[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Blähen von geschnittenem, befeuchtetem
Tabakmaterial, bei dem das Tabakmaterial in einem Trägergasstrom aus Dampf oder Dampf
und Heißgas transportiert wird, dem an mehreren hintereinanderliegenden Mischstellen
ein gesondert zugeführter Gasstrom aus Dampf oder Dampf und Heißgas beigemischt wird,
der an den Mischstellen jeweils eine Geschwindigkeitskomponente in Strömungsrichtung
des Trägergasstroms hat, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Dergleichen ist aus der DE-OS 26 37 124 bekannt.
[0002] Zur Expansion von geschnittenem Tabakmaterial, insbesondere Tabakrippen,wird dieses
auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt befeuchtet und anschließend erhitzt, so
daß das in den Tabakzellen diffundierte Wasser in Dampf umgewandelt wird, der als
Blähmittel dient.
[0003] Bei früheren Vorschlägen dieser Art lag der Feuchtigkeitsgehalt von Tabakrippen
gemäß US-PS 3 357 436 bei 16 % bis 35 %, gemäß der genannten DE-OS 26 37 124 bei 25
% bis 35 %. Die Expansionswirkung betrug in diesem Fall lediglich 5 % bis 25 %. In
der DE-AS 22 53 882 und in der DE-PS 30 37 885 sind Feuchtigkeitsgehalte von 40 %
bis 55 % genannt, wobei die Expansion eine erhöhte Wirkung zeigte.
[0004] Nach mehreren Vorschlägen sollte die Wiederherstellung des Feuchtigkeitsgehalts des
Tabaks auf das ursprüngliche Niveau, wie dies bei frisch geerntetem, noch nicht getrocknetem
Tabak herrscht, als der wichtigste Faktor für die Erreichung eines guten Expansionseffekts
dienen. Durch die für die allgemeine Technologie erforderliche Trocknung des frisch
geernteten Tabaks ist eine Schrumpfung insbesondere der Rippen bedingt, die zum Füllfähigkeitsverlust
führt. Das Wiederbefeuchten zum Zwecke des Aufquellens geschieht im allgemeinen mittels
Zugabe von Wasser, gegebenenfalls zusätzlich Dampf zum Tabak, was zumeist eine gewisse
Zeit benötigt, um eine gleichmäßige Diffusion der Feuchtigkeit in die Zellen sicherzustellen.
Der dabei verwendete Dampf wird nur teilweise vom Tabak aufgenommen, der nicht verbrauchte
Anteil geht durch Evaporation verloren.
[0005] Es sind mehrere Vorschläge bekannt, die Expansion in einem sogenannten Schwingförderer
durchzuführen, wie beispielsweise in der DE-OS 28 31 253 beschrieben. Dabei werden
die geschnittenen, befeuchteten Tabakrippen in einen Strom aus heißer, feuchter Luft
eingetragen. Die von der Luft mitgeführten Tabakpartikel werden durch eine Vielzahl
von vertikal angeordneten Kammern und Verbindungsleitungen geleitet. Durch einen schwingenden
Boden wird der Tabak vorwärtsgeführt, vom heißen Luft/Dampf-Gemisch getrennt und getrocknet.
[0006] Die DE-OS 34 12 797 beschreibt einen Schwingförderer, in welchem die befeuchteten,
geschnittenen Tabakrippen in einen mit Löchern versehenen Förderkanal eindosiert werden,
und durch die Löcher wird quer zur Längserstreckung des Förderkanals und zur Transportbewegung
des Tabaks, d. h. in vertikaler Richtung, Dampf mit einem Druck von 2,5 bis 25 bar
und einer Temperatur von 126°C bis 400°C zugeführt. Durch die Kondensationswärme
und die mechanische Vibration soll ein erhöhter Expansionseffekt erreicht werden.
[0007] Prinzipiell ist zwar die Wärmeübertragung durch Kondensationswärme geeignet, das
in den Tabakzellen imprägnierte Wasser in Dampf umzuwandeln, es ist jedoch in der
Praxis kaum möglich, jedes einzelne Tabakpartikel gleichmäßig zu behandeln. Außerdem
kann die Temperaturerhöhung des Tabaks auf die angegebenen relativ hohen Temperaturen
zu Qualitätseinbußen führen.
[0008] Eine andere Art zur Expansion von befeuchteten, geschnittenen Tabakrippen ist das
Stromtrockner- oder Pneuma-System. Dabei wird der Tabak durch einen heißen Luft- und/oder
Dampfstrom mitgerissen und beschleunigt, wie in der US-PS 33 57 436 beschrieben.
Mit den dort angegebenen Feuchtigkeiten von weniger als 35 %, dem Dampfgehalt des
Behandlungsmediums sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur ist jedoch
die erreichte Expansion nur mäßig.
[0009] Bei dem Verfahren nach der eingangs genannten DE-OS 26 37 124 ist die Anfangsfeuchtigkeit
des Tabaks ebenfalls relativ gering. Die Transportgeschwindigkeit und die Dampftemperatur
in der Expansionszone sind nicht ausreichend, und der Tabak kann in der Trockungszone
keinen erhöhten Expansionseffekt erreichen. Dort weist der Strömungskanal, in dem
der Tabak geführt wird, eine Vielzahl in relativ engem Abstand hintereinander angeordnete
Schlitze auf, durch die feuchtes Heißgas so gerichtet in den Strömungskanal eingeführt
wird, daß die Fortbewegung des Tabaks darin unterstützt wird. Eine wesentliche Beschleunigung
erfährt der Tabak in einer sich an diesen Strömungskanal anschließenden Venturidüse.
Die durch sie bedingte Verengung des Strömungsquerschnitts kann indessen leicht zu
Abscheidungen von Tabakstaub im Strömungskanal führen.
[0010] Aus der eingangs schon kurz zitierten DE-AS 22 53 882 ist ein Pneuma-Trocknungsverfahren
bekannt, gemäß welchem der Tabak auf 50 % Feuchtigkeitsgehalt befeuchtet und das aus
Dampf und Luft bestehende Behandlungsmedium eine Temperatur zwischen 120°C und etwa
400°C sowie eine Dampfgeschwindigkeit von ca. 40 m/s aufweist, wobei die Behandlungsdauer
ca. 0,5 s bis weniger als 3 s betragen soll.
[0011] Als Nachteil hat sich jedoch erwiesen, daß die ganze Behandlung, d. h. die Expansion
und Trocknung im gleichen Pneuma-Rohr unter den genannten sehr kritischen Bedingungen
zu einer beträchtlichen Bruchbildung führt, insbesondere wenn der Tabak in seinem
trockeneren Stadium einer zu hohen Transportgeschwindigkeit und Turbulenz ausgesetzt
ist.
[0012] In der DE-PS 30 37 885 ist beschrieben, die Expansion und Trocknung getrennt auszuführen,
so daß die Trocknung unter schonenderen Bedingungen, d. h. mit niedrigerer Temperatur
und geringerer Transportgeschwindigkeit ausgeführt werden kann. Außerdem wird in der
Puffingphase durch seitlich versetzte Dampfeinblasstellen die Relativgeschwindigkeit
und Turbulenz des Tabaks verbessert, was zu einer besseren Wärmeübertragung und einem
gleichmäßigeren Produkt führt. Nachteilig daran ist jedoch, daß dabei der feuchte,
warme Tabak in der Vorrichtung zu Ablagerungen neigt.
[0013] In der DE-PS 31 47 846 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabakmaterial
beschrieben, bei dem das angefeuchtete Tabakmaterial unter Druckabfall auf mindestens
50 m/s beschleunigt, dann durch eine Zone annähernd konstanter Geschwindigkeit transportiert
und anschließend in einer divergenten Strömung unter Druckanstieg verzögert wird,
wobei die Verweildauer des Tabakmaterials in der Expansionszone weniger als etwa 0,1
s beträgt. Dabei wird mit Heißgastemperaturen von bis zum 1000°C gearbeitet, was
eine Gefahr einer bleibenden Schädigung des Tabakmaterials heraufbeschwört.
[0014] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden
und ein Verfahen sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung anzugeben,
bei denen die negativen Auswirkungen einer zu hohen Tabaktemperatur beseitigt, die
Ablagerung bzw. Verstopfungsgefahr verhindert und durch optimale Ausnutzung des Behandlungsmediums
die zum Blähen des Tabaks notwendige rasche Wärmeübertragung ermöglicht wird.
[0015] Diese Aufgabe wird hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gelöst,
daß die Geschwindigkeit des gesondert zugeführten Gasstroms größer als die Geschwindigkeit
des Trägergasstroms ist, um dadurch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Tabakmaterial
und der dieses tragenden Gasströmung zu erhöhen, daß der gesondert zugeführte Gasstrom
den Trägergasstrom an den Mischstellen ummantelt, und daß anschließend durch Erweiterung
des Strömungsquerschnitts die Transportgeschwindigkeit des Tabakmaterials verlangsamt
wird.
[0016] Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß an den Mischstellen
der gesondert zugeführte Gasstrom jeweils konzentrisch zum Trägerstrom zugeführt
wird und daß der gesondert zugeführte Gasstrom einen höheren Eintrittsdruck hat als
der Trägergasstrom im Bereich der Mischstellen, wobei der gesondert zugeführte Gasstrom
vorzugsweise eine Temperatur zwischen 100°C und 200°C aufweist.
[0017] Im Anschluß an eine teilweise Abtrennung des das Tabakmaterial tragenden Gases aus
der Strömung wird die das Tabakmaterial tragende Restströmung vorzugsweise getrocknet.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise auch so durchgeführt, daß das Tabakmaterial
in dem Trägergasstrom vor dem erstmaligen Beimischen des gesondert zugeführten Gasstroms
einen Feuchtigkeitsgehalt von 30 % bis 40 % aufweist, und daß der gesondert zugeführte
Gasstrom als Abgasstrom bei der Befeuchtung des Tabakmaterials gewonnen wird, wobei
der gesondert zugeführte Gasstrom zweckmäßigerweise aus Heißluft, Wasserdampf oder
einem Gemisch aus beidem besteht.
[0019] Zur Erfindung gehört auch eine Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens,
enthaltend einen Strömungskanal, in welchem die Mischströmung aus Trägergasstrom und
von diesem mitgeführtem Tabakmaterial geführt wird und der einen Abschnitt gleichförmigen
Querschnitts aufweist, der an wenigstens zwei in Strömungsrichtung hintereinanderliegenden
Stellen mit Durchbrüchen zum Zuführen der gesondert zuzuführenden Gasströmung versehen
ist, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Durchbrüche den genannten
Strömungsabschnitt jeweils als Schlitze im wesentlichen vollständig umgeben oder
als eine Vielzahl auf gleicher Umfangslinie angeordneter Düsenöffnungen ausgebildet
sind und die Wände der Durchbrüche mit der Längsachse des genannten Strömungskanalabschnitts
spitze Winkel einschließen.
[0020] Der Strömungskanalabschnitt ist dabei vorzugsweise von einer äußeren Kammer umgeben,
die einen Gaseinlaß aufweist und von der alle Schlitze bzw. Düsenöffnungen abzweigen.
Zweckmäßigerweise besteht der Strömungskanalabschnitt aus mehreren, hintereinander
koaxial angeordneten Rohrstücken, an deren Verbindungsstellen die Schlitze bzw. Düsenöffnungen
ausgebildet sind, wobei die einander zugewandeten Enden der Rohrstücke vorzugsweise
mit Flanschringen versehen sind, die durch Distanzstücke auf Abstand gehalten sind
und miteinander die Schlitze ausbilden.
[0021] Gemäß der Erfindung wird demnach mindestens ein Teil des Behandlungsmediums, nämlich
des Trägergases, dem zu behandelnden Tabakmaterial an verschiedenen Stellen im Prozeßverlauf
zugeführt, so daß Gas auch mindestens in einem begrenzten Teilbereich das Gemisch
aus Trägergas und davon mitgeführtem Tabakmaterial allseitig als Mantelströmung umgibt,
um das vorgenannte Gemisch und bevorzugt dessen Gasanteil zusätzlich zu beschleunigen,
ohne daß dabei eine Verengung im gesamten Strömungsquerschnitt auftritt, die zu Ablagerungen
führen könnte, wie es beispielsweise bei einer Beschleunigung mittels einer Venturidüse
der Fall ist.
[0022] Vorzugsweise erfolgt eine Zuführung einer Mantelströmung an mehreren hintereinanderliegenden
Stellen, was die Wirkung erhöht. Das gesondert zugeführte Gas kann Heißluft, Wasserdampf
oder ein Gemisch aus beiden sein und ist vorzugsweise als Abgas aus jenem Medium
gewonnen, mit welchem das Tabakmaterial zuvor erwärmt und befeuchtet worden ist. Auf
diese Weise wird eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise erzielt.
[0023] Es versteht sich, daß die Mantelströmungen der Mischströmung aus Trägergas und davon
mitgeführtem Tabakmaterial unter erhöhtem Druck zugeführt werden sollte, damit sich
die erforderliche Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den miteinander vereinigten
Strömungen ergibt, die zu einer Beschleunigung der ummantelten Strömung und somit
zu einer Erhöhung der Relativgeschwindigkeit zwischen Tabakmaterial und Trägergasströmung
führt.
[0024] Im Anschluß an die Beschleunigung in mehreren Stufen wird die Geschwindigkeit der
Strömung vermindert, beispielsweise durch Erweiterung eines sie führenden Strömungskanals,
und dann wird der Tabak getrocknet. Es ist vorteilhaft, wenn das der Expansionsbehandlung
unterworfene Tabakmaterial vor dem Vereinigen mit der Mantelströmung einen Feuchtigkeitsgehalt
von 30 % bis 40 % aufweist. Ein solcher Feuchtigkeitsgehalt hat sich als ausreichend
erwiesen, so daß auch dadurch Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten Rechnung getragen
ist.
[0025] Durch die Anordnung mehrerer Ringdüsen hintereinander wird die Wärmeübertragung auf
das Tabakmaterial durch wiederholte Erhöhung der Relativgeschwindigkeit zwischen Tabakmaterial
und behandelnder Trägergasströmung erheblich verbessert, da nach jeder Beschleunigung
in der Ringdüsenzone eine Verlangsamung in der sich anschließenden Zwischenzone erfolgt.
Durch Variieren der Anzahl der Ringdüsen und der Länge der Zwischenzonen ist eine
Prozeßoptimierung möglich.
[0026] Der konzentrische Dampfmantel gewährleistet außerdem eine geeignete Temperierung
der Wände des Strömungskanals, so daß dort keine Kondensation auftreten kann, die
das Tabakmaterial "flutschig" machen könnte.
[0027] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine vollständige Expansionsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Expansionsanlage zur Ausführung der
Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines wesentlichen Elementes der Anlage
nach Fig. 1, in welchem die eigentliche Expansion der Tabakrippen ausgeführt wird,
im Längsschnitt;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Anordnung ähnlich Fig. 3, aus dem konstruktive
Einzelheiten zu erkennen sind, und
Fig. 5 eine Einzelheit aus Fig. 4, in vergrößertem Maßstab, im Längsschnitt.
[0028] In Fig. 1 erkennt man eine Zuführeinrichtung 1 für Tabakrippen, die die Tabakrippen
über einen Einfülltrichter und eine Dosiereinrichtung, die ein Zellenrad aufweist,
in einen horizontalen Transportkanal 2 eindosiert. Hier werden die Tabakrippen durch
seitlich von einer Dampfleitung 3 zugeführten Dampf mit einer Geschwindigkeit von
etwa 40 m/s mitgenommen. Die Tabakrippen gelangen dann in einen Strömungskanalabschnitt
4, der mit mehreren hintereinander angeordneten Ringdüsen 5 versehen ist. Dem Ausgang
dieses Strömungskanalabschnitts 4 ist ein Trockner 7 nachgeschaltet, der die Tabakrippen
auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von 13 % bringt und ihn an ein Transportband 8 abgibt.
[0029] Der mit den Ringdüsen 5 versehene Strömungskanalabschnitt 4 ist von einem Mantel
9 umgeben, der eine ringförmige Kammer 10 ausbildet, in die ein Dampfeinlaß 11 einmündet
und von der im dargestellten Beispiel drei Ringdüsen 5 abzweigen, die mit dem Innenraum
des Strömungskanalabschnitts 4 in Verbindung stehen. Die Kammer 10 ist weiterhin mit
einem Dampfauslaß 12 versehen, durch den der nicht durch die Düsen 5 abgegebene Anteil
des in die Kammer 10 zugeführten Dampfes abgezogen wird. Dieser Dampf wird vorzugsweise
wiedergewonnen und in der Anlage rezirkuliert.
[0030] Die übrigen Elemente der dargestellten Anlage sind bekannter Natur und brauchen daher
an dieser Stelle nicht besonders erläutert zu werden.
[0031] Eine ähnliche Anlage, die sich nur von der Art der Zuführung der Tabakrippen unterscheidet,
ist in Fig. 2 dargestellt. Über eine Zuführeinrichtung 1 und einen Einfülltrichter
gelangen die Tabakrippen über ein erstes Zellrad auf einen geneigten Schwingboden
13 in einem Dosier- und Befeuchtungsgerät 14, dem über einen Einlaß 15 Wasserdampf
zugeführt wird, und von dort über ein zweites Zellrad, das als Austragsschleuse dient,
in den horizontalen Transportkanal 2, an den sich ein mit Ringdüsen 5 versehener Strömungskanalabschnitt
4 und ein Trockner 7 anschließen, von dem die Tabakrippen an ein Transportband 8 abgegeben
werden.
[0032] In dem Dosier- und Befeuchtungsgerät 14 werden die Tabakrippen mit Sattdampf behandelt,
wobei der aus dem Dosier- und Befeuchtungsgerät 14 über eine Druckhaltevorrichtung
16 abgegebene Dampf mit frischem Heißdampf und Heißluft in einer Mischarmatur 17
versetzt wird, die in den horizontalen Transportkanal 2 mündet.
[0033] Der in den beiden vorgenannten Anlagen erhaltene, mit Ringdüsen 5 versehene Strömungskanalabschnitt
4 ist detaillierter im Längsschnitt in Fig. 3 dargestellt.
[0034] Man erkennnt in Fig. 3 einen Strömungskanalabschnitt 4, der innerhalb der insgesamt
mit 18 bezeichneten Expansionsvorrichtung durch mehrere Rohrstücke 19, 20, 21 und
22 definiert ist, die koaxial hintereinander angeordnet sind. Jeweils zwei benachbarte
der vorgenannten Rohrstücke bilden zwischen sich einen ringförmigen Spalt 5 aus, der
sich in den Strömungskanalabschnitt 4 öffnet. Die Wände der Ringspalte sind so gerichtet,
daß sie mit der Achse 0 des Strömungskanalabschnitts 4 jeweils spitze Winkel ausbilden.
Das erste und das letzte der Rohrstücke 19 bzw. 22 sind mit radial erstreckten Flanschen
19a bzw. 22a versehen, von denen aus sich tubusförmige Rohrstutzen 19b bzw. 22b zueinander
erstrecken, die zwischen sich und den Rohrstücken 19 bis 22 die schon erwähnte ringförmige
Kammer 10 ausbilden, von denen die Ringspalte 5 abzweigen und in die der Dampfeinlaß
11 und der Dampfauslaß 12 münden. Nach außen sind die tubusförmigen Rohrstutzen 19b
und 22b von einem Isolationsmantel 23 umgeben.
[0035] Wenn durch den Dampfeinlaß 11 Dampf unter Druck in die Kammer 10 eingeleitet wird,
dann ergeben sich kegelförmige Dampfstrahlen in dem Strömungskanalabschnitt 4, die
in Fig. 3 mit 24 bezeichnet sind. Diese weisen Geschwindigkeitskomponenten in der
Richtung des durch den Strömungskanalabschnitt 4 strömenden Gemischs aus Trägergas
und Tabakrippen auf, dessen Strömungsrichtung mit A bezeichnet ist. Die durch die
Ringdüsen 5 eingeleiteten Dampfstrahlen ummanteln das vorgenannte Strömungsgemisch
und beschleunigen dieses an mehreren hintereinanderliegenden Stellen.
[0036] Die Anordnung nach Fig. 3 brachte im Zusammenhang mit den in den Figuren 1 und 2
dargestellten Anlagen eine Verbesserung von 60 % bzw. 65 % an Füllfähigkeit der behandelten
Tabakrippen gegenüber unbehandeltem Ausgangsmaterial bei übereinstimmendem Feuchtigkeitsgehalt
von 13 % des Endproduktes bzw. des unbehandelten Materials.
[0037] Eine praktische Konstruktion einer Expansionsvorrichtung 18 mit zwei Ringdüsen wird
nun anhand der Fig. 4 und 5 erläutert. Der Strömungskanalabschnitt 4 enthält im vorliegenden
Falle drei konzentrisch aufeinander ausgerichtete Rohrstücke 19, 20 und 21 sowie ein
Anschlußrohrstück 25. Die einander zugewandeten Enden der Rohrstücke 19, 20 und 21
sitzen jeweils in Flanschringen 26 und 27, an denen sie durch O-Ringe 36 abgedichtet
sind. Benachbarte Flanschringe 26 und 27 sind jeweils durch einen Distanzring 28 auf
Abstand gehalten, der sich an Ringansätzen 31 an den Flanschringen 26 und 27 abstützt.
Die stromaufwärtigen Flanschringe 26 und die stromabwärtigen Flanschringe 27 weisen
zusammenwirkende, im spitzen Winkel α bzw. β zur Längsachse 0 des Strömungskanalabschnitts
4 verlaufende Ringflächen 29 bzw. 30 auf, die annähernd parallel zueinander in engem
gegenseitigen Abstand verlaufen, so daß kegelstumpfmantelförmige, Ringdüsen 5 darstellende
Spalte zwischen ihnen ausgebildet werden. Die Distanzringe 28 weisen in Umfangsrichtung
verteilt mehrere Löcher 32 auf, durch die die Ringdüsen 5 von außen zugänglich sind.
[0038] In der Zeichnung sind die Richtungen der Flächen 29 und 30 durch gestrichelte bzw.
strichpunktierte Linien verlängert dargestellt, um zu zeigen, daß diese Flächen mit
der Längsachse 0 des Strömungskanals 4 relativ spitze Winkel α und β miteinander
einschließen, die derart dimensioniert sind, daß sich der die Ringdüse 5 bildende
Ringspalt zwischen den Flächen 29 und 30 von außen nach innen verengt. Im praktischen
Beispiel liegen die genannten Winkel α und β bei etwa 12°, und die Flächen 29 und
30 haben einen gegenseitigen Abstand von etwa 0,2 mm bei einem Innendurchmesser des
Strömungskanalabschnitts 4 kreisförmigen Querschnitts von etwa 80 mm. Andere Spaltbreiten
sind, in Anpassung an den jeweils verwendeten Druck des den Ringdüsen 5 zugeführten
Heißgases und in Abhängigkeit von der Querschnittsgröße des Strömungskanalabschnitts
4 möglich. Sie können beispielsweise bis 2 mm betragen.
[0039] Diese Anordnung ist von einem Mantelrohr 33 umgeben, das mit den Rohrstücken 19,
20 und 21 eine ringförmige Kammer 10 ausbildet. Das Mantelrohr 33 ist am einen Ende
an einem auf dem Rohrstück 19 befestigten Flanschring 34 und am anderen Ende an einem
mit dem Rohrstück 21 befestigten Flanschring 35 befestigt, an welchem das schon erwähnte
Anschlußrohrstück 25 befestigt ist.
[0040] Der erstgenannte Flanschring 34 ist mit einem Dampfeinlaß 11 und einem Dampfauslaß
12 versehen, die in die Kammer 10 münden.
[0041] Man erkennt, daß bei geeigneter Wahl der Länge des Mantelrohres 33 gegebenenfalls
mehrere Rohrstücke zur Ausbildung einer größeren Vielzahl von Ringdüsen vorgesehen
werden können.
[0042] Es sei erwähnt, daß anstelle von Ringdüsen, die den Strömungskanalabschnitt geschlossen
umgeben, auch eine Vielzahl von Düsen vorgesehen sein können, die jeweils auf einer
Umfangslinie nebeneinander angeordnet sind. Ein solcher Düsenkranz kann als ein
einstückiges Bauteil ausgebildet sein, an das die benachbarten Rohrstücke des Strömungskanalabschnitts
angeschlossen, insbesondere angesteckt sind, oder sie können, wie in dem in den Fig.
4 und 5 dargestellten Beispiel, jeweils hälftig in Flanschringen ausgebildet sein.
[0043] Obgleich die Vorrichtung am Beispiel der Behandlung von Tabakrippen beschrieben worden
ist, sei doch erwähnt, daß sie auch für die Behandlung von geschnittenem Blattmaterial
oder von einem Gemisch aus geschnittenem Rippen- und Blattmaterial geeignet ist.
[0044] Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß durch die konzentrische,
konusförmige Dampfeinblasung sich ein Dampfpolster an der Wand des mit den Ringdüsen
ver sehenen Strömungskanalabschnitts ausbildet, was die sich bislang in Expansionsvorrichtungen
bildenden Ablagerungen verhindert.
1. Verfahren zum Blähen von geschnittenem, befeuchtetem Tabakmaterial, bei dem das
Tabakmaterial in einem Trägergasstrom aus Dampf oder Dampf und Heißgas transportiert
wird, dem an mehreren hintereinanderliegenden Mischstellen ein gesondert zugeführter
Gasstrom aus Dampf oder Dampf und Heißgas beigemischt wird, der an den Mischstellen
jeweils eine Geschwindigkeitskomponente in Strömungsrichtung des Trägergasstroms
hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des gesondert zugeführten Gasstroms
größer als die Geschwindigkeit des Trägergasstroms ist, um dadurch die Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Tabakmaterial und der dieses tragenden Gasströmung zu erhöhen, daß der
gesondert zugeführte Gasstrom den Trägergasstrom an den Mischstellen ummantelt,
und daß anschließend durch Erweiterung des Strömungsquerschnitts die Transportgeschwindigkeit
des Tabakmaterials verlangsamt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mischstellen der
gesondert zugeführte Gasstrom jeweils konzentrisch zum Trägergasstrom zugeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der gesondert zugeführte Gasstrom einen höheren Eintrittsdruck hat als der Trägergasstrom
im Bereich der Mischstellen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der gesondert zugeführte Gasstrom eine Temperatur zwischen 100°C und 200°C aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
anschließend an eine teilweise Abtrennung des das Tabakmaterial tragenden Gases aus
der Strömung die das Tabakmaterial tragende Restströmung getrocknet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tabakmaterial in dem Trägergasstrom vor dem erstmaligen Beimischen des gesondert
zugeführten Gasstroms einen Feuchtigkeitsgehalt von 30 % bis 40 % aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der gesondert zugeführte Gasstrom als Abgasstrom bei der Befeuchtung des Tabakmaterials
gewonnen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der gesondert zugeführte Gasstrom aus Heißluft, Wasserdampf oder einem Gemisch aus
beidem besteht.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend einen Strömungskanal,
in welchem die Mischströmung aus Trägergasstrom und von diesem mitgeführtem Tabakmaterial
geführt wird und der einen Abschnitt gleichförmigen Querschnitts aufweist, der an
wenigstens zwei in Strömungsrichtung hintereinanderliegenden Stellen mit Durchbrüchen
zum Zuführen der gesondert zuzuführenden Gasströmung versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchbrüche (5) den genannten Strömungskanalabschnitt (4) jeweils als Schlitze
im wesentlichen vollständig umgeben oder als eine Vielzahl auf gleicher Umfangslinie
angeordneter Düsenöffnungen ausgebildet sind und die Wände (29, 39) der Durchbrüche
(5) mit der Längsachse (0) des genannten Strömungskanalabschnitts (4) spitze Winkel
( α, β) einschließen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Strömungskanalabschnitt
(4) von einer äußeren Kammer (10) umgeben ist, die einen Gaseinlaß (11) aufweist,
und von der alle Schlitze (5) bzw. Düsenöffnungen abzweigen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte
Strömungskanalabschnitt (4) aus mehreren, hintereinander koaxial angeordneten Rohrstücken
(19, 20, 21, 22) besteht, an deren Verbindungsstellen die Schlitze (5) bzw. Düsenöffnungen
ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten
Enden der Rohrstücke (19, 20, 21) mit Flanschringen (26, 27) versehen sind, die durch
Distanzstücke (28) auf Abstand gehalten sind und miteinander die Schlitze (5) ausbilden.