SE179608C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: H B Parmele, F B Doyle och WE Routh Prioritet begtird Iran den 22 april 1958 (USA) Del Or valkant, att dot vid normal fuktning, torkning, inslagning, skarning och blandning av bladtobak for tinverkning av cigarretter och andra tobaksprodukter erhallas en procentuellt avsevard mangd smulor eller partiklar av tobak s5som en avfallsbiprodukt. Dessa tobakspartiklar besta av tobaksmaterial med hog kvalitet och skulle, om de kunde atervinnas och omvandlas utan avsevard and-ring till anvandbar form, forbattra manga tobaksprodukter samt medfora avsevard besparing av vardefullt material, som annars skulle behova bortkastas sasom avf all eller unmandas sasom komponenter i godselmedel och bekampningsmedel mom jordbruket. Manga far-slag hava framforts for omvandling av tobakspartiklarna ph olika satt, men de innebara alla en andring av tobakens egenskaper, vii-ken vanligen fororsakas genom tillsattning av en avsevard procentsats gummiklister, som behoves far att binda ihop tobakspartiklarna till formstycken eller ark, som likna ett stripat tobaksblad och skola anvandas sasom ex, empelvis ett cigarromslag eller skaras till strimlor for att blandas med cigarr- eller cigarrettfylltobak.

Foreliggande uppfinning avser ett satt att atervinna tobak, som erhalles sasom en avfallsbiprodukt mid tillverkning av roktobaksprodukter, och delta satt Or kannetecknat &ray, att tobaken males, att den malda tobaken blandas rued ett bindemedel och att den erhallna blandningen pressas samman till tradartade strimlor, som hava ungefar samma dimensioner som skuren bladtobak.

Genom att enligt detta satt framstalla tradartade strimlor direkt av tobakspartiklarna atgar betydligt mindre bindemedel, sa att tobak med hog kvalitet erballes och tillverkningskostnaderna bli laga.

Vid en foredragen utforingsform av sattet enligt uppfinningen pressas blandningen ay tobak och bindemedel samman i sidled till de tradartade strimlorna. Dessutom bar den malda tobakens naturliga fukthalt akas till mellan omkring 30 och omkring vikt-%, innan tobaken pressas samman till de tradarfade strimlorna. Lampligen impregneras den malda tobaken med en vattenhaltig sockerlasning, innan tobaken pressas samman till de tradartade strimlorna. Bindemedlet bar tillforas den malda tobaken i form av en vattenl5sning. Det Or ocksa lampligt att impregnera den malda tobaken med en vattenhaltig fuktmedelslasning, innan den pressas samman till de tradartade strimlorna.

Uppfinningen avser amen en apparat far att genomfora det ovan angivna sattet, och denna apparat Ox kannetecknad ay en kvarn f8r att sonderdela tobaksavfallet till i huvudsak lika stoma partiklar, en blandare far att tillsatta bindemedel och eventuellt Oven annat tillsatsmaterial, sasom vatten, vattenhaltig sockerlosning och vattenhaltig fuktmedelslosning, till den malda tobaken samt en apparat for att pressa samman den med bindemedel och eventuellt annat tillsatsmaterial blandade, malda tobaken till tradartade strimlor, som hava ungefar samma dimensioner som skuren bladtobak, vilken pressapparat bestar ay dels en slat vals och en ddremot anliggande, sparforsedd vals, ay vilka valsar atminstone den ena dr driven, dels organ for att mata in den malda, tillsatsforsedda tobaken mellan valsarna. Apparaten har ldmpligen elastiska organ, anordnade att pressa valsarna till tangentiell beraring.

Uppfinningen Or narmare beskriven i det foljande under hanvisning till bifogade ritning, som schematiskt askadliggar ett utforingsexempel. Fig. 1 visar schematiskt en anlaggning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar i horisontalsektion en det behandlade tobaksavfallet till strimlor sammanpressande mekanism, sedd frail linjen 2-2 i fig. 3. Fig. 3 visar mekanismen enligt fig. 2, betraktad fran sidan langs linjen 3-3 i fig. 2. Fig. 4 visar i starre skala en del av en sektion langs lin- 2— — jen 4 4 i fig. 3 genom en med spar forsedd vats.

I fig. 1 betecknar 10 en av de lador, i vilka tobalsavfall, t. ex. tobaksstoft, nerver, fran transportorer avskilt material och liknande, uppsamlas sasom biprodukter frEi tillverkningen av cigarrer, cigarretter och andra to- baksprodukter. Fore anbringandet i ladorna gar tobaksavfallet over ett sail med 80 maskor per 25 mm for avlagsnande av sand eller andra tunga, finkorniga, frammande partik- lar. Ladorna 10 aro anbragta pa vagnar eller dylikt och transporteras till samt t8mmas i en mottagningsbehallare 11. Ett sugror 12 av en pneumatisk transport& 13, som drives av en flakt 14, transporterar tobaksavfallet till en eller flera lagringsbingar 15. Lampligen finnas ett flertal dylika bingar 15, som taga emot och lagra var sin typ av material. sa, lunda kan en binge 15 taga emot endast to- baksavfall fran en behallare 11, som matas av en lada 10 fran rivningsavdelningen, me- dan en annan binge 15 kan mottaga endast korta stycken, en ytterligare endast bortsfillat material osv.

Bottnen av varje binge 15 är forsedd med en egen, motordriven, roterande utportione- rande matare 16, som avgiver en bestamd mangd fran varje binge 15 till en remtransportal. 17. Genom att pa forhand utvalja ma- tarna 16 och deras avgivningshastighet kan onskad blandning av material fran de olika bingarna 15 uppnas.

Transportoren 17 avlamnar materialet till en tratt 18, som har en flottorstromstallare vilken paverkar en stromstallare, som stannar transportorens 17 drivmotor 20, dá tratten Sr full, och salter ater igang motorn da materialet i tratten 18 fallit under en bestamd niva. Flottorstromstallaren 19 kan likaledes reglera drivmotorn for vilken som helst matare 16, som befinner sig i drift, da tratten 18 Sr full eller torn, f8r att forhindra alltfor stor samling av material pa transportaren 17, medan denna star stilla.

Tratten 18 Sr forsedd med en motordriven utportioneringsmatare 21, som liknar matar- na 16, for att avgiva materialet till en transportorvag 22 av kand konstruktion, vilken Vag reglerar hastigheten av mataren 21, sa att en bestamd viktmangd material per minut matas fran vagen 22 till en motordriven flerstegskvarn 23.

Kvarnen 23 kan vara en hammarkvarn, kulkvarn eller dylikt och blandar och maler tobaksmaterialet till partiklar med sadan storlek, att partiklarna kunna ga igenom ett sail med 60 maskor per 25 mm med omkring 80 % partiklar, som kunna ga genom ett sail med 100 maskor per 25 mm, sa att det malda materialet, som kommer fran kvarnen 23, är finfordelat men icke pulverformigt. Detta finfordelade material suges fran kvarnens 23 sista steg till en lagringsbinge 24 genom ell sugrar 25 av en pneumatisk transport& 26, som drives av en flakt 27.

Det finfordelade tobaksmaterialet matas fran bingen 24 till en remtransportorvag 29 av en motordriven utportioneringsmatare 28, liknande den forut beskrivna mature- och vagkombinationen 21, 22. Det matta materialet matas av bandet 29 till en motordriven blandare 30, dar materialet blandas med en vattenhaltig losning eller blandning air bindemedel och fuktmedel, som -Mores fran en behallare 31 genom ett r8r 32 i en mangd per tidsenhet, som bestammes av en ventil 33.

Atskilliga typer av vattenhaltiga blandningar eller losningar av bindemedel och fuktmedel kunna anvandas i behallaren 31 sasom en blandning av 85 viktdelar natriumkarboximetylcellulosa, 7,5 viktdelar natriumkarboximetyl-hydroxietyleellulosa och 7,5 viktdelar guargummi som bindemedel. Ingredienserna hopforas i torr form och blandas noggrant i en tvillingmantelblandare. Bindemedelsblandningen sattes till sockerfuktmedellosningen, som har upphettats till 85° C. Sockerfuktmedellosningen bestir av 6,45 viktdelar invertsockerlosning, 3,85 viktdelar gylcerin, 0,65 viktdelar propylenglykol, 0,01 viktdelar metyl-p-hydroxibensoat och 89,04 viktdelar vat-ten. 6 viktdelar torrt bindemedel sattas till 154,0 viktdelar socker-fuktmedellosning. Denna 18sning av bindemedel, socker och fuktmedel har en viskositet av omkring 36000 cP vid 69° C.

En annan lamplig, vattenhaltig bindemedels- och fuktmedelslosning bestar av 50 viktdelar vetestarkelse och 10 viktdelar av den ovan angivna socker-fuktmedellOsningen, blandade med 200 viktdelar vatten. Den salunda erhallna bindemedel-socker-fuktmedellosningen har en viskositet ay omkring 36000 cP yid 69° C.

Omkring 160 viktdelar av endera bindemedel-socker-fuktmedellosningen fran behallaren 31 matas till blandaren 30 tillsammans med 190 viktdelar av det finfordelade tobaksmaterialet och 10 viktdelar cellulosafibrer, som sattas till vagen 29 tillsammans med tobaken fran mataren 28. Cellulosafibrerna kunna besta av alfacellulosaflock, sonderrivet cigarrettpapper eller andra i huvudsak askfria natur- eller konstfibrer, som aro luktlosa och ogiftiga mid forbranning.

Den erhallna blandningen bestar ay tobakspartiklar, som pa ytan aro 8verdragna med bindemedel-socker-fuktmedellosningen men som icke aro namnvart impregnerade med denna losning. Salunda Sr tobaksmaterialet fuktat med losningen men Sr icke va'tt eller degartat utan mera torrt an vatt, sa att det kan latt rinna sasom ett kornformigt mate- rial. Denna blandning avgar frail blandaren 30 genom roret 34, som leder till en dispergeringsmaskin 35, vilken innehEler en motor-driven bearbetningsskruv eller propeller 36 — —3 och kan vara en altmaskin, vakuuminmpregneringsmaskin, sprutapparat eller med hog hastighet arbetande centrifugalblandare. Me-deist maskinen 35 infores den pa ytan befintliga bindemedel-socker-fuktmedellosningen det inre av tobakspartiklarna, som frail Mrjan hade en fukthalt av omkring 8-15 %. I vissa fall kan dispergeringsmaskinen 35 Ora forhandsblandning i blandaren 30 onodig.

Tobaksmaterialet avgar frau maskinen 35 genom ett sugror 37 sasom en homogen, Unbar blandning av fast tobak och bindemedelsocker-fuktmedellosning, vilken blandning innehaller omkring 30-% vatten men icke Urines fuktig och icke kan bringas att bilda en klump i handen men som i viss man liknar svagt fuktat sagspan.

SugrOret 37 tin& en pneumatisk transportor 38, som drives av en flakt 39, och le-der det dispergerade, hallbara tobaksmaterialet till en forradsbinge 40, varifran materialet portioneras ut av en motordriven, utportionerande matare 41, som liknar mataren 16, till ett sugror 42 av ett pneumatiskt transportorsystem, som drives av en flakt 43, for Over-faring av materialet till forradsbehallare 44. Forradsbehallarna 44 aro schematiskt visade I fig. 1 i form av en serie slutna kamrar 45, av vilka fig. 1 visar nio, ehuru det kan finnas flora eller farre, beroende pa kraven. Varje kammare 45 ar normalt tillsluten medelst en ventil 46 och fylles med det hallbara materialet frau forradsbingen 40.

Da en av ventilerna 46 Oppnas, medan en ventil 47 i ett avledningsror 48 är stangd, avgar den till den Oppnade ventilen 46 horande kammarens 45 innehall till en forradsbinge 50 genom ett Mr 51. Andre kamrar 45 kunna pa motsvarande satt tommas i bingen 50 genom oppnande av den motsvarande avloppsventilen 46. Detta kan ske manuellt, men lampligen sker det automatiskt under inverkan av en flottorstromstallare 52 i bingen 50, vilken stromstallare vid sjunkande niva av material i bingen 50 oppnar en ventil 46 elektriskt och ater stanger denna, dâ nivan i bingen 50 stigit till en bestamd hojd. Ventilerna 46 kunna vara parallellkopplade med flattorstrOmst011aren 52 for att arbeta enskilt efter behov, eller ocksa kan en sarskild binge 50 och flottorstromstallare 52 finnas for varje forradskammare 45 alltefter volymen av det lagrade material, som skall hanteras.

Da alla ventilerna 46 aro stangda och de motsvarande kamrarna 45 fyllda, oppnas venthen 47 automatiskt, och det dispergerade materialet Iran forradsbingen 40 aterfores till denn,a genom ett r8r 48. Da trycket vid mataren 41 overstiger atmosfarstrycket, Oppnar en viktbelastad ventil 53, som normalt stanger av avloppsroret 54 frail flakten 43, och le-. der overskottsluft och eventuellt medryckt material till ett dammhus, till vilket flaktarnas 14, 27 och 39 avlopp ocksa aro anslutna.

En reglerad strom ay det impregnerade tobaksmaterialet tillfores frail forradsbingen eller -bingarna ay en. motordriven utportioneringsmatare 55, som liknar mataren 16, en transportbandsvag 56, vilken liknar vagen 22 och vilken mater en trait 57 pa sa satt, att for-. djupningen mellan tva. valsar 58 och 59 bibeMlles fylld.

I fig. 2-4 aro valsarna 58 och 59 visade i storre skala med tillhorande mekanismer. Valsen 58 Sr lagrad i fasta lager 60, som aro anbragta pa ett lampligt stativ 61, och valsen 59 Sr lagrad i armar 62, som aro svangbart anbragta vid 63 pa stativet 61. Armarna 62 och darmed valsen 59 presses mot valsen 58 me-deist starka dragfjadrar 64 pa sa salt, att valsen 59 ligger an mot valsen 58 med avsevart tryck for ett i det foljande angivet andamal. Alternative pressorgan, t. ex. kombinationer av hydraulisk cylinder och kolv eller tryckfjadrar eller liknande, kunna anvandas for att pressa valsarna 58 och 59 ihop i stallet for dragfjadrarna 64.

Sasom visat sarskilt i fig. 2, Sr valsen 58 forsedd med periferiella spar och Sr larnpligen utfOrd med storre diameter an valsen 59, som har slat yta. Valsarnas 58 och 59 ytor aro lampligen utforda am ythardat stal och aro noggrant maskinbearbetade, sa att de lister 65, som finnas mellan sparen 66, ligga an mot den slata ytan ay den mindre valsen 59 langs linjen for tangentiell beroring mellan valsarna for att begransa det mellan valsarna frail tratten 57 matade tobaksmaterialet till sparen 66 utan att tillata nagot tobaksmaterial att komma in mellan listerna 65 och den dessa berorandc ytan av den data valsen 59. Denna begransningsverkan uppnas icke blott genom de skarpt begransade listerna 65 utan amen genom det avsevarda tryck, med vilket valsame 58 och 59 pressas mot varandra av fjadrarna 64, sa. att tobaksmaterialet packas samman i sidled eller transversellt i sparen 66 till skillnad Iran den axiella sammanpackning, som uppstar yid ett sprutningsfOrfarande. Tobaksmaterialet formas foljaktligen med tillhj alp am det i tobaksmaterialet forefintliga socker-bindemedel-fuktmedelmaterialet till langstrackta stranger eller strimlor 67, som aro tillrackligt starka for att bara upp sig sj alva i avsevard grad, sa att de brytas sonder till stycken, vilkas langd icke Or mindre an omkring 25 mm och upp till omkring 150 mm eller mera, da de under inverkan av tyngdkraften falla Iran valsarna 58, 59, sasom visat i fig. 3.

Strimlornas 67 tvarsektionsdimension bestammes i hog grad av det bruk, for vilket de Oro avsedda. Om de skola blandas med skuren tobak fOr cigarrettillverkning, hava de i huvudsak motsvarande dimensioner. Salunda har det visat sig, att en axiell bredd ay omkring 0,83 mm och ett radiellt djup av omkring 0,15-0,50 mm Sr tillfredsstallande 4- - beroende av den slutliga anvandningen. En i huvudsak rektangular tvarsektion for sparen .66 liar visat sig tillfredsstallande, ehuru man for sadan anvandning som for roktobak eller cigarrfyllblandning kan behova stone dimensioner och en annan form f6r tvarsektion av sparen, t. ex. V-form eller halvcirkular form.

Listernas 65 bredd bar vara sit liten som mojligt for optimal avverkning hos maskinen, men till fold av det avsevarda tryek, med vilket valsarna 58 och 59 pressas mot varandra, maste listerna vara tillrackligt breda for att hindra sparbildning i den slata valsen 59 och tillraekligt starka f6r att joke deformeras. Salunda har en listbredd av omkring 0,43 mm visat sig vara en tillfredsstallande minimum-dimension for tillverkning av cigarrettblandningsstrimlor, ehuru denna dimension kan okas efter onskan och kan, da. lagre tryck anvandes, minskas nagot. Vid dessa dimensioner bor det riktiga trycket vara sadant, att valsarna skdra sonder tunt papper, t. ex. cigarrettpapper till strimlor.

Sasom visat i fig. 2 och 3, är den sparforsedda valsen 58 utrustad med ett kugghjul 68, som drives av ett kugghjul 69 fran nagon lamplig kraftkalla, t. ex. en elektrisk motor. Den slata valsen 59 ãr joke driven pa annat satt an genom friktion med den spfirfOrsedda valsen 58, sa att de bada valsarna 58 och 59 rotera med samma periferihastighet utan nOtande sliming mellan dem.

Strimlorna 67 avlagsnas fran sparen 66 me-deist fjadrande fingrar pa en kamartad avtagare 70, och dessa fingrars spetsar skjuta in i sparen, som visat i fig. 3. Avtagaren 70 Or anbragt pa stativet 61, ()eh trycket av fingrarna mot varje spars 66 botten kan regleras me-deist en skrnv 71. En fjddrande skrapa 72, som ãr anbragt pa stativet 61, anligger mot ytan av den slata valsen 59 for att avlagsna eventuellt i3verskottsmaterial, som kan hava fastnat pA den slata valsen. Detta overskottsmaterial kan avlamnas till en behallare for att aterforas till exempelvis forradsbingen 24.

De bildade strimlorna 67 av atervunna tobaksfragment avldmnas av formningsvalsarna 58, 59 till ett transportband 73, som lampligen fir utfort av rostfritt stal och drives med valsarnas 58, 59 ythastighet. Strimlorna fOras av bandet 73 genom en torkkammare 74, ddr strimlorna hettas upp underifran av lampliga organ, t. ex. gasbrannare, och ovanifran av stralningsupphettare eller kombinationer darav. I torkkammaren 74 erhalla strimlorna en fukthalt av omkring 20 %.

Strimlorna lamnas av bandet 73 till en ranna 75 i en vibrerande eller skakande separator, dar eventuella hopklibbade strimlor avlagsnas och aterforas av ett pneumatiskt transport-system 77, 78, 79 till inloppsroret 34 av dispergeringsmaskinen for fornyad behandling. De strimlor, som icke aro overdimensionerade, ga genom ett sall 76 till ett skaksall 80, vilket avlamnar de for sma strimlorna eller tobakspartiklarna till ett sugror 81 for aterforing till lagringsbingen 24 for ramaterial.

Strimlorna 67 med riktiga dimensioner avlamnas fran sallet 80 till en ranna 82, som avian-mar dem till en transport& 83 for blandning med skuren bladtobak pa en transport& 84, som tager emot den skurna bladtobaken fran en roterande torkapparat 85. Mangden atervunna strimlor fran bandet 83 Or 2-10 vikt-% och mdngden skuren tobak lean bandet 84 98-90 vikt-%, och den salunda sammansatta blandningen avlamnas till en roterande kylare 86, som kyler och blandar de atervunna tobaksstrimlorna och den skurna bladtobaken for att anvandas vid tillverkning av cigarretter eller andra tobaksprodukter i en cigarrettmaskin 88, till vilken materialet transporteras Iran kylaren 86 raedelst en transport& 87, som vid behov i stallet kan transportera blandningen till lagring fore tillverkningen av roktobaksprodukter.

Uppfinningen Or ytterligare fortydligad genom foljande recept pa ingredienser och halter av en typisk sammansattning av det &tervunna tobaksmaterialet, som tillfores de strimlor bildande valsarna 58 och 59.

Tobakspulver och cellulosafibrer. vikt-% 50,0 38,0 5,0 2,0 5,0 100,0 Bindemedel.

Materialbindemedel Total mangd i vikt-%tobak i vikt-% Tillsats till Natriumkarboxi- metylcellulosa 85,0 2, Natriumkarboxi-metylhydroxi-etylcellulosa 7,0,2 Guargummi 7,0,2 Summa 100,0 8,000 Losning av Kicker och fuktmedel.

Material InvertsockerlOs- Total vatska i vikt-% Tillsats till tobak i vikt-% ning 6,4,97 Glycerin 3,82,97 Propylenglykol 0,60, Metyl-p-hydroxibensoat 0,01 0,01 Vatten 89,04 68,56 Summa 100,0 77,01 Cigarrettstoft Strimlor Bright-tobak (partiklar, som genom ett sail med 8 maskor per 25 mm) Burley-tobak (partiklar, som ga genom ett sail med 8 maskor per 25 mm) Vitblekta alfacellulosafibrer — — anspraken, kannetecknat darav, att den malda tobaken impregneras med en vattenhaltig fuktmedelslosning, innan den sammanpressas till de tradartade strimlorna.

Apparat for att genomfora sattet enligt nagot av de foregaende patentanspraken, kannetecknad av en kvarn (23) for att sonderdela tobaksavfallet till i huvudsak lika stora partiklar, en blandare (30, 35) for att satta till bindemedel och eventuellt aven annat tillsatsmaterial, sasom vatten, vattenhaltig sockerlosning och vattenhaltig fuktmedelslosning, till den malda tobaken samt en apparat fOr att pressa samman den med bindemedel och eventuellt annat tillsatsmaterial blandade, malda tobaken till tradartade strimlor, som hava ungefar samma dimensioner som skuren bladtobak, vilken pressapparat bestar av dels en slat vals (59) och en daremot anliggande, sparforsedd vals (58), av vilka valsar atminstone den ena Or driven, dels organ for att mata in den malda, tillsatsforsedda tobaken mellan valsarna.

Apparat enligt patentanspraket 7, kannetecknad av elastiska organ (64), anordnade att pressa valsarna (58, 59) till tangentiell berOring.

Anforda publikationer:

Claims (6)

Patentansprak:

1. Satt att atervinna tobak, som erhalles sasom avfall vid tillverkning av roktobaksprodukter, kannetecknat darav, att tobaken males, att den malda tobaken blandas med ett bindemedel och att den erhallna blandningen pressas samman till tradartade strimlor, som ham a ungefar samma dimensioner som skuren bladtobak.

2. Salt enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att blan.dningen pressas samman i sidled till de tradartade strimlorna.

3. Satt enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknat darav, att den malda tobakens naturliga fukthalt Ras till mellan omkring 30 och omkring 40 vikt-%, innan tobaken pressas samman till de tradartade strimlorna.

4. Satt enligt nagot av de fOregaende patentanspraken, kanneteclmat darav, att den malda tobaken impregneras med en vattenhaltig sockerlosning, innan tobaken pressas samman till de tradartade strimlorna.

5. Satt enligt nagot av de foregaende patentanspraken, kannetecknat darav, att bindemedlet Mores den malda tobaken i form av en vattenlosning.

6. Satt enligt nagot av de fOregaende patent- Stockholm 1962. Bungl. Boktr, P. A. Norstedt & &mem 620089 GENERALSTABENS