Verfahren und Anordnung zum Trennen von Tabakrippenfasern und zusammengeklebten Tabakblattfasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Tabakrippenstücken von Tabakteilen, die aus miteinander verklebten, zusammengefalteten oder verklumpten Tabakfasern insbesondere Blattfasern und Rippenfasern bestehen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Abtrennen von Tabakrippenstücken von Tabakteilen, die aus miteinander verklebten, zusammengefalteten und verklumpten Tabakfasern insbesondere Blattfasern und Rippenfasern bestehen.

Zur Produktion von Zigaretten aus Tabakfasern werden Tabakblätter zunächst entrippt und die weitgehend rippenfreien Tabakblatteile nach Hinzufügen von Geschmacksstoffen, der sogenannten Soße, zu Tabakfasern (Blattfasern) geschnitten. Die weitgehend blattfreien Tabakrippenteile werden getrennt behandelt und ebenfalls zu Fasern (Rippenfasern) geschnitten. Die beiden Tabakfaseranteile werden danach miteinander gemischt und in Zigarettenmaschinen zu Zigaretten verarbeitet.

Unter den vorbeschriebenen Tabakteilen, insbesondere von den Rippen der Tabakpflanze stammenden Tabakteilen, den Rippenfasern, befinden sich Rippenstücke, die eine relativ hohe spezifische Schwere (Gewicht/Luftwiderstand) haben und wegen der damit verbundenen Steifigkeit die Zigarettenproduktion behindern. Solche Rippenstücke werden daher oft von den spezifisch leichteren Rippenfasern und den leichten. Blattfasern getrennt, z. B. in den Zigarettenmaschinen, in denen die Fasern ohnehin möglichst stark vereinzelt werden, wodurch eine pneumatische Trennung (Sichtung) möglich ist. Unter den abgetrennten Tabakanteilen, sogenannten Winnovern, befinden sich jedoch auch verklebte, verklumpte oder zusammengefaltete Fasern aus Tabakblatt oder Tabakrippen, die ebenfalls spezifisch relativ schwer sind. Insbesondere Tabake, die zur Geschmacksbeeinflussung stark mit klebrigen Geschmacksstoffen, sogenannter Soße, versetzt werden, neigen zum Verkleben im Faserbereich, wodurch z. B. aus mehreren Einzelfasern bestehende Tabakstücke entstehen können oder einzelne Fasern in sich verkleben, die sich bei der Sichtung verhalten wie spezifisch schwere Rippenstücke und daher mit letzteren ausgesondert werden. Bei dem vorbeschriebenen Trennen werden daher nicht unbeträchtliche Mengen von an sich brauchbaren Tabakfasern abgeschieden, die aber nicht ohne weiteres von den vorerwähnten unerwünschten Rippenstücken getrennt werden können, weil sie im ganzen diesen bezüglich ihrer spezifischen Schwere gleichen.

Durch die GB-A-2131672 ist es bekanntgeworden, schwerere Rippenstücke und Klumpen aus miteinander verklebtem zerfasertem Tabak derart zu behandeln, daß die Klumpen aufgelöst werden. Hierzu werden die Klumpen mehrfach von einer schnell umlaufenden mit Stiften versehenen Schleuderwalze hochgeschleudert, wobei die dabei jeweils gelösten Fasern von Sichtluft nach oben abgefördert werden, während die Klumpen mit noch nicht voneinander gelösten Fasern wieder nach unten fallen, worauf sie von der Schleuderwalze wieder erfaßt und hochgeschleudert werden. Dieses Prinzip mit seinem mehrfachen Hochschleudern der Klumpen durch eine schnell umlaufende Stiftwalze beansprucht den Tabak mechanisch sehr und führt zu unerwünschten Degradationserscheinunugen. Durch die GB-A-2138666 ist ein Verfahren und eine Anordnung zum Expandieren von Tabakfasern bekanntgeworden, bei dem der Tabak zunächst mittels erhitzten Dampfes schnell auf Temperaturen zwischen 100,5 °C und 129 °C erwärmt wird. Hierzu dient eine mit Dampf betriebene Wirbelschicht-Konditionieranordnung, in der der Tabak durch Vibration gefördert wird, während Dampf von unten in einen Behandlungsraum geleitet wird. In einer Dampfwirbelschicht ändert der Tabak sehr schnell und intensiv seine Kondition, wobei er heißer und feuchtet wird. Anschließend wird der Tabak getrocknet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bsteht darin, aus einem Gemisch von Rippenstücken und zusammengeklebten Tabakfasern ähnlicher spezifischer Schwere (auch Winnovertabak genannt) den Faseranteil aufzuschließen und abzutrennen, so daß dieser Anteil der Zigarettenproduktion wieder zugeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die miteinander vermischten Rippenstücke und Tabakfasern durch Aufleiten von Dampf erwärmt werden, wobei die miteinander verklebten, verklumpten oder zusammengefalteten Tabakfasern im wesentlichen voneinander gelöst und geöffnet werden, und daß die Rippenstücke sowie die gelösten und geöffneten Tabakfasern anschließend einem Sichtvorgang unterzogen werden, bei dem die Rippenstücke von den Tabakfasern getrennt werden. Beim Aufleiten von Sattdampf oder wenig überhitztem Heißdampf wird die relative Feuchte des Tabaks erhöht. Diese Erhöhung der relativen Feuchte liegt gemäß der Erfindung in einem Bereich zwischen 2 % und 10 %, wobei zum Erreichen von hohen relativen Feuchtewerten zusätzlich warmes Wasser aufgesprüht werden kann. Gegebenenfalls kann auch mehrstufig bedämpft werden. Sollen die Tabakfasern nach dem Sichtvorgang wieder die für die Verarbeitung in Zigarettenmaschinen gewünschte relative Verarbeitungsfeuchte von ca. 13 % aufweisen, so wird die Kondition des auf einen 12 % bis 13 % feuchten Winnovertabak aufgeleiteten Dampfes gemäß einer Weiterbildung der Erfindung so gewählt, daß eine relativ niedrige Auffeuchtung der Tabakfasern von beispielsweise ca. 3 % eintritt. Liegt die relative Ausgangsfeuchte der Tabakfasern niedriger oder höher, so ist die Auffeuchtung höher bzw. geringer zu halten, wenn die Endfeuchte der Fasern ca. 13 % betragen soll.

Die Bedämpfung der Tabakfasern gemäß der Erfindung soll bei möglichst hohen Temperaturen erfolgen, die noch keine Geschmacksbeeinträchtigung hervorrufen. So können die Temperaturen am Ende der Bedämpfung zwischen70 °C und 115 °C betragen.

Ein sehr gutes Ergebnis hinsichtlich des Lösens und der Rückgewinnung der noch brauchbaren Tabakfasern wird ohne Geschmacksbeeinträchtigungen bei einer Endtemperatur des Tabaks beim Bedämpfen von 95 °C bis 105 °C, z. B. ca. 100 °C, erzielt.

Eine besonders geeignete Art der Bedämpfung besteht gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Tabakfasern vor dem Trennen durch Zuleiten von Dampf aus dem Boden eines die Tabakfasern fördernden Vibrationsförderers bedämpft werden. Eine andere Möglichkeit der Bedämpfung besteht darin, den Tabak auf die Tabakfasern bei deren Durchlauf durch eine Fördertrommel aufzuleiten, etwa wie dies in der US-PS 4 235 249 beschrieben ist.

Zum Bedämpfen eignet sich bei hohen gewünschten Auffeuchtungsgraden Sattdampf, für niedrigere Auffeuchtungsgrade Heißdampf. Da für ein gutes Löseergebnis eine starke Verwirbelung der Tabakfasern vorteilhaft ist, kann gemäß der Erfindung Dampf von mehr als 5 bar Druck verwendet werden. Gute Ergebnisse sind bei Drücken von 10 bar und darüber beobachtet worden.

Zum Sichtvorgang können die bedämpften erwärmten Tabakfasern sehr vorteilhaft gemäß der Erfindung auf einer Förderstrecke gefördert werden, auf der sie sich abkühlen können, wozu sich besonders eine Schwingförderstrecke eignet.

Die Sichtung der Tabakfasern kann gemäß der Erfindung durch eine Relativbewegung zwischen Luft und Tabakfasern vorgenommen werden, also durch mechanisches Schleudern der Tabakfasern in ruhender luft, durch strömende Luft oder durch Schleudern der Tabakfasern in strömende Luft. Hierbei kann, insbesondere bei relativ feuchten Tabakfasern, erwärmte Sichtluft verwendet werden.

Die eingangs genannte Anordnung ist gekennzeichnet durch eine Bedämpfungsvorrichtung zum Aufleiten von Dampf auf ein Gemisch von Rippenstücken und Tabakfasern, die hierdurch erwärmt und verwirbelt werden, wobei die miteinander verklebten, verklumpten oder zusammengefalteten Tabakfasern voneinander gelöst und geöffnet werden, und durch eine nachgeordnete Sichtvorrichtung zum Abtrennen der Rippenstücke von den gelösten und geöffneten Tabakfasern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den untergeordneten Anordnungsansprüchen zu entnehmen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß diejenigen Tabakteile in dem Winnovertabak, die aus zusammengeklebten, zusammengefalteten oder verklumpten Tabakfasern bestehen und bisher von der Weiterverarbeitung zusammen mit den unbrauchbaren Rippenstücken ausgesondert werden mußten, aufgeschlossen und weiterverarbeitet werden können, wobei die Qualität dieser Tabakfasern gut ist. Der Tabakverlust kann damit reduziert werden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Anordnung gemäß der Erfindung weist im wesentlichen eine Bedämpfungsvorrichtung 1, eine Förderstrecke 2 und eine Sichtvorrichtung 3 auf.

Die der Bedämpfungsvorrichtung 1 zugeführten Tabakteile 4 bilden ein Gemisch aus einer sehr geringen Menge von leichten Blattfasern und relativ leichten Rippenfasern sowie der Hauptmenge von schweren Rippenstücken und schweren Tabakteilchen, die aus verklebten, verklumpten und zusammengefalteten Blatt- und Rippenfasern bestehen, wovon die Blattfasern gewöhnlich den übergroßen Anteil ausmachen. Aus diesem Gemisch sollen die schweren unbrauchbaren Rippenstücke ausgesondert und die zusammengeklebten Tabakfasern aufgeschlossen, d. h. gelöst und für eine Weiterverarbeitung geeignet gemacht werden. Hierzu wird der Tabak 4 mittels eines Förderbandes 6 der Bedämpfungsvorrichtung 1 zugeführt, die einen Vibrationsförderer 7 aufweist. Der Vibrationsförderer 7 hat einen tunnelförmigen geschlossenen Innenraum 8 und einen Boden 9, in dem Kanäle in Form von Bohrungen 11 eingebracht sind. Durch einen Dampfkasten 12 kann von einem Dampferzeuger 13 und eine elastische Rohrleitung 14 zugeführter Dampf in den Innenraum 8 geleitet werden. Hierbei tritt der Dampf in realtiv stark konzentrierten Strahlen 16 aus den Bohrungen 11 aus und verwirbelt die in dem Innenraum 8 befindlichen Tabakteilchen 4 intensiv, wobei er sie erwärmt und je nach Dampfkondensation mehr oder weniger auffeuchtet. Der gesamt Tunnel 17 ist über Blattfedern 18 an einem Gestell 19 gelagert und kann mittels eines Exzenterantriebes 21 zu Schwingungen angetrieben werden, durch die die Tabakteilchen 4 in Richtung dres Pfeils 22 durch den Tunnel 17 gefördert werden.

Der von dem Dampferzeuger 13 abgegebene Dampf kann Heißdampf sein, wenn gar keine oder nur eine relativ geringe Auffeuchtung des Tabaks 4 gewünscht wird, um z. B. am Ende der Behandlung wieder Blatt- und Rippenfasern von ungefähr Verarbeitungsfeuchte zu erhalten. Hierzu werden Tabakteilchen (bei einer relativen Ausgangsfeuchte zwischen 12 % und 13 %) um etwa 3 % während des Bedämpfens aufgefeuchtet. Wird, etwa aus Qualitätsgründen, eine höhere Auffeuchtung gewünscht, so gibt der Dampferzeuger vorzugsweise Sattdampf ab, der die Tabakteilchen (wieder bezogen auf ihre relative Ausgangsfeuchte zwischen 12 % und 13 %) um etwa 5 % bis 6 % auffeuchtet. Bei noch höherer gewünschter Auffeuchtung wird in an sich bekannter Weise zusätzlich feinverteiles warmes Wasser in den Innenraum 8 gesprüht.

Weicht die relative Ausgangs feuchte des Tabaks von den vorgenannten Werten (zwischen 12 % und 13 %) ab, so kann die Auffeuchtung entsprechend höher oder niedriger ausfallen.

Auch mischungsspezifische Unterschiede in der Auffeuchtung sind möglich.

Der Dampf wird von dem Dampferzeuger 13 mit erhöhtem Druck zugeführt, um eine intensive Verwirbelung der Tabakteilchen im Innenraum 8 zu erreichen. Hierzu sind Drücke von 5 bar oder darüber vorteilhaft. Als besonders vorteilhaft haben sich Drücke um 10 bar erwiesen.

Die Dampfkondition und die Lange des Vibrationsförderers 7 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Tabakteilchen stark erwärmt werden, z. B. auf Temperaturen zwischen 70 °C und 115 °C. Ein vorteilhafter Bereich liegt zwischen 95 °C und 105 °C.

Während der Förderung durch den Vibrationsförderer 7 werden die Tabakteilchen erwärmt und vorzugsweise aufgefeuchtet.

Die zusammengeklebten, zusammengefalteten Fasern werden dadurch aufgeschlossen und lösen sich voneinander bzw. öffnen sich, wozu die intensive Verwirbelung durch die kräftigen Dampfstrahlen 16 aus den Bohrungen 11 im Boden 9 beiträgt.

Am Auslaß 23 des Vibrationsförderers 7 verlassen die Blatt- und Rippenfasern zusammen mit den Rippenstücken die Bedämpfungsstrecke in erwärmtem und angefeuchtetem Zustand.

Die Tabakteilchen gelangen anschließend auf die Förderstrecke 2, die als offene Schwingförderrinne 26 ausgebildet ist und über Blattfedern 27 auf einem festen Gestell 28 gelagert ist.

Ein Exzenterantrieb 29 sorgt für Schwingungsbewegungen zum Fördern der Tabakteilchen in Richtung des Pfeils 22. Von der Schwingförderrinne 26 werden die Tabakteilchen dem Eingang 36 der Sichtvorrichtung 3 zugeführt. Von einer umlaufenden Zellenradschleuse werden die Tabakteilchen (entsprechend Pfeil 37) in einen Sichtraum 38 gefördert, durch den ein aufwärts gerichteter Luftstrom (verdeutlicht durch Pfeile 39) strömt. Die schwereren Rippenstücke sinken nach unten auf ein leicht nach unten geneigtes Sieb 41, das von einem Schwingantrieb zu einer Schwingbewegung angetrieben ist. Die Rippenstücke 4a rutschen somit in Richtung des Pfeils 43 nach unten und werden an dem ersten Auslaß 44 aus der Sichtvorrichtung 3 ausgetragen.

Die leichten voneinander gelösten und geöffneten Fasern 4b, unter denen sich relativ wenige spezifisch leichte schon ursprünglich im zugeführten Gemisch 4 vorhandene Rippen- und Blattfasern befinden können, werden von dem aufwärts gerichteten Luftstorm 39 zu einem als Abscheider wirkenden Sieb 46 gefördert, durch den die Sichtluft über eine Leitung 47 zu der Saugseite eines Ventilators 48 gelangt. Die auf dem Sieb 46 abgeschiedenen leichten Tabakfasern, also insbesondere die gelösten Tabakfasern, gelangen über eine übliche nicht dargestellte Zellenradschleuse auf ein Förderband 51, das sie der Weiterverarbeitung zufördert.

Der Sichtvorrichtung 3 kann, falls eine Trocknung des bedämpften Tabaks erwünscht ist, auch erwärmte Sichtluft zugeführt werden, z. B. von der Druckseite des Ventilators 48 über ein nicht dargestelltes Heizregister, das die Sichtluft erwärmt.