A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明之領域 本發明係關於供處理及橫切進給煙草批料之方法及裝置 ，特别是與煙草批料膨脹方具有關連。本發明也提供增強 煙草膨脹之方法及裝置。 發明之背景 在過去二十年，煙草膨脹方法已成爲香煙製法之一項重 要部份。煙草膨脹方法用以恢復煙葉熟化及儲存時所喪失 之煙草黎散及體積。煙草膨脹方法也用以增加熟化煙草之 鬆散高於煙葉者，俾降低很多香煙製品包括低焦油及超低 焦油香煙之"焦油"及尼古丁含量。 煙草膨脹包括使煙草與浸潰接觸，随後快速加熱，以使 浸潰劑揮發，並藉以使煙草膨脹之方法，説明於授予 Fredricks等人之美國專利3,524,451號及授予Moser等人 之美國專利3,524,452號。授予Fredricks等人之美國專利 3,683,937號，揭示一種採用汽態浸潰煙草，随後加熱或 快速壓力減低供煙草膨脹之方法， 經濟部中央榡準局員工消費合作，社印製 ---------X------tT (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 除其他外專利，二氧化碳曾用於如授予utsch2美國專 利4,235,250號；授予Burde等人之美國專利4，258,729號 ;及授予Sykes等人之美國專利4,336,814號中所揭示之煙 草膨脹方法。在此等及相關方法，以氣體或液體形武之一 氧化碳浸潰煙草，並使巳浸潰煙草接受快速加熱狀沉以供 膨脹。然而，此等巳知之二氧化碳膨脹方法，需要過度加 熱巳浸潰之煙草，俾獲致實際及穩定之膨脹°此種過度加 熱可能損害煙草香味及/或產生過量之煙草細屑。另外此 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（2 ) 等使用液體二氧化碳浸潰煙草之方法，常產生呈固體煙草 塊形式，含乾冰之浸潰煙草，其然後必須在熱處理前使其 分裂。這可能損害煙草，並且也增加膨脹方法之複雜性及 成本。 授予White及Conrad之美國專利4,531，529號，説明一種 方法供增加煙草之塡充容量，其中煙草以一種低沸點，高 揮發性膨脹劑，諸如正常爲氣態由化碳或碳氫化合物，在 處理狀況高於或接近膨脹劑之臨界壓力及溫度予之浸漬。 使壓力迅速減低，導致煙草膨脹而不必加熱步驟使煙草膨 脹或使煙草固定於膨脹之狀況。此方法之壓力狀況範園自 36 Kg/cm2 (512psi)以及較高，而無巳知之上限。恩力低 於142 Kg/cm 2 (2000psi)之壓力曾用以產生令人滿意之煙 草膨脹，而無過度之碎裂。在用於此方法之較佳浸潰劑之 中，有正常爲氣態之碳氫化合物，諸如甲垸，乙烷，及丙 统。 經濟部中央#芈局員工消費合作杜印製 ----------A------订 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 授予Conrad及White之美國專利4,554,932號説明一種流 體壓力處理裝置包括一容納捲筒總成之管狀外殼。捲筒包 括一較小直徑之圓柱形主鱧部份，其延伸於二捲筒末端之 間，該二末端直徑大於捲筒主體，但小於外殼之直徑。捲 筒安裝於外殼内，供在外殼外之裝載位置，外殼内之處理 位置，與外殼外之卸載位置之間往復運動。捲筒在外毅内 時，在環形槽内支承於捲筒圓柱形末端之可變形密封環被 強制徑向向外供與外殼内部貼靠。這在外殼内在園繞較小 捲筒主體之捲筒末端間之空間提供一密封之環形壓力室。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 295536 B7 五、發明説明（3 ) 通過外殼之一個或多個孔口與徑向伸入捲筒末端並沿捲筒 主禮轴向延伸之導管形腔合作以允許處理流體輸入在外 毅内環繞捲筒主體之環形空間，及自其移出。使用此裝置 供以膨脹劑高壓浸漬煙草，允許快速裝載及卸載煙草，並 避免與習知壓力密封及鏔定機構關連之封閉及開啓問題 諸如使習知壓力容器之蒸壓器蓋旋轉。捲筒及外殼壓力容 器可因此在煙草膨脹產生時間節省並改進經濟效益。煙草 膨脹方法，包括上述及其他者，必須在浸漬壓力實際超過 大氣壓力時以成批方法進行。爲了在此種成批方法獲致有 效率及可重複之煙草膨脹，必須依據壓力處理容器之内部 容積及/或與所膨脹煙草之類型關連之密度及膨脹特徵， 重複形成精確體積之煙草批料。一般爲，成批形成方法之 設計受到與煙草膨脹方法關連之其他製造考慮所限制包 括煙草形成爲批料，然後進給並裝載至壓力容器供浸潰時 ，希望使揮發性煙草膨脹劑漏泄爲最少。 發明之概述 本發明提供方法及裝置，供配合煙草膨脹方珐及其他煙 草處理操作，形成，進給，並處理煙草批料。本發明也提 供可供在高壓煙草浸潰狀況，及易燃，氣態膨脹劑，採用 供以快速通過速率使煙草膨脹之煙草膨脹裝置及方法。 本發明之裝置及方法可特别配合授予Conrad等人在高展 煙草浸潰系統之美國專利5,483,477號，提供類著改進之 煙草通過量；以及授予Beard等人，在高通過量煙草膨腺 方法提供各種煙草批料形成以及進給方法及裝置，以及其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -I I I I I n n ( - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
A 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 他改進部份之美國專利5,469，872號。此等應用之方法以 及裝置一般包括煙草浸潰及膨脹循環時間少於20至30秒； 使用預先加熱高壓膨脹劑諸如丙垸；使用增加之濕氣含量 ，預先加熱煙草進給；及/或在高壓浸潰容器内壓縮煙草 以供大爲改進使用在浸潰容器内之可用空間。 根據本發明吾人發現，煙草批料形成及進給步嫌，特别 是在上5丨Conrad等人，及Beard等人專利之較佳實施例， 存在未預見之困難，其可能因爲必須快速形成一致鱧積之 煙草批料並進給至浸潰區而特别嚴重。實際上，吾人發現 ，煙草預先加熱及增加水份出乎意料使高速煙草批料形成 及進给步驟複雜，因爲煙草在此等狀況下形成凝塊，導致 不均句密度之煙草進給流。另外，吾人發現，潤濕之煙草 加熱釋出及/或軟化各種天然煙草膠質及其樹脂，由於煙 草會粘結至處理設備，而使結塊問題更形複雜，並坊礙煙 草自一地點傅輸至另一地點。此等困難不僅枋礙批料形成 步驟，並在有些情形也可能導致阻斷煙草橫切進給裝置。 在使用易燃，氣態膨脹劑如丙垸之膨脹方法，克服需要保 證處理時安全操作之方法及装置控制，而使結塊問題更爲 惡化。 在一方面，本發明提供煙草批料形成及進給系統供可靠 及經濟形成及進給預定體積之煙草批料至順流操作較佳 爲煙草浸潰操作。此裝置包括一部份由一實際垂直進口壁 及一實際垂直支承壁所界定之煙草批料形成室其與進口 壁水平間開。一通過進口壁之進口位於允許煙草在橫向於 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（21〇χ 297公釐） ---------/於-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，1Τ 經濟·邶中央榡準局員工消費合作.社印製 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 支承壁之方向進入室内。一氣動輸送機連接至進口供足 以導使煙草積衆於支承壁之流動速率供給煙草至進口。一 薛網位於室之上部，以允許與進入之煙草關連之氣動運送 氣體逸出，同時提供一上播板，以防止煙草自室逸出。一 感測器與該室操作相連以供確定何時預定量之煙草已積 聚水平抵靠支承壁。篩網可在至少二垂直位置之間移動， 以改變煙草批料形成室之容積。較佳爲室之底壁至少部份 由封閉構件設置爲向下旋轉，供受控制之釋出煙草批料通 過室底所形成。 此裝置避免使用活動部份供輸送煙草，以及供使煙草分 開爲個别之批料，並因此使與煙草結塊關連之問題，包括 煙草進給密度缺少均句性，與個别煙草凝塊解除糾缠具有 關連等之種種困難爲最少。該裝置可快速並以經濟方式提 供一致，預定體積之煙草批料，但可容易調整嚮應方法 變化或煙草進給密度性質上之變化，而改變煙草批料之體 積。 在另一方面，本發明提供一種裝置及方法供傅輸煙草批 料至一浸潰區，同時使煙草膨脹劑自浸潰區逸出至煙草進 給爲最少。該裝置包括一較佳爲上述類型之煙草批料形成 室。批料形成室爲部份由一室封閉構件設置爲供在閉合位 置與開啓位置之間移動所界定，在閉合位置封閉構件形成 至少室底壁之一部份，在開啓位置封閉構件在室下部界定 自至釋出煙草批料之孔口。一垂直走向之煙草傳送導管 位於批料形成室下面，並包括一在室封閉構件與一位於室 本紙張尺度· ----;-----d------IT------,Α (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 件:之可分開區。導管封閉構 M 導管界定—實際密封之閉合位置與-在 口之開啓位置之間移動。一惰性氣體供咚在 垂直導管與可分開“、s 十也士 Λ才閹區連通，以供給惰性氣體至該區。 煙草傳送導管之可分開區提供-氣體搶板’其防 任β際量浸漬氣體向上移動通過煙草傳送導管並進入 批料形成至’從而污染氣動供給系統。在操作時，導管封 閉構2於至封閉構件開啓供傳送煙草批料至導管内時保持 在閉^置。導管封閉構件接收並支承自批料形成室傳送 之煙草批料。室封閉構件回至其閉合位置時，I管封閉構 件間啓，以釋出煙草批料至導管之下部。導管封閉構件然 後於室封閉構件保持在其閉合位置時回至其閉合位置藉 以實際使氣動可分開區與煙草批料形成室及與煙草傳送導 管下部隔離。在可分開區之惰性氣體供給容許惰性氣體進 入氣動隔離區，以便室封閉構件随後開啓供傳送另—煙草 批料在至垂直導管時，可逸出至批料形成室之任何氣體主 要爲清除氣雅。 在又一方面，本發明簡化並改進膨脹已加熱，潤濕煙草 均句批料之方法。根據本發明之此一方面，自濕氣含量以 重量計高於約12%之煙草形成具有預定體積之批料。預先 形成之潤濕煙草批料然後與蒸汽接觸，以實際增加煙草批 料之溫度及濕氣。已加熱及潤濕之煙草批料然後裝載玄浸 潰區，並以膨脹劑浸潰。較佳爲由一捲筒及外殼裝置界定 浸潰區，並在緊靠浸潰區之地點實施蒸熱預先形成之煙草 本紙张尺度適用中國國家橾準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） H ----- - 1 ----1 - m - I— - - U (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（7 ) 批料。根據本發明之此一方面，吾人發現單獨形成潤濕 煙草批料並且其後加熱個别批料，可藉以實際避免與夭然 煙草膠質釋出及軟化關連之問題。此外吾人發現直接 蒸汽接觸可極端快速，例如’在幾秒或更少時間，均勻加 熱個别煙草批料，同時也增加煙草濕氣水準。另外。在靠 近浸潰區之地點快速加熱個别煙草批料可藉以個别使煙 草批料間之溫度變化爲最小，其復提供更均句之煙草膨脹 〇 本發明之再一方面提供一供煙草批料加熱及蒸熱之預壓 緊區。在此一方面，一煙草批料傳送進入—水平延伸導管 之第一部份。一可滲透擋板與導管操作連接，供在導管外 面之縮回位置輿在導管内並在一在其第一端與第二端間之 地點延伸越過該導管之擋板位置之間移動。一裝載構件設 置爲使個别煙草批料沿相鄰之第一及第二路徑在水平導管 内移動。第一路徑在導管之第一端部輿一與擋板位置縱向 間開之預壓緊位置之間延伸；第二路徑自預壓緊位置延伸 至一靠近導管第二端之位置。一煙草預壓緊區在導管界定 在預壓緊位置與擋板位置之間，並提供至少在一孔徑在預 壓緊區通過導管之壁，並與一蒸汽源連通，供在預壓緊區 加熱煙草。較佳爲，煙草預壓緊區位於緊靠煙草批料随後 裝載至浸潰裝置之裝載位置。使用根據本發明此一方面之 煙草批料預壓緊區，允許快速處理及進給具有最佳濕氣含 量及溫度之煙草批料。因此增強通過量及方法經濟性。 本發明之各方面可獨立或合併使用。在各方面配合煙草 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
295536 A7 經濟部中央榡準局員工""合作'杜印製 五、發明説明（8 ) 批料浸潰及膨脹系統使用之較佳實施例，本發明之方法及 裝置可提供一種極度有效之系統，供壓平加熱，進给及 使煙草膨腺，藉以在煙草通過量及煙草膨脹經濟性提供顯 著之進步。 附圖之簡要説明 在形成本發明原始揭示一部份之附圈中： 圖la爲本發明之一種較佳煙草批料壓平，進給及加熱裝 置之概略透視圖，其中提供二單獨之煙草批料形成j泠 及加熱系統，供同時處理及裝載二預先加熱並預先濶濕: 煙草批料至一往復運動捲筒主體； ' 国2a爲圖1之裝置之正視圖； 圖3爲沿圖2之3-3線所取之側視圖，並例示本發明之 一種較佳煙草形成室， 4爲位於圖3中所示批料形成室下面之垂直及水平煙 草傳送導管之放大，部份剖開側視圖，並例示在垂直導管 内之氣動可分開區，供防止氣態膨脹劑自浸潰區逸出至批 料形成室，並且也例示在水平導管内，示爲在預壓緊位置 之裝載構件； 圖5a爲沿圖4之5-5線所取之部份剖開平面圖例示在 了蒸汽岐管内之孔徑，供將蒸汽均句注人預壓緊煙草批料 足一種較佳配置，並且也例示許多以剖面所示緊密間開之 齒，其移\及移出水平導管，提供―可渗透煙草播板； 及 國6a爲圈5沿6-6線所取之部份剖開剖面圖例示一預 -10 - 以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • - I m I «* 、?τ -來' 民紙張Α4規格（210X 297公釐了 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（9 ) 壓緊煙草批料位於裝載構件與可滲透煙草擋板之間，其靠 近裝載位置，在此位置煙草批料隨後裝載至形成煙草浸潰 裝置一部份之往復運動捲筒主體，並且也例示在位於煙草 預壓緊區上面之蒸汽咴管内，位於孔徑上面之較佳凝結阻 斷插塞。 較佳實施例之詳細説明 下面闞釋本發明之較佳方法及裝置實施例。雖然參照特 定方法及裝置説明本發明，包括附圖中所例示者，但請予 瞭解，本發明並不意爲予以如此限制。而是本發明包括考 慮上述討論及下列詳細説明將會明白之很多替代，修改， 及同等者。 圖1略示本發明之較佳浸清方法及裝置，包括一概括根 據1985年11月26日授予Conrad等人之美國專利4,554,932 號；1996年1月16日授予Conrad等人之美國專利5,483,977 號；及1995年11月28日授予Beard等人之美國專利5,469,872 號所構造之捲筒及外殼裝置，其全部揭示經予參考併入本 案。爲簡潔起見，’932， 977，及’872諸專利中所揭示之 細節在此不予重複。不過欲知詳情，請參閲，932，，977， 及’872諸專利。 以上在，932,，977，及，872諸專利中所詳述之捲筒及外 殼總成，包括一容納捲筒總成之管狀外殼。捲筒包括一較 小直徑之圓柱形主醴部份，其在二捲筒末端之間延伸，直 徑大於捲筒主體，但小於外殼之直徑。捲筒安裝爲在外殼 内供在外殼外面之裝載位置，在外殼内之處理位置，與也 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） I n n I I I I I - 士^i 丁 I ...........衣 $ i y (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 二—_____B7 五、發明説明（10 ) ' ~一~ 。在裝載位置時，捲 及2例示本發明之_種較佳裝置包括二煙草批料 =及處理系統’各包括-批料形成室，以及垂直及水平 管’其合作同時形成，處理，並裝載二煙草批料至一捲 筒，供隨後浸溃膨脹剜◊ 在下面詳細説明煙草批料形成及處理系統之一， 但請予 ‘、’本發明提供二如在圖χ及2中所見，實際完全相同 之系統。 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 I ---I 11 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3例π —種較佳煙草批料形成裝置。呈各種形式之任 何了種之煙草，包括煙葉（包括葉梗及葉脈），條（除去葉 捷之煙葉），雪茄塡料香煙切斷塡料（切斷或切碎供製香 煙用之條），以上之混合物，碎片煙草及煙草短料等，及 較佳爲切斷塡料煙草之形式，通過煙草進口或輸送機11傳 送至煙草批料形成室。在傳送至批料形成室10前，煙草較 佳爲首先以精於此項技藝者所知各種裝置之任何一種（未 示）予以處理，使其濕氣含量增加至以重量計至少約13%， 較佳爲以重量計至少約百分之16,及更佳爲以重量計高於 約百分之20値。根據本發明處理切斷塡料時，正常爲予以 潤濕以增強切斷之切斷煙草可直接用於本發明，或予以處 理以進一步增加濕氣。潤濕之煙草然後藉任何習知裝置傳 送至煙草批料形成室10，但在最佳實施例爲在眞空源12所 產生之壓力下，氣動傳送通過煙草進口 11。 煙草批料形成室10包括一實際垂直進口壁13，煙草進口 -12 - 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨〇>< 297公釐） B7 五、發明説明（11 ) π通過其與煙草批料形成室10連通，及一實際垂直支承壁 】5，其與垂直進口壁13水平間開。煙草較佳爲藉氣動輸送 機傳送至批料形成室10，並在眞空源12之壓力下通過煙草 進口 11進入室10内，其提供足夠力推動煙草越過室，導使 煙草積衆於支承壁15。 煙草批料形成室10另包括一形成煙草批料形成室底壁之 室封閉構件16，及一形成室頂壁之可調整篩網π。雖然氣 體可滲透允許空氣容易通過，但篩網17爲足夠細祥孔，以 防止煙卓通過，並因此提供一上擒板防止煙草自批料形成 室10退出。因此，傳送通過進口 11之煙草將會接觸支承壁 15，並積聚於篩網17下面之相鄰壁15。在最佳實施例，綿 網17提供作爲對煙草批料之上擋板，因爲煙草保持在下面 時，篩網17之篩網狀構形允許眞空源12所造成之空氣壓力 通過眞空源12退出批料形成室。然而，將會明白，可代之 爲使用允許空氣退出，同時使煙草保持在室10内之其他有 孔徑或多孔構件，以提供上擋板。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 篩網17可在其垂直位置予以調整，並因此可移動至不同 之垂直位置，藉以界定不同之體積供煙草批料形成室1〇, 並因此供在其内所形成之煙草批料。這由於不同之煙草， 例如，切斷填料，煙葉，雪茄煙草等，可能具有不同之密 度及堆積特徵而特别有利。供室10之可調整擋板17因此允 許在形成不同體積之煙草批料時，容易適應煙草類型之變 化以及處理需要之變化。 篩網17之位置有利爲藉垂直位置調整器18予以調整，其 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2]0XW7公釐） A7 _______B7 五、發明説明~ " - 經濟部中央棣率局員工消費合作社印製 -----------袁— ί諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 在最佳實施例，包含一垂直驅動裝置與一控制器關連， 供根據一组預定指令引動驅動裝置。預定組之指令可依據 所處理煙草之密度，處理變數及類似者。雖然附圖中示一 種自動化位置調整器18,但將會明白，本發明不限於此種 精確構形，並且調整可調整篩網17垂直高度之其他裝置， 例如，機械式可調整齒輪或類似者可容易用於本發明。爲 了保證潤濕之煙草一致及實際之流動通過氣動輸送管供給 煙草進口 11,煙草進口管或輸送機u有利爲提供有不同直 徑之單獨部份，包括一第一部份20及一第二部份21。第— 部份在煙草進口壁13與煙草進口 Π關連，並且進口管Π之 第二部份21位於或接近自其得到煙萆之煙草供給。第二部 份21之直徑大於第一部份2〇之直徑，以提供略微增加之眞 空，其保證煙草進給被一致集取並被輸送機n之第二部份 21供給至煙草進口 11。在較佳實施例，較小輸送機管部份 20可有一4吋直徑，但較大輸送機管2〇部份21可有一5吋 直徑，以提供每5秒3碎之煙草流動速率。通常，此進口 管配置減低用以輸送煙草之力之量，同時獲致較高之輸送 速率，並也使用以輸送煙草之壓力降，亦即壓力差爲最少 。此復減低煙草在輸送時之壓縮，其改進煙草批料之一致 性。在另一方面，如果以較慢速率較高壓降輸送煙草輸 送空氣之力可能導使煙草被壓縮，其在煙草批料產生較高 密度，因此枋礙形成成一致體積之煙草批料。 在眞空源12所提供之壓力下，經由煙草進口 I〗，通過進 口壁13傳送煙草至批料形成室1〇,藉以開始操作圖1及3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2ΙΟΧ 297公釐） A7 295536 五、發明説明（13 ) 之煙草批料系統。進入室10之煙草被可調整篩網17所垂直 限制，並被支承壁15所水平限制。在眞空源丨2之壓力降之 下，煙草在橫向於支承壁15之流動方向傳送，致使其水平 積衆於煙草批料形成室1〇。一位置感測器22於煙草批料形 成室10内接收預定量之煙草時檢測。 在本發明之一種實施例，感測器22位於水平積聚於文承 壁15之煙草巳到達距支承壁15之預定距離時檢測。由於室 10之側、上，及下壁爲固定，故預定距離界定煙草批料之 體積。雖然可利用任何習知位置感測器22，但在一種較佳 實施例，提供一個或多個光學感測器例如，一種光源及 光電管檢測器，在室10之相對兩側，或在其上面及下面， 光學對準在預定距離。在另一有利實施例，可在預定地點 沿一壁，及/或室10之頂或底，提供一呈例如電容感測器 形式之接近檢測器，檢測煙草對支承壁15之預定水平積聚 〇 一壓力感測器23可代之爲，或除了 一位置感測器22外， 用以檢測預定量之煙草積聚於批料形成室1〇。感測器23較 佳爲一種壓力檢測器，其在一在可調整篩網17之地點與一 在篩網17下面之地點之間檢測預定之壓力差。煙草積衆於 支承壁15時，篩網17之一增加部份變爲被覆蓋。更多煙草 積聚於室10内時，越過篩網17之壓力差因此增加。因之， 預定量之煙草已積衆於室10内時，壓力差到達預定之設定 〇 任一或二感測器22及/或23已檢測到在批料形成室内 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------------?τ------.A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印敢 經濟部中央榡準局員工消費合作祍印製 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 形成預定煙草批料體積時，一位於眞空管線管線12A之氣 動閥24予以關閉，其導使終止煙草傳送至室1〇。在室充填 操作時保持在其閉合位置之室封閉構件16然後移動至開啓 位置，藉以在室10之底壁形成一自室10釋出煙草批料之孔 口。室封閉構件16較佳爲一平面壁構件25,其繞一樞轴點 26旋轉，但將會明白可使用不同之構造。 有利爲藉一連接至控制器28之致動器27操作室封閉構件 16(闽2)，其復連接至一或二感測器22及/或23,及連接 至一供氣動閥24之致動器。可代之爲嚮應來自一或二感測 器22及/或23之信號，手動操作室封閉構件16及閥24。最 佳在圖3中所見，致動器27使室封閉構件16自一如在圖4 中之剖面所示，形成批料形成室10底之閉合位置，移動至 一最佳在圖1中所例示之開啓位置。在致動器27經由控制 器28與感測器22，及/或23連通之較佳實施例，控制器28 可爲一連串氣動或電開關，或可爲一提供有一組預定指令 供開始操作封閉構件致動器27及閥24之微處理機。 一垂直走向之導管30位於批料形成室下面，其包含—可 分開區31界定在封閉構件16與一導管密封構件32 (圖2 ) 之間。導管30也包括一與其底端關連，呈封閉構件形式之 導管封閉構件33。導管密封構件32可實際在構形上與室封 閉構件16相似，並且較佳爲一實際平面構件，其繞樞軸點 36在閉合位置與開啓位置之間旋轉，在閉合位置導管通常 密封，雖然一般爲不氣動密封，在開啓位置導管開啓。導 管封閉構件33向上旋轉，以提供一供煙草批料自垂直導管 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) A4規格（2IOX297公釐） ---------------11------A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7_ __ 五、發明説明（1δ ) 30下端之孔口或出口，並且向下旋轉以關閉導管之下端。 較佳爲如稍後所討論，導管封閉構件33也作用將退出垂直 導管30之煙草壓緊，如最佳在圖1及4中所見，導管封閉 構件33包含一繞樞點39旋轉之扁平平面表面38。導管密封 構件32及導管封閉構件33較佳爲分别藉致動器40及41予以 操作。 導管密封構件32及導管封閉構件33有利爲彼此合作操作 。導管密封構件32在其閉合位置時，接收一自批料形成室 10釋出之煙草批料，並暫時將煙草批料支承在垂直導管3〇 内。雖然煙草批料經由室封閉構件16自批料形成室10釋出 時，以及其後短時間，導管密封構件32及導管封閉構件33 保持在其閉合位置，藉以形成對任何膨脹劑向上通過進入 批料形成室10之雙實體擋板。隨後，室封閉構件16已回至 其閉合位置時，導管封閉構件33移動至一開啓位置，然後 導管密封構件32移動至其開啓位置，將支承於其上之煙草 批料釋出至垂直走向之導管3〇内。於是煙草批料現在落下 經過開啓之導管封閉構件33，並掉出垂直走向之導管30。 一種惰性氣體，諸如氫，於批料形成室封閉構件16及導 管密封構件32閉合時通過孔口 42射出，將二者間之垂直導 管30之通常密封部份遮蓋。氫氣將可分開區遮蓋並且因 爲其在正壓力下進入，並爲輕於丙烷之氣體其在垂直導 管30之可分開部份内形成一氣態擋板，以防任何煙草膨脹 劑，諸如丙垸，可能進入垂直走向導管30之底部，並因此 使膨脹劑逸出向上通過垂直導管並進入批料形成室1〇之可 -17 - 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) Α4規格（2丨〇 X 297公釐） ----------^------ΐτ------Λ ί%先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 能性爲最少。 控制器28協調室封閉構件16,導管密封構件32,及導管 封閉構件33之操作，以提供煙草傳送通過導管3〇，並同時 封閉可分開區，其復保證於煙草批料傳送通過導管3〇時， 丙垸或其他膨脹劑將不會逸出通過垂直走向之導管3〇進入 批料形成室1〇，（至少不被惰性氣體實際稀釋並遮蓋）及/ 或進入眞空源12。此爲藉三構件16, 32, 33之協調操作所 達成。 請參照圖4，預定量亦即體積或重量之煙草批料43已積 聚於煙草批料形成室10之支承壁15時，（諸）感測器22及/ 或23提供一適當信號至控制器28(圖2),其然後開始將閥 24封閉，藉以停止傳送煙草至室10内。控制器跗有利爲也 查核導管密封構件32在閉合位置，然後並開始室封閉構件 致動器27之開啓循環操作，導使室封閉構件16在向下方向 繞樞軸點26旋轉，藉以允許煙草批料43掉入垂直走向之導 管30内。 煙草批料43然後落下至閉合導管密封構件於。控制器邡 然後開始室封閉構件致動器27之封閉循環操作導使室封 閉構件16回至其閉合位置，藉以密封批料形成室封閉構件 16與導管密封構件32間之可分開區。室封閉構件16一經回 至其閉合位置，控制器28便開始開啓氣動閥24，藉以開始 氣動傳送煙草進入室10内。 ’ 、在室1〇及室封閉構件16所减之㈣草批料保持在閉合 位置時，控制器28發出一開啓信號至導管封閉構件32之致 _ 18 - 本紙表尺度適用巾國國家CNS ) A4規格（―21{)>< 297公嫠—) ----—_ I I I I n I - I 1 I _ n n _ tn T n n n _ I 表 "-1卩 /. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 295536 A7 B7 五、發明説明（17 ) 動器40(圖3)，導使其向下繞樞軸點36旋轉，並藉以允許 煙草批料落下並掉出可分開區31。在開啓導管密封構件犯 前，控制器28發出一開啓信號至導管封閉構件33之致動器 41,導使導管封閉構件33繞樞軸點39向上旋轉，以在導管 30之底部提供一退出孔口 45。自導管密封構件32掉落之煙 草批料43通過孔口 45追出垂直走向之導管30。導管密封構 件32及導管封閉構件33然後回至其閉合位置，從而自批料 形成室10釋出新煙草批料，藉以開始新循環。 此煙草批料形成及進給順序之一項特别有利特色，爲此 特定組合不僅使煙草膨脹劑保持在垂直走向之導管下面 並且也改進煙草之分布及煙草批料内之密度均句性。煙草 批料在重力下掉落通過垂直走向之導管30，並撞擊導管密 封構件32之平面表面，煙草批料内之合力導使其或多或少 均句散開於導管密封構件32之表面。煙草随後掉出可分開 31區，通過垂直導管之孔口 45,然後並撞擊於水平導管47 之下壁46時，使其在煙草批料内之分布進一步正常化。 在以上所説明之實施例，供形成及運送煙草批料之各步 骤及裝置之協調操作，包括已就單一整合控制所説明之氣 動輸送機，室封閉構件，及導管封閉構件之操作。但將會 明白，在本發明可使用不同及廣爲改變之控制。例如方 法步驟及裝置控制協調可包括個别控制可與逆流或順流 操作或狀況協調，及/或如果希望可執行機械式控制。 水平導管47之煙草批料接收區44位於垂直走向導管3〇下 面。側壁48，一下壁46,及一上壁49實際界定導管47。一 -19 - 本紙張尺度適财關家標CNS } Μ規格（21^^7 ----------------、*τ------.Vi (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印家 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -----------B7_ 五、發明説明（18 ) 有凹面，半圓柱形面之裝載構件50(最佳在圈4中所示） ，位於水平導管47内，供在水平導管47内軸向移動，以使 煙草批料在接收區44沿水平導管之下壁46移動。裝載構件 50藉一桿51操作連接至往復運動力裝置，諸如一種液壓活 塞52或類似者以供沿在完全縮回及完全伸出位置間之路 徑循環移動。在其完全縮回位置，裝載構件50位於煙草批 料接收區44之逆流。在其完全伸出位置，裝載構件50位於 靠近煙草浸潰裝置之捲筒53，供裝載煙草批料至捲筒53。 在垂直導管30與水平導管47間連通之孔口 45,有利爲橫 向延伸越過水平導管47之全寬，以便煙草批料進給至接收 區44，實際均句分布越過其寬度。在煙草批料傳送至接收 區44後，導管封閉構件33旋轉閉合。如果煙草批料之高度 超過水平導管47者，導管封閉構件33將會在煙草批料移動 至其閉合位置時，壓缩進入水平導管47内之空間之此煙草 批料。 一呈許多平行，緊密間開齒55形式之可透氣體擋板54在 水平導管47内可縮回式位於接收區44與捲筒53之間。齒55 容納於許多孔徑56内（最佳在圖6中所見），延伸通過水平 導管47之上壁49,並安裝爲供在導管外面之縮回位置與一 在導管47内並橫向延伸越過其之擋板位置57間往復移動。 在其擋板位置時，可滲透擋板54防止煙草批料沿水平導管 47之向前移動。另外，可滲透擋板54也較佳爲形成一與裝 載構件50合作之壓縮表面，以藉裝載構件50提供預壓縮煙 草批料沿水平導管47移動。在本發明之較佳實施例形成可 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---------^------、玎------，求 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 _____B2______ 五、發明説明（19 ) ~~~- 滲透擋板5之4緊密間開齒55，提供一供煙草批料之擋板 ,但允許移動裝載構件50所產生之空氣壓力退出水平導管 47 ° 如最佳在圖6中所例示，在可滲透擋板54逆流並靠近其 之水平導管47，提供一煙草加熱區63。在加熱區们内通過 水平導管47之上壁49提供許多蒸汽注射孔口 68。此等孔口 允許箭頭70概括所示之蒸汽注入加熱區，以在其位於在加 熱區63,並較佳爲在裝載構件5〇與齒55之間保持在壓縮狀 態時，快速加熱並潤濕煙草批料43。諸蒸汽孔口 68各有利 爲經由一包含縱向通道72之凝結物阻斷插塞71，輿位於煙 草加熱區上面之蒸汽岐管69連通。如在圖6中所見，凝結 物阻斷插塞71及其縱向通道72在蒸汽岐管69之下表面乃上 面向上延伸，以允許蒸汽通過凝結物阻斷插塞71，同時防 止蒸汽岐管69下表面73上面之任何液雅凝結進入加熱區63 。蒸汽岐管69之壁也宜構形爲防止凝結通過蒸汽孔口。如 在圖6中所見，岐管以一種圓頂形方式在加熱區上面延伸 ,以便形成於岐管壁上之任何凝結將會沿圓頂形壁向下傳 送，並因此不會滴至凝結物阻斷插塞71之開啓通道。 經濟部中央標準局貝工消費合作衽印製 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 使用蒸汽供煙草批料在加熱區63加熱特别有利，因爲熱 在僅幾秒或甚至更短期間可有效傳輸至煙草批料。煙草批 料在比較小區域保持在恩縮狀態時尤其如此。同時煙草之 濕氣水準也可藉添加濕氣量中之蒸汽而增加以重量計最 多約百分之2至約4。所注入蒸汽之溫度足以加熱煙草至 -溫度高於環境溫度，較佳爲高於約15〇卞，更佳爲溫度高 -21 -
I 1 m 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 ______B7 _ 五、發明説明（20 ) 於175T，例如，達溫度i5〇°p至約200卞。 因爲用於本發明之較佳膨脹方法可容易使不同及各種密 度以及不同批料體積之煙草膨脹，故可有利加熱區之改變 體積及/或單位體積（依據加熱區體積）基礎加至加熱區之 加熱速率。此可在本發明之一種實施例，採用許多蒸汽注 入孔口 68呈格栅狀方式分布，並構造爲致使其可被一擒板 諸如圖5中所示之阻礙插塞74選擇性覆蓋而達成。提供阻 礙插塞74以防止蒸汽進入預先選定之諸孔口。這允許較少 蒸Η及或熱加至較不密集或較小體積煙草批料。圈$示一 在加熱區63上壁内之有利蒸熱孔口構形之頂視平面圖。如 圖5中所示，若干蒸熱孔口包含阻礙插塞74，而其他者則 包含凝結物阻斷插塞71。雖然在圖5中示一種栅格形孔口 構形，並例示個别之阻礙插塞74,但將會明白可使用孔 口之很多不同構形，及各種配置，供選擇性堵塞或單獨進 給蒸汽至選定之諸單孔口或成組孔口。 蒸熱孔口 68可具有各種直徑，但較佳爲預定之體積以 控制浸潰蒸汽之速度及量。在較佳實施例使用濕蒸汽， 在低壓=，例如15 psi,並且孔口成構形爲如以上討論所 ，在煙草溫度快速增加至约卞與2〇〇卞間之足夠速度下 射出濕蒸汽。在不需要最大煙草膨脹時之某些情況，煙草 批料可不需要另外之濕氣及/或加熱。在此等情形，可免 除蒸熱步驟。 ’ 較佳爲，水平導管之Μ最錄W1中縣之加熱元件 82予以加熱，伽止在煙草批料或附近之凝結形成。爲了 -22 -， ----------1 ^------1Τ------Α. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______ B7 五、發明説明（21 ) 以合宜高水準獲致一致之煙草膨脹，加至煙草之濕氣有利 爲通過煙草以比較均勻方式予以分配。然而，液體凝結物 據信在小區域之煙草被吸收及濃縮，因此較佳爲避免煙草 暴露至液體凝結物。 較佳爲，水平導管47有一實際矩形剖面，並以一種諸如 硬化鋁之材料所形成，其可經得起與裝載構件50之重複水 平移動關連之摩擦。水平導管47之側壁48設有一種材料之 力承受面84,其產生一表面，裝載構件50可容易在其上移 動，而不磨損水平導管之較昂貴及導致摩擦之表面。在較 佳實施例之表面84係以一種硬化塑膠所形成，以在水平導 管内壁與裝載構件外表面之間提供潤滑並防止裝載構件 之翹曲或卡死。用以形成力承受面84之例證性材料包括icI Americas lnc.及 RTP Co·所產製之 p〇lyetheretherket〇ne (PEEK)。 在操作時，裝載構件50在壓緊構件33封閉時在向捲筒53 之方向移動，以使煙草批料沿水平導管47軸向移動。在裝 載構件50初始移動前或在其時，齒55移動至導管47内之擋 板位置57。裝載構件50到達在或靠近加熱區，與齒％縱向 逆流間開之預定預壓緊位置時裝載構件5〇之移動暫停。 預壓緊位置可改變，以供改變煙草批料，並依據煙草批料 之體積，密度，及組成予以確定。較佳爲預壓緊位置足夠 靠近齒55,以便煙草批料將會佔據裝載構件輿齒間之整個 體積。有利爲可將煙草至少少量，例如以體積計1〇_5〇%， 签輪抵靠兹55。雖然煙草批料保持抵靠兹55，但蒸汽7〇注 -23- ---------I ^------ΪΤ------yA (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適财關家^ ( CNS ) A4祕（210 X297*^17 A7 B7 五、發明説明（22 ) 入煙草批料43之時間足以使煙草加熱。 然後將齒55自水平導管47抽出，並使裝載構件50再一次 沿導管軸向移動，直到其到達其靠近捲筒總成53之完全伸 出位置。半圓柱形裝載構件50在其完全伸出位置合作形成 環繞捲筒53之連桿之一部份外殼，以便在其移動至浸潰位 置時，使壓縮之煙草保持在捲筒之連桿上。捲筒因此裝載 爲如在圖6中所示，以已加熱，潤濕之煙草在裝載位置。 較佳爲，裝載構件之移動，齒之插入及縮回，以及蒸汽 之傳送進入岐管，由一包含一組預定指令之控制裝置予以 協調及控制，以達成如先前所闡釋之方法。將會明白，如 先前所討論，在本發明可使用不同及廣爲改變之控制。 本發明業經參照較佳實施例予以頗詳細説明。然而，可 作成很多改變，變化，及修改，而不偏離如在上述詳細説 明所説明及在後附申請專利範圍中所界定之本發明之精神 及範圍。
In————————————— _ I - I I I T n I - - ----表 洚 iy (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）