JPH0767611A - Method and device for tobacco expansion - Google Patents

Method and device for tobacco expansion

Info

Publication number
JPH0767611A
JPH0767611A JP6155140A JP15514094A JPH0767611A JP H0767611 A JPH0767611 A JP H0767611A JP 6155140 A JP6155140 A JP 6155140A JP 15514094 A JP15514094 A JP 15514094A JP H0767611 A JPH0767611 A JP H0767611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tobacco
impregnation
expansion
spool
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6155140A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hoyt S Beard
ホイト・エス・ベアード
Lucas J Conrad
ルーカス・ジエイ・コンラド
J Edward Crook
ジエイ・エドワード・クルーク
James E Lovette
ジエイムズ・イー・ラベツト
Robert Calvin Johnson
ロバート・カルビン・ジヨンソン
Donald A Newton
ドナルド・エイ・ニユートン
Hamid Neshan
ハミツド・ネシヤン
Jackie L White
ジヤツキー・リー・ホワイト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RJ Reynolds Tobacco Co
Original Assignee
RJ Reynolds Tobacco Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/076,535 external-priority patent/US5483977A/en
Priority claimed from US08/163,049 external-priority patent/US5469872A/en
Application filed by RJ Reynolds Tobacco Co filed Critical RJ Reynolds Tobacco Co
Publication of JPH0767611A publication Critical patent/JPH0767611A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • A24B3/182Puffing

Landscapes

  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)

Abstract

PURPOSE: To expand a tobacco with superior work efficiency by placing the tobacco with a prescribed moisture content is a impregnate processing chamber, impregnation-processing it by means of an expanding actuation object, dring it and improving a processing quantity. CONSTITUTION: The tobacco with the moisture content higher than 13 wt.% than before expansion, is placed inside the impregnation processing chamber 22, an impregnation processing is executed for a period being shorter than 15 seconds under pressure being higher than 2000 psig by the expanding action material, such as a propane, etc., the imprognation-processed tobacco is taken- out from the impregnation processing chamber 22, the impregnation-processed tobacco is expanded and exposed under a sufficient condition in order to provide the expanded tobacco with >=13% moisture content, the expanded tobacco is dried to <=13% of the moisture content after expansion so as to expand it in order to substantially keep and expansion quantity caused as the result of exposure under the expansion condition in the impregnation-processed tobacco.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たばこを膨張させるた
めの方法および装置に関する。より詳細には、本発明
は、たばこ膨張の処理能力および経済性を改善するため
の方法および装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for expanding tobacco. More particularly, the present invention relates to methods and apparatus for improving tobacco expansion capacity and economics.

【0002】[0002]

【従来の技術】過去20年において、たばこ膨張処理
は、紙巻たばこの製造工程の重要な部分となってきた。
たばこの膨張処理は、たばこの葉の保存または貯蔵中に
失われるたばこかさ密度または量を回復するために利用
される。さらに、膨張たばこは、多くの低タールおよび
超低タール紙巻たばこの重要な構成要素である。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the past 20 years, tobacco expansion treatment has become an important part of the cigarette manufacturing process.
The tobacco expansion process is utilized to restore the tobacco bulk density or amount lost during storage or storage of tobacco leaves. In addition, expanded tobacco is an important component of many low tar and ultra low tar cigarettes.

【0003】フレデリクソンによる米国特許第3524
451号とモセル他による米国特許第3524452号
は、たばこが含浸剤と接触し、次に迅速に加熱されて含
浸剤を揮発させ、たばこを膨張させる方法を記載してい
る。フレデリクソン他による米国特許第3683937
号は、たばこ膨張のための加熱または迅速な圧力減少の
いずれかに先立つたばこの蒸気状態の含浸処理を開示し
ている。
Frederickson US Pat. No. 3,524.
451 and Mosel et al., US Pat. No. 3,524,452, describes a method in which tobacco contacts the impregnant and is then heated rapidly to volatilize the impregnant and expand the tobacco. US Pat. No. 3,683,937 to Frederickson et al.
U.S. Pat. No. 5,968,049 discloses a vapor state impregnation treatment of tobacco prior to either heating or rapid pressure reduction for tobacco expansion.

【0004】たばこを膨張させるための二酸化炭素の使
用は、特に、ウトシュによる米国特許第4235250
号、バーデ他による米国特許第4258729号、およ
びシークス他による米国特許第4336814号に開示
されている。これら、およびこれらに関連した方法にお
いては、気体または液体のいずれかの状態の二酸化炭素
を含浸処理のためにたばこに接触させ、含浸処理された
たばこは、膨張のために迅速な加熱条件下に置かれる。
周知の二酸化炭素膨張処理においては、通常十分で安定
した膨張を達成するために、たばこを過熱することを必
要とする。この過熱によって、たばこの香りが害された
り、あるいは多量のたばこ不純物が生成される。さら
に、たばこを含浸処理するために液体二酸化炭素を使用
するこれらのシステムは、通常、含浸処理されたたばこ
が、ドライ・アイスを含んだ固形のたばこブロックの形
態になり、加熱処理の前に砕かなくてはならず、それに
より処理の複雑性が増大する。
The use of carbon dioxide to expand tobacco is described, inter alia, in Utosh US Pat. No. 4,235,250.
U.S. Pat. No. 4,258,729 by Bade et al. And U.S. Pat. No. 4,336,814 by Seeks et al. In these and related methods, carbon dioxide in either gas or liquid state is contacted with tobacco for impregnation treatment, and the impregnated tobacco is subjected to rapid heating conditions for expansion. Placed.
Known carbon dioxide expansion processes usually require the heating of the tobacco in order to achieve sufficient and stable expansion. Due to this overheating, the scent of tobacco is damaged or a large amount of tobacco impurities are generated. In addition, these systems, which use liquid carbon dioxide to impregnate tobacco, typically result in impregnated tobacco in the form of a solid tobacco block containing dry ice, which is crushed prior to heat treatment. Must be added, which increases the processing complexity.

【0005】メリット他による米国特許第438893
2号は、事前に膨張させたたばこの再調整後の充填容量
を高めるための方法を開示している。事前に膨張させた
6パーセントよりも低い“オーブン揮発”(OV)含有
量を有するたばこが、そのOV含有量を、良好だと言わ
れる3パーセントよりも低い値に減らすために加熱され
る。たばこ重量の0.9パーセント以上が水以外の揮発
性物質であるため、たばこのOV含有量は、その水分含
有量とほとんど等しいと言われる。膨張後の加熱工程か
ら戻った非常にOV含有量の低いたばこは含水率を高め
るために再調整工程に置かれ、膨張後に加熱処理されな
かった場合よりも再調整工程中の潰れが少ないと言われ
る。加熱処理中のたばこの凝固は、再調整の間の膨張し
たたばこの高安定性を得るために提案された。
US Pat. No. 4,388,933 by Merit et al.
No. 2 discloses a method for increasing the fill volume after reconditioning of pre-expanded cigarettes. Tobacco having a pre-expanded "oven volatilization" (OV) content of less than 6 percent is heated to reduce its OV content to a value below 3 percent, which is said to be good. It is said that the OV content of tobacco is almost equal to its water content, since 0.9% or more of the tobacco weight is a volatile substance other than water. Tobacco with a very low OV content returned from the heating process after expansion is placed in a reconditioning process to increase the water content and is said to have less collapse during the reconditioning process than if it was not heat treated after expansion. Be seen. Tobacco solidification during heat treatment was proposed to obtain high stability of expanded tobacco during reconditioning.

【0006】ホワイトとコンラッドによる米国特許第4
531529号は、たばこの充填量を高めるための処理
を開示しており、その中で、膨張作用物の臨界温度およ
び圧力を超えるか、またはそれに近い処理条件で、通常
のガス状含ハロゲン炭素化合物または炭化水素などの低
沸点高揮発性の膨張作用物によってたばこが含浸処理さ
れる。圧力はすぐに大気圧に開放され、そのため膨張条
件でたばこを膨張させたり、たばこをその状態で維持し
たりする加熱工程を必要とせずにたばこが膨張される。
この処理の圧力条件は、上限は知られていないが36K
g/cm2 (512psi)よりも高い範囲である。細
断し過ぎることなく十分なたばこ膨張を行うためには、
142Kg/cm2 (2000psi)よりも低い圧力
が使用される。
US Pat. No. 4 by White and Conrad
531529 discloses a treatment for increasing the tobacco loading, in which conventional gaseous halogen-containing carbon compounds are used at treatment conditions above or close to the critical temperature and pressure of the expanding agent. Alternatively, the tobacco is impregnated with a low boiling point and highly volatile expansion agent such as hydrocarbon. The pressure is immediately released to atmospheric pressure so that the tobacco is expanded without the need for a heating step to expand the tobacco under expansion conditions or to keep the tobacco in that state.
The upper limit of the pressure condition for this process is 36K
It is a range higher than g / cm 2 (512 psi). In order to achieve sufficient tobacco expansion without being overly shredded,
Pressures lower than 142 Kg / cm 2 (2000 psi) are used.

【0007】コンラッドとホワイトによる米国特許第4
554932号は、円筒状の管体と、管体の外の装填位
置と管体の中の処理位置との間の往復運動のために装着
されたスプール組立体とを有する流体圧力処理装置を開
示している。スプールが管体の中にあるとき、スプール
の円筒状端部上の環状溝内に保持された変形可能な封止
リングが半径方向外側に付勢され、管体内側のスプール
端部間で圧力チャンバを構成するように管体の内側と噛
み合う。管体内に構成された環状圧力チャンバの中に処
理流体を導入するために導管が設けられる。この装置
を、膨張作用物によるたばこの高圧含浸処理のために使
用することにより、たばこの充填と開放が容易になり、
ピボット動作可能耐圧がまの蓋のような従来の圧力封止
機構および固定機構と関連した閉鎖と開放の問題を回避
できる。したがって、この圧力容器により、たばこ膨張
における時間節約を行い、かつ経済性を改善することが
できる。
US Pat. No. 4 by Conrad and White
No. 5,549,32 discloses a fluid pressure treatment device having a cylindrical tube and a spool assembly mounted for reciprocal movement between a loading position outside the tube and a processing position within the tube. is doing. When the spool is in the tube, a deformable sealing ring, held in an annular groove on the cylindrical end of the spool, is biased radially outward to exert pressure between the spool ends inside the tube. Mates with the inside of the tube to form a chamber. A conduit is provided for introducing processing fluid into an annular pressure chamber configured within the tube. By using this device for high pressure impregnation treatment of tobacco with an expanding agent, it becomes easy to fill and open the tobacco,
The problems of closure and opening associated with conventional pressure sealing and locking mechanisms such as pivotable pressure-resistant lids are avoided. Therefore, this pressure vessel can save time in tobacco expansion and improve economy.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記したようなたばこ
膨張処理は、実質上大気圧を超える含浸圧力が用いられ
るときのバッチ処理で実施されなければならない。バッ
チ処理工程は、容器の開放と封止、および容器からの含
浸処理作用物の導入と除去にかかる時間のために、複雑
化した処理装置と長いサイクル時間を必要とする。サイ
クル時間を減少させるために使用される様々な装置を修
正することによって、ある程度の処理能力改善が行われ
てきたが、しかし実質上、周知のバッチシステムにおけ
る処理能力の改善は、主として個別のシステムの量を多
くするか、または同時に使用されるバッチシステムの数
を多くすることによる従来の技術によって役立てられ
る。
The tobacco expansion process as described above must be carried out in a batch process when an impregnation pressure substantially above atmospheric pressure is used. The batch processing process requires complicated processing equipment and long cycle times due to the time it takes to open and close the container and to introduce and remove the impregnating treatment agent from the container. Although some throughput improvements have been made by modifying the various equipment used to reduce cycle times, substantially the throughput improvements in known batch systems are primarily due to individual system , Or by increasing the number of batch systems used at the same time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、高圧たばこ含
浸処理条件を使用し、迅速な処理速度でたばこを膨張さ
せるために用いられるたばこ膨張方法および装置を提供
する。この方法および装置は通常、20〜30秒よりも
少ないたばこ含浸処理および膨張サイクル時間を伴い、
高圧含浸処理容器内の利用可能空間の使用を大幅に改善
するために、プロパンなどの予熱し予圧した膨張作用物
を使用し、バッチのたばこを予熱し、そして高圧含浸処
理領域内でたばこを圧縮する。
The present invention provides a tobacco expansion method and apparatus used to expand tobacco at high processing rates using high pressure tobacco impregnation processing conditions. The method and apparatus typically involve a tobacco impregnation treatment and an expansion cycle time of less than 20-30 seconds,
Use preheated and precompressed expansion agents such as propane to preheat batch tobacco and compress tobacco in the high pressure impregnation zone to significantly improve the use of available space in the high pressure impregnation zone To do.

【0010】1つの態様では、本発明は、高圧含浸処理
条件を用いるたばこ膨張方法において、たばこ充填容量
の増加の程度を実質上改善する。他の態様では、本発明
は、あらかじめ大きさが決められたバッチのたばこを含
浸処理領域に確実かつ経済的に送り、またバッチのたば
こを迅速かつ経済的に予熱するための迅速なバッチ給送
システムを提供する。本発明はまた、高速/高圧のスプ
ール管体たばこ含浸処理装置のための装置改善を提供す
る。さらに、本発明は、プロパンなどの可燃性ガスを含
む高温/高圧の含浸処理ガスを、迅速に生成し供給する
ために改良されたアキュムレータを提供する。改良され
たアキュムレータにより、システム内にあるそのような
ガスの体積が所与のあらゆる時間において最低になり、
また従来のアキュムレータで必要とされた部品を移動す
るコストや手間が排除される。
In one aspect, the present invention substantially improves the extent of tobacco fill capacity increase in a tobacco expansion process using high pressure impregnation conditions. In another aspect, the invention provides a fast batch feed for reliably and economically delivering a pre-sized batch of tobacco to an impregnation treatment zone and for preheating the batch of tobacco quickly and economically. Provide the system. The present invention also provides equipment improvements for high speed / high pressure spool tubing tobacco impregnation treatment equipment. Further, the present invention provides an improved accumulator for rapidly producing and delivering a high temperature / high pressure impregnation process gas containing a combustible gas such as propane. The improved accumulator minimizes the volume of such gas in the system at any given time,
It also eliminates the cost and effort of moving the parts required by conventional accumulators.

【0011】たばこ充填容量増加における実質上の改善
は、本発明の第1の態様に従って、高圧たばこ含浸領域
において膨張作用物によって高含水率のたばこを含浸処
理し、膨張したたばこを提供し、また高い含水率を有す
る条件下で含浸処理され、たばこを膨張させ、そして膨
張に続き膨張したたばこを乾燥することによって得られ
る。膨張したたばこの乾燥は、膨張に続く短い時間内
に、例えば膨張後約5分以内に、実施されることが好ま
しい。高圧の含浸処理領域に送られるたばこは極めて含
水率が高いので、膨張のための熱処理を行わないこれら
の工程においては膨張に続いてたばこの潰れが引き起こ
されるが、水分を高めることによって充填容量の増加が
高められ、また膨張に続いて約13パーセント以下の含
水率にたばこを乾燥することによって充填容量の増加が
保たれることがわかった。乾燥処理は177℃(350
°F)以下の温度で実施され、たばこの含水率を約6〜
8重量パーセントより低く減少させないことが好都合で
あり、したがってたばこは揮発性の香りが損なわれな
い。
A substantial improvement in tobacco fill capacity increase is that, according to the first aspect of the present invention, a high moisture content tobacco is impregnated with an expanding agent in the high pressure tobacco impregnation zone to provide expanded tobacco, and It is obtained by impregnation under conditions having a high water content, expanding the tobacco and expanding and then drying the expanded tobacco. Drying of the expanded tobacco is preferably carried out within a short time following expansion, for example within about 5 minutes after expansion. Tobacco delivered to the high-pressure impregnation zone has an extremely high water content, which causes crushing of cigarettes following expansion in these processes without heat treatment for expansion, but increasing the moisture content increases the filling capacity. It was found that the increase was enhanced and that the expansion of the fill volume was maintained by drying the tobacco following expansion to a moisture content of less than about 13 percent. Drying process is 177 ℃ (350
° F) or less and the moisture content of the cigarette is about 6 to
It is expedient not to reduce below 8 weight percent, so that the tobacco does not lose its volatile aroma.

【0012】たばこ膨張の程度を実質上高めるために、
含浸処理領域に送られるたばこの含水率は、20重量パ
ーセントより高く、好ましくは24重量パーセントより
も高いと好都合である。高い含水率のたばこは、含浸処
理の前に約66℃(150°F)よりも高い温度に予熱
されると好都合である。本発明のとおりにたばこの膨張
に続いて乾燥することで、膨張させたたばこを高い充填
容量レベルに保つことができる。
In order to substantially increase the degree of tobacco expansion,
Conveniently, the moisture content of the tobacco delivered to the impregnation zone is higher than 20 weight percent, preferably higher than 24 weight percent. The high moisture content tobacco is conveniently preheated to a temperature greater than about 150 ° F (66 ° C) prior to the impregnation treatment. Expanding tobacco followed by drying as in the present invention allows the expanded tobacco to be maintained at high fill volume levels.

【0013】本発明の別の態様では、たばこの含浸処理
および続く膨張のために、バッチのたばこが迅速に給送
され、またあらかじめ大きさが決められる。本発明のこ
の態様に従って提供された装置は、垂直なたばこの柱状
物を形成するためのほぼ垂直方向に向けられた計量管を
有する。複数の歯を有する部材であることが好ましいた
ばこ柱状物分割手段が、計量管と共同して、柱状物を分
割手段によって支持された分割手段の上の上側部分と下
の下側部分とに分割するために、たばこ柱状物と選択的
に噛み合うことができる。分割手段の下に離間したブロ
ック部材は、分割手段が柱状物と噛み合っていないとき
に、たばこ柱状物を支持するためにたばこ柱状物と噛み
合うことができる。ブロック部材はたばこの柱状物から
外すことができ、これにより分割手段がたばこ柱状物と
噛み合わされているときにブロック部材を外すと、たば
こ柱状物の下側部分を計量管から開放する結果となる。
次に、このたばこはバッチとして含浸領域へ送られる。
バッチのたばこの大きさは、分割手段とブロック部材の
間の間隔を変えることで容易に調整することができる。
In another aspect of the invention, a batch of tobacco is rapidly fed and pre-sized for tobacco impregnation and subsequent expansion. The apparatus provided in accordance with this aspect of the invention has a generally vertically oriented metering tube for forming vertical tobacco posts. A tobacco column dividing means, preferably a member having a plurality of teeth, cooperates with a metering tube to divide the column into an upper portion and a lower portion below the dividing means supported by the dividing means. In order to do so, it can selectively engage with the tobacco column. A block member spaced below the dividing means is capable of meshing with the tobacco column to support the tobacco column when the dividing means is not meshing with the column. The block member can be disengaged from the tobacco column, so that removing the block member when the dividing means is engaged with the tobacco column results in the lower portion of the tobacco column being released from the metering tube. .
The tobacco is then sent as a batch to the impregnation zone.
The size of a batch of cigarettes can be easily adjusted by changing the spacing between the dividing means and the blocking member.

【0014】本発明のさらに別の態様では、含浸処理領
域に送られるたばこの予熱のために、垂直方向に向けら
れた計量管が使用される。本発明のこの態様とおりに、
たばこを好ましくは約38℃(100°F)と約100
℃(212°F)の間の高い温度に加熱するために、た
ばこ柱状物上端の下の位置で計量管に蒸気が注入され、
次に加熱されたたばこは含浸処理領域に送られる。上述
した本発明の迅速に給送しかつあらかじめ大きさを決め
るシステムは、予熱されたたばこをバッチとして含浸処
理領域に送るために使用されることが好ましい。蒸気が
たばこを通じて素早く分配されるため、本発明のこの態
様によるたばこの予熱は迅速である。さらに、蒸気注入
領域の上のたばこは上昇する蒸気によって加熱され、ま
た蒸気注入領域内のたばこの断熱材料として機能し、こ
れにより加熱コストを最小にできる。
In yet another aspect of the present invention, a vertically oriented metering tube is used for preheating the tobacco delivered to the impregnation treatment zone. According to this aspect of the invention,
Tobacco is preferably about 100 ° F (38 ° C) and about 100 ° C
Steam is injected into the metering tube at a position below the top of the tobacco column to heat it to a high temperature of between 212 ° F. (212 ° F.),
The heated tobacco is then delivered to the impregnation treatment area. The rapid delivery and pre-sizing system of the present invention described above is preferably used to deliver preheated tobacco as a batch to the impregnation treatment zone. Preheating of tobacco according to this aspect of the invention is rapid because the vapor is distributed rapidly through the tobacco. Further, the tobacco above the steam injection area is heated by the rising steam and also acts as a thermal insulation material for the tobacco in the steam injection area, which minimizes heating costs.

【0015】垂直方向に向けられた計量管は、水平方向
に向けられ高圧含浸装置にバッチのたばこを送付するた
めに配置された送付導管の上側の壁の開口部上に配置さ
れると好都合である。たばこを導管を通じて移動し、導
管の下流終端でたばこを高圧処理装置内に圧縮するため
に、往復運動する圧縮部材が導管内に装着される。計量
管と連絡する導管内の開口部は、たばこを導管内に圧縮
できるピボット閉鎖部材が設けられる。これにより、給
送装置の交換または修正を必要とせずに、様々な密度と
バッチのたばこが含浸領域内に送られるようになる。
The vertically oriented metering tube is advantageously arranged on an opening in the upper wall of a delivery conduit which is oriented horizontally and is arranged for delivering batches of tobacco to a high pressure impregnation device. is there. A reciprocating compression member is mounted in the conduit for moving the tobacco through the conduit and compressing the tobacco at the downstream end of the conduit into the high pressure processing apparatus. The opening in the conduit that communicates with the metering tube is provided with a pivot closure that allows the tobacco to be compressed into the conduit. This allows different densities and batches of tobacco to be delivered into the impregnation zone without the need to replace or modify the feeder.

【0016】本発明はまた、改善された耐久性および速
度を与えるために、コンラッドとホワイトによる米国特
許第4554932号のスプール管体装置を改善するも
のである。本発明の好ましい実施例において使用される
とき、スプール管体装置は毎分4、5回以上の早いサイ
クル速度で動作される。したがって、高圧のスプール管
体装置は、1日12時間で3000サイクルから360
0サイクルまで、またはそれ以上で反復されることが好
ましい。この装置によりたばこ膨張の速度および経済性
が改善されるが、高温および高圧の条件下におけるスプ
ールの円筒状端部材上の弾性封止リングの反復する外方
向への膨張が、封止リングの早期障害を引き起こすこと
があることが確認された。
The present invention also improves upon the spool tubing system of Conrad and White in US Pat. No. 4,555,932 to provide improved durability and speed. When used in the preferred embodiment of the present invention, spool tubing devices are operated at high cycle speeds of 4,5 or more times per minute. Therefore, a high pressure spool tubing system can operate from 3000 cycles to 360 hours in 12 hours a day.
It is preferred to repeat up to 0 cycles or more. While this device improves the speed and economy of tobacco expansion, the repeated outward expansion of the elastic sealing ring on the cylindrical end member of the spool under conditions of high temperature and pressure results in early sealing ring expansion. It has been confirmed that this may cause disability.

【0017】封止リングの動作および寿命は、本発明に
従って、弾性封止リングと軸方向に隣接する1つまたは
複数の位置で、スプール部材と管体内側面との間の半径
方向の隙間を減少させることによって改善される。これ
は、スプールの各円筒状端部材上の、弾性封止リングの
少なくとも軸方向の端面部分と軸方向に隣接しかつ接触
する位置に、少なくとも1つの円周を拡げた磨耗リング
を設けることによって都合よく成し遂げられる。拡げた
磨耗リングは各弾性封止リングの軸方向の両端面と接触
して配置されることが好ましい。磨耗リングは、スプー
ルが管体から外れるのを防ぐためにスプールの端部材の
円周よりも大きい円周を有するので、スプールと管体間
の軸方向の隙間は磨耗部材が隣接した部分で減少する。
磨耗リングと隣接して弾性封止リングが配置されている
ので、これらのリングがより大きな圧力下で半径方向外
側に付勢されるときに、封止リングの軸方向への支持を
改善することができる。これにより、封止リング周辺部
分の軸方向の破壊的な変形を最小にすることができる。
The operation and life of the sealing ring, in accordance with the present invention, reduces the radial clearance between the spool member and the inner surface of the lumen at one or more locations axially adjacent the resilient sealing ring. Be improved. This is accomplished by providing at least one circumferentially widened wear ring on each cylindrical end member of the spool at a position axially adjacent and in contact with at least an axial end surface portion of the resilient sealing ring. It can be accomplished conveniently. The expanded wear ring is preferably arranged in contact with both axial end faces of each elastic sealing ring. The wear ring has a circumference that is greater than the circumference of the spool end member to prevent the spool from disengaging from the tube so that the axial clearance between the spool and the tube is reduced where the wear member is adjacent. .
Improving the axial support of the sealing rings when these rings are biased radially outward under greater pressure because elastic sealing rings are located adjacent to the wear rings. You can As a result, it is possible to minimize the destructive deformation in the axial direction of the peripheral portion of the sealing ring.

【0018】本発明の別の態様に従って、スプール管体
含浸装置の効率は、高圧のガス状膨張作用物の、管体内
の環状高圧含浸領域への送出速度または環状高圧含浸領
域からの除去速度を高めることによって改善される。こ
れは、管体の外側と内側の間を連絡し、同時にまた蒸気
口の中にたばこが入るのを最小にするための微粒子ブロ
ック手段と合体したガス送出除去蒸気口の総断面領域を
拡げることによって成し遂げられる。
In accordance with another aspect of the invention, the efficiency of the spool tube impregnator is determined by the rate of delivery of high pressure gaseous expansion agents to or from the annular high pressure impregnation zone within the tube. It is improved by increasing. This expands the total cross-sectional area of the gas delivery removal vapor port that communicates between the outside and the inside of the tube and at the same time also incorporates particulate blocking means to minimize the entry of tobacco into the vapor port. Accomplished by

【0019】本発明のこの態様の一実施例では、管体を
貫き円筒状管体の周りの円周上に分布された複数の協力
蒸気口を介して、高圧のガスが円筒状管体に入りまた円
筒状管体から除去される。周囲の蒸気口を通じて管体内
に入る処理流体を含むために、外部マニフォールドが蒸
気口を取り囲む。管体の内側の各蒸気口の直径は、蒸気
口にたばこが入るのを防ぐために、所定の寸法よりも小
さい。
In one embodiment of this aspect of the invention, high pressure gas is introduced into the cylindrical tube through a plurality of cooperating vapor ports distributed through the tube around the circumference of the cylindrical tube. It enters and is removed from the cylindrical tube. An outer manifold surrounds the steam port to contain the process fluid entering the tube through the surrounding steam port. The diameter of each steam port inside the tube is smaller than a predetermined dimension to prevent tobacco from entering the steam port.

【0020】代替の実施例では、たばこ粒子よりも実質
上大きな直径を有する少なくとも1つの拡大された蒸気
口が管体を貫いて設けられる。蒸気口の直径より広い幅
の外側面を有する拡大されたブロック部材が、スプール
の端部材の周辺部分の間で縦方向に接続し、蒸気口の開
口部と半径方向に位置合わせされる。スプールのチャン
バ部分、すなわち端部材の間の部分が管体の中を移動す
るときに、ブロック部材が蒸気口を覆い、これによりス
プール・チャンバ内のたばこが拡大された蒸気口に入る
のを妨ぐ。少なくとも2つの拡大された蒸気口が管体を
貫いて設けられ、また対応する数のブロック部材がスプ
ール上に設けられるのが好ましい。
In an alternative embodiment, at least one enlarged steam port having a diameter substantially larger than the tobacco particles is provided through the tube. An enlarged block member having an outer surface that is wider than the diameter of the steam port connects longitudinally between the peripheral portions of the end members of the spool and is radially aligned with the opening of the steam port. As the chamber portion of the spool, i.e. the portion between the end members, moves through the tube, the blocking member covers the vapor port thereby preventing tobacco in the spool chamber from entering the enlarged vapor port. Gu Preferably, at least two enlarged steam ports are provided through the tube and a corresponding number of blocking members are provided on the spool.

【0021】さらに別の態様では、本発明は、高温で高
圧のガス状膨張作用物、好ましくは約121℃(250
°F)を超える温度で約2500psigを超える圧力
のプロパンのバッチ量を生成し蓄積するための改善され
た高圧アキュムレータを提供する。以前に、高圧で高温
のプロパンのバッチ量を、毎分4回ないし5回またはも
っと早いサイクル速度で含浸領域に供給したとき、非常
に大量の高圧で高温のプロパンを蓄積するか、または移
動可能な部材によって分離されたチャンバを有する圧力
容器の形態のアキュムレータの使用することが必要であ
った。不活性な加圧ガスは1つのチャンバ内に維持さ
れ、プロパンは他のチャンバ内に蓄積されていた。プロ
パンが容器内に周期的に追加されたり除去されたりする
とき、移動可能な部材が容器内で移動されるが失敗を免
れなかった。
In yet another aspect, the present invention provides a high temperature, high pressure gaseous expansion agent, preferably about 121 ° C. (250 ° C.).
An improved high pressure accumulator for producing and accumulating batch quantities of propane at pressures above about 2500 psig at temperatures above ° F). Previously, when a high pressure, high temperature batch of propane was fed to the impregnation zone at 4 to 5 times per minute or faster cycle rates, a very large amount of high pressure, hot propane could accumulate or move It was necessary to use an accumulator in the form of a pressure vessel having a chamber separated by various members. Inert pressurized gas was maintained in one chamber and propane was accumulated in the other chamber. When propane was periodically added to or removed from the container, the moveable member was moved within the container but was subject to failure.

【0022】本発明によるアキュムレータは、膨張作用
物と加圧流体との間の分離部材なしで、容器内に膨張作
用物とガス状加圧流体の両方を含む高圧容器を使用す
る。一実施例において、容器は加圧流体および膨張作用
物のそれぞれの臨界温度を超える温度、また加圧作用物
および膨張作用物が液体に近い高い密度を有するような
十分高い圧力の下に維持される。加圧流体は膨張作用物
に対応する拡散率特性を有するように選択され、したが
って容器内の条件下で流体間に生じる拡散のために、2
つの流体は極めて低いレベルの物質移動だけで接触を維
持する。加圧ガスは窒素、膨張作用物はプロパンである
ことが好ましい。2500psigを超える圧力、93
℃(200°F)を超える温度において、これらの2つ
のガスは容器内でお互いにほぼ分離して維持され、これ
により極めて低い窒素の損失で、プロパンを周期的に容
器に補充しまた容器から除去するすることができる。
The accumulator according to the present invention uses a high pressure vessel containing both the expanding agent and the gaseous pressurized fluid within the vessel without a separating member between the expanding agent and the pressurized fluid. In one embodiment, the container is maintained at a temperature above the critical temperature of each of the pressurized fluid and the expansion agent and sufficiently high pressure that the pressurized and expansion agents have a high density close to that of a liquid. It The pressurized fluid is selected to have a diffusivity characteristic that corresponds to the swelling agent, and thus 2 due to the diffusion that occurs between the fluids under conditions within the vessel.
The two fluids maintain contact with only very low levels of mass transfer. Preferably, the pressurized gas is nitrogen and the expansion agent is propane. Pressure over 2500 psig, 93
At temperatures above 200 ° F. (200 ° F.), these two gases are kept substantially separate from each other in the vessel, which allows propane to be periodically replenished and removed from the vessel with very low loss of nitrogen. It can be removed.

【0023】別のアキュムレータの実施例では、超臨界
値に近いかまたはそれを超える温度および圧力の下で2
つの流体を独立して維持するために配置された第1と第
2の領域と、第1および第2の領域のそれぞれと流体連
絡し、第1および第2の領域内の流体の間に障壁流体を
維持するための第3の領域とを含む高圧容器の中に、膨
張作用物とガス状の加圧流体が維持される。障壁流体は
水でもよく、加圧流体と膨張作用物との間の実質上の物
質移動を妨げる。
In another accumulator embodiment, at temperatures and pressures near or above the supercritical value, 2
A first and second region arranged to maintain the two fluids independently, and a barrier in fluid communication with each of the first and second regions and between the fluids in the first and second regions. An expansion agent and a gaseous pressurized fluid are maintained in a high pressure vessel that includes a third region for maintaining a fluid. The barrier fluid may be water and impedes substantial mass transfer between the pressurized fluid and the swelling agent.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の様々な方法および装置の実施
例を説明する。本発明は図面に示された特定の方法およ
び装置を参照して説明されるが、本発明をそれらに限定
することを目的としてはいないことを理解されたい。そ
れとは反対に、本発明は、前述の説明および以下の詳細
な説明を考慮した装置となるような、多くの代替案、修
正案および等価案を含む。
EXAMPLES Examples of various methods and apparatus of the present invention are described below. While the present invention is described with reference to the particular method and apparatus illustrated in the drawings, it should be understood that the invention is not intended to be limited thereto. On the contrary, the invention includes many alternatives, modifications and equivalents, such as to provide an apparatus in light of the foregoing description and the following detailed description.

【0025】図1Aは、コンラッドによる1985年1
1月26日発行の米国特許第4554932号に従って
全体が構成されたスプールと管体とを有する本発明の好
ましい実施例の方法および装置を概略的に示したもので
あり、該特許の開示全体を参照することにより、本発明
網の一部となるものである。米国特許第4554932
号において開示された様々な詳細は、簡潔のためここで
は繰り返さない。しかしながら、そのような詳細に関し
ては該特許の明細書を参照する必要がある。
FIG. 1A is a Conrad 1985 1
1 schematically illustrates the method and apparatus of a preferred embodiment of the present invention having a spool and a tube constructed generally according to US Pat. No. 4,554,932 issued Jan. 26, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. By reference, it becomes a part of the network of the present invention. US Patent No. 4554932
Various details disclosed in the number are not repeated here for brevity. However, it is necessary to refer to the specification of the patent for such details.

【0026】図1Aに概略的に図示されるように、たば
こはまず、重量で約16パーセントを超える値、好まし
くは重量で約20パーセントを超える値に含水率を高め
るために準備領域10で処理されることが好ましい。次
に、含水率が高められたたばこは、給送領域12に送ら
れてそこで後でより詳細に述べるように加熱され、つづ
いて往復運動するスプールと管体の高圧流体処理装置に
送られる。
As schematically illustrated in FIG. 1A, tobacco is first treated in preparation zone 10 to increase the moisture content to a value greater than about 16 percent by weight, preferably greater than about 20 percent by weight. Preferably. The moisture-enhanced tobacco is then sent to the feed area 12 where it is heated as described in more detail below, and then sent to a reciprocating spool and tube high pressure fluid treatment arrangement.

【0027】スプールおよび管体の高圧流体処理装置
は、円筒形の管体またはエンクロージャ14とスプール
組立体16によって定義された圧力容器を有する。管体
14およびスプール組立体16は、ステンレス鋼などの
任意の適切な材料からなる。管体およびスプールの特定
の構造および大きさは、明らかに、圧力容器内に予期さ
れる圧力に耐えるために十分である。
The spool and tubing high pressure fluid treatment system has a pressure vessel defined by a cylindrical tubing or enclosure 14 and a spool assembly 16. The tube 14 and spool assembly 16 are made of any suitable material such as stainless steel. The particular construction and size of the tubes and spools is clearly sufficient to withstand the expected pressure in the pressure vessel.

【0028】スプール組立体16は、円筒形状の端部材
18と接続ロッド20を有する。スプール16が図1A
に示されたように管体14内にあるとき、端部材18は
接続ロッ20および管体14と共に、封止された圧力チ
ャンバまたは領域を構成する所定の大きさの環状空間2
2を規定する。スプール組立体16は水平に配置され、
想像線で示された装填位置24、同じく想像線で示され
た放出位置26、および図1Aに限定的に示された含浸
処理位置の間の往復運動のために用意される。その3つ
の位置の間でスプールを移動するために、高速動作の液
圧ピストンまたは同様のモータ手段(図示せず)が、図
1Aに部分的に示されたシャフト28によって軸方向に
取り付けられている。
The spool assembly 16 has a cylindrical end member 18 and a connecting rod 20. The spool 16 is shown in FIG. 1A.
When in the tube 14 as shown in FIG. 2, the end member 18 together with the connecting rod 20 and the tube 14 form an annular space 2 of a predetermined size that constitutes a sealed pressure chamber or area.
2. The spool assembly 16 is arranged horizontally,
Provision is made for a reciprocating motion between the loading position 24, also shown in phantom, the discharge position 26, also shown in phantom, and the impregnation treatment position, which is shown exclusively in FIG. 1A. A high speed hydraulic piston or similar motor means (not shown) is axially mounted by shaft 28, partially shown in FIG. 1A, to move the spool between its three positions. There is.

【0029】後でより詳細に考察するように、スプール
は位置24でたばこを装填し、次に含浸処理位置に移動
する。含浸処理位置では、各スプールの端部材18に形
成された環状溝の中に備えられた弾力封止リング30の
放射膨張によってシェル14内に封止される。弾性封止
リング30の構造は、図8Aと関連して後で詳細に考察
する。
As will be discussed in more detail below, the spool is loaded with tobacco at position 24 and then moved to the impregnation process position. In the impregnation position, the shell 14 is sealed by radial expansion of an elastic sealing ring 30 provided in an annular groove formed in the end member 18 of each spool. The structure of the elastic sealing ring 30 will be discussed in detail later in connection with FIG. 8A.

【0030】封止リングは加硫ゴムなどの変形可能な弾
性材料で形成され、流体ライン32を通じて作動油を受
け取るために配置される。食用油などの作動油は、液圧
アキュムレータ34によってライン32を通じて加圧さ
れる。作動油は、スプール16の少なくとも一端に接続
された、図1Aにおいて部分的に示されたような接続ロ
ッド36を貫通する穴を介してスプールの一端に加圧さ
れる。作動油は封止リング30の内側を加圧し、それら
を外側に拡げて圧力チャンバ22の漏れを封止する。
The sealing ring is formed of a deformable elastic material such as vulcanized rubber and is arranged to receive hydraulic fluid through the fluid line 32. Hydraulic oil, such as edible oil, is pressurized through line 32 by hydraulic accumulator 34. Hydraulic fluid is pressurized to one end of the spool 16 through a hole that passes through a connecting rod 36, as partially shown in FIG. 1A, which is connected to at least one end of the spool 16. The hydraulic oil pressurizes the inside of the sealing rings 30 and spreads them outwards to seal the pressure chamber 22 from leaks.

【0031】高圧ガスの供給ライン38および排気ライ
ン40はそれぞれ、図8Aと関連して後で詳しく考察さ
れる複数の蒸気口42によって管体14と連絡する。図
8Aに示したような管体14または図10、図11、図
12に示したような拡大断面図における管体14の表面
の周囲に分散されるこれらの蒸気口によって、スプール
部材16が含浸処理位置にあるときに、圧力チャンバ2
2の中または外への高圧流体の導入および排出が可能に
なる。外部マニホールド44が蒸気口42を取り囲み、
周囲の菅接続口42を介して管体14に収容された加圧
液を含む。高圧の流体が菅接続口42を通じて流れ、次
に、図8Aに示され、後で考察するスプール本体内の複
数の蒸気口およびチャネルを介して、スプール接続ロッ
ド20に装填され圧縮されたたばこに流れる。
The high pressure gas supply line 38 and the exhaust line 40 each communicate with the tube 14 by a plurality of vapor ports 42 which will be discussed in detail below in connection with FIG. 8A. The spool member 16 is impregnated by the pipe body 14 as shown in FIG. 8A or these vapor ports distributed around the surface of the pipe body 14 in the enlarged sectional views as shown in FIGS. 10, 11 and 12. Pressure chamber 2 when in the processing position
It allows the introduction and discharge of high-pressure fluid into or out of 2. An external manifold 44 surrounds the steam port 42,
It contains the pressurized liquid contained in the tubular body 14 via the surrounding pipe connection port 42. High pressure fluid flows through the tube connection 42 and then into the compressed tobacco loaded on the spool connection rod 20 via the multiple steam ports and channels in the spool body shown in FIG. 8A and discussed below. Flowing.

【0032】高速動作する1対のバルブ46および48
が、含浸処理チャンバ22の中および外への流体の迅速
な導入または放出を提供する。これらのバルブは、直径
0.5インチから1.5インチの範囲の大きさまたは含
浸処理領域22の大きさによって決まる大きさの蒸気口
を有するボール・バルブが好ましく、それにより実質的
に瞬間的な高圧液の含浸処理領域22への導入および含
浸処理領域22からの除去をもたらす。バルブは、図示
しない高速動作する液圧アクチュエータによって、適宜
自動的に開閉される。
A pair of fast operating valves 46 and 48
Provide a rapid introduction or release of fluid into and out of the impregnation process chamber 22. These valves are preferably ball valves having a steam port of a size in the range of 0.5 inch to 1.5 inch in diameter or a size determined by the size of the impregnation treated region 22, thereby providing a substantially instantaneous The introduction of a high-pressure liquid into the impregnation treatment region 22 and the removal from the impregnation treatment region 22. The valve is appropriately opened and closed automatically by a high-speed hydraulic actuator (not shown).

【0033】入口側では、高圧ガス・ライン38が、後
でより詳しく考察されるアキュムレータ装置50に設け
られる。ヒータ52が、アキュムレータ50に送られる
ガスを加熱するために設けられる。また、アキュムレー
タ50は図示しない手段によって加熱され、アキュムレ
ータ内の流体を加熱された状態に維持する。例えば25
00psigで高圧の流体をヒータ52またはアキュム
レータ50に送るために、ヒータ52の上流に高圧ポン
プ54が設けられる。含浸処理領域22から高圧の流体
を除去するために使用されるライン40は、含浸処理領
域から除去された流体を再生するために任意のガス再生
領域(図示せず)に接続される。
On the inlet side, a high pressure gas line 38 is provided to an accumulator device 50, which will be discussed in more detail below. A heater 52 is provided to heat the gas sent to the accumulator 50. Further, the accumulator 50 is heated by means (not shown) to maintain the fluid in the accumulator in a heated state. For example 25
A high pressure pump 54 is provided upstream of the heater 52 to deliver high pressure fluid at 00 psig to the heater 52 or accumulator 50. The line 40 used to remove high pressure fluid from the impregnation treatment region 22 is connected to an optional gas regeneration region (not shown) to regenerate the fluid removed from the impregnation treatment region.

【0034】アキュムレータ50は、例えば2500p
sigのプロパンのような高圧含浸処理液を、図1Aに
示されたスプール含浸処理装置内の含浸処理領域にもた
らすために使用される。アキュムレータ50は、高温お
よび高圧に耐えることができる材料で形成された管状容
器56を有する。アキュムレータの上面と底面にはそれ
ぞれ、高圧ガスが入るための蒸気口58と60がある。
The accumulator 50 is, for example, 2500 p
It is used to bring a high pressure impregnation treatment liquid such as sig propane to the impregnation treatment area in the spool impregnation treatment apparatus shown in FIG. 1A. The accumulator 50 has a tubular container 56 formed of a material that can withstand high temperatures and pressures. The top and bottom of the accumulator have vapor ports 58 and 60 respectively for high pressure gas entry.

【0035】約2500psigを超える圧力の窒素な
どの不活性高圧ガスが蒸気口58を通じて入れられ、容
器内の圧力および温度の状態によって上側部分62に実
質的に分離して維持され、同時にプロパンなどの膨張流
体が蒸気口60を通じて入り、例えば約2500psi
gを超える高められた圧力で容器の下側部分64に維持
される。容器56は、加圧流体および膨張作用物両方の
臨界温度および圧力にほぼ等しいかまたは超える温度お
よび圧力に維持される。これらの条件下で、また加圧流
体としての窒素、膨張作用物としてのプロパンなどの選
択された流体によって、2つの流体領域62と64にお
けるガスの拡散率は、お互いに関して、2つの流体がア
キュムレータ50内で実質的に分離して維持されるよう
に十分に低くてもよい。
An inert high pressure gas, such as nitrogen, at a pressure above about 2500 psig is admitted through the vapor port 58 and is maintained substantially separate in the upper portion 62 depending on the pressure and temperature conditions within the vessel, while at the same time, such as propane. Expansion fluid enters through the steam port 60, for example about 2500 psi
It is maintained in the lower part 64 of the container with an elevated pressure above g. Vessel 56 is maintained at a temperature and pressure about or above the critical temperature and pressure of both the pressurized fluid and the expansion agent. Under these conditions and with a selected fluid such as nitrogen as the pressurized fluid and propane as the expansion agent, the diffusivities of the gases in the two fluid regions 62 and 64 are relative to each other in that the two fluids are accumulators. It may be low enough to remain substantially separate within 50.

【0036】膨張作用ガスがアキュムレータから放出さ
れると、圧力損失が検出手段(図示せず)によって検出
され、制御部が、高圧膨張作用物、好ましくはプロパン
のアキュムレータへの補充をすぐに開始するポンプ54
を始動する。圧力センサは、アキュムレータの中または
ポンプ54内部一体的に設けられる。本発明において図
1Aの含浸処理領域22内でたばこを含浸処理するため
に用いられる期間中、ガス・アキュムレータ50は5〜
30秒の短時間で補充される。
When the expanding working gas is discharged from the accumulator, the pressure loss is detected by the detecting means (not shown) and the control unit immediately starts to replenish the accumulator with the high-pressure expanding agent, preferably propane. Pump 54
To start. The pressure sensor is provided inside the accumulator or inside the pump 54. During the time period used in the present invention to impregnate tobacco in the impregnation zone 22 of FIG.
It is replenished in a short time of 30 seconds.

【0037】図1Aにおいて矢印65で示されたよう
に、アキュムレータ50内の膨張作用物のレベルは、容
器への追加と容器からの放出の際に所定の最高レベルと
所定の最低レベルとの間で周期的に変化する。最低レベ
ルは、容器の底からある所定距離になるように選択さ
れ、これにより膨張作用物の放出によって加圧流体が放
出されない。また、最低レベルは、2つの流体の界面近
くの膨張作用物が放出しないように選択される。プロパ
ンおよび窒素ガスに関しては、プロパン流体の最低レベ
ルを約1フィートに選択すると都合良いが、明らかに、
容器の大きさおよび状態によって様々なレベルが使用さ
れる。
As indicated by arrow 65 in FIG. 1A, the level of inflating agent in accumulator 50 is between a predetermined maximum level and a predetermined minimum level upon addition to and discharge from the container. Changes periodically. The lowest level is chosen to be some predetermined distance from the bottom of the container so that the release of the expansion agent does not release the pressurized fluid. Also, the lowest level is selected so that the expansion agent near the interface of the two fluids does not release. For propane and nitrogen gas, it is convenient to choose a minimum level of propane fluid of about 1 foot, but obviously
Different levels are used depending on the size and condition of the container.

【0038】膨張作用物、例えばプロパンを前述の所定
制限内のレベルに維持する際の援助をするために、レベ
ル制御装置LCが利用される。膨張作用物と加圧流体の
間の界面の位置を検出するために、流体界面レベル・セ
ンサなどを利用することが好ましい。一体的なまたは独
立した制御システムがレベル・センサに応答し、膨張作
用物を最高所定レベルと最低所定レベルとの間で維持す
るために、加圧流体、例えば窒素のアキュムレータの中
への導入または外への除去を制御する。
A level controller LC is utilized to assist in maintaining the expansion agent, eg, propane, at a level within the aforementioned predetermined limits. A fluid interface level sensor or the like is preferably utilized to detect the position of the interface between the expansion agent and the pressurized fluid. An integral or independent control system responds to the level sensor and introduces a pressurized fluid, such as nitrogen, into the accumulator to maintain the expansion agent between a maximum predetermined level and a minimum predetermined level. Control removal to the outside.

【0039】膨張作用物の放出に続いて、新しく充填さ
れる膨張作用物が、所定の最高圧力に達するまでアキュ
ムレータの中に送り戻される。所定の最高圧力は、
(1)アキュムレータ50およびアキュムレータ50と
含浸処理領域22との間のライン38を合わせたアキュ
ムレータ容器の総結合容積、および(2)含浸処理領域
内の所望圧力、に基づいて選ばれる。ガス体積の増大の
結果としてガスがガス・ライン38に放出され続いて含
浸処理装置の含浸処理領域22に放出される際にアキュ
ムレータ内の圧力が低下するため、最高圧力は、含浸処
理領域に達する膨張作用ガスの最終圧力がたばこ含浸処
理処理のための所定圧力に十分でなければならない。し
たがって、最終圧力が約2500psigの場合、最高
圧力は、上記の要因で決まり、例えば2700〜300
0psigとすることができる。
Following the release of the expansion agent, the newly filled expansion agent is pumped back into the accumulator until a predetermined maximum pressure is reached. The predetermined maximum pressure is
It is selected based on (1) the total combined volume of the accumulator container with the accumulator 50 and the line 38 between the accumulator 50 and the impregnation treatment region 22, and (2) the desired pressure in the impregnation treatment region. The maximum pressure reaches the impregnation process area because the pressure in the accumulator decreases as the gas is released to the gas line 38 and subsequently to the impregnation area 22 of the impregnation apparatus as a result of the increased gas volume. The final pressure of the expanding working gas must be sufficient for the given pressure for the tobacco impregnation treatment. Therefore, when the final pressure is about 2500 psig, the maximum pressure depends on the above factors, for example, 2700-300.
It can be 0 psig.

【0040】通常、アキュムレータ内にある加圧流体と
接触している間の膨張作用物による加圧流体の吸収の結
果、常に多少の加圧流体の損失がある。アキュムレータ
内の流体間の低いガス拡散率の関係によって、理論的に
はそれらの流体を実質的に分離して維持することができ
るが、アキュムレータ内の2つの流体のガス拡散率が極
端に低い値であっても、2つの流体の多少の混合のため
に膨張作用物のそれぞれの放出によってわずかな量の加
圧流体が放出する。しかしながら通常は、加圧流体のわ
ずかな吸収は、たばこ膨張に実質的な打撃を与えること
はない。
There is usually some loss of pressurized fluid as a result of absorption of the pressurized fluid by the expansion agent while in contact with the pressurized fluid in the accumulator. The low gas diffusivity relationship between the fluids in the accumulator theoretically allows them to be kept substantially separate, but the gas diffusivity of the two fluids in the accumulator is extremely low. Even so, due to some mixing of the two fluids, a small amount of pressurized fluid will be released by each release of the expansion agent. However, usually, a slight absorption of the pressurized fluid does not substantially impact tobacco expansion.

【0041】システムが膨張作用物を再生利用するため
の再生システムを有するとき、その再生システムを使用
した膨張作用物の再生により、通常すべての吸収された
加圧流体が分離除去され、実質的に純粋な膨張作用物が
再生利用のために再生される。しかしながら、吸収され
た加圧流体は通常再生されず、さらに膨張作用物内に吸
収加圧流体があることにより、使用後に経済的に再生で
きる膨張作用物の量が減少する。膨張作用物に吸収され
た加圧流体の量は、アキュムレータ50の温度および圧
力における2つの流体の拡散率の値およびアキュムレー
タ内の乱流に基づいて決められた平衡量であり、約5重
量パーセントよりも小さいことが好ましい。
When the system has a regeneration system for recycling the expansion agent, regeneration of the expansion agent using the regeneration system usually separates out all of the absorbed pressurized fluid and substantially eliminates it. The pure expansion agent is regenerated for recycling. However, the absorbed pressurized fluid is not normally regenerated and the presence of the absorbed pressurized fluid within the expansion agent reduces the amount of expansion agent that can be economically regenerated after use. The amount of pressurized fluid absorbed by the expansion agent is an equilibrium amount determined based on the diffusivity values of the two fluids at the temperature and pressure of the accumulator 50 and the turbulence in the accumulator, about 5 weight percent. It is preferably smaller than.

【0042】膨張作用物による加圧流体の吸収を最小に
するために適用されるアキュムレータが、図1Bに示さ
れている。このアキュムレータ50′は、加圧流体と膨
張作用物とを分離する領域に、2つの流体間の移動可能
な液体障壁として、水などの第3のより濃い流体を利用
する。図1Bに示されるように、アキュムレータ50′
は、窒素などの加圧流体を収容するための第1の領域6
2′と、膨張作用物を高温および高圧の条件下で収容し
独立して維持するための第2の領域64′を有する。第
3の領域61は、第1および第2の領域のそれぞれと流
体で連絡しており、第1および第2の領域間の障壁流体
のとして、水などの濃い流体媒体を維持する。
An accumulator adapted to minimize absorption of the pressurized fluid by the expansion agent is shown in FIG. 1B. The accumulator 50 'utilizes a third, thicker fluid, such as water, as a movable liquid barrier between the two fluids in the area separating the pressurized fluid and the expansion agent. As shown in FIG. 1B, accumulator 50 '.
Is a first region 6 for containing a pressurized fluid such as nitrogen.
2'and a second region 64 'for containing and independently maintaining the expansion agent under conditions of high temperature and pressure. The third region 61 is in fluid communication with each of the first and second regions and maintains a rich fluid medium such as water as a barrier fluid between the first and second regions.

【0043】図1Bのアキュムレータにおいて示された
障壁流体は、乱流が高まった条件下でさえ加圧流体と膨
張作用物の混合を最小にするかまたは排除する。この特
徴により、加圧流体の消費量と続くその再生中の膨張作
用物の損失が減少し、また吸収された流体の分離は実質
的にもはや考慮されないため、膨張作用物再生システム
の設計を簡素化することができる。図1Bのアキュムレ
ータにおいては、プロパンなどの膨張作用物は通常、障
壁流体、例えば水のわずかな量を吸収する。
The barrier fluid shown in the accumulator of FIG. 1B minimizes or eliminates mixing of the pressurized fluid and expansion agent even under conditions of increased turbulence. This feature reduces the consumption of the pressurized fluid and subsequent loss of expansion agent during its regeneration, and simplifies the design of the expansion agent regeneration system as the separation of absorbed fluid is no longer considered. Can be converted. In the accumulator of FIG. 1B, an expansion agent such as propane typically absorbs a small amount of the barrier fluid, eg water.

【0044】図1Bに示されるように、水と窒素の構成
が両方アキュムレータ50′に供給され、分離界面レベ
ル検出装置LCは、アキュムレータに入る水と窒素を制
御するために全体を構成するかまたは分離した制御手段
と組み合わせて設けられることが好ましい。これらの制
御はレベル検出器に応答し、所定の最高および最低制御
限界内にアキュムレータ内の水の総体積を維持するため
に、十分な量と速度で水を追加する。さらに、制御手段
はレベル検出器の信号に応じて窒素の追加と除去を行っ
て、水と窒素界面の高さおよび位置を所定の制御限界内
に維持する。
As shown in FIG. 1B, both the water and nitrogen composition are fed to the accumulator 50 'and the separate interface level detector LC may be wholly configured to control the water and nitrogen entering the accumulator. It is preferably provided in combination with a separate control means. These controls are responsive to the level detector and add water in sufficient quantity and speed to maintain the total volume of water in the accumulator within predetermined maximum and minimum control limits. In addition, the control means adds and removes nitrogen in response to the level detector signal to maintain the height and position of the water-nitrogen interface within predetermined control limits.

【0045】図1Bのアキュムレータ装置において、実
質的に膨張作用物が分離する第3の領域64′は、大き
い方の圧力容器の上側部分の中に配置された一部分が閉
じられた円筒状チャンバによってある程度規定される。
この配置または同様の配置は、加圧流体または膨張作用
流体のいずれよりも濃い障壁流体を利用する好ましいシ
ステムにおいて特に有利である。この構造と配置は単に
好ましい構造であり、容器内の他の流体を分離する移動
可能な障壁流体を設けるために、容易に他の容器の設計
を行うことができる。
In the accumulator device of FIG. 1B, the third region 64 'substantially separating the expansion agent is provided by a partially closed cylindrical chamber located in the upper portion of the larger pressure vessel. To some extent regulated.
This or similar arrangement is particularly advantageous in preferred systems that utilize a thicker barrier fluid than either the pressurized fluid or the expanding working fluid. This structure and arrangement is merely a preferred structure, and other container designs can be readily made to provide a movable barrier fluid that separates other fluids within the container.

【0046】図1Aと図1Bは、本発明の好ましいアキ
ュムレータを示す。しかしながらまた、高圧高温の膨張
作用物の十分に迅速な供給を提供するために、他の装置
も使用される。さらに、例えば、臨界値を超える温度で
維持される高密度の膨張作用物だけを含む容器も使用で
きる。各サイクル時間内で除去される膨張作用物の体積
に対して、容器が比較的大きな膨張作用物の体積を含む
とき、膨張作用物の比較的少ない圧力降下だけで容器か
らの膨張作用物の放出が達成される。
1A and 1B show a preferred accumulator of the present invention. However, other devices are also used to provide a sufficiently rapid delivery of high pressure, high temperature expansion agents. Further, for example, a container containing only a high density expansion agent maintained at a temperature above a critical value can be used. Release of the expansion agent from the container with a relatively low pressure drop of the expansion agent when the container contains a relatively large volume of expansion agent relative to the volume of expansion agent removed within each cycle time. Is achieved.

【0047】例えば、2750psig、149℃(3
00°F)では、プロパンの濃度は23.76lb/c
u.ft.である。2500psigの同じ温度で圧力
では、プロパンの濃度は22.8lb/cu.ft.で
ある。これにより、2750psig、149℃(30
0°F)で維持される1立方フィートのプロパン流体
は、わずかな圧力の減少、すなわち2750psigか
ら2500psigへの減少だけで、149℃(300
°F)で0.96ポンドのプロパンを含浸処理領域へ放
出することができる。
For example, 2750 psig, 149 ° C. (3
At 00 ° F), the propane concentration is 23.76 lb / c
u. ft. Is. At the same temperature and pressure of 2500 psig, the concentration of propane is 22.8 lb / cu. ft. Is. This allows 2750 psig, 149 ° C (30
One cubic foot of propane fluid maintained at 0 ° F.) has only a slight pressure reduction, from 2750 psig to 2500 psig, at 149 ° C. (300 ° C.).
At ° F) 0.96 pounds of propane can be released to the impregnation treatment zone.

【0048】本発明の更に別の実施例では、膨張作用物
を供給するために機械的アキュムレータが利用される。
ここで使用するために熟慮された現在の好ましい機械的
アキュムレータのひとつは、California、Moorpark、Pa
rker Bertea Aerospace 、Parker Hannfin Corp., Meta
l Bellows Divsion から販売されている“Metal Bellow
s ”である。
In yet another embodiment of the present invention, a mechanical accumulator is utilized to deliver the expansion agent.
One of the presently preferred mechanical accumulators contemplated for use here is California, Moorpark, Pa.
rker Bertea Aerospace, Parker Hannfin Corp., Meta
l “Metal Bellow for sale from Bellows Divsion
s ”.

【0049】図1Aに戻り、含浸処理領域に導入するプ
ロパンの圧力は、2000psigより大きいことが好
ましく、約2500psigと3000psigの間が
より好ましい。本発明によれば、これらの高い圧力が使
用されるとき、たばこを含浸処理するために約5秒と1
5秒の間の極端に短い含浸処理時間が用いられ、同時に
たばこ充填容量が大幅に、例えば充填容量が50〜10
0%以上増加する。プロパンの温度は、138℃(28
0°F)を超え好ましくは約149℃(300°F)と
204℃(400°F)との間、例えば約149〜15
7℃(300〜315°F)に維持されると都合がよ
い。これにより、含浸処理領域においてたばこを加熱す
るために、かなり過度の加熱が行われる。
Returning to FIG. 1A, the pressure of propane introduced into the impregnation zone is preferably greater than 2000 psig, more preferably between about 2500 psig and 3000 psig. According to the present invention, when these high pressures are used, it takes about 5 seconds and 1 to impregnate the tobacco.
An extremely short impregnation treatment time of 5 seconds is used, while at the same time the tobacco filling capacity is significantly increased, eg 50 to 10
Increase by 0% or more. The temperature of propane is 138 ° C (28
0 ° F.) and preferably between about 300 ° F. (149 ° C.) and 400 ° F. (204 ° C.), for example about 149-15.
Conveniently, the temperature is maintained at 7 ° C (300-315 ° F). This results in a fairly excessive heating in order to heat the tobacco in the impregnation area.

【0050】ここで図2Aを参照すると、たばこを上流
において搬送し装填する好ましい装置が示されている。
葉の形状(茎と葉脈を含む)、ストリップ(茎を取り除
いた葉)、葉巻充填葉、紙巻きたばこカット充填葉(紙
巻きたばこ作成用に切って細断されたストリップ)など
を含む任意の様々な形態において、たばこは、好ましく
はカット充填葉たばこは、当業者には周知の手段によっ
てブロック66で少なくとも約13%好ましくは少なく
とも約20%の湿度に加湿され、そして空気式の搬送パ
イプ68を通じて全体を70で指示した計量器に送られ
る。図示のように、計量器70は2つの分離した計量管
72と74によって構成されると都合がよい。それぞれ
の計量管72と74は、たばこの流れの方向に大きさが
増加するかまたはわずかにずれるほぼ長方形の断面を有
する。明らかに、計量管は円形断面などの他の構造でも
よい。
Referring now to FIG. 2A, a preferred apparatus for transporting and loading tobacco upstream is shown.
Any of a variety of shapes, including leaf shape (including stems and veins), strips (leaves with stem removed), cigar-filled leaves, cigarette-cut-filled leaves (strips cut into cigarettes) In form, the tobacco, preferably cut-filled leaf tobacco, is humidified in block 66 to a humidity of at least about 13%, preferably at least about 20%, by means well known to those skilled in the art, and through a pneumatic transfer pipe 68. It is sent to the measuring instrument designated by 70. As shown, the meter 70 is conveniently constituted by two separate metering tubes 72 and 74. Each metering tube 72 and 74 has a generally rectangular cross section that increases in size or is slightly offset in the direction of cigarette flow. Obviously, the metering tube may have other structures, such as a circular cross section.

【0051】パイプ68からのたばこは、計量管の上端
に配置された送りバルブ76に入り、そして2つの計量
管72と74に分配される。技術的に周知の、たばこな
どの固体材料を柱状物に送るための任意のバルブは本発
明に従って使用される。典型的な送りバルブは、図2A
に示されたような多翼回転バルブである。このように分
配されたたばこは、計量管72と74のそれぞれにおい
てほぼ垂直なたばこ柱状物を形成する。これらの垂直な
たばこ柱状物は所定の高さであり、それはそれぞれの計
量管において高さ検出手段78によって監視される。そ
れぞれの柱状物におけるたばこ柱状物の高さは、約3か
ら4フィートであることが好ましい。どちらか一方の管
のたばこの高さがあらかじめ決められた所望の高さを下
回るときは、検出手段が送りバルブを始動して、追加の
たばこが所望の高さになるまでチューブに入るようにす
る。
Tobacco from pipe 68 enters feed valve 76 located at the top of the metering tube and is distributed to two metering tubes 72 and 74. Any valve known in the art for delivering solid material, such as tobacco, to the posts is used in accordance with the present invention. A typical feed valve is shown in Figure 2A.
It is a multi-blade rotary valve as shown in. The tobacco thus dispensed forms substantially vertical tobacco columns in each of the metering tubes 72 and 74. These vertical tobacco columns are of a predetermined height, which is monitored by height detection means 78 in each metering tube. The tobacco column height in each column is preferably about 3 to 4 feet. When the tobacco height in either tube falls below a predetermined desired height, the detection means triggers the feed valve to allow additional tobacco to enter the tube until the desired height is reached. To do.

【0052】たばこが計量管72と74のそれぞれに分
配されて送られた後で、蒸気予熱処理が施されて、更に
たばこを加湿する。たばこの予熱は、含浸処理領域にお
いて適切で短いサイクル時間の時間条件を設定するため
の加熱を行う。さらに、たばこに加えられた余分の水分
は良好な膨張結果を提供する役割を持ち、またたばこの
柔軟性を高める。本発明に従って含浸処理領域22に送
られたたばこが、約20重量パーセントを超え好ましく
は約24重量パーセントから約30重量パーセントの間
の湿度を有し、かつ約66℃(150°F)を超える温
度に予熱されたときは、膨張を高めることができること
が確認された。本発明において、それぞれの計量柱状物
の茎状部への蒸気の注入によって、たばこの加湿と予熱
の両方が行われることが好ましい。熱がたばこに効果的
かつ効率的に伝達され、一方同時に水分レベルを高める
ことができるので蒸気加熱が望ましい。さらに、たばこ
が計量管内で蒸気と接触しているので、蒸気注入領域の
上の管内のたばこは絶縁体として作用し、これによりた
ばこを加熱するために蒸気注入を使用する効率が高ま
る。
After the tobacco is distributed and sent to each of the measuring pipes 72 and 74, steam preheat treatment is performed to further humidify the tobacco. Tobacco preheating provides heating in the impregnation treatment area to set time conditions for proper short cycle times. In addition, the extra water added to the tobacco serves to provide good swelling results and also enhances tobacco flexibility. Tobacco delivered to impregnation zone 22 in accordance with the present invention has a humidity of greater than about 20 weight percent, preferably between about 24 weight percent and about 30 weight percent, and greater than about 66 ° C (150 ° F). It has been determined that expansion can be enhanced when preheated to temperature. In the present invention, it is preferable that both humidification and preheating of tobacco are performed by injecting steam into the stalks of the respective metering columns. Steam heating is desirable because heat can be effectively and efficiently transferred to the tobacco while simultaneously increasing the moisture level. Furthermore, since the tobacco is in contact with the vapor in the metering tube, the tobacco in the tube above the vapor injection region acts as an insulator, thereby increasing the efficiency of using vapor injection to heat the tobacco.

【0053】蒸気は、管内のたばこ柱状物の上端の下の
位置で、計量管72と74のそれぞれに注入される。図
2Aに、好ましい2つの蒸気注入装置が全体を80およ
び82として示されており、各々については後でさらに
詳しく説明する。これらの注入装置は、液化しないよう
に蒸気パイプおよびマニフォールドを過熱または余分に
加熱することによってもたらされる乾燥蒸気を必要とす
る。さらに、注入される蒸気の温度は、周囲の温度より
も高い温度、好ましくは約52℃(125°F)を超
え、より好ましくは66℃(150°F)を超える温
度、例えば66〜約93℃(150〜約200°F)の
温度にたばこを加熱するために十分である。
Vapor is injected into each of the metering tubes 72 and 74 at a position below the upper end of the tobacco column in the tube. Two preferred vapor injectors are shown generally at 80 and 82 in FIG. 2A, each of which will be described in further detail below. These injectors require dry steam provided by overheating or overheating the steam pipe and manifold to prevent liquefaction. Further, the temperature of the injected vapor is higher than ambient temperature, preferably above about 52 ° C (125 ° F), more preferably above 66 ° C (150 ° F), for example 66 to about 93 ° C. Sufficient to heat the tobacco to a temperature of 150 ° C. (150 to about 200 ° F.).

【0054】図3と図4は、たばこ柱状物に蒸気注入を
行うための2つの実施例を示す。図3は、蒸気注入装置
80の図2Aの線3−3に沿った断面の上面図である。
蒸気は導管84を通って外部マニフォールド86の中に
入り、そして計量管72の周囲に注入される。マニフォ
ールドは計量管の外壁から離間されており、環状の閉空
間88を形成する。この空間が注入された蒸気を含む。
マニフォールド86は、管の対向面に沿って分散された
複数の蒸気口90を介して、計量管の内部と連絡する。
蒸気口90を介して通る蒸気は、図3において矢印で示
したようにたばこ柱状物に浸透する。
3 and 4 show two embodiments for injecting steam into a tobacco column. FIG. 3 is a top view of a cross section of the steam injector 80 taken along line 3-3 of FIG. 2A.
Steam enters the outer manifold 86 through conduit 84 and is injected around metering tube 72. The manifold is spaced from the outer wall of the metering tube and forms an annular closed space 88. This space contains the injected steam.
Manifold 86 communicates with the interior of the metering tube through a plurality of steam ports 90 distributed along opposite sides of the tube.
The vapor passing through the vapor port 90 penetrates into the tobacco column as indicated by the arrow in FIG.

【0055】図4は、蒸気をたばこ柱状物に導入するた
めの蒸気注入装置の別の好ましい実施例である。図4に
おいて、蒸気注入装置82は、複数の中空で孔が開けら
れた歯94を支持する中空のブリッジ92によって構成
された、挿入可能なフォーク形部材である。蒸気注入部
材82は、計量管72の外側の第1の位置と管の内部の
第2の位置との間の往復運動のために水平に配置され
る。2つの位置の間で蒸気注入装置を移動するために、
液圧のピストンまたは同様のモータ手段がシャフトによ
って軸方向に取り付けられており、それにより図4にお
いて矢印で示したように歯94はたばこ柱状物の中に入
ったり外に出たりする。歯がたばこ柱状物の中に挿入さ
れると、蒸気は、導管96を通りブリッジの中に入り次
に挿入可能部材のそれぞれの歯の中に注入される。次に
蒸気は、矢印で示したように、歯から各歯部材の複数の
蒸気口98を介してたばこ柱状物の中に出る。
FIG. 4 is another preferred embodiment of a vapor injection system for introducing vapor into a tobacco column. In FIG. 4, the steam injector 82 is an insertable fork-shaped member constituted by a hollow bridge 92 that carries a plurality of hollow, perforated teeth 94. The vapor injection member 82 is horizontally arranged for reciprocating movement between a first position outside the metering tube 72 and a second position inside the tube. To move the steam injector between the two positions,
A hydraulic piston or similar motor means is axially mounted by the shaft, which causes the teeth 94 to move in and out of the tobacco column, as indicated by the arrows in FIG. As the teeth are inserted into the tobacco post, steam enters the bridge through conduit 96 and is then injected into each tooth of the insertable member. The vapor then exits the tooth through the plurality of vapor ports 98 in each tooth member and into the tobacco column, as indicated by the arrows.

【0056】図2Aでは、両方の蒸気注入装置の実施例
を使用することを示したが、蒸気注入装置をどちらか単
独で使用することもできることは当業者には明らかであ
ろう。しかしながら、たばこ柱状物の幅全体に渡って蒸
気が確実に注入されるように、2つの蒸気注入装置を組
み合わせて使用すると有利である。
Although FIG. 2A illustrates the use of both steam injector embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that either steam injector can be used alone. However, it is advantageous to use a combination of two steam injectors to ensure that steam is injected over the entire width of the tobacco column.

【0057】本発明の蒸気注入装置は、たばこ柱状物の
高さの途中の選択された位置に配置されることが好まし
く、それにより柱状物の中に注入されたほとんど全ての
蒸気はたばこ柱状物を出る前に液化される。注入された
蒸気はたばこ柱状物の中を上方に移動し、その上昇の間
にたばこ柱状物内のたばこを加熱する。熱は次第に蒸気
から失われるので、すべての蒸気が液化するまで、蒸気
は水分としてたばこの上に凝縮する。
The vapor injection device of the present invention is preferably placed at a selected position midway along the height of the tobacco column so that almost all the vapor injected into the column is a tobacco column. Is liquefied before leaving. The injected vapor moves upward in the tobacco column, heating the tobacco in the tobacco column during its ascent. Heat is gradually lost from the vapor so that it condenses on the cigarette as moisture until all the vapor has liquefied.

【0058】予熱と加湿に続いて、バッチとして図2A
に示した装填導管110に分配するために、たばこは柱
状物の中を下方に移動する。図2Aで全体が112とし
て示されたたばこ柱状物分割部材は、計量柱状物72と
74のそれぞれと機能的に連結している。歯状の蒸気注
入装置82と同様に、たばこ柱状物分割部材は、柱状物
外側の第1の位置と柱状物内側の第2の位置との間で水
平に往復運動するために位置づけられている。
Following preheating and humidification, FIG. 2A as a batch
Tobacco moves down through the pillars for distribution to the loading conduit 110 shown in FIG. The tobacco column divider, generally designated 112 in FIG. 2A, is operatively associated with each of the metering columns 72 and 74. Similar to the tooth-shaped steam injector 82, the tobacco columnar dividing member is positioned for horizontal reciprocating movement between a first position outside the columnar member and a second position inside the columnar member. .

【0059】たばこ分割部材の好ましい実施例の上面図
が、図5に示されている。図5に示すように、たばこ分
割部材112は、アクチュエータ・ロッド114、ブリ
ッジ115および接近しかつ離間した複数の歯118か
らなる。分割部材は第1の位置と第2の位置との間を移
動して、たばこ柱状物を上側部分と下側部分とに分け、
それによって各たばこ柱状物の底から分配される所定量
のたばこに計り分ける。歯118が、後で詳述する開口
部を通ってたばこ柱状物に挿入されると、分割手段上に
あるたばこの上側部分が歯によって支持される。従って
歯は接近して離間しており、例えば約1/4インチない
し1と1/2インチ離れている。歯の下にあるたばこの
下側部分は、続いて装填導管110に分配される。
A top view of the preferred embodiment of the tobacco segment is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the tobacco segmentation member 112 comprises an actuator rod 114, a bridge 115 and a plurality of closely spaced teeth 118. The dividing member moves between a first position and a second position to divide the tobacco column into an upper portion and a lower portion,
Thereby, a predetermined amount of tobacco is dispensed from the bottom of each tobacco column. When the tooth 118 is inserted into the tobacco column through the opening detailed below, the upper portion of the tobacco on the dividing means is supported by the tooth. Thus, the teeth are closely spaced, eg about 1/4 inch to 1 and 1/2 inch apart. The lower portion of the tobacco beneath the teeth is subsequently distributed to the loading conduit 110.

【0060】歯状たばこ分割素子112は、たばこ柱状
物と所定の複数垂直位置で選択的に噛み合うために垂直
方向に調整可能であることが好ましい。図7は、たばこ
柱状物分割部材の位置が調整可能な高さの範囲Hを示
す。分割部材の位置を調整することによって柱状物の底
部から分配されるバッチのたばこ量を調整することがで
きるので、これにより装填導管110に分配されるたば
この量を柔軟に選択することができる。
The tooth-shaped tobacco dividing element 112 is preferably vertically adjustable so as to selectively engage with the tobacco column at predetermined plural vertical positions. FIG. 7 shows a height range H in which the position of the tobacco pillar dividing member can be adjusted. The amount of tobacco in the batch dispensed from the bottom of the column can be adjusted by adjusting the position of the dividing member, which allows flexible selection of the amount of tobacco dispensed in the loading conduit 110.

【0061】分割部材112の歯118は、垂直に延び
る複数の隙間を通ってたばこ柱状物に入り、そして図6
と図7で最もよく示されているように、それらの隙間に
より計量管の2重壁部分を通る歯118が位置合わせさ
れる。図6は、延在する垂直な隙間122を有する一番
外側の壁120を示す。図6において、外側の壁120
は部分的に取り除かれており、垂直な隙間122と位置
合わせされた第2列の垂直な隙間126およびそれと関
連した複数の水平ブラシ128を有する離間した内側の
第2の壁124が示されている。さらにまた、複数のブ
ラシ130が外側の壁120と結合していると都合がよ
い。この2重壁構造は、歯がたばこ柱状物の中から引き
抜かれたときに、分割手段の歯に付着したたばこの微粒
子を受け取る受皿として機能する。ブラシは、歯からた
ばこの微粒子を除去するのを補助する。歯がたばこ柱状
物の中から壁120の外側に引き抜かれるとき、それら
の歯は2列のブラシに接触し、たばこの微粒子は歯から
屑として廃棄されて壁の間の開口部132の中に落ち
る。たばこの微粒子は、開口部132内を下方にさらに
低い部分に落ち、開口部の下端の口134を通じて開口
部を出る。
The teeth 118 of the dividing member 112 enter the tobacco column through a plurality of vertically extending gaps, and FIG.
And those gaps align the teeth 118 through the double wall portion of the metering tube, as best shown in FIG. FIG. 6 shows the outermost wall 120 with an extending vertical gap 122. In FIG. 6, the outer wall 120
Has been partially removed to show a second inner row of vertical gaps 126 aligned with the vertical gaps 122 and a spaced inner second wall 124 having a plurality of horizontal brushes 128 associated therewith. There is. Furthermore, it is convenient if a plurality of brushes 130 are associated with the outer wall 120. This double-wall structure functions as a saucer for receiving the fine particles of the tobacco adhering to the teeth of the dividing means when the teeth are pulled out from the tobacco columnar body. Brushes help remove tobacco particulates from the teeth. As the teeth are withdrawn from the tobacco post to the outside of the wall 120, the teeth come into contact with the two rows of brushes and the tobacco particles are discarded as scraps from the teeth into the openings 132 between the walls. drop down. The tobacco particles fall downward in the opening 132 to a lower portion and exit through the opening 134 at the lower end of the opening.

【0062】回転バルブ140の構成における好ましい
ブロック部材は、各計量管の底部と結合される。ブロッ
ク部材140は、分割手段が柱状物と噛み合っていない
ときにたばこ柱状物を支持するために、分割手段112
の下の垂直位置でたばこ柱状物と噛み合うことができ
る。またブロック部材140は、分割手段112の下の
たばこ柱状物の下側部分を装填導管110に放出するた
めに、たばこ柱状物を開放することができる。
A preferred block member in the construction of rotary valve 140 is associated with the bottom of each metering tube. The block member 140 supports the tobacco column when the segmenting means is not engaged with the column, so that the segmenting member 112 can support the tobacco column.
It can mate with the tobacco column in a vertical position below. The blocking member 140 can also open the tobacco column for discharging the lower portion of the tobacco column below the dividing means 112 into the loading conduit 110.

【0063】ブロック部材140は、エア・ロック回転
バルブであることが好ましい。エア・ロック回転バルブ
は、当業者に周知の任意のバルブでよく、またバルブ
は、図7に示されたように、時間によってバッチのたば
こを受け取りまた送り出すために、断続的に動作する無
翼回転バルブであると好都合である。図7の無翼回転バ
ルブは、ハウジング内で回転可能なバケットまたはパケ
ット144を支持するハウジング142を有する。ま
た、複数の羽を有するような連続的エア・ロック回転バ
ルブも使用できる。
The block member 140 is preferably an air lock rotary valve. The air lock rotary valve can be any valve known to those skilled in the art, and the valve can be an wingless blade that operates intermittently to receive and deliver batches of tobacco as shown in FIG. Advantageously, it is a rotary valve. The wingless rotary valve of FIG. 7 has a housing 142 that supports a bucket or packet 144 that is rotatable within the housing. Also, continuous air-lock rotary valves with multiple wings can be used.

【0064】図7において、ブロック部材140が、空
の状態で、たばこ柱状物を支持する位置に示されてい
る。たばこ柱状物の底部からたばこの新しい投入量が分
配されるときは、歯状分割部材112がたばこ柱状物の
中に挿入され、ブロック部材がブロック位置から180
°回転されるので、したがってたばこ柱状物と連絡する
ようにバケット144の開口端146が上方に位置合せ
される。この位置で、バケットは柱状物の下側部分にあ
るたばこを受け取り、次にあらかじめ大きさが決められ
たバッチのたばこを装填導管110に分配する位置に再
び180°動かされる。分配位置において(図7に示し
たような)、バルブはたばこ柱状物を阻止して支持しま
たたばこ柱状物と膨張作用物の含浸処理領域との間に封
止物148をもたらすので、ブロック部材としてエア・
ロック回転バルブを使用することが特に望ましい。
In FIG. 7, the block member 140 is shown in a position which supports the tobacco column in the empty state. When a new dose of tobacco is dispensed from the bottom of the tobacco column, the tooth segment 112 is inserted into the tobacco column and the block member is removed from the block position 180 °.
As it is rotated, the open end 146 of the bucket 144 is thus aligned upwardly so that it is in communication with the tobacco column. In this position, the bucket receives the tobacco in the lower portion of the post and is then moved 180 ° again into a position to dispense a pre-sized batch of tobacco into the loading conduit 110. In the dispensing position (as shown in FIG. 7), the valve blocks and supports the tobacco column and provides a seal 148 between the tobacco column and the impregnated region of the expansion agent, thus blocking the block member. As air
It is particularly desirable to use a lock rotary valve.

【0065】本発明のバッチ分配システムは、多くの利
益を提供する。含浸処理領域に分配されるたばこの量
が、容易かつ正確に制御される。たとえば、分割部材が
垂直方向に様々な位置に位置決めされ、様々な所定量に
任意に決められたバッチのたばこを含浸処理のために提
供することができる。さらに、計量管の使用により、装
填導管の幅を横切るバッチのたばこをほぼ均一に分配す
ることができる。バッチのたばこ投入量の分配が早く、
本発明の短い含浸処理のサイクル時間と同時にそれぞれ
のたばこ投入量を含浸処理領域に供給することができ
る。
The batch distribution system of the present invention offers many benefits. The amount of tobacco dispensed to the impregnation treated area is easily and accurately controlled. For example, the dividing members may be positioned vertically at different positions to provide arbitrarily predetermined batches of tobacco in different predetermined amounts for the impregnation process. In addition, the use of a metering tube allows for a substantially even distribution of the batch of tobacco across the width of the loading conduit. Quick distribution of batch tobacco input,
At the same time as the short impregnation cycle time of the present invention, each tobacco dose can be supplied to the impregnation zone.

【0066】ここで図2Aを再度参照すると、含浸処理
装置のスプールに装填するために、所定量のたばこが装
填導管110に分配される。図2Aに示すように、水平
導管110内で往復運動するために装着された1対の対
向する半円筒形の装填圧縮部材152によって、別々の
たばこ投入量150が装填位置24(図1A)でスプー
ルに装填される。装填導管110はほぼ長方形の断面を
有し、硬化アルミニウムなどの、装填チャンバ内で水平
方向に反復する装填部材の動きと関連した磨耗に耐える
ことができる材料からなることが好ましい。さらに、図
2Bに最もよく示されているように、装填部材の曲がり
や詰まりを防ぐために、装填圧縮部材の上面と下面は、
装填チャンバの内壁と装填部材の外面の間に円滑性を提
供する硬化プラスチック・スリーブ154で覆われてい
ると好都合である。スリーブを形成するために使用され
る典型的な材料には、ICI America and RTP Co. から入
手可能な、ポリエーテルエーテルケトン(polyetherethe
rketone)(PEEK)がある。
Referring again to FIG. 2A, a predetermined amount of tobacco is dispensed into the loading conduit 110 for loading into the impregnation processor spool. As shown in FIG. 2A, a pair of opposing semi-cylindrical loading compression members 152 mounted for reciprocating motion within the horizontal conduit 110 provide separate tobacco doses 150 at loading position 24 (FIG. 1A). It is loaded on the spool. The loading conduit 110 has a generally rectangular cross-section and is preferably made of a material, such as hardened aluminum, that can withstand the wear associated with horizontally repeating loading member movements within the loading chamber. Further, as best shown in FIG. 2B, in order to prevent bending and clogging of the loading member, the top and bottom surfaces of the loading compression member are
It is conveniently covered with a hardened plastic sleeve 154 which provides smoothness between the inner wall of the loading chamber and the outer surface of the loading member. Typical materials used to form the sleeve include polyetheretherketone, available from ICI America and RTP Co.
rketone) (PEEK).

【0067】装填部材152は、引込んだピストンと伸
びたピストンとの間の周期的な動きのために、液圧ピス
トン157などのような反復付勢手段にロッド156を
介して接続される。たばこ投入量は、装填導管110内
にその上側の壁にある開口部158を通じて分配され
る。開口部158は装填導管の幅をほぼ横切って延び、
装填部材152の引込んだ位置とその伸びた位置との間
に配置される。また、この開口部を閉じるためにピボッ
ト閉鎖部材160が提供され、図2Aに幻影で示された
ようにピストンが閉じられているとき、たばこ投入量を
装填チャンバに圧縮することができる。含浸処理装置か
ら装填チャンバを分離するために、歯状部材などの1対
のブロック部材162が提供される。ブロック部材16
2は、装填導管の外側の第1の開放位置と装填導管内の
第2のブロック位置の間を動くように装着され、閉鎖部
材が閉じられたときに導管に沿ってたばこが吹き飛ばさ
れるのを防ぐ。
The loading member 152 is connected via rod 156 to repetitive biasing means, such as hydraulic piston 157, for periodic movement between the retracted piston and the extended piston. The tobacco dose is distributed in the loading conduit 110 through openings 158 in its upper wall. Opening 158 extends substantially across the width of the loading conduit,
It is located between the retracted position of the loading member 152 and its extended position. Also, a pivot closure member 160 is provided to close this opening, allowing the tobacco dose to be compressed into the loading chamber when the piston is closed, as shown in phantom in FIG. 2A. A pair of blocking members 162, such as teeth, are provided to separate the loading chamber from the impregnation processor. Block member 16
2 is mounted for movement between a first open position outside the loading conduit and a second blocking position within the loading conduit to prevent cigarettes from being blown along the conduit when the closure member is closed. prevent.

【0068】スプール16にたばこ投入量を装填するた
めに、たばこ投入量が回転バルブ140から開口部15
8を通じて装填導管110の中に分配される。ブロック
部材が導管110の中に挿入され、ピボット閉鎖部材1
60が下方に旋回心軸で回転されて開口部158を覆
い、これによって装填導管の中にたばこ投入量を必要す
るかまたは含んでいる場合は圧縮する。次に半円筒形の
装填部材152は、伸びた位置に移動される。たばこ投
入量は装填部材152によって装填導管を通じて水平方
向に動かされスプール16に圧縮される。対向した半円
筒形状の装填部材は完全に伸びた位置で協働して、スプ
ールの接続ロッド20の回りに殻を形成し、後で説明す
るように含浸処理位置に移動する最中に、たばこがスプ
ールの接続ロッド上に圧縮された状態で維持される。ま
た、装填部材によって形成された円筒形の殻は、1つま
たは1対の縦方向の枠部材(図示せず)によってある程
度範囲が決められ、スプールの上または下あるいはその
両方の位置にもたらされる。そのような枠部材は半円筒
形の装填部材の縁と噛み合うようになされていると好都
合であり、圧縮されたたばこの周りに円筒形の閉じられ
た空間を形成する。
In order to load the tobacco 16 on the spool 16, the tobacco dose is changed from the rotary valve 140 to the opening 15.
8 into the loading conduit 110. A block member is inserted into the conduit 110 and the pivot closure member 1
60 is rotated about the pivot axis downward to cover opening 158, thereby compressing the tobacco dose, if required or included, in the loading conduit. The semi-cylindrical loading member 152 is then moved to the extended position. The tobacco dose is horizontally moved by the loading member 152 through the loading conduit and compressed into the spool 16. The opposing semi-cylindrical loading members cooperate in a fully extended position to form a shell around the connecting rod 20 of the spool and to move it to the impregnation treatment position as will be described later. Remain compressed on the connecting rod of the spool. Also, the cylindrical shell formed by the loading member is partially delimited by one or a pair of longitudinal framing members (not shown) and brought to the position above and / or below the spool. . Such frame members are advantageously adapted to mate with the edges of the semi-cylindrical loading member, forming a cylindrical closed space around the compressed cigarette.

【0069】装填されたスプールは、図1Aと図8Aに
示したような含浸処理位置に移動され、圧力チャンバ2
2が漏れないように封止するために、流体ライン32か
らの作動油によってスプール両端の封止リング30が放
射状外側に付勢される。封止リングは、スプール端の周
囲に形成された環状の溝の中に、加硫されるかまたは別
の方法で接着されると好都合である。弾性封止リングの
それぞれと流体ライン32と間の界面には変形可能な板
またはテープ153が設けられ、それによって封止リン
グはこの点では接着せず、したがって外側に付勢され
る。
The loaded spool is moved to the impregnation treatment position as shown in FIGS. 1A and 8A and the pressure chamber 2
The hydraulic fluid from the fluid line 32 urges the sealing rings 30 on both ends of the spool radially outward to seal the 2 leak tight. The sealing ring is conveniently vulcanized or otherwise glued into an annular groove formed around the spool end. A deformable plate or tape 153 is provided at the interface between each elastic sealing ring and the fluid line 32 so that the sealing ring does not adhere at this point and is therefore biased outwardly.

【0070】また、磨耗リングまたは油かきリングなど
の環状部材160は、スプールのそれぞれの円筒状端部
材の周囲に形成された環状の溝内に取り付けられ、それ
ぞれの弾性封止部材30の少なくとも1端面と軸方向に
隣接する。磨耗部材はスプールの各円筒状端部材よりも
大きい円周を有し、スプール組立体16と管体14の間
の環状の空間または隙間を狭くしている。この隙間を狭
くすることによって、弾性封止リング30の弾性は、封
止のために使用されている間に軸方向の支持をより良く
受ける。これにより、スプール組立体の円筒状端部材と
管体との間の環状空間内への封止リング周縁の“あふれ
または噴出”をまねく封止リングの破棄的な変形を最小
にすることができる。
An annular member 160, such as a wear ring or an oil scraping ring, is also mounted in an annular groove formed around each cylindrical end member of the spool and at least one of the respective elastic sealing members 30. Adjacent to the end face in the axial direction. The wear member has a larger circumference than each cylindrical end member of the spool, narrowing the annular space or gap between the spool assembly 16 and the tube 14. By narrowing this gap, the elasticity of the elastic sealing ring 30 better receives axial support while being used for sealing. This minimizes wasteful deformation of the sealing ring leading to "overflow or squirt" of the peripheral edge of the sealing ring into the annular space between the cylindrical end member of the spool assembly and the tube. .

【0071】封止リング30はそれぞれ、磨耗部材16
0の面とスプール端部材の周囲表面に取り付けらること
が好ましい。さらに、磨耗部材160は弾性封止リング
30の両端面に軸方向に隣接して設けられ取り付けられ
ることがより好ましい。磨耗部材は、溶接、接着結合お
よび硫化処理などによって弾性封止部材に取り付けられ
る。
Each of the sealing rings 30 has a wear member 16
It is preferably attached to the zero plane and the peripheral surface of the spool end member. Further, it is more preferable that the wear members 160 are provided and attached to both end surfaces of the elastic sealing ring 30 so as to be adjacent to each other in the axial direction. The wear member is attached to the elastic sealing member by welding, adhesive bonding, sulfurization treatment, and the like.

【0072】また図8Aは、高圧ガス・ライン38と4
0が、管体14を介して膨張作用物の迅速な送出のため
に連絡できるようにする好ましい蒸気口の構造を示す。
管体14の周囲を取り囲んで複数の蒸気口42が分散さ
れている。蒸気口42によって提供された一群の蒸気口
開口部の拡大断面領域は、スプール部材16が含浸処理
位置にあるときに圧力チャンバ22の中および外への高
圧流体の導入および除去の速度を高めるために設けられ
る。図8Aと図8Bに示したように、スプール組立体が
所定の位置の間を移動する際に粉末のたばこが蒸気口内
に入るのを阻止するために、蒸気口42は斜めでより小
さい直径の穴になるように先細になっている。
FIG. 8A also shows high pressure gas lines 38 and 4.
0 indicates a preferred steam port configuration that allows communication through the tubing 14 for rapid delivery of the expansion agent.
A plurality of steam ports 42 are distributed around the pipe body 14 so as to surround the pipe body 14. The enlarged cross-sectional area of the group of steam port openings provided by steam port 42 enhances the rate of introduction and removal of high pressure fluid into and out of pressure chamber 22 when spool member 16 is in the impregnation process position. It is provided in. As shown in FIGS. 8A and 8B, the steam port 42 is slanted and of smaller diameter to prevent powder tobacco from entering the steam port as the spool assembly moves between the predetermined positions. Tapered to be a hole.

【0073】外側のマニフォールド45は管体14を取
り囲み、周囲に分散した蒸気口の周りに環状空間を形成
する。蒸気口42は、スプールの端にあり、複数の放射
状チャネル164および軸方向チャネル166を介して
接続ロッド20表面に形成された溝170と連絡する環
状溝162と位置合わせされる。高圧流体はガス・ライ
ン38を通じて導入されると、蒸気口42を通じてチャ
ネル164と166の中に入り溝170に達するまで流
れる。ここで、流体はスプール接続ロッドの周りに装填
圧縮されたたばこにさらされ、図8Aに矢印で示したよ
うにチャネルの外に流れそしてたばこの中に流れる。1
つまたは複数の仕切り(図示せず)が接続ロッド20を
取り囲み、たばこが溝170に詰まらないようにする。
The outer manifold 45 surrounds the tube 14 and forms an annular space around the vapor ports distributed around it. The steam port 42 is aligned with an annular groove 162 at the end of the spool that communicates with a groove 170 formed in the connecting rod 20 surface via a plurality of radial channels 164 and axial channels 166. When introduced into the gas line 38, the high pressure fluid flows through the vapor ports 42 into the channels 164 and 166 until it reaches the groove 170. Here, the fluid is exposed to tobacco that is loaded and compressed around the spool connecting rod and flows out of the channel and into the tobacco as indicated by the arrow in FIG. 8A. 1
One or more partitions (not shown) surround the connecting rod 20 to prevent tobacco from clogging the groove 170.

【0074】図10、図11および図12は、管体内の
環状高圧含浸処理領域において、高圧ガスの膨張作用物
の送出と除去の速度を高めることにより、スプールおよ
び管体の含浸処理装置の効率を改善するための代替実施
例である。図10と図12に示されたように、装置は装
填位置と含浸処理位置との間を移動中のスプール組立体
16によって示されている。したがって、スプール組立
体16は部分的に管体14の内側に示され、また部分的
に管体14の外側に示されている。この装置では、管体
14を貫く各蒸気口42は、拡大された断面領域の隙間
の形であると好都合であり、すなわち含浸処理装置に膨
張作用物を供給し含浸処理装置から膨張作用物を除去す
るガス・ライン38と40において、バルブ46と48
を通る開口部の断面領域と大体同じであることが好まし
い。これにより、含浸処理装置へ入る膨張流体と含浸処
理装置から出る膨張流体に関してより早い送り速度を提
供する結果、蒸気口と膨張流体の間の相互摩擦が低減さ
れる。
FIGS. 10, 11 and 12 show the efficiency of the spool and tube impregnation apparatus by increasing the rate of delivery and removal of the expanding agent of high pressure gas in the annular high pressure impregnation area within the tube. It is an alternative embodiment for improving. As shown in FIGS. 10 and 12, the device is shown by the spool assembly 16 moving between a loading position and an impregnation treatment position. Accordingly, the spool assembly 16 is shown partially inside the tube 14 and partially outside the tube 14. In this device, each steam port 42 through the tube 14 is expediently in the form of an enlarged cross-sectional area of the gap, i.e. supplying the expansion agent to the impregnation treatment device and removing it from the impregnation treatment device. Valves 46 and 48 in the gas lines 38 and 40 to be removed
It is preferably approximately the same as the cross-sectional area of the opening through. This provides a higher feed rate for expansion fluid entering the impregnation processor and expansion fluid exiting the impregnation processor, resulting in reduced mutual friction between the vapor port and the expansion fluid.

【0075】拡大蒸気口42は、たばこ微粒子、例えば
たばこカット充填物の大きさよりも大きい直径を有し、
図10〜図12の装置が蒸気口ブロック部材260を有
し、図11において最もよく示されているように、拡大
蒸気口へたばこが入るのを防ぎまたは最小にする。蒸気
口ブロック部材260は、蒸気口の直径よりも大きな幅
の外面262を有する延在した物体である。図11と図
12で最もよく分かるように、ブロック部材260は、
スプール組立体16の端部材18の周辺部分の間の縦方
向に接続され、管体(図12)を貫く蒸気口開口部42
と放射状に位置合わせされる。
The enlarged steam port 42 has a diameter greater than the size of the tobacco particulate, eg, tobacco cut packing,
The apparatus of FIGS. 10-12 has a steam port blocking member 260 to prevent or minimize tobacco entry into the expanded steam port, as best shown in FIG. The vapor port blocking member 260 is an elongated object having an outer surface 262 that is wider than the diameter of the vapor port. As best seen in FIGS. 11 and 12, the block member 260 is
A steam port opening 42 longitudinally connected between the peripheral portions of the end members 18 of the spool assembly 16 and through the tube (FIG. 12).
And are aligned radially.

【0076】図11に示されたように、ブロック部材は
スプール16の接続ロッド20部分を横切って延びて、
たばこを保持するためにスプール上に“チャンバ”を構
成する。このスプール部分が管体を通って移動すると
き、ブロック部材260は管体14を貫く蒸気口42を
覆い、それによりスプール・チャンバ内のたばこが拡大
蒸気口42に入るのを防ぐ。図11と図12で最もよく
分かるように、ブロック部材260の外面262は管体
14の内側面と適合するように曲がっていると好都合で
ある。たばこが占有するために使用できる空間の減少を
最低にするために、ブロック部材の低い部分は次第に細
くなっていると好都合である。
As shown in FIG. 11, the block member extends across the connecting rod 20 portion of the spool 16,
A "chamber" is constructed on the spool to hold the cigarette. As the spool portion moves through the tube, the blocking member 260 covers the steam port 42 through the tube 14, thereby preventing tobacco in the spool chamber from entering the expanded steam port 42. As best seen in FIGS. 11 and 12, the outer surface 262 of the block member 260 is preferably curved to match the inner surface of the tube 14. Advantageously, the lower part of the block member is tapered to minimize the reduction of the space available for tobacco occupancy.

【0077】図から分かるように、管体を貫通して少な
くとも2つの拡大された蒸気口を設け、対応する数のブ
ロック部材をスプール上に設けるのが好ましい。マニフ
ォールド45が管体14の外周に設けられ、また蒸気口
42の両方と接続する環状空間44の範囲を決め、これ
によりマニフォールド蒸気口38′を介して導入される
膨張作用物は、両方の管体蒸気口42を通じて同時にス
プールと連絡される。同様に、次に使用するマニフォー
ルド蒸気口40′を介して除去される膨張作用物はま
た、両方の蒸気口42を通じて管体から外に出る。また
これにより、スプールおよび管体含浸処理装置からの膨
張作用物の送り出し速度と除去速度が高まり、サイクル
時間を短縮することができる。
As can be seen, it is preferred to provide at least two enlarged steam ports through the tube and a corresponding number of blocking members on the spool. A manifold 45 is provided on the outer periphery of the tube 14 and delimits an annular space 44 which connects both of the steam ports 42, so that the expansion agent introduced via the manifold steam port 38 'is inflated by both tubes. At the same time, it is connected to the spool through the body vapor port 42. Similarly, the expansion agent that is removed via the next used manifold vapor port 40 'also exits the tube through both vapor ports 42. Further, by this, the delivery speed and the removal speed of the expansion agent from the spool and the pipe impregnation treatment device are increased, and the cycle time can be shortened.

【0078】図1Aに戻り、含浸処理装置内への膨張作
用物の導入に続いて、圧縮含浸処理されたたばこは、1
〜2秒から約20秒までの範囲の短い時間、含浸処理条
件の下に維持される。その後、圧力は開放される。圧力
開放は実質的に瞬間であり、すなわち約1秒以下で実現
されることが好ましい。これは、迅速に圧力を開放する
ために大きな蒸気口を有する高速動作バルブを使用する
ことによって、ある程度達成される。図示しないセンサ
が、含浸処理装置内の圧力を検出するために設けられる
と好都合であり、内部の圧力が周囲の圧力を超える所定
の圧力例えば5psigに達するときに、スプール本体
上の封止リング30のガス放出を引き起こす。第2の圧
力センサは、封止リングにかかるライン36内の作動油
の圧力を検出する。この圧力が周囲の圧力例えば5ps
igに達する以前に、このセンサは、スプール本体を動
かすためにシャフト28に接続された液圧ピストンの動
作を引き起こす。そしてスプールはほとんど即座に開放
位置26に移動され、これによりたばこ膨張が達成され
る。
Returning to FIG. 1A, following the introduction of the expanding agent into the impregnation treatment apparatus, the compression impregnated tobacco is
Maintained under impregnation treatment conditions for short periods of time ranging from ~ 2 seconds to about 20 seconds. Then the pressure is released. It is preferred that the pressure relief be substantially instantaneous, that is, achieved in about 1 second or less. This is achieved in part by using a fast acting valve with a large steam port to quickly release the pressure. A sensor, not shown, is conveniently provided to detect the pressure in the impregnation processor, and when the internal pressure reaches a predetermined pressure, eg 5 psig, above ambient pressure, the sealing ring 30 on the spool body. Cause outgassing of. The second pressure sensor detects the pressure of the hydraulic oil in the line 36 applied to the sealing ring. This pressure is the ambient pressure, eg 5 ps
Prior to reaching ig, this sensor causes the movement of a hydraulic piston connected to shaft 28 to move the spool body. The spool is then moved almost immediately to the open position 26, which achieves tobacco expansion.

【0079】無オイル圧縮器(図示せず)などの気圧開
放装置がたばこ開放領域に設けられ、スプールが開放位
置26に移動するときまたは開放装置26から移動され
るときに、スプール16を取り囲むたばこの中に高圧空
気または窒素などの流体を導く。開放位置26に外され
て膨張したたばこは、ほぼ瞬間的に図1Aに示したよう
に膨張し、搬送シュート172に送られ、次にスクリュ
ーコンベヤなどの搬送装置174に送られる。たばこは
実質上13重量パーセントよりも高い含水率を有すると
好都合であり、搬送装置174によって乾燥領域176
に運ばれる。
An air pressure release device, such as an oilless compressor (not shown), is provided in the tobacco open area to surround the spool 16 when the spool is moved to or from the open position 26. Introduce a fluid such as high pressure air or nitrogen into. The tobacco that has been released to the open position 26 and expanded has expanded almost instantaneously as shown in FIG. 1A, and is sent to the transfer chute 172 and then to the transfer device 174 such as a screw conveyor. Advantageously, the tobacco has a moisture content substantially higher than 13 weight percent and is conveyed by the transport device 174 to the drying area 176.
Be carried to.

【0080】図9に最もよく示されているように、膨張
されたたばこは乾燥領域内の導管178の中に入れら
れ、そこで加熱空気を上方に動かすることにより持ち上
げられる。加熱空気は、約177℃(350°F)より
も低い温度を有すると都合がよく、約93℃(200°
F)と約149℃(300°F)の間の温度が好まし
い。たばこは、含水率を約13パーセントよりも低く、
好ましくは約6重量パーセントと12重量パーセントの
間の値に減らすのに十分な温度および時間で乾燥領域を
通される。次に、乾燥され膨張したたばこは、分離領域
180に送られる。ここで、膨張作用物を含む流体は、
仕切り182またはサイクロン分離装置などの別の分離
装置を通って再生ループ184に送られる。
As best shown in FIG. 9, the expanded tobacco is placed in conduit 178 in the drying zone where it is lifted by moving heated air upwards. Conveniently, the heated air has a temperature below about 177 ° C (350 ° F), about 93 ° C (200 ° F).
Temperatures between F) and about 149 ° C (300 ° F) are preferred. Tobacco has a moisture content of less than about 13 percent,
It is preferably passed through the drying zone at a temperature and for a time sufficient to reduce the value to between about 6 and 12 weight percent. The dried and expanded tobacco is then sent to the separation area 180. Here, the fluid containing the expansion agent is
It is sent to the regeneration loop 184 through a partition 182 or another separation device such as a cyclone separation device.

【0081】再生ループを流れるガスは、最も好ましい
のは窒素であるが別の不活性ガスでもよく、ガス注入領
域186によって示されたようにループに注入される。
窒素はヒータ188によって加熱され、ファン190を
通り、そしてたばこを持ち上げるためのループに続いて
流れる。パージ蒸気192がループから連続的に排出さ
れて、窒素中のプロパンが燃やされる熱酸化領域に送ら
れる。
The gas flowing through the regeneration loop is most preferably nitrogen, but may be another inert gas and is injected into the loop as indicated by gas injection region 186.
Nitrogen is heated by heater 188, flows through fan 190, and follows a loop for lifting tobacco. Purge steam 192 is continuously discharged from the loop and sent to the thermal oxidation zone where propane in the nitrogen is burned.

【0082】たばこは、分離領域180から1対の回転
エア・ロック・バルブ194と196に流れ、そして再
生領域198の中で再生される。2つのバルブの機能
は、プロパン・ガスが再生領域に流れ込まないようにす
ることである。したがって、窒素などの不活性ガスが2
つのバルブの間に入れられる。また、図2Aに示されて
いるように、同様の理由でシステムの他の領域に窒素が
入れられる。この点に関しては、図2Aにおいて想像線
で示すように、安全管体200が装置の下側部分の周り
に設けられる。この管体は使用中のシステムから出るプ
ロパンの再生のために設けられる。システムにおける様
々な場所に窒素が継続的に加えられる。システム内の様
々な漏れ口から出るプロパンが管体内で再生され、燃や
すために熱酸化装置に送られる。
Tobacco flows from the separation zone 180 to a pair of rotating air lock valves 194 and 196 and is regenerated in the regeneration zone 198. The function of the two valves is to prevent propane gas from flowing into the regeneration zone. Therefore, the amount of inert gas such as nitrogen is 2
It is put between two valves. Also, as shown in FIG. 2A, nitrogen is admitted to other areas of the system for similar reasons. In this regard, a safety tube 200 is provided around the lower portion of the device, as shown in phantom in FIG. 2A. This tubing is provided for regeneration of propane exiting the system in use. Nitrogen is continuously added to various places in the system. Propane from various leaks in the system is regenerated in the tube and sent to a thermal oxidizer for burning.

【0083】乾燥処理に戻ると、膨張作用物がプロパン
またはホワイトとコンラッドによる米国特許第4531
529号で開示されたタイプと同じ膨張作用物であると
きでも、たばこを膨張した形に落ち着かせるためにはた
ばこの加熱は必要なく、含水率の多いたばこが普通の含
水率のたばこよりも大きく膨張することが確認された。
しかしながらまた、含水率の多いたばこが潰れるよう
に、高めた膨張の一部またはすべてが失われることも確
認された。本発明の乾燥処理は、膨張させた状態を保持
できることが確認された。
Returning to the drying process, the swelling agent is propane or white and Conrad and US Pat.
Tobacco heating is not necessary to settle the tobacco into its expanded form even when it is the same expansion agent as the type disclosed in No. 529, and a tobacco with a high water content is larger than a tobacco with a normal water content. It was confirmed to expand.
However, it was also found that some or all of the increased expansion was lost, as did the high moisture content of tobacco. It was confirmed that the drying treatment of the present invention can maintain the expanded state.

【0084】乾燥処理は、たばこの膨張後速やかに実施
されることが好ましく、例えば膨張後約5分以内、さら
に膨張に続く約1分以内に実施されるとより好ましい。
実際は、乾燥は膨張に続いて実質上瞬間的に実施するこ
とができる。例えば、スプールから膨張したたばこを開
放するために使用される送風機は、必要であれば乾燥窒
素を使用することができ、たばこはすぐに乾燥領域に送
られる。
The drying treatment is preferably carried out immediately after the expansion of the tobacco, more preferably within about 5 minutes after the expansion and within about 1 minute following the expansion.
In practice, the drying can be carried out substantially instantaneously following expansion. For example, the blower used to release the expanded tobacco from the spool can use dry nitrogen if desired and the tobacco is immediately sent to the dry area.

【0085】たばこ膨張の際の含水率の効果は、水分量
を変化させかつたばこの予熱温度を変化させたたばこの
膨張を示すグラフの図13に関して示される。それぞれ
の場合において、たばこは、約149℃(300°F)
の温度に予熱された約2500psigの圧力のプロパ
ンで15秒間含浸処理された。膨張の前は、たばこは約
450cu.cm/100gの充填値(filling value)
であった。図13から分かるように、たばこが約66℃
(150°F)またはそれより高い温度に予熱さされる
とき、たばこの含水率を約20パーセントを超えるレベ
ルに高めると、膨張は特に改善される。
The effect of water content on tobacco expansion is shown with respect to FIG. 13 of the graph showing tobacco expansion with varying water content and varying tobacco preheat temperature. Tobacco in each case is approximately 149 ° C (300 ° F)
Was impregnated for 15 seconds with propane at a pressure of about 2500 psig preheated to Before the expansion, the tobacco is about 450 cu. cm / 100g filling value
Met. As you can see from Fig. 13, the tobacco is about 66 ℃.
When preheated to temperatures of (150 ° F.) or higher, raising the moisture content of the tobacco to levels above about 20 percent provides particularly improved expansion.

【0086】含浸処理流体としてプロパンが使用される
とき、加熱されたプロパンおよび予熱されたたばこから
含浸領域に供給される熱の累積量は、含浸処理領域にお
いて、約116℃(240°F)と約132℃(270
°F)の間、好ましくは約127℃(260°F)の含
浸処理条件を提供するために十分だと好都合である。予
熱されたたばこと予熱されたプロパンの両方によって熱
が供給されるとき、約127℃(260°F)の温度と
2500psigの圧力における含浸処理は、約5秒以
下で達成される。
When propane is used as the impregnation treatment fluid, the cumulative amount of heat supplied to the impregnation zone from the heated propane and preheated tobacco is about 116 ° C. (240 ° F.) in the impregnation zone. About 132 ° C (270
Conveniently, it is sufficient to provide impregnation process conditions of between 260 ° F.) and preferably about 127 ° C. (260 ° F.). When heat is provided by both preheated tobacco and preheated propane, the impregnation process at a temperature of about 260 ° F (127 ° C) and a pressure of 2500 psig is accomplished in about 5 seconds or less.

【0087】また、含浸処理中のたばこ圧縮の程度は、
膨張の程度に影響する。たばこは、含浸処理中に少なく
とも約1.5:1の圧縮比率に圧縮されることが好まし
い。圧縮比率は、圧縮前のたばこ量に基づいて決められ
る。圧縮前のたばこ量または粗充填のたばこ量は、1フ
ィート×1フィート×1フィートの立方体容器内のたば
こ密度を測定することによって決められる。粗充填のた
ばこの密度を決めるために、立方体容器にたばこを入れ
て重量を測定する。次に、たばこ投入量の値および粗充
填密度の値から、スプールに圧縮される前のたばこ投入
量の粗充填量が決められる。粗充填量の投入量は、たば
こ投入量の圧縮される量、すなわちスプールなどの含浸
処理装置内で処理される量ごとに分割されて圧縮比率が
決まる。含浸処理領域に送られるたばこ投入量の実際の
含水率によって、すべての値が決定または修正される。
これにより、25立方インチの含浸処理量を有するスプ
ールに、50立方インチの粗充填量のたばこをスプール
に圧縮すると、圧縮比率は2:1となる。
The degree of tobacco compression during the impregnation treatment is
Affects the degree of swelling. The tobacco is preferably compressed to a compression ratio of at least about 1.5: 1 during the impregnation process. The compression ratio is determined based on the amount of tobacco before compression. The amount of tobacco before compression or the amount of tobacco in the coarse fill is determined by measuring the tobacco density in a 1 foot x 1 foot x 1 foot cubic container. To determine the density of roughly filled tobacco, the tobacco is placed in a cubic container and weighed. Next, from the value of the tobacco input amount and the value of the rough filling density, the rough filling amount of the tobacco input amount before being compressed into the spool is determined. The input amount of the rough filling amount is divided by the compressed amount of the tobacco input amount, that is, the amount processed in the impregnation processing device such as the spool, and the compression ratio is determined. All values are determined or modified by the actual moisture content of the tobacco dose delivered to the impregnation zone.
This results in a compression ratio of 2: 1 when a spool having an impregnation throughput of 25 cubic inches is compressed into a spool with a coarse fill of 50 cubic inches.

【0088】たばこは、2:1よりも大きく3:1まで
の圧縮比率で圧縮されると都合がよい。たばこを圧縮す
るとたばこ密度が高くなるので、含浸処理領域に送られ
るたばこの密度は圧縮前のたばこの密度よりも実質上高
い。当業者は、たばこが葉の形状かまたはカット充填物
の形状かどうか、たばこの種類、たばこの含水率および
他の要因によって、粗充填のたばこ密度が大きく変わる
ことに気付かれるであろう。本発明においては、12%
の含水率に基づいて計算した1立方フィートあたり20
〜35ポンドの充填密度が簡易的に用いられている。充
填密度を高めると同一の膨張量を達成するためのサイク
ル時間がある程度長くなるが、本発明ではまた、12%
およびそれより多い水分に基づいて計算された1立方フ
ィートあたり25〜30ポンドを超える充填密度が首尾
よく使用され、同時に20秒以下の含浸処理時間を達成
し、そして充填容量が50〜100%以上多くなる。
Tobacco is conveniently compressed at a compression ratio of greater than 2: 1 and up to 3: 1. The density of the tobacco delivered to the impregnation zone is substantially higher than the density of the tobacco prior to compression, as the tobacco is compressed to increase the tobacco density. Those skilled in the art will be aware that the tobacco density of the coarse packing varies significantly depending on whether the tobacco is in leaf or cut packing form, tobacco type, tobacco water content and other factors. In the present invention, 12%
20 per cubic foot calculated based on water content of
Pack densities of ~ 35 lbs are conveniently used. Increasing the packing density will increase the cycle time to achieve the same amount of expansion to some extent, but in the present invention, it will also increase by 12%
Packing densities in excess of 25 to 30 pounds per cubic foot, calculated on the basis of and above water, have been successfully used, at the same time achieving impregnation treatment times of 20 seconds or less, and packing volumes of 50-100% or more. Will increase.

【0089】図14は、含浸処理中のたばこ密度を変え
ることによって、また異なる含浸処理時間によって、膨
張がどのように変化するかを示すグラフである。このグ
ラフは、上記の同じ条件での、含水率27パーセントの
たばこのサンプルのプロパンによる含浸処理を示す。含
浸処理時間は、4秒から20秒の間で変化させた。水分
12%、24℃(76°F)で約6.2lb/cu.f
tの初期粗充填密度を有するたばこサンプルが、1立方
フィートあたり20、25、30および35ポンドの密
度に圧縮された(密度はすべて、水分12パーセントで
計算または修正した)。図14から分かるように、含浸
処理時間を増やしたりたばこの圧縮を少なくしたりする
ことにより膨張の程度は高くなる。一方、充填密度が高
くかつ10秒以下の短い含浸処理時間でも、優れた膨張
を行うことができる。
FIG. 14 is a graph showing how expansion varies with varying tobacco density during the impregnation process and with different impregnation times. This graph shows the impregnation of a sample of tobacco with a moisture content of 27 percent with propane under the same conditions as above. The impregnation treatment time was changed from 4 seconds to 20 seconds. Moisture 12%, about 6.2 lb / cu. At 24 ° C (76 ° F). f
Tobacco samples with an initial coarse packing density of t were compressed to densities of 20, 25, 30 and 35 pounds per cubic foot (all densities were calculated or corrected at 12 percent moisture). As can be seen from FIG. 14, the degree of expansion is increased by increasing the impregnation treatment time or decreasing the compression of cigarettes. On the other hand, even when the packing density is high and the impregnation treatment time is 10 seconds or less, excellent expansion can be performed.

【0090】図15は、本発明の膨張処理および膨張装
置の柔軟性を示す。このグラフは、膨張の様々なデータ
を組み合わせたものであり、含浸処理時間とたばこ圧縮
の関数として、図1Aの装置から得られる時間あたりの
たばこの総増加量(1時間あたりの立方メートル数)を
示す。このデータは、400cu.インチのたばこが占
める空間の利用可能な量を仮定しており、示されたサイ
クル時間で処理が継続的に行われると仮定する。明らか
に、サイクル時間が短縮されそしてたばこ圧縮が高くな
ると、たばこ処理能力は高くなる。また、図15で理解
されるように、サイクル時間が短くかつたばこ圧縮が大
きいと、1時間あたりに増加するたばこの量は最も多
い。これは、各バッチのたばこに関する膨張量が、低い
密度または長いサイクル時間において得られるものほど
多い必要はないという事実にもかかわらず処理能力が高
められるので正しい。したがって本発明は、たばこの膨
張の程度およびたばこの処理能力の程度に応じて変化さ
せることができる柔軟な方法を提供する。
FIG. 15 illustrates the flexibility of the expansion process and expansion device of the present invention. This graph is a combination of various expansion data, showing the total increase in tobacco per hour (cubic meters per hour) obtained from the device of Figure 1A as a function of impregnation time and tobacco compression. Show. This data is 400 cu. We assume the available amount of space occupied by an inch of tobacco and assume that processing continues on the indicated cycle times. Obviously, the shorter the cycle time and the higher the tobacco compression, the higher the tobacco throughput. Further, as can be seen from FIG. 15, when the cycle time is short and the tobacco compression is large, the amount of tobacco increased per hour is the largest. This is true because the throughput is increased despite the fact that the amount of expansion for each batch of tobacco need not be as high as that obtained at low densities or long cycle times. The invention thus provides a flexible method which can be varied depending on the degree of tobacco expansion and the degree of tobacco throughput.

【0091】以上説明したたばこ膨張方法の様々な態様
は特に、膨張促進含浸処理作用物としてのプロパンの使
用と、また臨界超過の圧力に近いかまたはそれを超える
高められた圧力の条件と共に臨界超過の温度に近いかま
たはそれを超える含浸処理温度の使用とに関連し、さら
に好ましい装置と関連して考察してきた。本発明の方法
および装置は、多数の変更によって修正され、例えば、
プロパンなどの膨張作用物の再生が必要ない場合は、膨
張作用物はその使用後に燃やすことができる。さらに、
以上開示した様々な重要なたばこ膨張処理および膨張装
置は、臨界超過温度で高密度の膨張作用物を使用しかつ
含浸処理時間が短いたばこ膨張処理および膨張装置に特
に適しているが、また幅広く様々な他の異なるたばこ膨
張処理、膨張流体および装置に適用可能だと考えられ
る。
The various aspects of the tobacco expansion process described above are particularly applicable to the use of propane as an expansion-enhancing impregnation treatment agent, and also with supercritical conditions under conditions of elevated pressure near or above the supercritical pressure. Have been discussed in connection with the use of impregnation process temperatures close to or above the temperature of, and in connection with the preferred equipment. The method and apparatus of the present invention may be modified by a number of changes, for example:
If regeneration of an expansion agent such as propane is not necessary, the expansion agent can be burned after its use. further,
The various important tobacco expansion treatments and expanders disclosed above are particularly suitable for tobacco expansion treatments and expansion devices that use high density expansion agents at supercritical temperatures and have short impregnation treatment times, but are also widely varied. It is believed to be applicable to other different tobacco expansion processes, expansion fluids and devices.

【0092】以上参照したたばこ充填容量は、直径3.
625インチの固体ピストンが、同様の大きさのシリン
ダ内に滑るように配置され、シリンダ内に配置されたた
ばこサンプル上に2.6lbs./sq.inの圧力を
5秒間及ぼすような、電子的に自動化された充填容量メ
ータを使用する通常の方法で測定される。これらのパラ
メータは、紙巻きたばこロッドの形成中に、たばこが紙
巻きたばこ作成装置に受けられる充填条件をシュミレー
トするためだと思われる。50gの重量を有する計量さ
れたたばこサンプルが、膨張されたたばこのために使用
される。100gの重量を有するサンプルが、膨張され
ないたばこに使用される。
The tobacco filling capacity referred to above has a diameter of 3.
A 625 inch solid piston was slidably placed in a cylinder of similar size, 2.6 lbs. On a tobacco sample placed in the cylinder. / Sq. It is measured in the usual manner using an electronically automated fill volume meter such that an in pressure is exerted for 5 seconds. It is believed that these parameters are to simulate the filling conditions that the tobacco is subjected to the cigarette making machine during the formation of the cigarette rod. A weighed tobacco sample with a weight of 50 g is used for the expanded tobacco. A sample with a weight of 100 g is used for unexpanded tobacco.

【0093】たばこサンプルの水分値は、100gのた
ばこサンプルをワイヤ・メッシュ・バスケット内に置
き、次にそのバスケットを約200°Fの空気温度を有
する付勢された空気オーブンに約3分間置くことによっ
て測定される。たばこおよびワイヤ・バスケットはオー
ブン内で加熱する前と後に重さが測定され、加熱前のた
ばこ重量の百分率として表された重量損失が水分のパー
セントとして報告される。
The moisture value of the tobacco sample was determined by placing 100 g of the tobacco sample in a wire mesh basket and then placing the basket in a powered air oven having an air temperature of about 200 ° F for about 3 minutes. Measured by Tobacco and wire baskets are weighed before and after heating in the oven and the weight loss, expressed as a percentage of the tobacco weight before heating, is reported as a percentage of water.

【0094】本発明は、好ましい実施例に関する考慮す
べき点を詳細に説明した。しかしながら、前述の詳細な
説明において説明され、特許請求の範囲において規定さ
れるような本発明の精神と範囲から逸脱することなく、
多くの変更、変形および修正を行うことができる。
The present invention has been described in detail with regard to considerations regarding the preferred embodiment. However, without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the foregoing detailed description and as defined in the claims,
Many changes, variations and modifications can be made.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1A】一部想像線で示された様々な異なる動作位置
を有し、本発明において使用される1つの好ましい含浸
処理装置の略断面図である。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of one preferred impregnation treatment apparatus used in the present invention having various different operating positions, partially shown in phantom.

【図1B】高温、高圧の含浸処理作用物を迅速に供給す
るために図1Aの装置で有利に使用され、臨界値に近い
かまたはそれを超える温度および圧力の条件下で2つの
流体を独立して維持するために配置された第1および第
2の領域と、第1および第2の領域内の流体の間に障壁
流体を維持するために、第1および第2の領域のそれぞ
れと流体連絡する領域とを有するアキュムレータの略断
面図である。
FIG. 1B is used advantageously in the apparatus of FIG. 1A to rapidly deliver high temperature, high pressure impregnation treatment agents to separate two fluids independently under conditions of temperature and pressure near or above a critical value. A first and second regions arranged to maintain a barrier fluid between the first and second regions and a fluid in the first and second regions, respectively. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an accumulator having a region for communication.

【図2A】図1Aの含浸処理装置の上流に位置付けら
れ、1対の水平方向の導管に送るために配置された1対
の垂直方向の計量管を含む、1つの好ましいたばこ送り
装填装置の断面図である。
2A is a cross section of one preferred tobacco feed loading device positioned upstream of the impregnation treatment apparatus of FIG. 1A and including a pair of vertical metering tubes arranged for delivery to a pair of horizontal conduits. It is a figure.

【図2B】図2Aのたばこ装填装置内の水平導管と関連
して往復運動するたばこ凝縮部材の一端の拡大断面図で
ある。
2B is an enlarged cross-sectional view of one end of a tobacco condensing member that reciprocates relative to a horizontal conduit in the tobacco loading apparatus of FIG. 2A.

【図3】たばこ柱状物の中に蒸気を導入するために、図
2Aの装置において計量管と関連した蒸気注入装置の好
ましい一実施例を示す、図2Aの線3−3に沿って切っ
た拡大断面図である。
FIG. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2A showing a preferred embodiment of a vapor injection device associated with a metering tube in the device of FIG. 2A for introducing steam into the tobacco column. It is an expanded sectional view.

【図4】図2Aの装置において計量管と関連した蒸気注
入装置の異なる有利な実施例を示す、図2Aの線4−4
に沿って切った拡大断面図である。
4 shows a different advantageous embodiment of a steam injection device associated with a metering tube in the device of FIG. 2A, line 4-4 of FIG. 2A.
It is an expanded sectional view cut along with.

【図5】図2Aの装置において計量管と関連したたばこ
柱状物分割手段の好ましい実施例を示す、図2Aの線5
−5に沿って切った拡大断面図である。
5 shows a preferred embodiment of tobacco column dividing means associated with a metering tube in the apparatus of FIG. 2A, line 5 of FIG. 2A.
It is an expanded sectional view cut along -5.

【図6】図2Aの装置の1つの計量管の下方部分を表
し、図5のたばこ柱状物分割手段と関連した複数のブラ
シを示す、図5の線6−6に沿って切り、部分的に取り
除かれた部分正面図である。
6 shows a lower portion of one metering tube of the apparatus of FIG. 2A, showing a plurality of brushes associated with the tobacco column dividing means of FIG. 5, taken along line 6-6 in FIG. It is a partial front view removed by.

【図7】図1Aの含浸処理膨張装置に所定量のたばこを
送るための、蒸気注入装置、たばこ柱状物分割手段およ
びブロック部材を示す、図2Aの送り装置の一部分の略
拡大断面図であり、
7 is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion of the feeder of FIG. 2A showing a vapor injector, tobacco column dividing means and block member for delivering a predetermined amount of tobacco to the impregnation expansion device of FIG. 1A. ,

【図8A】スプールの端部材と関連した封止リングと磨
耗リングを示し、また処理流体を含浸領域に導入するた
めに管体の壁を貫いて周囲に分配された複数の蒸気口を
示す、図1Aのスプール管体装置の一端部の断面図であ
る。
FIG. 8A shows a sealing ring and a wear ring associated with the end members of the spool, and also shows a plurality of vapor ports distributed circumferentially through the wall of the tube for introducing processing fluid into the impregnation region. FIG. 1B is a cross-sectional view of one end of the spool tubular device of FIG. 1A.

【図8B】管体の壁を貫く独立した蒸気口のための好ま
しい断面を示す、図8Aに示した装置のAの部分を大き
く拡大した断面図である。
8B is a greatly enlarged cross-sectional view of portion A of the apparatus shown in FIG. 8A, showing a preferred cross section for an independent steam port through the wall of the tube.

【図9】図1Aの含浸処理装置の下流で使用されるたば
こ乾燥ループの概略的な断面図である。
9 is a schematic cross-sectional view of a tobacco drying loop used downstream of the impregnation treatment apparatus of FIG. 1A.

【図10】スプールが装填位置と含浸位置との間に動い
た状態で示され、拡大された蒸気口が管体を貫いて設け
られ、拡大された蒸気口と半径方向に位置合わせされて
蒸気口ブロック部材がスプール上に配置されている、図
1Aのスプール管体装置のための代替の流体導入装置の
一部断面図である。
FIG. 10 shows the spool moved between a loading position and an impregnating position, with an enlarged steam port provided through the tube and radially aligned with the expanded steam port. FIG. 1B is a partial cross-sectional view of an alternative fluid introduction device for the spool tubing device of FIG. 1A having a mouth block member disposed on the spool.

【図11】スプールが管体を通って動くときに、管体を
貫く蒸気口をスプール上の蒸気口ブロック部材がどのよ
うにブロックするかを示す、図10の線11−11に沿
って切った断面図である。
FIG. 11 is a section taken along line 11-11 of FIG. 10 showing how the steam port blocking members on the spool block the steam ports through the tube as the spool moves through the tube. FIG.

【図12】図10と図11の装置から分解された1つの
細長いブロック部材を示す拡大斜視図である。
12 is an enlarged perspective view showing one elongated block member disassembled from the apparatus of FIGS. 10 and 11. FIG.

【図13】水分量を変え、たばこの予熱の程度が様々な
たばこの膨張を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the expansion of cigarettes with varying amounts of water and varying degrees of tobacco preheating.

【図14】膨張作用物によって様々な含浸処理時間で含
浸処理中に、たばこ膨張が異なるたばこ密度でどのよう
に変化するかを示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing how tobacco expansion varies with different tobacco densities during the impregnation process at various impregnation times with swelling agents.

【図15】含浸処理時間とたばこ圧縮の関数のような、
図1Aの装置から得られる1時間あたりのたばこの増加
量(時間あたりの立方メータ数)を示す、本発明の膨張
処理および装置の融通性を示すための様々な膨張データ
の組み合わせから得られたグラフである。
FIG. 15 as a function of impregnation time and tobacco compression,
1A obtained from a combination of various expansion data to show the flexibility of the expansion process and the device of the present invention, showing the increase in cigarettes per hour (cubic meters per hour) obtained from the device of FIG. 1A. It is a graph.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 送り領域 14 管体 16 スプール 18 端部材 20 接続ロッド 22 環状空間 24 装填位置 26 開放位置 28 シャフト 30 弾性封止リング 32 ライン 34 液圧アキュムレータ 36 接続ロッド 38 ガス供給ライン 40 ガス排気ライン 42、58、60 蒸気口 44 46、48 バルブ 50 アキュムレータ装置 52 ヒータ 54 ポンプ 56 管状容器 62、64 流体領域 68 パイプ 70 計量装置 72、74 計量管 76 送りバルブ 80、82 蒸気注入装置 84、96 導管 86 マニフォールド 112 たばこ分割素子 128、130 ブラシ 140 ブロック部材 150 たばこ投入量 152 装填部材 157 液圧ピストン 158 開口部 164、166 チャネル 180 分離領域 184 再生ループ 188 ヒータ 194、196 回転エア・ロック・バルブ 12 feeding area 14 pipe body 16 spool 18 end member 20 connecting rod 22 annular space 24 loading position 26 open position 28 shaft 30 elastic sealing ring 32 line 34 hydraulic accumulator 36 connecting rod 38 gas supply line 40 gas exhaust line 42, 58 , 60 Steam port 44 46, 48 Valve 50 Accumulator device 52 Heater 54 Pump 56 Tubular container 62, 64 Fluid area 68 Pipe 70 Metering device 72, 74 Metering pipe 76 Feed valve 80, 82 Steam injection device 84, 96 Conduit 86 Manifold 112 Tobacco dividing element 128, 130 Brush 140 Block member 150 Tobacco dose 152 Loading member 157 Hydraulic piston 158 Opening 164, 166 Channel 180 Separation area 184 Regeneration loop 188 Heater 19 , 196 rotary air lock valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルーカス・ジエイ・コンラド アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27104、ウインストン−セイレム、ルーコ ン・レイン・5240 (72)発明者 ジエイ・エドワード・クルーク アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27127、ウインストン−セイレム、ピータ ーズ・クリーク・パークウエイ・3270 (72)発明者 ジエイムズ・イー・ラベツト アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27106、ウインストン−セイレム、ウツド クリフ・ドライブ・5470 (72)発明者 ロバート・カルビン・ジヨンソン アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27006、アドバンス、リバーベンド・ドラ イブ・261、バーミユーダ・ラン・1001 (72)発明者 ドナルド・エイ・ニユートン アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27103、ウインストン−セイレム、ブルー ボンネツト・レイン・5961 (72)発明者 ハミツド・ネシヤン アメリカ合衆国、テキサス・77024、ヒユ ーストン、メモリアル・ドライブ・12633、 ナンバー・196 (72)発明者 ジヤツキー・リー・ホワイト アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27040、フアツフタウン、リバー・ヘイブ ン・ロード・4843 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Lucas The Ray Conrad United States, North Carolina 27104, Winston-Salem, Lucon Lane 5240 (72) Inventor The Edward Edward Krug United States, North Carolina 27127, Winston-Salem, Peters Creek Parkway, 3270 (72) Inventor The James E-Labet, Inventor, North Carolina 27106, Winston-Salem, Utd Cliff Drive, 5470 (72) Inventor Robert Calvin Jyonson USA, North Carolina 27006, Advance, Riverbend Drive 261, Vermiyuda Run 1001 (72) Inventor Donald A. Newton United States, North Carolina 27103, Winston-Salem, Blue Bonnett Rain 5961 (72) Inventor Hammits Nesyan United States, Texas 77024, Hewstone, Memorial Drive 12633, Number 196 (72) Inventor Jatsky Lee White United States, North Carolina 27040, Huatfu Town, River Haven Road 4843

Claims (42)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱したたばこを含浸処理領域に分配す
るための装置であって、 たばこ供給管と、 前記たばこ供給管と結合し、含浸処理領域に送られるた
ばこ投入量を測定するための計量装置と、 たばこ投入量に蒸気を注入するための蒸気注入手段と、 加熱したたばこを含浸処理領域に送るために配置された
手段と、 を備えていることを特徴とする装置。
1. A device for distributing heated tobacco to an impregnation treatment area, the apparatus comprising: a tobacco supply pipe, and a weighing unit for connecting with the tobacco supply pipe, for measuring the amount of tobacco fed to the impregnation treatment area. An apparatus, comprising: an apparatus, a steam injection means for injecting steam into a tobacco dose, and means arranged for delivering heated tobacco to an impregnation treatment area.
【請求項2】 前記たばこを含浸処理領域に送るための
手段が、上側の壁に開口部を有する水平方向に向けられ
た導管からなり、含浸処理領域へのたばこの送出のため
に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の装
置。
2. The means for delivering the tobacco to the impregnation treated area comprises a horizontally oriented conduit having an opening in the upper wall, arranged for delivery of the tobacco to the impregnation treated area. The device according to claim 1, wherein
【請求項3】 水平導管の開口部が、たばこを前記水平
導管内に圧縮することができるピボット動作可能な閉鎖
部材を備えることを特徴とする請求項2に記載の装置。
3. The apparatus of claim 2, wherein the opening of the horizontal conduit comprises a pivotable closure member capable of compressing tobacco into the horizontal conduit.
【請求項4】 蒸気注入手段が、前記たばこ投入量に接
する少なくとも1つの壁面を貫く複数の穴を通じて蒸気
を送る手段を含むことを特徴とする請求項1から3のい
ずれか一項に記載の装置。
4. The steam injecting means comprises means for delivering steam through a plurality of holes through at least one wall surface in contact with the tobacco dose. apparatus.
【請求項5】 前記蒸気注入手段が、たばこを最低12
5°F(52℃)の温度に加熱するために十分な温度
で、蒸気をたばこ内に注入するための手段を含むことを
特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の装
置。
5. The vapor injecting means emits at least 12 cigarettes.
5. An apparatus according to any one of claims 1 to 4, including means for injecting steam into the tobacco at a temperature sufficient to heat to a temperature of 5 ° F (52 ° C). .
【請求項6】 前記蒸気注入手段が、たばこの温度を1
50°F(66℃)を超える温度に高めるために十分な
温度で蒸気をたばこ内に注入するための手段を含むこと
を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の装
置。
6. The vapor injection means adjusts the temperature of cigarettes to 1
5. A device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises means for injecting steam into the cigarette at a temperature sufficient to raise it to a temperature above 50 ° F (66 ° C).
【請求項7】 たばこを含浸処理領域に圧縮するための
装置であって、 1対の対向した導管と、 前記対向した導管の開口端の間に位置決めされた少なく
とも第1の位置と、円筒状の管体内に位置決めされた含
浸処理位置との間の往復運動のために装着されたスプー
ル手段と、 前記接続ロッドの周りに環状空間を規定する、前記スプ
ール手段に含まれる第1および第2の円筒状の端部材
と、前記第1および第2の端部材の間に延びる接続ロッ
ドと、 導管を通じてたばこを移動し、たばこを前記スプール手
段の前記環状空間内に圧縮するために、前記導管のそれ
ぞれの内部の引込んだ位置と伸びた位置の間の往復運動
のために装着されたたばこ圧縮手段と、 前記たばこ圧縮手段のそれぞれにあり、前記スプールの
前記環状空間の周りに協働して円筒を構成するように大
きさと形状が決められた半円筒状の端面と、 を備えていることを特徴とする装置。
7. A device for compressing tobacco into an impregnation treatment zone, the pair of opposed conduits having at least a first position positioned between the open ends of the opposed conduits and having a cylindrical shape. Spool means mounted for reciprocal movement between an impregnation treatment position positioned in the tubular body and first and second spool means included in the spool means for defining an annular space around the connecting rod. A cylindrical end member, a connecting rod extending between the first and second end members, and a conduit for moving the tobacco through the conduit and compressing the tobacco into the annular space of the spool means. A tobacco compression means mounted for reciprocating movement between respective internal retracted and extended positions, and in each of said tobacco compression means, cooperating about said annular space of said spool. Device characterized in that it comprises a semi-cylindrical end face is sized and shaped so as to form a cylinder was determined, the.
【請求項8】 さらに、前記導管の各々の上側の壁にお
いて、引込んだ位置および伸びた位置に対応する位置の
間の位置で、たばこをそれぞれの導管内に導くための開
口部と、 前記開口部を閉じることができ、たばこを導管内に圧縮
することができるピボット動作可能な閉鎖部材と、 を備えていることを特徴とする請求項7に記載の装置。
8. An opening for guiding tobacco into each of the conduits at a position between a position corresponding to a retracted position and an extended position in an upper wall of each of the conduits; 8. A device as claimed in claim 7, comprising a pivotable closure member capable of closing the opening and compressing tobacco into the conduit.
【請求項9】 さらに、蒸気をたばこ内に注入するため
の蒸気注入手段を備えていることを特徴とする請求項7
または8のいずれか一項に記載の装置。
9. The method according to claim 7, further comprising a steam injection means for injecting steam into the cigarette.
Or the apparatus as described in any one of 8 above.
【請求項10】 さらに、前記スプール手段にあり、前
記スプール手段が処理位置にあるとき、前記管体、端部
材および封止手段が圧力チャンバを構成するように、前
記円筒状端部材と前記管体の内側面との間で封止を形成
するために適合された封止手段と、 前記スプールが前記処理位置にあるときに処理流体を前
記圧力チャンバに導入するために前記管体内に形成さ
れ、前記処理流体を迅速な送出速度で前記チャンバ内に
導入するために十分な総合断面領域を有する蒸気口手段
と、 前記蒸気口手段に固形材料が入るのを最低にする微粒子
ブロック手段と、 を備えていることを特徴とする請求項7から9のいずれ
か一項に記載の装置。
10. The cylindrical end member and the tube so that the tube, end member and sealing means define a pressure chamber when in the spool means and in the processing position of the spool means. Sealing means adapted to form a seal with an inner surface of the body, formed in the tube for introducing processing fluid into the pressure chamber when the spool is in the processing position. A vapor port means having an overall cross-sectional area sufficient to introduce the process fluid into the chamber at a rapid delivery rate; and a particulate blocking means for minimizing solid material entry into the vapor port means. Device according to any one of claims 7 to 9, characterized in that it is provided.
【請求項11】 前記蒸気口手段が、管体のまわりに円
周上に分散された複数の蒸気口を有し、前記微粒子ブロ
ック手段が、前記蒸気口に微粒子が入るのをブロックす
るための所定の大きさよりも小さい前記複数の蒸気口の
各々のための蒸気口開口部を有することを特徴とする請
求項10に記載の装置。
11. The vapor port means has a plurality of vapor ports circumferentially dispersed around a tubular body, and the particulate blocking means blocks particulates from entering the vapor port. 11. The apparatus of claim 10, having a steam port opening for each of the plurality of steam ports that is smaller than a predetermined size.
【請求項12】 さらに、前記蒸気口を通じて同時に処
理流体を導入するために、管体を貫通した前記複数の蒸
気口を取り囲む外部マニフォールド部材を有することを
特徴とする請求項11に記載の装置。
12. The apparatus of claim 11, further comprising an outer manifold member surrounding the plurality of vapor ports extending through the tube for simultaneously introducing a process fluid through the vapor ports.
【請求項13】 前記蒸気口手段が、たばこカット充填
物よりも実質上大きく拡大された直径の少なくとも1つ
の蒸気口を有し、前記微粒子ブロック手段が、前記少な
くとも1つの蒸気口の直径よりも幅の広い外面を有する
少なくとも1つの細長いブロック部材を有し、前記ブロ
ック部材が前記スプールの前記端部材部分の間に縦方向
に合体されていることを特徴とする請求項10に記載の
装置。
13. The vapor port means has at least one vapor port of a diameter substantially larger than the tobacco cut packing, and the particulate blocking means has a diameter greater than that of the at least one vapor port. 11. The apparatus of claim 10 including at least one elongate block member having a wide outer surface, the block member being longitudinally merged between the end member portions of the spool.
【請求項14】 前記ブロック部材が、前記拡大された
直径の少なくとも1つの蒸気口と半径方向に位置合わせ
されることを特徴とする請求項13に記載の装置。
14. The apparatus of claim 13, wherein the block member is radially aligned with at least one steam port of the enlarged diameter.
【請求項15】 前記管体を貫通し拡大された断面の少
なくとも2つの蒸気口と、前記少なくとも2つの蒸気口
を通じて処理流体を同時に導入するために前記蒸気口の
外側を取り囲むマニフォールド部材とを備えていること
を特徴とする請求項14に記載の装置。
15. At least two steam ports having an enlarged cross-section through the tube, and a manifold member surrounding the outside of the steam ports for simultaneously introducing a processing fluid through the at least two steam ports. 15. The device according to claim 14, characterized in that
【請求項16】 前記スプール手段が、さらに、 各円筒状端部材の周囲の環状溝内に保持された弾性封止
リングと、 前記スプール手段が処理位置にあるとき、チャンバが加
圧されると前記管体、端部材および封止手段が圧力チャ
ンバを構成するように、管体の内側表面と周囲を接触さ
せるために弾性封止リングを半径方向外側に変形するた
めの手段と、 各円筒状端部材の周囲の一部に保持され、端部材よりも
大きい円周を有し、前記端部材によって保持された前記
弾性封止リングの少なくとも1端面と軸方向に隣接する
少なくとも1つの環状部材と、 を備えていることを特徴とする請求項10から15のい
ずれか一項に記載の装置。
16. The spool means further comprises an elastic sealing ring retained in an annular groove around each cylindrical end member; and the chamber is pressurized when the spool means is in the processing position. Means for deforming the elastic sealing ring radially outward to bring the inner surface of the tube into contact with the surroundings such that the tube, the end member and the sealing means constitute a pressure chamber; At least one annular member that is retained in a portion of the periphery of the end member and that has a larger circumference than the end member and that is axially adjacent to at least one end surface of the elastic sealing ring that is retained by the end member. 16. The device according to any one of claims 10 to 15, comprising:
【請求項17】 前記弾性封止リングがそれぞれ、前記
軸方向に隣接した環状部材に取り付けられることを特徴
とする請求項16に記載の装置。
17. The apparatus of claim 16, wherein each of the resilient sealing rings is attached to the axially adjacent annular members.
【請求項18】 前記弾性封止リングがそれぞれ、前記
スプール端部材の周囲に形成された環状の溝の中に接着
されることを特徴とする請求項16または17のいずれ
か一項に記載の装置。
18. The elastic seal ring according to claim 16, wherein each elastic seal ring is bonded in an annular groove formed around the spool end member. apparatus.
【請求項19】 前記封止リングの各面と軸方向に隣接
し、それに取り付けられた前記環状部材のうちの1つを
備えていることを特徴とする請求項16から18のいず
れか一項に記載の装置。
19. The one of claims 16 to 18, comprising one of the annular members axially adjacent and attached to each side of the sealing ring. The device according to.
【請求項20】 たばこの膨張のための方法であって、 重量で約13パーセントよりも高い膨張前の含水率を有
するたばこ投入量を、含浸処理チャンバ内に置き、 前記含浸処理チャンバ内で前記たばこを膨張作用物によ
って含浸処理し、 前記含浸処理チャンバから前記含浸処理されたたばこを
取り出し、たばこを膨張させて13パーセントよりも高
い含水率を有する膨張したたばこを提供するために十分
な条件に含浸処理されたたばこをさらし、 含浸処理したたばこを膨張条件にさらす結果として生じ
る膨張の量を実質上維持するために、膨張したたばこを
重量で約13パーセントよりも低い膨張後の含水率に乾
燥する方法。
20. A method for expanding tobacco, wherein a tobacco dose having a pre-expansion water content of greater than about 13 percent by weight is placed in the impregnation processing chamber, and wherein the tobacco impregnation processing chamber comprises: Tobacco is impregnated with a swelling agent, and the impregnated tobacco is removed from the impregnation processing chamber and conditioned under conditions sufficient to expand the tobacco to provide expanded tobacco having a moisture content greater than 13 percent. Dry the expanded tobacco to a moisture content after expansion of less than about 13 percent by weight to expose the impregnated tobacco and substantially maintain the amount of expansion that results from exposing the impregnated tobacco to expansion conditions. how to.
【請求項21】 前記乾燥段階が、前記たばこの膨張に
続く約5分以内の時間に実施されることを特徴とする請
求項20に記載の方法。
21. The method of claim 20, wherein the drying step is performed within about 5 minutes following the tobacco expansion.
【請求項22】 前記乾燥段階が、前記たばこの膨張に
続く約1分以内の時間に実施されることを特徴とする請
求項21に記載の方法。
22. The method of claim 21, wherein said drying step is performed within about 1 minute of following the tobacco expansion.
【請求項23】 前記乾燥段階が、約350°F(17
7℃)以下の温度で実施されることを特徴とする請求項
20から22のいずれか一項に記載の方法。
23. The drying step comprises about 350 ° F. (17)
Method according to any one of claims 20 to 22, characterized in that it is carried out at a temperature below 7 ° C.
【請求項24】 前記乾燥段階によりもたらされるたば
こが、約6重量パーセントよりも高い含水率を有するこ
とを特徴とする請求項20から23のいずれか一項に記
載の方法。
24. The method of any one of claims 20-23, wherein the tobacco produced by the drying step has a moisture content greater than about 6 weight percent.
【請求項25】 含浸処理チャンバ内に置かれたたばこ
の含水率が、約20重量パーセントよりも高いことを特
徴とする請求項20から24のいずれか一項に記載の方
法。
25. The method according to any one of claims 20 to 24, wherein the moisture content of the cigarette placed in the impregnation treatment chamber is higher than about 20 weight percent.
【請求項26】 含浸処理チャンバ内に置かれたたばこ
の含水率が、約24重量パーセントよりも高いことを特
徴とする請求項20から24のいずれか一項に記載の方
法。
26. The method according to any one of claims 20 to 24, wherein the moisture content of the cigarette placed in the impregnation treatment chamber is higher than about 24 weight percent.
【請求項27】 含浸処理チャンバ内に置かれたたばこ
の温度が、約66℃(150°F)よりも高いことを特
徴とする請求項20から26のいずれか一項に記載の方
法。
27. The method of any one of claims 20-26, wherein the temperature of the tobacco placed in the impregnation treatment chamber is greater than about 66 ° C (150 ° F).
【請求項28】 前記乾燥段階が、膨張したたばこを加
熱ガスの流れで処理することによって実施されることを
特徴とする請求項20から27のいずれか一項に記載の
方法。
28. A method according to any one of claims 20 to 27, characterized in that the drying step is carried out by treating the expanded tobacco with a stream of heated gas.
【請求項29】 前記加熱ガスの流れが、約93℃(2
00°F)と約149℃(300°F)の間の温度であ
ることを特徴とする請求項28に記載の方法。
29. The flow of heating gas is about 93.degree.
29. The method of claim 28, wherein the temperature is between 00 ° F) and about 300 ° F.
【請求項30】 前記たばこが、その含水率を約6重量
パーセントと12重量パーセントの間に減少させるため
に十分な時間だけ、加熱ガスの流れによって乾燥領域の
中を搬送されることを特徴とする請求項28または29
に記載の方法。
30. The tobacco is transported in the drying zone by a stream of heated gas for a time sufficient to reduce its water content between about 6 and 12 weight percent. Claim 28 or 29
The method described in.
【請求項31】 前記含浸処理段階が、約2000ps
igよりも高い圧力で、約15秒以下の間、前記たばこ
をプロパンと接触させることを含むことを特徴とする請
求項20から30のいずれか一項に記載の方法。
31. The impregnation step comprises about 2000 ps.
31. The method of any one of claims 20-30, comprising contacting the tobacco with propane at a pressure greater than ig for about 15 seconds or less.
【請求項32】 含浸処理チャンバ内に置かれたたばこ
を処理するために利用されるプロパンが、約132℃
(270°F)を超える温度に予熱されていることを特
徴とする請求項20から31のいずれか一項に記載の方
法。
32. The propane used to treat tobacco placed in the impregnation treatment chamber is about 132.degree.
32. A method according to any one of claims 20 to 31, characterized in that it is preheated to a temperature above (270 ° F).
【請求項33】 加熱されたプロパンと予熱されたたば
こから含浸処理チャンバ内のたばこに供給される熱の累
積量が、含浸処理領域において約116℃(240°
F)と約132℃(270°F)の間の含浸処理条件を
提供するために十分であることを特徴とする請求項32
に記載の方法。
33. The cumulative amount of heat provided to the tobacco in the impregnation process chamber from the heated propane and preheated tobacco is about 116 ° C. (240 °) in the impregnation process zone.
33. Sufficient to provide impregnation process conditions between F) and about 270 ° F (132 ° C).
The method described in.
【請求項34】 前記含浸処理チャンバ内に置かれたた
ばこが、最低約1.5:1の圧縮比率に圧縮されている
ことを特徴とする、請求項20から33のいずれか一項
に記載の方法。
34. A cigarette according to any one of claims 20 to 33, characterized in that the tobacco placed in the impregnation treatment chamber is compressed to a compression ratio of at least about 1.5: 1. the method of.
【請求項35】 前記含浸処理チャンバ内に置かれたた
ばこが、約2:1の圧縮比率に圧縮されていることを特
徴とする請求項34に記載の方法。
35. The method of claim 34, wherein the tobacco placed in the impregnation treatment chamber is compressed to a compression ratio of about 2: 1.
【請求項36】 前記含浸処理チャンバ内に置かれたた
ばこが、約3:1またはそれより高い圧縮比率に圧縮さ
れていることを特徴とする請求項34に記載の方法。
36. The method of claim 34, wherein the tobacco placed in the impregnation process chamber is compressed to a compression ratio of about 3: 1 or higher.
【請求項37】 分割されていない単一チャンバ内に膨
張作用物とガス状の圧力流体とを含む圧力容器を有し、
流体の液体密度またはそれに近い密度で膨張流体を迅速
に供給するためのアキュムレータであって、前記圧力容
器は、圧力条件下で2つの流体を独立して維持し、かつ
前記膨張作用物の臨界温度に近いかまたはそれを超える
温度で前記流体を維持するために適合された第1および
第2の領域を備えていることを特徴とするアキュムレー
タ。
37. A pressure vessel containing an expansion agent and a gaseous pressure fluid in a single, undivided chamber,
An accumulator for rapidly supplying an expansion fluid at or near the liquid density of a fluid, the pressure vessel maintaining two fluids independently under pressure conditions and a critical temperature of the expansion agent. An accumulator comprising first and second regions adapted to maintain said fluid at a temperature near or above.
【請求項38】 さらに、前記容器が、第1および第2
の領域内の流体のそれぞれと接触して障壁流体を維持す
るために、第1および第2の領域のそれぞれと流体連絡
する第3の領域を有することを特徴とする請求項37に
記載のアキュムレータ。
38. The container further comprises first and second containers.
38. An accumulator according to claim 37, having a third region in fluid communication with each of the first and second regions for maintaining a barrier fluid in contact with each of the fluids in the region. .
【請求項39】 前記第3の領域が、前記容器内で前記
膨張作用物と前記加圧流体を互いに分離する移動可能な
障壁液体を含むことを特徴とする請求項37に記載のア
キュムレータ。
39. The accumulator of claim 37, wherein the third region contains a movable barrier liquid that separates the expansion agent and the pressurized fluid from each other within the container.
【請求項40】 前記加圧ガスが窒素であり、前記膨張
作用物はプロパンであることを特徴とする請求項37か
ら39のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
40. The accumulator according to claim 37, wherein the pressurized gas is nitrogen and the expansion agent is propane.
【請求項41】 液体障壁を形成する液体が水であるこ
とを特徴とする請求項39または40に記載のアキュム
レータ。
41. The accumulator according to claim 39, wherein the liquid forming the liquid barrier is water.
【請求項42】 前記容器が、約2500psigを超
える圧力と約93℃(200°F)を超える温度に維持
されることを特徴とする請求項38から41に記載のア
キュムレータ。
42. The accumulator of claims 38-41, wherein the vessel is maintained at a pressure greater than about 2500 psig and a temperature greater than about 200 ° F (93 ° C).
JP6155140A 1993-06-14 1994-06-14 Method and device for tobacco expansion Pending JPH0767611A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/076,535 US5483977A (en) 1993-06-14 1993-06-14 Tobacco expansion processes and apparatus
US076535 1993-06-14
US08/163,049 US5469872A (en) 1993-12-06 1993-12-06 Tobacco expansion processes and apparatus
US163049 1993-12-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0767611A true JPH0767611A (en) 1995-03-14

Family

ID=26758217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6155140A Pending JPH0767611A (en) 1993-06-14 1994-06-14 Method and device for tobacco expansion

Country Status (16)

Country Link
EP (1) EP0629352A3 (en)
JP (1) JPH0767611A (en)
KR (1) KR950000076A (en)
CN (1) CN1050740C (en)
AU (1) AU669797B2 (en)
BG (1) BG98820A (en)
BR (1) BR9402386A (en)
CA (1) CA2125628A1 (en)
CZ (1) CZ134894A3 (en)
FI (1) FI103635B1 (en)
HR (1) HRP940353A2 (en)
HU (1) HU215700B (en)
NO (1) NO180704C (en)
PL (1) PL174255B1 (en)
SK (1) SK69394A3 (en)
TW (1) TW252040B (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5560376A (en) * 1995-01-05 1996-10-01 R. J. Reynolds Tobacco Company Method of and apparatus for adjusting the moisture content of a fuel component for a smoking article
US5657771A (en) * 1995-07-10 1997-08-19 R. J. Reynolds Tobacco Company Process and apparatus for tobacco batch preparation and expansion
EP1925218A1 (en) * 2006-11-23 2008-05-28 Philip Morris Products S.A. System for producing expanded tobacco
DE102008059031A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 British American Tobacco (Germany) Gmbh Smoke product production by thermal extrusion
EP2870885A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-13 Philip Morris Products S.A. Method and apparatus for expanding a starch containing product
CN106031524B (en) * 2015-03-18 2019-07-12 北京航天试验技术研究所 A kind of pipe tobacco dipping expansion system
CN106031523B (en) * 2015-03-18 2019-05-14 北京航天试验技术研究所 A kind of pipe tobacco dipping expansion system of sealed set
CN110638083B (en) * 2018-06-26 2021-12-07 中国科学院理化技术研究所 Efficient preparation method of expanded cut tobacco
CN109090686B (en) * 2018-09-14 2021-06-04 厦门烟草工业有限责任公司 Tobacco processing system and processing method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3683937A (en) * 1970-12-24 1972-08-15 Reynolds Leasing Corp Tobacco expansion process
US4336814A (en) * 1977-08-08 1982-06-29 Philip Morris Incorporated Process for expanding tobacco
US4531529A (en) * 1982-10-04 1985-07-30 R. J. Reynolds Tobacco Company Process for increasing filling capacity of tobacco
US4554932A (en) * 1983-03-03 1985-11-26 R. J. Reynolds Tobacco Company Pressure vessel and method of using same
US4791942A (en) * 1986-08-01 1988-12-20 The American Tobacco Company Process and apparatus for the expansion of tobacco
JPH0394665A (en) * 1989-06-19 1991-04-19 R J Reynolds Tobacco Co Method and apparatus for treating tobacco material
US5065774A (en) * 1989-08-18 1991-11-19 R. J. Reynolds Tobacco Company Process for expanding tobacco under moderate conditions

Also Published As

Publication number Publication date
TW252040B (en) 1995-07-21
NO942209L (en) 1994-12-15
CN1099587A (en) 1995-03-08
BG98820A (en) 1995-03-31
CN1050740C (en) 2000-03-29
FI942810A0 (en) 1994-06-14
HRP940353A2 (en) 1996-08-31
HUT70803A (en) 1995-11-28
CZ134894A3 (en) 1995-08-16
HU215700B (en) 1999-02-01
CA2125628A1 (en) 1994-12-15
NO942209D0 (en) 1994-06-13
PL174255B1 (en) 1998-07-31
AU6349294A (en) 1994-12-15
SK69394A3 (en) 1995-09-13
EP0629352A3 (en) 1995-03-15
AU669797B2 (en) 1996-06-20
BR9402386A (en) 1995-01-17
FI942810A (en) 1994-12-15
KR950000076A (en) 1995-01-03
FI103635B (en) 1999-08-13
HU9401757D0 (en) 1994-09-28
PL303823A1 (en) 1995-01-09
FI103635B1 (en) 1999-08-13
NO180704B (en) 1997-02-24
EP0629352A2 (en) 1994-12-21
NO180704C (en) 1997-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1915064B1 (en) Extraction and storage of tobacco constituents
US5653245A (en) Tobacco expansion processes and apparatus
CN1042391C (en) Tobacco expansion processes and apparatus
JPH0767611A (en) Method and device for tobacco expansion
JPH067138A (en) Method and device for expanding replenishing material for cut tobacco
KR960001836B1 (en) Expanding apparatus for agricultural product
CN1035595C (en) Process for impregnation and expansion of tobacco
US5657771A (en) Process and apparatus for tobacco batch preparation and expansion
US6067994A (en) Tobacco expansion batch forming, unloading and expansion agent purging process and apparatus