粒状物に作用する重力並びにシリンダの回転運
動による撹拌作用を増大させ、重力と、シリンダ
の回転運動と、シリンダの内壁に対して斜めに吹
付けられる前記細長いバンド状の加圧流体との組
み合わせ作用によつて撹拌される粒状物に液体添
加剤のスプレーを吹付け、粒状物に吹付ける前記
液体添加剤の量を回転するシリンダの入口端へ導
入される粒状物の流量に対して制御することから
成る。

本発明の好ましい実施例では、第１及び第２添
加剤供給手段によつて２種類の液体添加剤のスプ
レーを粒状物に吹付ける。これらの液体添加剤の
吹付け量は、前記シリンダの入口端に導入される
粒状物の流量に対応して調整する。

本発明に使用される回転シリンダ又はドラムの
基本的設計は、ステンレス鋼のような適当な材料
で作られ、両端に開口を有し、シリンダを回転す
る回転手段を有するという点では、従来のものと
同じである。シリンダは、ほぼ水平に配置する
が、シリンダを通る粒状物の移動を容易にするた
めに、入口端を出口端に対して僅かに高い位置に
置いて（水平からの最大傾斜角20°）作動させる
ことが好ましい。シリンダをその長手軸線の周り
に回転させるための駆動手段は、シリンダの回転
速度を以下に述べるような特定の範囲内に制御す
るための制御手段を備えたものとすることが好ま
しい。

シリンダの内壁には、シリンダが回転するにつ
れて粒状物を情報へ運び上げ、粒状物に転動撹拌
作用を与える一連の互いに協同するフライトを付
設する。各フライトは、その長手軸線がシリンダ
の長手軸線にほぼ平行になるようにしてシリンダ
の内壁面から半径方向内方に突出させた細長い部
材とし、協同作用を創生するようにシリンダの回
転方向に対してシリンダの内壁に螺旋状に配列す
ることが好ましい。内壁に付設するフライトの
数、又はフライトの群の数は、臨界的な重要性を
有するものではないが、被処理材料が堆積する可
能性のある表面積を最少限にし、かつ、シリンダ
の内壁に近接して配置されたスプレーノズルとの
接触を防止するために、内壁面から半径方向内方
へのフライトの突出量は僅かな距離とする。この
細長いフライトの断面形状は、いろいろの形とす
ることができるが、フライトとシリンダの内壁面
との間に被処理材料が堆積するような隙間や凹所
の形成を回避すべきである。フライトの好ましい
断面形状の一例は、半円形であり、各フライトの
平坦な面をシリンダの内壁に接触させるようにす
る、あるいは、くさび形にするのも好適であり、
その場合、くさびの鈍端（尖つた鋭い側とは反対
の、幅の広い側の端部）をシリンダの回転方向で
みて先行側に位置させる。どのような形状のフラ
イトを選択したとしても、フライトは、シリンダ
の内壁に溶接又は他の適当な手段によつて固定す
べきである。

シリンダの内壁に螺旋状に配列されたフライト
は、シリンダ内へ導入されてくる粒状物に転動型
の撹拌作用を与えると共に、押し上げ作用を与え
る。粒状物が回転シリンダの上昇する内壁によつ
て運び上げられる高さは、粒状物の物理的特性及
び含水率、フライトの設計、及びシリンダの回転
速度により粒状物に及ぼされる遠心力等を含む幾
つかの要素によつて影響される。同一の粒状物を
同一の設計のシリンダによつて処理する場合、粒
状物の上向き運動（運び上げられる高さ）は、シ
リンダの回転速度を調整することによつて大部分
制御することができる。例えば、粒状物がたばこ
材のストリツプである場合、シリンダの内壁面の
角速度が約1.5〜2.0ｍ／秒の範囲に維持されるよ
うにシリンダの回転速度を調整すれば、たばこ材
ストリツプは、シリンダの上昇内壁によつてシリ
ンダの円周の最下点から約90〜120°の高さにまで
運び上げられる。裁刻たばこ材や、その他の粒状
物を処理する場合に必要とされるシリンダの回転
速度は多少異なるが、この装置の運転中にと観察
によつて容易に見定め、決定することができる。
従つて、本発明の装置は、粒状物の多部分が重力
の影響によりシリンダの内壁から離脱し始める高
さ地点を実質的に制御することができるようにシ
リンダの回転速度を調整するための手段を備えた
ものとすることが好ましい。

発明の作用効果 本発明によつてえられる主要な利点の１つは、
加圧流体の使用により粒状物に与えられる撹拌作
用を実質的に増大させることができると共に、加
圧流体が処理帯域内のシリンダの内壁及びその他
の表面に材料が堆積するのを排除することであ
る。この利点は、シリンダの長手軸線にほぼ平行
な方向に細長いバンド状の加圧流体を吹付けるよ
うに配置した複数の静止スプレーノズルを用いる
ことによつて達成される。これらの静止スプレー
ノズルは、ノズルから噴出する加圧流体がシリン
ダの回転中シリンダの上昇する内壁部分に対して
斜めに、かつ、該内壁の移動方向に対向する方向
に衝突するように回転シリンダ内にその内壁に近
接した位置に配置する。流体がシリンダの内壁に
衝突する位置は、上方へ運び上げられる粒状物の
多部分が重力作用によつて内壁から剥離し始める
地点とシリンダの上昇する内壁がその頂点に達す
る地点との間であることが好ましい。シリンダの
上昇する内壁に衝突する加圧流体の力は、内壁に
付着する粒状物を剥取るのみならず、剥取られて
重力の影響により落下する粒状物を十分に分散さ
せる働きをもする。かくして、シリンダの内壁
は、効率的に清掃されるのみならず、重力とシリ
ンダの回転運動によつてもたらされる撹拌作用
が、シリンダの内壁に吹付けられる細長いバンド
状の加圧流体によつて増大される。

加圧流体スプレーノズルの正確な配置位置及び
隣り合うノズル間の間隔は、使用されるノズルの
設計、ノズルへ送られる流体の供給圧、及び使用
される流体の種類等の幾つかの要素によつて変わ
つてくる。例えば、パイプの管壁に多数の孔を備
えた型式のノズルの場合は、広角平坦なスプレー
パターンを噴出するように設計されたノズルの場
合よりも、ノズル間の間隔を多少狭くしなければ
ならない。加圧流体は、平坦な（偏平な）スプレ
ーパターンを創生することができるノズルを通し
て噴射するのが好ましい。そのようなノズルは、
市販されている。又、円錐形スプレーパターンを
噴射するノズル等の含む他の型式のノズルも市販
されており、それらも本発明に使用することがで
きる。本発明に使用することができる流体の種類
としては、空気、スチーム、及び窒素等の不活性
ガスなどがあるが、被処理粒状物がたばこ材等の
植物性材料である場合は加圧流体としてスチーム
を使用することが好ましい。なぜなら、スチーム
は、シリンダ内を移動する植物性の材料に望まし
い調整及び加湿作用を与えると共に、材料を所望
の温度にまで加熱することも出来るからである。
加圧流体の供給圧は、少なくとも2.0Kg／cm²（絶
対値）とすべきであり、10Kg／cm²を越えてはなら
ない。使用圧力は、主として、回転シリンダのサ
イズに応じて決められ、シリンダの直径が小さけ
れば、大きい径のシリンダの場合より流体圧を多
少低くする。いずれにしても、あまり高い流体圧
の使用は避けるべきである。なぜなら流体圧が高
いと、サイクロン効果が生じ、粒状物をシリンダ
の回転方向に対して反対方向に運ぶ作用をするか
らである。約２ｍの直径を有するシリンダの場
合、流体圧を約3.0〜5.0Kgとするのが所期の目的
を達成するのに公的であることが認められた。

加圧流体は、回転シリンダの上昇する内壁に対
して斜めに、実質的に対向する方向に衝突させる
ことが肝要である。それによつて、シリンダの上
昇する内壁から剥離され、重力の影響により落下
する粒状物に効果的な撹拌作用が付与され、かつ
又、粒状物が回転シリンダの内壁が到達する最も
高い地点を越えて運び上げられることがないよう
にする。粒状物の上方運動を制限することによつ
て、粒状物がノズルやそれに接続されたパイプな
どの上に落下し、堆積する可能性が最少限にされ
る。加圧流体をシリンダの内壁に斜めに衝突させ
る角度は、臨界的に重要なものではないが、内壁
に対して直角に衝突させることは避けなければな
らない。なぜなら、直角に衝突させると、剥離さ
れた粒状物が上向きに吹上げられ、ノズルやパイ
プに付着するおそれがあるからである。加圧流体
の衝突角は、所望の清掃作用を発揮し、かつ、シ
リンダの内壁に直接衝突する加圧流体と内壁によ
つて跳ね返された加圧流体とにより粒状物に対し
効果的な撹拌作用を及ぼす点からみて、約20〜
50°とするのが最も好ましく、60°を越えないこと
が好ましい。

被処理粒状物に適用すべき液体添加剤は、回転
シリンダ内に配置した２つ又はそれ以上の添加剤
スプレーノズルを介して粒状物に吹付ける。この
目的に使用されるスプレーノズルの数は、シリン
ダの長さ、シリンダ内を通す粒状物の流量、及び
被処理粒状物内に添加すべき添加剤の量に応じて
決められる。液体添加剤スプレーノズルの特定の
位置は臨界的に重要なものではなく、撹拌作用を
受ける粒状物とスプレーノズルとを物理的に接触
させないような位置である限り、又、シリンダの
回転を妨害せず、加圧流体をシリンダの上昇する
内壁に対して斜めに吹付ける前記静止スプレーノ
ズルの清掃作用を妨害しない位置である限り、液
体添加剤スプレーノズルは、そのスプレーが粒状
物に接触するまでに液体スプレーパターンを十分
に拡散させるのに十分な距離転動粒状物から離れ
た位置に配置すべきである。スプレーの十分な拡
散は、液体添加剤の流量を高くした場合にも、低
くした場合にも良好なスプレーパターンを維持す
ることができるガス霧化式（ガスによつて液体を
霧化する）スプレーノズルを用いることによつて
得られる。液体を霧化するための加圧ガスとし
て、空気、スチーム及び窒素などのガスを用いる
ことができる。液体添加剤スプレーノズルは、添
加剤を添加された後粒状物がシリンダ内を移動す
る間に粒状物に添加剤が均一に分配されるように
シリンダの入口端と中間点との間に配置すること
が望ましい。又、液体添加剤スプレーノズルは、
回転シリンダ内を通る粒状物の集塊の上方に配置
し、粒状物の多部分が保持され、シリンダの上昇
する内壁から剥離された粒状物に及ぼされるシリ
ンダの回転運動と重力との組合わせ作用と、シリ
ンダの内壁に衝突する加圧流体とによつて最大限
の撹拌作用が行なわれる帯域へスプレーを吹込む
ようにノズルの向きを定めることが好ましい。液
体添加剤スプレーノズルをシリンダの下降する内
壁に近接して配置し、粒状物の集塊が重力とシリ
ンダの回転運動とによつて保持されるシリンダの
帯域内へスプレーパターンをほぼ水平方向に噴射
するようにノズルの向きを定めることによつても
良好な結果が得られる。

実施例の説明 ここに開示する本発明の好ましい実施例では、
２つ又はそれ以上の液体添加剤供給手段及び２つ
又はそれ以上の液体添加剤スプレーノズルを用い
る。それによつて回転シリンダ内を通る粒状物を
２つ又はそれ以上の液体添加剤で処理することが
できるようにする。この実施例の一態様において
は、各液体添加剤供給手段は、液体添加剤送給手
段と、制御弁を備えた質量流量計とで構成する。
それぞれのスプレーノズルへ送られる液体添加剤
の量を測定する測定器として他の型式の流量計を
用いることもできるが、質量流量計は、低流量に
おいても高流量に多いても正確な測定ができるの
で好ましい。質量流量計は市販されており、一例
として例えば米国特許第4109524号に開示された
ものがある。各液体添加剤のために代表的な制御
装置は第１図に示されており、後に詳述する。

本発明の粒状物処理装置は、特に好ましい実施
例では、長さ約６ｍのシリンダの長手軸線の上方
で該長手軸線に平行な仮想線に沿つて長手方向に
間隔を置いて配置された３つの液体添加剤スプレ
ーノズルを備えたものとする。これらの３つの液
体添加剤スプレーノズルは、ガス霧化式であるこ
とが好ましく、それぞれ、シリンダの入口端から
約1.0、1.6、2.2ｍ離れたところに配置する。シリ
ンダの入口端に最も近いスプレーノズルは、被処
理流状物の含水率を所望のレベルに調節するため
に粒状物の含水率を監視し検出する検出器からの
信号に応答して所要量の水をスプレーノズルへ送
給する第１添加剤供給手段に接続する。流動する
粒状物中の含水率を監視し検出するのに使用する
ことができる市販の検出器としては、米国マサチ
ユウセツツ州ウオルサムのインフラレツド・エン
ジニアリング社から販売されているSM−４型湿
分分析器がある。他の２つの液体添加剤スプレー
ノズルは、第１スプレーノズルとシリンダの中間
点との間に配置し、シリンダの入口端に導入され
る粒状物の供給流量に応じて調整された量の異な
る液体添加剤を送給する第２添加剤供給手段に接
続する。この好ましい実施例では、未処理粒状物
の供給流量及び含水率並びに処理済粒状物の含水
率を監視検出する検出器からの信号を処理するた
めのコンピユータ制御装置を用いる。このコンピ
ユータは、粒状物に添加される他の液体添加剤に
含まれる水分を勘案した上で、粒状物の水分を所
望のレベルに増加するのに必要とされる水の量を
生産するようにプログラムされる。コンピユータ
制御装置は添加すべき水の量を調整するための主
たる基準として未処理粒状物の供給流量及び含水
率を用いるが、処理済粒状物の水分分析器からの
信号は、処理済粒状物内の含水率を所望のレベル
にするために調整された水の量に更に精細な調節
を行なうのに用いられる。従つて、この好ましい
実施例は、正確に制御された所望の水分と添加剤
を有する処理済粒状物の連続した流れを創生する
ことができる。

以下に、特にたばこ材を処理するのに適した好
ましい実施例を添付図を参照して説明する。

第１図のブロツク図を参照して説明すると、回
転自在のシリンダ１５は、その回転速度を調整す
るための速度制御器１６を備えている。ストリツ
プや裁刻片のような粒状のたばこ材は、シリンダ
内へのたばこ材の供給流量を測定する手段を備え
た送給手段１２によつてシリンダ１５内へ導入さ
れる。回転シリンダ１５内に配置された加圧流体
スプレーノズルへは、供給手段１８によつて加圧
流体（好ましくは約4.5Kg／cm²（絶対値）の圧力
のスチーム）が供給される。又シリンダ１５内に
配置されたガス霧化式液体添加剤スプレーノズル
へは、供給手段２０，２３からそれぞれ流量計２
１，２３及び制御弁２２，２６を介して制御され
た量の液体添加剤が供給される。各ガス霧化式ノ
ズルのための霧化用加圧ガスは供給手段２５から
供給される。比率制御器２８，２９は、それぞ
れ、送給手段１２及び流量計２１，２４から信号
を受取り、たばこ材の流量及び液体添加剤の流量
を表示し、それぞれの制御弁２２，２６へ制御信
号を送り、それによつてそれらの制御弁はそれぞ
れたばこ材の流量及び液体添加剤の流量を所望の
値に維持する。処理済たばこ材は、シリンダ１５
から排出され、以後の処理のために送られる。た
ばこ材を１種類だけの液体添加剤で処理する場合
は、第２液体添加剤の供給に関連する機器（即
ち、比率制御器２９、第２液体添加剤供給手段２
３、流量計２４及び制御弁２６）を不動作にし、
処理装置の他の部分を上述のように作動させれば
よい。

回転シリンダ１５及びそれに関連するノズル組
立体の細部は第２及び３図に示されている。シリ
ンダ１５内に挿入された導管４０には、その長手
方向に密な間隔を置いて加圧流体スプレーノズル
４１が接続されている。これらのスプレーノズル
はシリンダ１５の内壁に対して斜めに向けられて
いる。同様にして、シリンダ１５内に挿入された
パイプ４５には、その長手方向に間隔を置いて４
つのガス霧化式液体添加剤スプレーノズル４８が
接続されている。ノズル４８はシリンダ内を通る
粒状物（図示の実施例ではたばこ材）に液体添加
材を吹付けるためのものである。スプレーノズル
４８のための霧化用加圧ガスは導管４６によつて
供給される。説明及び図示を簡略化するために導
管４６と各スプレーノズル４８との接続態様は慣
用の態様であり、当業者には周知であるから図に
は示されていない。又、ノズル４１，４８を所望
の静止位置に維持するために通常必要とされるノ
ズル組立体のための指示構造体も図に示されてい
ない。そのような支持構造体も、慣用のものであ
り、当業者には周知である。第２の液体添加剤を
被処理粒状物に適用するために、パイプ４５及び
スプレーノズル４８と同様の第２パイプ及びスプ
レーノズル（第２、３図には示されていない）を
シリンダ１５内に配置することができる。シリン
ダ１５の内壁に、半円形の断面形状を有する複数
個の細長いフライト（羽根又はリブ）と３５を付
設する。「フライト」とは、先にも述べたように
送り作用や、押し上げ作用を及ぼすように螺旋状
や階段状に配列された一列の、又は一連の羽根又
はリブ部材をいう。各列は、シリンダ１５の入口
端から出口端にまで螺旋状に配列された５つのフ
ライト３５から成つている。図示の実施例ではシ
リンダ１５は、シリンダの入口端側からみて時計
周り方向に螺旋状に配列された３列のフライトを
備えている。

本発明に使用することができるフライトの設計
の一列が第４図に示されている。この設計では、
くさびに類似した横断面を有する細長いフライト
５０が、くさびの一方の表面５１がシリンダの回
転方向のみで先行縁を構成し、最初に粒状物に接
触するようにシリンダの内壁に取付けられてい
る。くさびの他方の表面５２は、傾斜が緩やかに
されているので表面５１より相当に小さい。表面
５１の平面は、表面５２より急な傾斜とすべきで
あるが、シリンダの内壁に対し直角に近くなるほ
どの傾斜とすべきではない。表面５１の傾斜度
は、粒状物を運び上げるのひ必要な抵抗を呈し、
しかもなお、シリンダの内壁に吹付けられる加圧
流体が表面５１並びに表面５１に近接した内壁部
分から被処理材料を除去するのを可能にするよう
な角度とすべきである。フライト５０の端面５
４，５５はシリンダの内壁面に密封係合するよう
に設計されている。第３図に示されたのと同様の
態様で、これらのフライト５０は、共同して被処
理粒状物に押上げ作用及び転動作用を及ぼすよう
に螺旋状にシリンダの内壁に配列される。

第５図は、本発明の一実施例による回転シリン
ダの入口端の一部切欠した透視図である。この実
施例では、回転シリンダ１５の全長のほぼ全体に
わたつて長手方向に密な間隔を置いて導管６０に
接続された複数のスプレーノズル６１が、シリン
ダの上昇する内壁がその頂点に達する地点の近く
で加圧流体をシリンダの内壁に対し斜めに吹付け
るように配置されている。パイプ６３及びそれに
接続されたガス霧化式の第１液体添加剤スプレー
ノズル６４と、パイプ６５及びそれに接続された
ガス霧化式の第２液体添加剤スプレーノズル６６
が導管６０の少し下に配置され、それらのノズル
６４，６６は、シリンダ内を移動する間粒状物の
大部分が保持される帯域に向けられている。導管
６８は、これらのガス霧化式スプレーノズル６
４，６６に適当な接続管（図示せず）を通して供
給する。霧化用加圧ガスを導管６０，６８及びパ
イプ６３，６５は、粒状物が堆積し得るような表
面を最少限にし、かつ、ノズル６１，６４，６６
から噴射するスプレーパターンに実質的に干渉し
ないように設計された静止支持構造部材（図示せ
ず）に取付けられる。シリンダ１５の内壁には、
第４図に示されたのと同様の４組の細長いフライ
ト６７が固定されている。各組は、第３図に示さ
れたのと同様の態様でシリンダの内壁に螺旋状に
配置された８つの細長いフライトから成るものと
することが好ましい。螺旋状に配列された各フラ
イト組即ちフライト列は、シリンダの内壁の、シ
リンダ90°の回転運動に相当する円弧区間にわた
つて延在している。各フライトの先行面は、シリ
ンダの長手軸線に実質的に平行であり、シリンダ
の内壁に対して約45°の角度で傾斜していること
が好ましい。

第６図には別の実施例が示されている。この実
施例は、パイプ７３及びそれに接続されたガス霧
化式の第１液体添加剤スプレーノズル７４と、パ
イプ７５及びそれに接続されたガス霧化式の第２
液体添加剤スプレーノズル７６がシリンダの内壁
の下降部分に近接してその下降区間のほぼ中間点
に配置されている点を除いては、第５図の実施例
と同じである。それらのノズルは、導管７０に接
続されたスプレーノズル群７１は、加圧流体をシ
リンダ１５の内壁に対して斜めに吹付けるための
ものである。ノズル７１はノズル７４，７６から
離隔して配置されているので、ノズル７１及びそ
の導管７０を図示の位置に維持するために別個の
静止支持構造部材（図示せず）が用いられる。こ
の実施例では、スプレーノズル７４，７６は、液
圧だけで作動され、霧化用加圧ガスを必要としな
い。この実施例には４組のフライトと７７が設け
られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の処理装置のブロツク図、第
２図は、本発明の位置実施例による回転シリンダ
の入口端の端面図、第３図は、第２図のシリンダ
の縦断面図、第４図は、本発明に用いることがで
きるフライトの変型実施例の透視図、第５図は本
発明の別の実施例による回転シリンダの入口端の
一部切欠した透視図、第６図は、本発明の更に別
の実施例による回転シリンダの入口端の一部切欠
した透視図である。 １２：粒状物送給手段、１５：回転シリンダ、
１８：加圧流体供給手段、２０：第１液体添加剤
供給手段、２１，２４：流量計、２２，２６：制
御弁、３５：フライト、４１：静止加圧流体スプ
レーノズル、４８：静止ガス霧化式液体添加剤ス
プレーノズル、６１：静止加圧流体スプレーノズ
ル、６４：静止ガス霧化式第１液体添加剤スプレ
ーノズル、６６：静止ガス霧化式第２液体添加剤
スプレーノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒状物質を液体添加剤で処理するための装置
   であつて、 長手軸線が実質的に水平に位置するように配置
   され、粒状物を導入するための入口端と、処理済
   粒状物を排出するための出口端を有する細長い回
   転自在のシリンダと、 前記シリンダの回転中該シリンダの内壁の上昇
   する部分によつて所定の高さ地点にまで上方へ運
   び上げられる粒状物に及ぼされる押上げ作用を高
   めるためにシリンダの内壁に設けられた複数のフ
   ライトと、 粒状物をそれが重力により落下する前に前記所
   定の高さ地点にまで運び上げ、それによつて該粒
   状物の多部分を前記シリンダの回転中該シリンダ
   の内壁の上昇する部分に隣接した帯域内に保持す
   るのに十分な速度で該シリンダを回転させるため
   の駆動手段と、 前記シリンダの内壁に近接して該内壁の相当な
   長さ部分に互つて内壁の長手方向に間隔をおいて
   配置されており、前記所定の高さ位置で、又はそ
   れより高い位置でシリンダの回転中該シリンダの
   内壁の上昇する部分に対して斜めに、かつ、該内
   壁の移動方向に対向する方向に流体流れを吹付け
   て該上昇する内壁部分に付着している粒状物を内
   壁から剥離させると共に、その剥離された粒状物
   に作用する重力による撹拌作用を吹付け流体流れ
   によつて高めるように向きを定められた１群の静
   止ノズルと、 粒状物の前記多部分が重力と前記シリンダの回
   転運動によつて保持される前記帯域内へ向けて液
   体添加剤を吹付けることができる部位に該シリン
   ダ内に適宜に配置された複数の液体添加剤スプレ
   ーノズルと、 前記１群の静止ノズルに加圧流体を供給するた
   めの加圧流体供給手段と、 前記シリンダの入口端へ導入される粒状物の流
   量を検出するための検出手段と、 前記シリンダの入口端へ導入される粒状物の流
   量に対応して調整された量の液体添加剤を前記各
   液体添加剤スプレーノズルへ供給するための液体
   添加剤供給手段と、 から成る装置。 ２ 前記１群の静止ノズルは、前記所定の高さ地
   点と、前記シリンダの上昇する内壁部分がその頂
   点に達する地点との間の部位でシリンダの内壁に
   近接して配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記シリンダの入口端は出口端より僅かに高
   い位置に配置されており、前記各フライトは、そ
   の長手軸線がシリンダの長手軸線にほぼ平行にな
   るようにしてシリンダの内壁面から半径方向内に
   短く突出した細長い部材であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記複数のフライトは、前記シリンダの内壁
   に螺旋状に配列されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 前記駆動手段は、前記シリンダの内壁面の角
   速度が1.5〜2.0ｍ／秒の範囲内に維持されるよう
   にシリンダの回転速度を調整するための調整手段
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の装置。 ６ 前記加圧流体供給手段は、加圧スチーム供給
   源を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   ５項のいずれかに記載の装置。 ７ 前記複数の液体添加剤供給スプレーノズルに
   は１つのガス霧化式ノズルが含まれことを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載
   の装置。 ８ 前記複数の液体添加剤供給スプレーノズルに
   は１つのガス霧化式ノズルが含まれることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項のいずれかに記載の
   装置。 ９ 前記液体添加剤供給手段は、調量された量の
   第１液体添加剤を前記複数の液体添加剤スプレー
   ノズルのうちの選択された１つのノズルへ供給す
   るための第１添加剤供給手段と、調量された量の
   第２液体添加剤を前記複数の液体添加剤スプレー
   ノズルのうちの前記選択された１つのノズル以外
   の選択された１つのノズルへ供給するための第１
   添加剤供給手段を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の装置。 １０ 前記第１液体添加剤供給手段は、第１液体
   添加剤送給手段と、前記シリンダの入口端に導入
   される粒状物の流量に対応して調整することがで
   きる制御弁を備えた第１質量流量計を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ 前記第２液体添加剤供給手段は、第２液体
   添加剤送給手段と、前記シリンダの入口端に導入
   される粒状物の流量に対応して調整することがで
   きる制御弁を備えた第２質量流量計を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ 処理中の粒状物の含水率を検出するための
   装置が設けられており、前記第１添加剤供給手段
   は、前記シリンダの入口端に導入される粒状物の
   流量並びに粒状物の該検出された含水率に対応し
   て調整された量の水を供給するための水供給手段
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項記載の装置。 １３ 前記複数の液体添加剤スプレーノズルに
   は、１つのガス霧化式スプレーノズルと、加圧ガ
   スを該ガス霧化式スプレーノズルへ供給するため
   のガス供給手段が含まれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １４ 前記複数の液体添加剤スプレーノズルは、
   いずれも、前記シリンダの入口端とシリンダの中
   間点との間に配置されたガス霧化式ノズルであ
   り、該各ガス霧化式ノズルに加圧ガスを供給する
   ためのガス供給手段が設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １５ 前記ガス供給手段は、加圧スチームの供給
   源を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１３
   項記載の装置。 １６ 粒状物に液体添加剤を均一に分配する方法
   であつて、 (a) 長手軸線が実質的に水平に位置するように配
   置され、粒状物を導入するための入口端と、処
   理済粒状物を排出するための出口端を有し、粒
   状物に接触して粒状物に押上げ作用を及ぼすた
   めの複数のフライトを備えた内壁を有する細長
   い回転自在のシリンダを準備し、粒状物の連続
   した流れを該回転するシリンダ内を通して移動
   させ、 (b) 前記シリンダの内壁面の角速度が、粒状物
   を、その多部分が重力により前記シリンダの内
   壁から剥離し始める所定の高さ地点にまで該回
   転するシリンダの上昇する内壁によつて運び上
   げるのに十分な速度に維持されるように該シリ
   ンダの回転速度を調整し、 (c) 粒状物の多部分が重力により前記シリンダの
   内壁から剥離し始める前記所定の高さ地点より
   上方の部位で該シリンダの回転中シリンダの上
   昇する内壁部分に対して斜めに、かつ、該内壁
   の移動方向に対向する方向に細長いバンド状の
   加圧流体を吹付けることによつて該上昇する内
   壁部分に付着している粒状物を内壁から剥離さ
   せると共に、その剥離された粒状物に作用する
   重力並びにシリンダの回転運動による撹拌作用
   を増大させ、 (d) 重力と、前記シリンダの回転運動と、シリン
   ダの内壁に対して斜めに吹付けられる前記細長
   いバンド状の加圧流体との組み合わせ作用によ
   つて撹拌される前記粒状物に液体添加剤のスプ
   レーを吹付け、 (e) 粒状物に吹付ける前記液体添加剤の量を前記
   回転するシリンダの入口端へ導入される粒状物
   の流量に対応して制御することから成る方法。 １７ 前記加圧流体は、2.0〜10.0Kg／cm²（絶対
   圧）の範囲の圧力に維持されたスチーム供給源か
   ら供給されるスチームを使用することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１６項記載の方法。 １８ 前記加圧流体は、粒状物の多部分が重力に
   より前記シリンダの内壁から剥離し始める前記所
   定の高さ地点と該シリンダの上昇する内壁がその
   頂点に達する地点との間の部位でシリンダの内壁
   に吹付けることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ７項記載の方法。 １９ 前記細長いハンド状の加圧流体の長手を前
   記回転するシリンダの長手軸線にほぼ平行な方向
   に向けることを特徴とする特許請求の範囲第１８
   項記載の方法。 ２０ 撹拌されている前記粒状物に液体のガス霧
   化スプレーを吹付けることを特徴とする特許請求
   の範囲第１９項記載の方法。 ２１ 前記粒状物は、たばこ材であり、前記液体
   添加剤は、たばこケーシング剤の混合物であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１６〜２０項の
   いずれかに記載の方法。 ２２ 前記回転するシリンダの内壁面の角速度を
   1.5〜2.0／秒の範囲内に維持することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３ 撹拌されている前記粒状物に少なくとも２
   つの異なる液体添加剤のスプレーを吹付け、それ
   らのスプレーの量を前記回転するシリンダに導入
   される粒状物の量に対応して制御することを特徴
   とする特許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２４ 前記液体添加剤の少なくとも１つは、ガス
   霧化されるスプレーであることを特徴とする特許
   請求の範囲第２３項記載の方法。 ２５ 前記液体添加剤の１つは、粒状物の含水率
   を調節するための水であることを特徴とする特許
   請求の範囲第２３項記載の方法。 ２６ 処理中の粒状物の含水率を検出し、粒状物
   に吹付ける前記水のスプレーの量を前記回転する
   シリンダに導入される粒状物の量並びに粒状物の
   該検出された含水率に対応して制御する工程を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第２５項記載
   の方法。 ２７ 前記水のスプレーは、加圧スチームによつ
   て霧化することを特徴とする特許請求の範囲第２
   ６項記載の方法。 ２８ 前記粒状物は、たばこ材であり、前記少な
   くとも２つの異なる液体添加剤は、たばこケーシ
   ング材の混合物を含むものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２３〜２７項のいずれかに記
   載の方法。