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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lösen von Tabakgut in einer Lösevorrichtung,
insbesondere Lösetrommel,
vorzugsweise Löse-/Konditioniertrommel,
wobei das Tabakgut über
einen Eintrag in einen Innenraum der Lösevorrichtung gegeben, das
Tabakgut in der Lösevorrichtung
gelöst
und über einen
Austrag aus dem Innenraum abgefördert
wird.
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In
der Tabak verarbeitenden Industrie hat eine Löse- und Konditioniertrommel
die Funktion, den in Ballenform angelieferten Rohtabak zu lösen und
für die
weiteren Prozessschritte in der Tabakvorbereitung aufzubereiten.
Ist die Trommel als Löse-/Konditionier-/Soßier-Trommel
ausgebildet, wird der in der Trommel gelöste Tabak zusätzlich soßiert.
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In
DE 197 51 525 A1 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsfeuchte des
von einer Löse-
und Konditio niertrommel aufbereiteten Tabaks beschrieben. Weiterhin
offenbart
DE 1 432
589 A1 eine Vorrichtung zur Auflockerung von Tabakballen
durch Befeuchten mit in Dampf gesättigter Luft, wobei nach dem
Erwärmen
und Befeuchten des Tabakballens das Tabakgut einem mechanisch einwirkenden
Lösevorgang
unterworfen wird. Überdies
ist in
EP 0 471 513
A1 eine entsprechende Löse-/Konditioniertrommel
bekannt.
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Darüber hinaus
offenbart
DE 602 03
069 T2 eine Tabakverarbeitungsmaschine, die eine Anordnung
von mitrotierenden Düsen
zum Einbringen von Dampf und/oder Wasser auf der Innenseite des Trommelkörpers aufweist.
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Weiterhin
ist in der Bezeichnung „TB-L" eine Löse-/Konditioniertrommel
der Patentanmelderin bekannt. Mittels dieser Konditioniertrommel
ist es möglich,
das sogenannte „Continue-Bale-Conditioning"-Verfahren (CBC-Verfahren)
auszuführen.
Dieses Verfahren ist auch unter der Bezeichnung „Direct-Cylinder-Conditioning"-Verfahren (kurz: DCC-Verfahren)
bekannt.
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In
der Löse-
und Konditioniertrommel werden dabei kontinuierlich Tabakballen
gelöst
und befeuchtet. Die Trommel wird abhängig von Gewicht und Größe der Tabakballen,
mit Teilstücken
oder mit ganzen Ballen beschickt. Hierzu werden die Tabakballen
mit einem vorhergehenden Schritt von einer Schneidevorrichtung,
vorzugsweise senkrecht zur Blattlage, zerteilt. Die abgetrennten
Scheiben werden über
ein Förderband
und eine Trommelbeschickungsrinne der Lösetrommel zugeführt.
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In
der Löse-
und Konditioniertrommel wird eine Atmosphäre warmer, mit Wasserdampf
gesättigter
Luft erzeugt. Wegen seiner hygroskopischen Eigenschaft nimmt der
Tabak bei der Erwärmung
in der Trommel Wasser auf, wodurch der Tabak weich und geschmeidig
wird. Die Schaufelanordnung in der Lösetrommel sorgt außerdem für einen
weiteren Löseeffekt.
Sofern die andere durch die hygroskopische Eigenschaft des Tabaks
erzielbare Feuchtigkeitszunahme nicht ausreicht, wird zusätzlich zerstäubtes Wasser
auf den Tabak gesprüht.
Der Tabak kann so von der Lagerkondition auf ca. 20% Feuchte gebracht
werden, so dass auf eine Vakuum-Vorbefeuchtung oder Nachkonditionierung
verzichtet werden kann.
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Bei
geringen Leistungen oder geringen Anforderungen an den Automatisierungsgrad
können die
Tabakballen bzw. das Tabakgut auch manuell oder von einem Gabelstapler
geteilt werden. Die Beschickung der Trommel erfolgt dann direkt über ein taktgesteuertes
Aufgabeband und eine Trommelbeschickungsrinne.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, einen Aufbereitungsprozess für Tabakgut bereitzustellen,
mittels dem das Tabakgut gelöst
wird und gleichzeitig die Farbe und der Geschmack des gelösten Tabaks
im Wesentlichen erhalten wird.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Lösen von Tabakgut in einer Lösevorrichtung,
insbesondere Lösetrommel,
vorzugsweise Löse-
und Konditioniertrommel, wobei das Tabakgut über einen Eintrag in einen
Innenraum der Lösevorrichtung
gegeben, das Tabakgut in der Lösevorrichtung
gelöst
und über
einen Austrag aus dem Innenraum abgefördert wird, das dadurch weitergebildet wird,
dass Prozessluft mit einer Luftfeuchtigkeit unterhalb der Sättigung
und mit einer Temperatur zwischen 75°C und 170°C, vorzugsweise zwischen 85°C bis 140°C, in den
Innenraum eingebracht wird.
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Bei
dem bekannten CBC-Verfahren wird als Prozessluft mit Dampf übersättigte Luft
in den Kreislauf der Lösetrommeln
eingebracht. Hierbei beträgt die
Temperatur der Prozessluft ca. 70°C.
Aufgrund der hygroskopischen Eigenschaften des gelösten Tabaks
wird die Temperatur der übersättigten
Luft auf den Tabak übertragen,
so dass wegen der Übersättigung
die Temperatur des Tabaks (am Austrag) immer gleich der Lufttemperatur
ist. Typischerweise beträgt die
Temperatur der eingesetzten Prozessluft ca. 70°C. Dadurch sind die üblichen
Tabaktemperaturen beim bekannten CBC-Verfahren zwischen 60°C und 70°C, gemessen
am Auslauf an der Konditioniertrommel.
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Demgegenüber zeichnet
sich das erfindungsgemäße Verfahren
dadurch aus, dass die eingebrachte Prozessluft nicht mit Dampf übersättigt wird,
sondern eine Luftfeuchtigkeit unterhalb der Sättigung eingestellt wird. Gleichzeitig
wird die Temperatur der Prozessluft angehoben, die oberhalb von 75°C, vorzugsweise
oberhalb von 85°C
liegt.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen liegt
dadurch die Tabaktemperatur am Auslauf der Trommel deutlich niedriger
als beim bekannten Verfahren nach dem Stand der Technik, da die
Prozessluft nicht gesättigt
ist und die Kühlgrenztemperatur (Tabaktemperatur)
deutlich unterhalb der Lufttemperatur liegt. Mittels dem neuen Verfahren
werden Tabaktemperaturen von weniger als 50°C erzielt, so dass das gelöste Tabakgut
am Austrag der Lösevorrichtung
im Wesentlichen seine Farbe und seine Geschmacksstoffe erhalten
hat.
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Dazu
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Prozessluft mit einer Luftgeschwindigkeit
von mehr als 0,1 m/s, insbesondere mehr als 0,5 m/s, vorzugsweise
mehr als 0,9 m/s, in die Lösevorrichtung
eingebracht wird. Typischerweise beträgt die Luftgeschwindigkeit
der Prozessluft gemäß dem Stand
der Technik 0,1 m/s, um einen guten Energieübertrag der übersättigten
Prozessluft auf den gelösten
Tabak bzw. die gelösten
Tabakteilchen zu erreichen. Durch die erfindungsgemäße höhere Luftgeschwindigkeit der
Prozessluft, beispielsweise von 1 m/s und höher, wird das mechanische Lösen durch
die Beaufschlagung mit Luft in der Konditioniertrommel verbessert. Zusätzlich wird
das Aufbrechen der Tabakteilchen bzw. der Tabakballen durch die
Rotation der Lösevorrichtung,
die mechanische Lösemittel
aufweist, unterstützt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
es von Vorteil, wenn am Austrag das gelöste Tabakgut mit einer Temperatur
von weniger als 60°C, vorzugsweise
weniger als 55°C,
insbesondere weniger als 50°C,
abgefördert
wird.
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Insbesondere
wird die Prozesslufttemperatur mittels eines Temperaturregelkreises
entsprechend eingestellt.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass das Tabakgut, vorzugsweise am Eintrag, mit
Dampf und/oder Wasser besprüht
wird.
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Darüber hinaus
ist es günstig,
wenn die Prozessluft eingangsseitig in den Innenraum geleitet wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Frischluft aus
der Umgebung, vorzugsweise außerhalb
der Lösevorrichtung
angesaugt und der Prozessluft beigemengt wird. Dazu ist überdies
vorgesehen, dass die Frischluft vor ihrer Beimengung zur Prozessluft
erwärmt
wird.
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Um
eine entsprechende Luftfeuchtigkeit der Prozessluft unterhalb der
Sättigungsgrenzen
einzustellen, wird die Prozessluft vor Ein leitung in den Innenraum
mit Dampf und/oder Wasser beaufschlagt. Hierbei wird vorteilhafterweise
die Prozessluft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 20%
bis 80%, vorzugsweise zwischen 50 bis 80%, eingeleitet.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand
von Ausführungsbeispielen
in der beigefügten
Zeichnung näher
beschrieben, auf die bezüglich aller
im Text nicht näher
erläuterten
Einzelheiten ausdrücklich
verwiesen wird. Es zeigt:
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1 ein
Prozessschema zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer Löse- und
Konditioniertrommel.
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Gemäß dem in 1 gezeigten
Prozessschema wird Tabakgut 12, vorzugsweise geschnittenes
Tabakgut, über
einen (hier nicht dargestellten) Eintrag in eine rotierende Löse-/Konditioniertrommel 10 eingebracht.
Diese Löse-/Konditioniertrommel 10 verfügt über mechanische
Lösemittel,
so dass während
der Rotation der Trommel 10 das geschnittene Tabakgut oder
kleine Klumpen an Tabakgut gelöst wird,
so dass als Prozessgut gelöster
Tabak 14 über einen
Austrag aus dem Innenraum der Trommel 10 abgefördert wird.
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Darüber hinaus
wird eingangsseitig Prozessluft über
eine Leitung 20 in die Trommel 10 eingebracht.
Die Prozessluft ist auf eine Temperatur zwischen 75°C und 170°C, vorzugsweise
zwischen 85°C
bis 140°C,
erwärmt,
wobei die Luftfeuchtigkeit der eingebrachten Prozessluft unterhalb
der Sättigung
liegt. Dadurch liegt eine atmosphärische Luftfeuchte in der Trommel 10 vor,
die niedriger als im Stand der Technik ist, da gemäß der technischen Lehre
des Standes der Technik mit Dampf übersättigte Luft als Prozessluft
eingebracht wird.
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Ausgangsseitig
wird die eingebrachte Prozessluft über eine Leitung 21 aus
der Trommel 10 entfernt. Je nach Stellung der an die Leitung 21 angeschlossenen
Klappenventile 31, 32 wird ein Teil der Prozessluft über einen
Verdichter 33 als Abluft 34 an die Umgebung abgegeben.
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Die
vom Austrag über
das Klappenventil 31 rückgeführte (Teil-)
Prozessluft wird von einem Verdichter 23 angesaugt und
zu einem Wärmetauscher 24 gefördert. Im
Wärmetauscher 24 wird
die Prozessluft auf eine Temperatur von 75°C, vorzugsweise 85°C und weiter
vorzugsweise über
90°C bzw.
95°C, gebracht.
Dabei weist die über
die Leitung 20 angebrachte Prozessluft eine relative Luftfeuchtigkeit
zwischen 20% bis 80%, vorzugsweise zwischen 50% bis 80%, auf.
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Vor
der Rückführung der
Prozessluft in den Wärmetauscher 24 wird
Frischluft 16 aus der Umgebung der Trommel 10 angesaugt,
mittels eines Wärmetauschers 25 erwärmt und
der Prozessluft beigemengt. Dazu wird Dampf 18 zu dem Wärmetauscher 25 geführt, um
die Frischluft 16 entsprechend zu erwärmen.
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Darüber hinaus
kann auch Dampf 18 über ein
Ventil 19 der aufzubereitenden Prozessluft beigemengt werden,
um eine vorbestimmte Luftfeuchtigkeit unterhalb von 100%, vorzugsweise
unter 80%, einzustellen. Darüber
hinaus kann auch der Dampf 18 genutzt werden, um den Wärmetauscher 24 zu betreiben.
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Ferner
kann auch der Dampf 18 über
eine zusätzliche
Dampfdeckdüse
am Trommeleinlauf der Trommel 10 genutzt werden, um Tabak direkt
mit Dampf zu besprühen. Überdies
kann auch Wasser 13 alleine oder nach entsprechender Vermischung mit
dem Dampf 18 in den Innenraum der Trommel 10 eingebracht
werden, um das aufgelöste
oder sich auflösende
Tabakgut im Innenraum der Trommel 10 zu konditionieren,
so dass das aufgelöste
Tabakgut 14 mit einer Ausgangsfeuchte, beispielsweise von 20%,
aus der Trommel 10 ausgetragen wird.
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Um
die Prozessluft aufzubereiten, kann der Wärmetauscher 24 mit
einem Temperaturregelkreis versehen sein, um die Lufttemperatur
entsprechend einzustellen. Darüber
hinaus dient die Abluftklappe mit einem entsprechenden Druckregelkreis
in der Austragshaube der Trommel zur Regelung der Luftbeladung.
Die Temperatur des gelösten
Tabakguts aus dem Austrag bzw. am Trommelauslauf ist proportional
abhängig
von der Luftbeladung bzw. der Klappenstellung in der Abluftleitung.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird
gelöstes
Tabakgut 14 bereitgestellt, dass am Auslauf beispielsweise
eine Temperatur von unter 55°C,
vorzugsweise unter 50°C,
aufweist, wobei das gelöste
Tabakgut wenig oder kaum Farbe und/oder Geschmacksstoffe verliert
bzw. verloren hat.
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- 10
- Trommel
- 12
- Tabakgut
- 14
- gelöstes Tabakgut
- 16
- Frischluft
- 18
- Dampf
- 19
- Ventil
- 20
- Leitung
- 21
- Leitung
- 23
- Verdichter
- 24
- Wärmetauscher
- 25
- Wärmetauscher
- 31
- Klappenventil
- 32
- Klappenventil
- 33
- Verdichter
- 34
- Abluft