DE3446642C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Tabakblättern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von Tabakblättern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Bearbeiten von Blattabak nach der Ernte wird diesem überschüssige Feuchtigkeit zugegeben, so daß die Bearbeitung bis zu einem zufriedenstellenden Ausmaß durchgeführt werden kann. Das Tabakblatt wird nach der Bearbeitung und dem Ab­ trennen von der Blattrippe zum Altern gelagert. In diesem Fall ist es, da dem Tabakblatt zur Zeit der Bearbeitung übermäßige Feuchtigkeit zugegeben war, erforderlich, das Ta­ bakblatt vor dem Altern zu trocknen und zu konditionieren.

Aus der DE-OS 23 35 970 ist eine Vorrichtung zur Trocknung und Konditionierung von Blattabak bekannt, bei welcher der Tabak eine Trocknungsstufe durchläuft, in der er praktisch bis auf eine gewünschte Endfeuchte abgetrocknet wird, und anschließend eine Homogenisierungsstufe, in der Feuchteun­ terschiede innerhalb des Tabaks ausgeglichen werden sollen. Die Homogenisierung wird mit Luft durchgeführt, die hin­ sichtlich Temperatur und Feuchtigkeit auf derartige Werte konditioniert wird, daß sie mit dem Tabak in der Homogeni­ sierungsstufe in einem hygroskopischen Gleichgewicht steht. Dabei sind dort nur Festwerte für die Temperatur und die Feuchtigkeit zur Konditionierung der Luft vorgegeben als vorgewählte Sollwerte. Dadurch ergibt sich für die Konditio­ nierung ein höherer Energiebedarf, als wenn durch geeignete Regelung und Steuerung des Konditioniervorgangs nur ein Aus­ gleich von Temperatur und Feuchtigkeit in unterschiedlichen Bereichen des Tabaks stattfinden würde. Bei der bekannten Vorrichtung wird in der Homogenisierungsstufe die Temperatur der Konditionierungsluft durch eine Heizung und durch Bei­ mischung von Zuluft eingestellt und die Befeuchtung der Kon­ ditionierungsluft durch Einsprühen von Wasser bewirkt. Hier­ bei ist die aufzuwendende Heizenergie nicht begrenzbar auf die zur Konditionierung, d. h. Vergleichmäßigung der im Blattabak gegebenen Feuchteunterschiede auf einem be­ stimmten Temperaturniveau minimal erforderliche Energie, sondern ist durch die vorgegebenen Festwerte für Temperatur und Feuchte der Konditionierungsluft auf einem höheren Ni­ veau vorbestimmt, wobei ein Teil der aufgewandten Heizener­ gie durch die beim Einsprühen von Wasser zum Befeuchten der konditionierten erwärmten Luft auftretende Abkühlung wegen der Verdampfungswärme in unvorteilhafter Weise unwirksam ge­ macht wird.

Es ist auch eine Einrichtung zur Durchführung einer Trock­ nung und Konditionierung von Tabak bekannt, die eine Trockenkammer, eine Kühlkammer und eine Konditionierungskam­ mer aufweist, und in welcher die Tabakblätter zuerst in der Trockenkammer bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt (7 bis 10%) getrocknet werden, der niedriger ist als der angestrebte Feuchtigkeitsgehalt (12 bis 14%), dann in der Kühlkammer gekühlt und nachfolgend in der Konditionierungskammer bis auf den angestrebten Feuchtig­ keitsgehalt konditioniert werden. Der Grund, warum die Ta­ bakblätter bis auf einen niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt als den angestrebten Wert getrocknet und dann gekühlt werden, liegt darin, daß die Luftfeuchtigkeit in der Konditionie­ rungskammer der bekannten Vorrichtung nicht eingestellt wer­ den kann und etwa 100% relative Feuchtigkeit beträgt.

Falls der mittlere Feuchtigkeitsgehalt der Tabakblätter nach dem Trocknungsvorgang hoch eingestellt wäre, dann würde das Konditionieren der Blätter mit 100% relativer Luftfeuchtig­ keit dazu führen, daß manche Blätter höhere Feuchtigkeitsge­ halte als den angestrebten Wert aufweisen, da der Zwischen­ schichtbereich eines jeden Tabakblattes im Feuchtigkeitsge­ halt höher ist als der äußere Bereich und insgesamt eine un­ gleichförmige Verteilung vorliegt; der Schimmelbewuchs wäre während der Alterung das Ergebnis. Eine solche ungleichmäßi­ ge Verteilung wird durch Absenken des mittleren Feuchtig­ keitsgehaltes nach dem Trocknen verringert, und da der Kühl­ vorgang das Absenken der Blattemperatur veranlaßt, kann der Feuchtigkeitsgehalt im größeren Ausmaß zum Zeitpunkt der Konditionierung erhöht werden.

Das Trocknen des Tabakblattes bis zu einem Feuchtigkeitsge­ halt, der niedriger ist als der angestrebte Wert, dann des­ sen Abkühlung und nachfolgend dessen Konditionierung bis auf den angestrebten Feuchtigkeitswert bildet jedoch eine Ver­ schwendung an Wärmeenergie.

Wenn die Temperatur und Feuchtigkeit der Konditionierungs­ luft eingestellt werden könnte, dann würde das obige Problem überwunden. Als eine Einrichtung zum Einstellen der Tempera­ tur und Feuchtigkeit von Luft auf dem Gebiet der Tabakher­ stellung ist beispielsweise eine Einrichtung bekannt, die einen Dampfzerstäuber und einen Kühler aufweist (japanische Patentveröffentlichung 13 260/1982).

Bei einer solchen bekannten Einrichtung ist es allerdings unmöglich, die Temperatur und die Feuchtigkeit der Konditio­ nierungsluft auf etwa 40 bis 70°C einzustellen, wie dies zum Konditionieren von Tabakblättern erforderlich ist, obwohl es möglich ist, die Temperatur und Feuchtigkeit von Umluft von etwa 20°C einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, bei denen eine besonders wirt­ schaftliche, energiesparende und feinfühlig regelbare Kondi­ tionierung der Homogenisierungsluft und des behandelten Ta­ baks gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. 4 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren werden Zustandsdaten von verfahrensgemäß behan­ deltem Tabak von der Abführungsstelle zurückgeführt in die Regelung des Verfahrensablaufs, insbesondere zur Luftkondi­ tionierung und Feuchteeinstellung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Luftfeuchte in der Konditionierphase durch die Verwendung von Dampf, d. h. das Einsprühen von Dampf, auf den gewünschten Wert eingestellt, ohne daß hier­ durch die Temperatur der unter Verwendung von Temperaturmes­ sungen und Sollwertvorgaben auf die gewünschte Temperatur­ wärme erwärmte Konditio­ nierungsluft beeinträchtigt würde, wie dies beispielsweise bei dem Einsprühen von Wassertröpf­ chen nach der aus dem Stand der Technik bekannten Weise der Fall wäre. Beim Einsprühen von Dampf wird dem gesamten System keine Verdampfungswärme entzogen, so daß kein Tempe­ raturabfall, der durch energieaufwendiges und unwirtschaft­ liches Nachheizen wieder nachgeregelt werden muß, entsteht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, mit minimalem Energieaufwand eine Konditionierung und Homo­ genisierung des Tabaks in einem Verfahren mit sehr stabilem Regelungsverhalten ohne starke Zustandsfluktuationen zu ge­ währleisten.

Eine einfache und zuverlässige Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß als Regelwert für die Endfeuchte des Tabaks die Feuchtthermometertem­ peratur in der Umgebung des behandelten Tabaks verwendet wird.

Eine für ein kurzes Ansprechverhalten besonders günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß das Einsprühen von Wasser unter Einhaltung ei­ ner Tröpfchengröße von etwa 50 bis 60 µm, vorzugsweise einer mittleren Tröpfchengröße von nicht mehr als 20 µm, erfolgt.

Eine im Aufbau einfache und im Betrieb besonders zuverlässi­ ge Ausbildung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß eine Trock­ nungsvorrichtung zum Abtrocknen der Tabakblätter bis auf et­ wa die gewünschte Endfeuchte mit mindestens einer Trocken­ kammer und im Anschluß an die Trocknungsvorrichtung eine Konditionierungsvorrichtung zum Erzielen der gewünschten Feuchtigkeit und Temperatur gleichmäßig über die gesamte be­ handelte Tabakmenge mit mindestens einer Konditionierungs­ kammer, in welcher zum Einstellen der Temperatur der Kondi­ tionierungsluft eine Wassersprüheinrichtung sowie eine als Wärmetauscher ausgebildete Heizvorrichtung und zum Einstel­ len der Feuchtigkeit der Konditionierungsluft eine Dampf­ sprühdüse angeordnet sind, vorgesehen sind, wobei ein Tempe­ raturregler zum Regeln der Heizeinrichtung und ein Regler zum mit der Verdunstungstemperatur im Ausgabebereich korre­ lierten Regeln der eingesprühten Dampfmenge in Abhängigkeit von der Anzeige eines in der Konditionierungskammer angeord­ netes Feuchtthermometers vorgesehen sind.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung kann Blattabak zunächst bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt nahe dem Zielwert getrocknet und dann mit minimalem Energieaufwand zu einem höheren Feuchtigkeits­ gehalt konditioniert und homogenisiert werden. Erfindungs­ gemäß erfolgt die Temperatureinstellung der Konditionie­ rungsluft und damit des zu behandelnden Tabaks auf einen vorgewählten Wert durch kombiniertes Zuführen von Wärme mit­ tels eines Wärmetauschers zur Konditionierungsluft und Ein­ sprühen von Wasser in Form von Wassertröpfchen in die Kondi­ tionierungsluft. Unabhängig von der Temperatureinstellung erfolgt eine Feineinstellung der Feuchte der Homogenisie­ rungsluft (und des zu behandelnden Tabaks) in Abhängigkeit von einem Endfeuchtewert des konditionierten (homogenisier­ ten) Tabaks (des bereits fertig behandelten Tabaks). Diese Temperaturunabhängigkeit der Feuchteeinstellung der Kondi­ tionierungsluft wird erfindungsgemäß durch Einsprühen von Dampf erreicht.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Gesamtheit eines Ausfüh­ rungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln von Tabakblättern,

Fig. 2a und 2b jeweils eine schematische Schnittansicht hiervor,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer ersten Konditionierungs­ kammer der Vorrichtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer zweiten Konditionie­ rungskammer der Vorrichtung, und

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Steuer- bzw. Regelungs­ anlage für die Vorrichtung.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Trocken- und Konditio­ nierungseinrichtung für Tabak gemäß einem Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung, wobei mit dem Bezugszei­ chen 1 ein Einlaßabschnitt, mit 2 eine erste Trockenkammer, mit 3 eine zweite Trockenkammer, mit 4 eine erste Konditio­ nierungskammer, mit 5 eine zweite Konditionierungskammer, mit 6 ein Auslaßabschnitt und mit 7 eine luftdurchlässige Fördereinrichtung bezeichnet ist.

Im Einlaßabschnitt 1 ist ein Trichter bzw. Bunker 8 vorgese­ hen, und im Auslaßabschnitt 6 ist ein Antriebsmotor 9 für die luftdurchlässige Fördereinrichtung 7 vorgesehen. Die Fördereinrichtung 7 wird in Richtung der Pfeile bewegt, die in Fig. 1 gezeigt sind, und zwar mittels des Antriebsmotors 9, wobei Tabakblätter, die in den Einlaßabschnitt 1 vom Trichter 8 eingebracht werden, zuerst durch die erste und zweite Trockenkammer 2 und 3, dann durch die erste und zwei­ te Konditionierungskammer 4 und 5 hindurchlaufen und dann den Auslaßabschnitt 6 erreichen.

Die erste und zweite Trockenkammer 2 und 3 sowie die erste und zweite Konditionierungskammer 4 und 5 sind beispielswei­ se von einem die Wärme zurückhaltenden, Glaswolle enthalten­ den Plattenmaterial hergestellt, und sie sind jeweils mit einer Einlaßöffnung 10 und einer Auslaßöffnung 11 versehen (siehe Fig. 3 und 4). Mit jeder Auslaßöffnung ist eine Auslaß- bzw. Ausblasleitung 11 (nicht gezeigt) verbunden.

Die Kammern 2 und 5 sind, wie in Fig. 2a und 2b gezeigt, in Kammern 2a und 5a unterteilt, in welchen der luftdurchlässi­ ge Förderer 7 angeordnet ist, sowie in Kammern 2b bis 5b, in welchen ein Beheizungs-Wärmeaustauscher und dergleichen an­ geordnet ist, wie entsprechend später noch beschrieben wird. Die Kammern 2a bis 5a sind durch Trennwände 15 unterteilt. Die Trennwände 15 sind jeweils aus einer festen Wand 12 und einer Schwenkplatte 14 zusammengesetzt, welche am unteren Ende der festen Wand 12 über ein Scharnier 13 angebracht ist. Die Schwenkplatte 14 steht in Gleitberührung mit den Tabakblättern A, die vom Förderer 7 herangefördert werden, um hierbei die Vermischung der Luft in den Kammern 2a bis 5a zu verhindern. Die Luft in den Kammern 2 bis 5 zirkuliert zwischen den Kammern 2a bis 5a und 2b bis 5b, während sie durch die Tabakblätter A und den luftdurchlässigen Förderer 7 hindurchtritt. Während des Luftumlaufes wird ein Teil der Luft aus der Ausblasöffnung 11 abgegeben, während von der Einlaßöffnung 10 zum Nachfüllen der abgegebenen Luft Außen­ luft eingeleitet wird.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen; dort ist im einzelnen eine erste Konditionierungskammer 4 dargestellt, in welcher eine Strömungsführungsplatte 16 oberhalb des luftdurchlässi­ gen Förderers 7 in die Kammer 4a angeordnet ist. Die Kondi­ tionierungsluft wird in ihrer Strömung durch die Strömungs­ platte 16 reguliert, tritt dann durch die Tabakblätter A und den Förderer 7 hindurch und gelangt nachfolgend in die Kam­ mer 4b. In der Kammer 4b sind eine Befeuchtungsdüse 17 zum Befeuchten der Konditionierungsluft, eine Sprühdüse 18 für zerstäubtes Wasser zum Kühlen der Konditionierungsluft und ein Heiz-Wärmeaustauscher 19 zum Beheizen der gekühlten Kon­ ditionierungsluft angeordnet. An der Decke der Kammer 4b ist ein Umwälzungslüfter 20 angeordnet, durch welche die Kondi­ tionierungsluft, die durch den Heiz-Wärmeaustauscher 17 be­ heizt wurde, zur Deckenseite der Kammer 4a gelenkt wird. An der Deckenseite der Kammer 4a sind ein Temperaturfühler 21 zum Feststellen der Temperatur der Konditionierungsluft und ein Verdunstungstemperaturmeßfühler 22 zum Feststellen der Verdunstungstemperatur angeordnet.

In der Decke der Kammer 4a ist eine Beleuchtungslampe 23 an­ geordnet. Ferner sind an der Unterseite der Kammern 4a und 4b eine Taupfanne 24 und ein Sieb 25 angeordnet. Die Einlaß­ öffnung 10 und die Auslaßöffnung 11 sind an einer Seitenwand der Kammer 4a angeordnet.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen; dort ist im einzelnen die zweite Konditionierungskammer 5 dargestellt, bei welcher die Strömungsrichtung der Konditionierungsluft entgegenge­ setzt zu jener in der ersten Konditionierungskammer 4 ist, wobei die Strömungsführungsplatte 16 unterhalb des Förderers 7 angeordnet ist und die Einlaßöffnung 10 in die Auslaßöff­ nung 11 an der Ecke der Kammer 5a angeordnet sind. Mit Aus­ nahme dieser großen Unterschiede sind die anderen Punkte des Aufbaus im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Kon­ ditionierungskammer 4.

Obwohl eine detaillierte Darstellung weggelassen ist, was die erste und zweite Trockenkammer 2 und 3 angeht, sei dar­ auf hingewiesen, daß ein Temperaturfühler 26 zum Messen der Temperatur der Trockenluft in jeder der Kammern 2a und 3a angeordnet ist, und daß ein Heiz-Wärmeaustauscher 27 in je­ der der Kammern 2b und 3b angeordnet ist (siehe Fig. 5).

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Steuer- bzw. Regelanlage der Trocken- und Konditioniereinrichtung für Tabak. Die er­ ste und zweite Trockenkammer 2 und 3 werden durch eine Opti­ malwertsteuerung und eine Trockenluft-Temperaturregelanlage für jede der Kammern 2 und 3 gesteuert bzw. geregelt.

Der Feuchtigkeitsgehalt der Tabakblätter A wird, genauer ge­ sagt, durch ein Infrarot-Feuchtigkeitsmeßgerät 28 gemessen. Das Ergebnis dieser Messung wird in eine Computereinheit 29 eingegeben, in welcher eine Trockenlufttemperatur gemäß dem Feuchtigkeitsgehalt der Tabakblätter A errechnet wird. Die­ ses Rechenergebnis wird als Solltemperatur in einen Tempera­ turregler 30 eingegeben. Der Temperaturregler 30 vergleicht das Meßergebnis, das vom Temperaturfühler 26 geliefert wird, mit der Solltemperatur und regelt ein Ventil 31, so daß die Solltemperatur erhalten wird, wobei das Ventil 31 die Ein­ stellung des Dampfströmungsdurchsatzes im Heiz-Wärmeaustau­ scher 27 bewirkt.

Die erste und zweite Konditionierungskammer 4 und 5 werden durch eine Feedback-Regelung und eine Konditionierungs­ luft-Feuchtigkeits-/-Temperatur-Regelanlage bzw. -Steuer­ anlage für jede der Kammern 4 und 5 gesteuert bzw. geregelt.

Der Feuchtigkeitsgehalt der Tabakblätter A im Auslaßab­ schnitt 6 wird, genauer gesagt, durch ein Infrarot-Feuch­ tigkeitsmeßgerät 32 gemessen. Das Ergebnis dieser Messung wird in eine Computereinheit 33 eingegeben, in welcher das Maß der Änderungen in der Verdunstungstemperatur entspre­ chend der Abweichung von der Solltemperatur errechnet wird. Dieses Rechenergebnis wird als Soll-Verdunstungstemperatur in einen Verdunstungstemperaturregler 34 eingegeben, welcher seinerseits das Meßergebnis, das vom Verdunstungstempera­ turfühler 22 geliefert wird, mit der Soll-Verdunstungstempe­ ratur vergleicht und ein Ventil 35 so ansteuert, daß die Soll-Verdunstungstemperatur erreicht wird, wobei das Ventil 35 das Einstellen des Strömungsdurchsatzes von Dampf be­ wirkt, der aus der Anfeuchtungsdüse 17 ausgestoßen wird. Das Meßergebnis, das vom Temperaturfühler 21 erhalten wird, wird in einen Temperaturregler 36 eingegeben, welcher seinerseits das Meßergebnis mit einer Solltemperatur (einer festen Tem­ peratur von 40 bis 70°C) vergleicht und ein Ventil 37 so an­ steuert, daß die Solltemperatur erhalten wird, wobei das Ventil 37 die Einstellung des Strömungsdurchsatzes an Dampf im Heiz-Wärmeaustauscher 19 bewirkt. Ferner wird der Strö­ mungsdurchsatz an Wasser, welches aus der Sprühdüse 18 für zerstäubtes Wasser zum Kühlen versprüht wird, durch ein Wasser-Strömungsmeßgerät 38 gemessen. Das Ergebnis dieser Messung wird in einen Wasserströmungsregler 39 eingegeben, welcher seinerseits das Meßergebnis mit einem Sollströmungs­ durchsatz vergleicht und das Ventil 40 so ansteuert, daß der Sollströmungsdurchsatz erhalten wird, wobei das Ventil 40 das Einstellen des Strömungsdurchsatzes an Wasser bewirkt, welches aus der Düse 18 zum Versprühen von zerstäubtem Was­ ser versprüht wird.

Als Sprühdüse für zerstäubtes Wasser kann beispielsweise ei­ ne handelsübliche Düse verwendet werden. Die Tröpfchengröße des zerstäubten Wassers liegt im Bereich von etwa 5 bis 60 µm, und es ist erwünscht, daß die mittlere Tröpfchengrö­ ße nicht größer als 20 µm ist. Bei einer solchen Tröpf­ chengröße kann die Konditionierungsluft gekühlt werden, ohne daß die Tabakblätter A befeuchtet werden, und es be­ steht nicht die Gefahr, daß der Geschmack verdorben wird.

Die Wirkungsweise des obigen Ausführungsbeispiels wird nachfolgend erläutert.

Beispielsweise werden Tabakblätter A, denen eine übermäßige Feuchtigkeit im Auflockerungsschritt verliehen wurde, vom Trichter 8 eingebracht und zu der ersten und zweiten Trockenkammer 2 und 3 mittels des luftdurchlässigen Förde­ rers 7 gefördert. Die Temperatur der Trockenluft wird durch die obenerwähnte Regelanlage geregelt, so daß die Tabak­ blätter A bis zu nahezu dem Soll-Feuchtigkeitsgehalt ge­ trocknet werden.

Zum Zeitpunkt der Überführung aus der zweiten Trockenkammer 3 in die erste Konditionierungskammer 4 befinden sich die Tabakblätter A in einem getrockneten Zustand und weisen im wesentlichen den Soll-Feuchtigkeitsgehalt auf. In der ersten und zweiten Konditionierungskammer 4 und 5 wird die Kondi­ tionierungsluft durch die obenerwähnte Regelung auf eine Temperatur von 40 bis 70°C und eine relative Feuchtigkeit von nicht weniger als 60% ausgeregelt, wobei die Konditio­ nierung der Tabakblätter A bis auf den Sollfeuchtigkeitsge­ halt stattfindet. Als Ergebnis sind die Tabakblätter A kon­ ditioniert, und zwar ohne Dispersion des Feuchtigkeitsge­ halts sogar in vertikaler Schicht der Blattlage.

In jeder der Konditionierungskammern wird die Konditionie­ rungsluft mittels des Heiz-Wärmeaustauschers 19 erwärmt. Dies liegt daran, daß das ausschließliche Versprühen von Dampf zum Fehlen einer Wärmemenge führt, wie dies vorher vermerkt wurde, und zwar im Falle der Einstellung einer ein­ geleiteten Außenluft von 20°C, 50% relativer Trockenheit auf beispielsweise 60°C mit 60% relativer Feuchtigkeit. Diese fehlende Wärmemenge wird durch den Heiz-Wärmeaustau­ scher 19 ausgeglichen.

Ferner wird die Konditionierungsluft mit zerstäubtem Wasser gekühlt, das von der Sprühdüse 18 durch zerstäubtes Wasser versprüht wird. Es wird zerstäubtes Wasser bei einer Tempe­ ratur (üblicherweise etwa 20°C) verwendet, die niedriger ist als die Temperatur (40 bis 70°C) der Konditionierungsluft, und durch die Ausnutzung dieser Temperaturdifferenz sowie der latenten Verdampfungswärme, die zum Zeitpunkt der Ver­ dampfung bzw. Verdunstung des zerstäubten Wassers anfällt, wird die Konditionierungsluft gekühlt. Dies liegt daran, daß der Bereich der Wärmemenge, der der Konditionierungsluft vom Heiz-Wärmeaustauscher 19 mitgeteilt wurde, hoch eingestellt ist, um eine Konditionierungsluft mit einem weiten Bereich von 40 bis 70°C und nicht weniger als 60% relativer Feuch­ tigkeit zu erhalten (ein Wert unter 60% relativer Feuchtig­ keit ist auch anwendbar), wobei die Temperaturansprech­ charakteristik der Konditionierungsluft verbessert ist. Wenn dieser Wärmemengenbereich schmal ist, und zwar beispielswei­ se im Fall des Absenkens der Konditionierungslufttemperatur, ist Zeit erforderlich, bis es möglich wird, der Konditionie­ rungsluft eine kleine Wärmemenge mitzuteilen, da der Heiz-Wärmeaustauscher 19 seinerseits eine Wärmekapazität aufweist, was zu einer Verschlechterung der Temperaturan­ sprechcharakteristik führt. Diese Kühlmethode ist billiger als im Fall der Verwendung eines Kühlers od. dgl.

Die Feuchtigkeit der Konditionierungsluft wird unter Verwen­ dung von Dampf eingestellt, der aus der Befeuchtungsdüse 17 eingesprüht wird. Dies liegt darin, daß die Temperaturände­ rung des Dampfes geringer ist als jene des Wassers. Die Feuchtigkeitssteuerung der Konditionierungsluft wird auf der Grundlage einer Verdunstungstemperatur durchgeführt. Genauer gesagt, wenn die Menge an eingesprühtem Dampf verändert wird, um die Feuchtigkeit der Konditionierungsluft einzu­ stellen, dann ändert sich auch die Temperatur der Konditio­ nierungsluft, und wenn die Feuchtigkeit auf der Grundlage der relativen Feuchtigkeit gesteuert wird, dann ändert sich die relative Feuchtigkeit infolge der Änderung in der Tempe­ ratur selbst bei Vorliegen derselben absoluten Feuchtigkeit, so daß die Temperatur und die Feuchtigkeit ineinander ein­ greifen, was eine große Abweichung des Systems verursacht und die Stabilisierung schwierig macht. Im Fall der Einstel­ lung der Konditionierungsluft bei einer Temperatur von 60°C und einer relativen Feuchtigkeit von 70% auf die Temperatur von 60°C und die relative Feuchtigkeit von 75% wird bei­ spielsweise, wenn der Durchsatz an eingespritztem Dampf so gesteuert wird, daß er eine relative Feuchtigkeit von 75% ergibt, auch die Temperatur ansteigen, so daß die absolute Feuchtigkeit bei der relativen Feuchtigkeit von 75% größer wird als die absolute Feuchtigkeit 0,0992 kg/kg′ der Luft von 60°C und 75% relativer Feuchtigkeit, d. h., es wird eine größere Dampfmenge als erforderlich eingesprüht. Wenn ande­ rerseits dieser Strömungsdurchsatz des eingesprühten Dampfes so gesteuert wird, daß eine Verdunstungstemperatur erreicht wird, welche der Temperatur von 60°C und der relativen Feuchtigkeit von 75% entspricht, dann nimmt die absolute Feuchtigkeit einen Wert nahe 0,0992 kg/kg′ an, obwohl die Temperatur angestiegen ist, und es wird deshalb keine größe­ re Menge an Dampf eingesprüht, als es erforderlich ist. In anderen Worten, wenn die Steuerung bzw. Regelung auf der Grundlage der Verdunstungstemperatur vorgenommen wird, dann wird der Strömungsdurchsatz des eingesprühten Dampfes kaum von der Lufttemperatur beeinträchtigt, so daß eine rasche Stabilisierung erzielt wird.

Wenn somit einmal der Strömungsdurchsatz des eingesprühten Dampfes stabilisiert ist, dann hebt sich der Einfluß der Konditionierungslufttemperatur im wesentlichen auf, so daß die Temperaturregelung durch den Heiz-Wärmeaustauscher 19 stabil wird und demzufolge auch die Konditionierungsluft­ temperatur rasch stabilisiert wird.

Durch Trocknen und Konditionieren der Tabakblätter auf die oben beschriebene Weise kann die Ungleichförmigkeit im Feuchtigkeitsgehalt am Auslaßabschnitt 6 von den herkömmli­ chen 0,6% auf 0,3% oder weniger verringert werden.

Die vorliegende Erfindung ist auch beispielsweise auf das Trocknen und Konditionieren von Tabakblättern nach dem Zu­ satz von Duftstoffen bzw. Beizen im Behandlungsschritt zu­ sätzlich zur Trocknung und Konditionierung der Tabakblätter vor der Alterung und nach dem Lockerungsvorgang im Locke­ rungsschritt anwendbar.

Wie oben ausgeführt, weist die erfindungsgemäße Trocken- und Konditionierungseinrichtung eine Heizeinrichtung zum Behei­ zen der Konditionierungsluft auf, um die Tabakblätter nach der Trocknung zu konditionieren, einen Temperaturregler zum Steuern bzw. Regeln der Heizeinrichtung, so daß die Tempera­ tur der Konditionierungsluft zu einer vorher festgelegten Temperatur wird, eine Sprüheinrichtung für zerstäubtes Was­ ser zum Kühlen der Konditionierungsluft, die der Heizein­ richtung zugeführt wird, eine Befeuchtungseinrichtung zum Anfeuchten der Konditionierungsluft, sowie einen Feuchtig­ keitsregler zum Feststellen des Feuchtigkeitsgehaltes der Tabakblätter nach der Trocknung und Konditionierung und zum Steuern der Befeuchtungseinrichtung so, daß der Feuchtig­ keitsgehalt der Tabakblätter zu einem Soll-Feuchtigkeitsge­ halt wird. Bei einer solchen Anordnung können Temperatur und Feuchtigkeit der Konditionierungsluft eingestellt werden, und deshalb ist es zum Zeitpunkt der Trocknung der Konditio­ nierung der Tabakblätter nicht erforderlich, die Tabakblät­ ter zunächst auf einen Feuchtigkeitsgehalt zu trocknen, der niedriger ist als der Soll-Feuchtigkeitsgehalt und sie dann zu kühlen, d. h., es kann eine Ersparnis von Wärmeenergie er­ reicht werden. Im übrigen kann die gesamte Einrichtung kom­ pakt ausgebildet werden, weil keine Kühlkammer erforderlich ist. Da es nicht erforderlich ist, eine Kühlkammer vorzuse­ hen, tritt weder eine Änderung im Feuchtigkeitsgehalt nach dem Kühlvorgang infolge einer Änderung in Feuchtigkeit und Temperatur der Kühlluft (Außenluft) auf, welche durch einen Wetterwechsel u. dgl. verursacht werden könnte, noch die sich hieraus ergebende Änderung im Soll-Feuchtigkeitsgehalt. Dem­ zufolge wird die Stabilisierung des Soll-Feuchtigkeitsge­ haltes leichter.

Da ferner die Konditionierungsluft mit zerstäubtem Wasser gekühlt wird, ist das Temperaturansprechverhalten zum Zeit­ punkt der Erwärmung durch die Heizeinrichtung verbessert. Im übrigen ist der Tabak nicht naß, und sein Geschmack ver­ schlechtert sich nicht.

Wenn zusätzlich der Feuchtigkeitsregler so aufge­ baut ist, daß er die Befeuchtungseinrichtung auf der Grundlage der Verdunstungstemperatur steuert bzw. regelt, dann tritt keine Interferenz mit der Temperatursteuereinrichtung auf, so daß eine rasche Stabilisierung des Feuchtigkeitsgehaltes der Ta­ bakblätter an der Auslaßseite der Einrichtung ermöglicht wird.

Claims (4)

1. Verfahren zum Behandeln von Tabakblättern, bei welchem zunächst ein Trocknen der zugeführten Tabakblätter bis nahe zum Sollfeuchtigkeitsgehalt und anschließend ein Konditionieren der Tabakblätter hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit mit entsprechend hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit eingestellter Konditionierungsluft durchgeführt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

• a) zur Einstellung der Temperatur der Konditionierungsluft
  - wird die Temperatur in den Konditionierungskammern (4, 5) mit Temperaturfühlern (21) gemessen, diese Meßwerte jeweils Temperatur-Reglern (36) zugeführt und dort mit vorgegebenen Temperatur-Sollwerten verglichen, wobei dann abhängig von den ermittelten Temperatur-Differenzwerten die Beheizung der Wärmetauscher (19) erfolgt, die von der Konditionierungsluft durchströmt werden,
  - gleichzeitig wird zur Kühlung der die Wärmetauscher (19) verlassenden Konditionierungsluft in die Konditionierungskammern (4, 5) unter Einhaltung eines vorgegebenen Sollströmungsdurchsatzes zerstäubtes Wasser, dessen Temperatur unter dem vorgegebenen Temperatur-Sollwert liegt versprüht, wobei die vorgegebene Soll-Wassermenge mit der mittels Strömungsmeßgerät (38) erfaßten Ist-Wassermenge verglichen und abhängig von der Mengen-Differenz der Wasserdurchsatz eingeregelt wird, so daß diese Wasserkühlung der Konditionierungsluft im Temperaturregelkreis für die Konditionierungsluft berücksichtigt wird,
• b) die Feineinstellung der Feuchtigkeit der Konditionierungsluft erfolgt durch Einsprühen von Wasserdampf in die Konditionierungskammern (4, 5), wobei der Dampf-Strömungsdurchsatz mit einem Verdunstungstemperaturregler (34) in Abhängigkeit der Differenz zwischen der in den Konditionierungskammern (4, 5) gemessenen Ist-Verdunstungstemperatur und einer errechneten Soll-Verdunstungstemperatur eingeregelt wird und wobei die Soll-Verdunstungstemperatur in Abhängigkeit von der im Auslaß der Konditionierungseinrichtung gemessenen Endfeuchtigkeit der Tabakblätter errechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelwert für die Endfeuchte des Tabaks die Feucht­ thermometertemperatur in der Umgebung des behandelten Tabaks verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsprühen von Wasser unter Einhaltung einer Tröpf­ chengröße von etwa 5 bis 60 µm, vorzugsweise einer mittle­ ren Tröpfchengröße von nicht mehr als 20 µm, erfolgt.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach minde­ stens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trocknungsvorrichtung zum Abtrocknen der Tabakblät­ ter bis auf etwa die gewünschte Endfeuchte mit mindestens einer Trockenkammer (2, 3) und im Anschluß an die Trocknungs­ vorrichtung eine Konditionierungsvorrichtung zum Erzielen der gewünschten Feuchtigkeit und Temperatur gleichmäßig über die gesamte behandelte Tabakmenge mit mindestens einer Kon­ ditionierungskammer (4, 5), in welcher zum Einstellen der Temperatur der Konditionierungsluft eine Wassersprüheinrich­ tung (18) sowie eine als Wärmetauscher (19) ausgebildete Heizvorrichtung und zum Einstellen der Feuchtigkeit der Kon­ ditionierungsluft eine Dampfsprühdüse (17) angeordnet sind, vorgesehen sind, wobei ein Temperaturregler (36) zum Regeln der Heizeinrichtung und ein Regler (34) zum mit der Verdun­ stungstemperatur im Ausgabebereich (6) korrelierten Regeln der eingesprühten Dampfmenge in Abhängigkeit von der Anzeige eines in der Konditionierungskammer (4 bzw. 5) angeordnetes Feuchtthermometers (22) vorgesehen sind.