具有挤压机构的模块化的烟草制备装置 |
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| 申请号 | CN200980141039.2 | 申请日 | 2009-09-22 | 公开(公告)号 | CN102186365A | 公开(公告)日 | 2011-09-14 |
| 申请人 | 英美烟草(德国)有限公司; | 发明人 | D.弗兰克; G.施梅克尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 烟草 制备方法，通过至少一个 挤压 过程来制备烟草材料，挤压过程包括通过压 力 和 温度 提高进行压紧以及在挤压机出口对材料进行机械处理和瞬时减压干燥，所述烟草材料包括烟草 叶片 材料。本发明还涉及烟草制备机组，具有：配给输送器（2）和挤压机（3），挤压机通过压力和温度提高对烟草材料进行压紧，以及在挤压机出口对材料进行机械处理和瞬时减压干燥，这些组件（3、4）形成用于处理烟草材料的可模 块 化限定的单元，所述烟草材料包括烟草叶片材料。本发明还涉及由多个烟草制备机组构成的装置和具有这种机组或这种机组装置的烟制品或香烟制造装置，所述机组/所述机组装置作为烟草制备模块或一次模块布置在香烟机或二次单元之前。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种烟草制备方法，其中通过至少一个挤压过程来制备烟草材料，所述挤压过程包括通过压力提高和温度提高进行压紧以及在挤压机出口对材料进行机械处理和瞬时减压干燥，其特征在于，烟草材料包括烟草叶片材料。 |
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| 说明书全文 | 具有挤压机构的模块化的烟草制备装置[0001] 本发明涉及在烟制品特别是香烟制造中的烟草制备领域。本发明尤其涉及一种用于加工原烟（Rohtabak）的模块化的烟草制备装置，以便制造可点燃抽吸的烟丝（Schnitttabak）或香烟。 [0002] 在传统的烟草加工中，要执行很多处理步骤，如加潮、加料（Sossieren）、切丝、干燥和膨胀，在分开的标准机组中，如滚筒、蒸发汽道、气流式干燥机、带式干燥机（Bandtrockner）等。烟草作为堆积料被输送给所有这些机组。在处理期间，通常不对烟草进行特殊的压紧，但这里仅将烟草切丝排除在外。烟草因而在很大程度上以其天然填充力经受加工，致使用于处理的机组体积庞大，且必需置放在相应的建筑物中。 [0003] 由DE 10 2004 043 833已知，制备机构上下地安置（立式烟草制备），以便减小所需的空间。为此，当然必须提供相应高的建筑物。另外，实践中常见的是，使用用于与过程解耦的缓冲座盒（Pufferbox），这又在整体上增加了所需要的空间。 [0004] 图5示出根据现有技术的经过专化设计的标准烟草制备装置的一个典型范例。不同的烟草具有各自的加工线，图5中的每个框都表示一个处理步骤连同相应的机组。不同的机组与输送部件如沟道（Rinne）或带（Band）连接。一个处理步骤通常可以由不同的机组来实施，也就是说，例如干燥步骤可以在滚筒式干燥机或气流式干燥机中实施。有时能观察到烟草制备方式由于革新而日益多样化，这在根本上与标准化的意愿背道而驰。 [0005] 通常，在加固作业结构时很难移动烟草制备设备，因为通常定制的解决方案并不能直截了当地转用至其它场所。 [0007] 此外，根据DE 10 2005 006117.6所公开的一种方法，挤压烟草叶梗材料混合物，添加以例如烟草粉尘，用于制造类似于烟丝且适合于直接制造烟制品的香味增强的纤维状材料。 [0008] 本发明的目的在于，优化烟草制备装置，特别是要使得烟草制备装置在整体上紧凑，确切地说，要能节省所需空间和/或所需时间。无论是在方法流程方面，还是在器材布置方面，尤其要改善烟草制备装置的可操作性。 [0009] 根据本发明，采用一种根据权利要求1的烟草制备方法、一种根据权利要求9的烟草制备机组、一种根据权利要求12的烟草制备机组布置方式和一种根据权利要求14的烟制品或香烟制造装置，即可实现所述目的。从属权利要求规定了本发明的优选实施方式。 [0010] 在本发明的烟草制备方法中，通过至少一个挤压过程来制备烟草材料，所述挤压过程包括通过压力提高和温度提高进行压紧以及在挤压机出口对材料进行机械处理和瞬时（schlagartig）减压干燥。根据本发明，这里用作初始材料的烟草材料包括烟草叶片材料。换句话说，本发明可以采用挤压方法，以便由此主要进行对于叶片材料即高质量的烟草材料所需要的整个烟草制备流程。本发明因而认识到，挤压不仅适合于制备烟草副产品如粉尘、抛料（Winnowing）、切丝剔出的梗签（Cutter-Knockout）、叶梗纤维（Stem Fibre）、碎片（Scrap）、短梗（Short Stem），而且在叶片烟草制备时特别是在完整地使用传统的烟草制备方式时适合作为引人注意的紧凑的解决方案。也就是说，通过本发明可实施如下认识，即这种挤压方式被视为与流水线式传统烟草制备方式同等重要，但主要优点在于，能节省空间和能量，进而能提供环境友好的处理灵活性很高的工作方式。本发明特别是可以实现整体的生产方式，而不会产生烟草副产品，却能保证较高的材料产率。而实际上的流水线式专化设计（弗吉尼亚型烟、白肋烟、东方型烟、叶梗）原则上可以得到保持。 [0011] 就本发明的方法及其器材应用的紧凑性而言，这种紧凑性特别是由在挤压机中处理压紧的产品得到，因为这样就能在较短的时间内在较小的置放空间处理很多产品。烟草混合物的堆积密度（Schüttdichte）以及每年的定额产量被视为生产厂和处理机组的标志性设计因素。产能以及年产量是既定因素，相反，按照本发明可以影响堆积密度，它通常在3 大约200kg/m 的范围内。因为本发明能实现通过挤压处理在“压紧的烟草状态下”（大约 3 800kg/m）进行烟草处理过程，故可将处理体积减小至四分之一。由于在挤压机中还能几乎同时执行针对压紧后的烟草体积的其它处理步骤（例如加潮），故还产生了时间优势。 [0012] 因而根据本发明，可以对烟草叶片材料或者包括有这种烟草叶片材料的烟草材料进行紧凑而快速的处理，本发明的认识的经济意义显著，因为可以省去用于加潮、打叶（Dreschen）、干燥等庞大设备。 [0013] 作为初始材料提供给本发明的方法的烟草材料可以包括烟草叶片材料和烟草叶梗材料，特别是烟草叶片材料和烟草叶梗材料的混合物，特别是包括基本上还完整的烟叶。这特别是在混合处理时将体现出本发明的主要优点之一，因为，成熟的（熟化的）原烟要么可以直接在收获之后作为整烟叶，要么在“绿色烟叶打叶设备”（GLT）中打叶之后分开地作为叶片（叶片）和叶梗，提供给该方法。原则上，东方型烟草作为整烟叶进入烟草工业。能够提供叶片（烟草叶片）和叶梗的混合物的优点很明显，即涉及将分开的各个处理步骤组合在一起。使用整烟叶能大大地节省成本，因为实际上无需打叶，即分开叶梗和叶片。 [0014] 本发明的烟草制备方法可以经过适当设计，使得该方法包括一个唯一的挤压过程，该挤压过程将由多种组分构成的烟草材料挤压，由此产生烟草制备产品。该变型设计在器材方面最有利。 [0015] 另一方面，本发明的方法包括多个挤压过程，其中的至少一个挤压过程使用烟草叶片材料作为初始材料或有待处理的材料，其中通过相应的挤压过程产生的挤压产品共同地或者混合地形成一种烟草制备产品。这种布置方式的优点在于，也能按照通常方式不同地处理不同的烟草材料。 [0016] 挤压过程之一可以处理烟草叶梗材料，而该烟草制备方法的多个挤压过程特别是两个或三个过程则可以使用烟草叶片材料作为初始材料或有待处理的材料。 [0017] － 若为两个过程，则特别是将作为一方面的白肋烟草叶片材料和作为另一方面的弗吉尼亚型烟与东方型烟草叶片材料的混合物分开地进行处理；和－ 若为三个过程，则特别是将白肋烟草叶片材料、弗吉尼亚型烟草叶片材料和东方型烟草叶片材料分开地进行处理。 [0018] 所述挤压过程可以彼此并行地进行（在时间上和空间上），且可以使得用于烟草叶片材料的一个、两个、三个或多个挤压过程与用于烟草叶梗材料的一个挤压过程相关联，其中烟草制备产品由这些挤压过程的产品得到。 [0019] 本发明的烟草制备机组至少具有如下组件：配给输送器和挤压机，挤压机通过压力和温度提高对烟草材料进行压紧，以及在挤压机出口对材料进行机械处理和瞬时减压干燥。根据本发明，这些组件在整体上形成用于处理烟草材料的可模块化限定的单元，所述烟草材料包括烟草叶片材料。换句话说，烟草制备机组一方面以其最小的必需形式，但另一方面也与可选的附加组件一起，形成一个模块，即形成一个单独的独立的单元，该单元允许灵活的应用，灵活的操作，还允许进行空间移位。通过这种模块化的设计方案，产生了紧凑的可广泛应用的特别是还可用船运送的烟草制备机组。 [0020] 根据一种改进的实施方式，但仍然采用模块化装配方式（在相关的各个单元中，这些单元始终都能以相同的或类似的方式组合，故形成一个空间单元），烟草制备机组还包括至少一个如下组件：－ 布置在配给输送器之前的烟草材料存放器（1）；和 － 布置在挤压机之后的用于被挤压的烟草制备产品的冷却装置（4）。 [0021] 当然，烟草制备机组可以经过适当设计，使得它适合于实施烟草制备方法，如上面在不同的实施方式中所述。特别是为此提供相应的对于实施方法步骤所需要的机组部分或装置部分。 [0022] 在同样意义上，按照本发明的多个烟草制备机组的装置适合于实施所述方法之一，如上面针对“多个挤压过程”所述。在这种情况下，可以为每个挤压过程都设置机组，且该机组的烟草制备产品可以汇集起来用于在烟制品制造过程中继续处理，特别是汇集在输送器（带式输送器、沟道式输送器等）上。 [0023] 根据本发明，可以为每个机组设置有烟草材料存放器，烟草材料存放器分别带有另一种初始材料或另一种初始材料组合物，其中初始材料或初始材料组合物特别是包括如下材料中的一种或组合：－ 白肋烟草叶片材料； － 弗吉尼亚型烟草叶片材料； － 东方型烟草叶片材料； － 烟草叶梗材料。 [0024] 按照本发明的有利实施方式，所述机组或所述机组装置的机组的特点是至少一个如下特征：－ 至少一个烟草材料存放器是料仓、尤其是立式料仓，烟草材料在重力作用下从其中向下输出； － 配给输送器是螺旋式输送器； － 挤压机是带有可调的剪断间隙出口（Scherspaltauslass）的螺旋挤压机； － 冷却装置是输送带式冷却器； － 利用输送带将烟草制备产品输送离开相应的机组，必要时将多个机组的产品汇集在一个输送带上。 [0025] 按照器最广泛的方式，本发明涉及一种烟制品或香烟制造装置，具有机组或机组装置，其如在上面在不同的实施方式中所述。所述机组或机组装置在此作为烟草制备模块（一次模块）布置在香烟机（二次单元或香烟制造机）之前，特别是布置在接口之前很近处。在此可看到根据本发明的模块化的烟草制备装置以其全部优点得到广泛的优化的应用或操作。模块化的烟草制备装置由于其所需空间小及其较高的产量，特别是也由于有很多种方式可用来设定最终产品的品质和数量（在挤压机中调温），可以用船运送至任何地方，且可代替目前需要的大面积的烟草制备设备来使用。它特别是可以例如已经用船运送至烟草生产国，在这里―由于上述原因―还可以省去打叶装置，从而可以明显快速地、廉价地且节省空间地进行生产。 [0026] 按照其基本设计及其不同的实施方式，本发明的烟草制备装置因而应用如下特征：传统烟草制备的过程步骤被组合或完全省去，附加地通过“压紧的工作方式”节省所包围的建筑物体积（建筑物面积）。湿度廓线（Feuchteprofil）可以在供应湿气与处理湿气之间经过时一次性变化最多25%，这必然会显著地减小能耗和减少产生废蒸汽（Brüden）和废气。此外省去了对原材料选择的已有限制；甚至可以使用整烟叶。可以省去的或被代替的过程步骤主要是下面中的至少一些： － “绿色烟叶打叶设备”中的去叶梗过程，因为原则上可以进行整烟叶处理； － 传统的加潮流水线和切丝流水线； － 白肋烟-处理-烘烤（双重干燥）； － 通过接触滚筒中的暖的（热的）表面，或者通过在气流式干燥机、涡流层干燥机中的对流，或者通过在螺杆输送部件如挤压机中的耗产能的（kapazitiv）干燥，进行烟草干燥； 和 － 用于加料的机组。 [0028] 下面借助不同的实施方式并对照附图详细介绍本发明。本发明可以包括这里所述的各个特征的单独形式以及任意组合形式，且可理解成相应的可指配的特征的方法、装置或应用。附图中示出：图1为本发明的挤压式烟草制备模块的示意图； 图2以表格形式示出本发明的机组设置变型设计； 图3示出用于不同的烟草材料的、连接成生产模块的多个本发明的烟草制备机组； 图4为本发明的带有香烟机（Zigarettenmaker）的烟草制备模块连接成香烟制造设备或卷烟厂（Zigarettenfabrik）的示意图；和 图5以流程图的形式示出用于不同的烟草材料的传统的烟草制备装置，在开头部分已对照该流程图介绍了现有技术。 [0029] 根据图1所示实施方式，加工单元即挤压模块具有如下组件：混合料仓1，烟草材料成捆地堆放在该混合料仓中，这是一种处置（Rezept）设计方案；配给螺杆2，它进行体积配给或质量配给，并将烟草材料从料仓1中输送出来；挤压机3，所配给的烟草材料被提供给该挤压机，在该挤压机中执行如下步骤：－ 用水/蒸汽进行加潮（Konditionierung），必要时还要加料（Casing）； － 压紧、混合、加热、保压（Verweilen）、加香（Geschmacksbildung）、芳香化处理（Aromatisierung）； －在减压干燥的同时，通过膨胀至环境压力恢复天然填充力（Füllfähigkeit），从而将长度截断的烟草纤维（Tabakfaser）形成为烟草堆（Tabakhaufwerk）。 [0030] 最后，整个模块还具有冷却单元4，该冷却单元用于使结构定型和析取（Extraktion）附着的蒸汽。就混合料仓1而言，可以在进入到混合容器（Mischbehältnis）中之前利用切片机（Slicer）或粉碎机（Brecher）给该料仓供应以整个烟包（Packstück）。然后还可以利用料仓混合机构将被如此粉碎的堆积料（Schüttgut）均匀化并进一步处理。 [0031] 对于挤压机需要注意，它可以具有一个可加热的压力腔，该压力腔可以在低压侧具有烟草材料入口，在压力侧具有烟草材料出口，以及具有输送装置（用于将烟草材料从入口输送到出口的填充式螺杆）。烟草材料出口具有用于使得处于减压下的烟草材料通过的流体管道断面部分（由间隙+成型部分限定），流体管道断面部分优选具有可相对移动的间隙壁，这些间隙壁可以具有粗糙部分和成型部分。这些间隙壁可以彼此离开地移动，且可相向地移动，朝向间隙的封闭状态偏压，并以固定的间隔或可固定设定的间隔（0.01mm~2mm）相对移动。粗糙部分可以是沟槽或交叉成型部分，间隙可以是环形间隙、柱形间隙或锥形间隙，其间隙壁特别是可连续地或断续地相对往复移动。可以采取一些措施特别是螺杆螺距递减或挤压机轴递增来使得挤压机螺杆能朝向出口区域减小腔容积，可以在压力腔中布置机械的预碎化机构或预纤化机构。在压力腔上可以设有用于处理剂或加料剂或蒸汽的入口。 [0032] 附图2以表格形式示出本发明的变型设计，连同示出多个必需的挤压机（挤压机小室或挤压机模块）。如果使用无需烟草专化设计（Spezialisierung）的整烟页（Ganzblatt），则最少只需一个挤压机。于是如图1中所示，在挤压模块的料仓中实现混合处置，且例如并不按照弗吉尼亚型烟（Virginia）、白肋烟（Burley）、东方型烟（Orient）和叶梗（Rippe）在处理技术上进行区分。在使用整烟页的情况下，纹理形成剂（Gerüstbildner）纤维素的含量等于烟叶中的天然含量，因而被认为特别有利于产品特性。 [0033] 按照一些可设想的实施方式，对不同的烟草材料或叶片（Lamina）种类分别单独地进行挤压处理，按照图1第2行所示变型设计，使用打叶的烟草，即叶梗和叶片分开处理。为此最少需要两个挤压机，且可以针对叶梗和叶片设定不同的切丝宽度，或者选用不同的加料变型设计。 [0034] 如果要按照图2中的第三种和第四种变型设计保持流水线（Linie）的传统的专化设计，则需要三个至四个挤压模块，即用于白肋烟、弗吉尼亚型烟、东方型烟和叶梗的挤压模块。这种做法的优点是，可以利用不同的处理参数和加料应用法以及其它参数来规定专化设计（白肋烟-挤压机-烘烤等）。如果对叶梗和白肋烟分开处理，而对弗吉尼亚型烟和东方型烟一起处理，则最少需要三个挤压机；如果叶梗、白肋烟、弗吉尼亚型烟和东方型烟都分开处理，则至少需要四个挤压机，本发明已针对标准香烟的制备进行了描述，但利用了挤压机模块，节省了空间，且具有本发明的所有其它优点。 [0035] 当然可以采用组合方案，例如按照叶梗和烟叶（Blatt）分开处理，其中白肋烟、弗吉尼亚型烟和东方型烟共同地在一个挤压模块中处理。 [0036] 图3中示出了前述方案中的一种，其中叶梗处理模块10、弗吉尼亚型烟/白肋烟处理模块20和东方型烟模块30均按照本发明进行挤压烟草制备，然后分别通过输送器15、25和35将挤压后的产品提供给一个共同的输送器50，于是该输送器形成用于进一步香烟制造或用于香烟制作的接口。 [0037] 图4整体地示出香烟制造装置或“小型卷烟厂”，其带有挤压模块40（料仓1、配给螺杆2、挤压机3、输送器55、干燥机4），该挤压模块布置在香烟机60的前面很近处。在这里，烟草制备模块40也属于一个（或一小组）卷烟机，其对应关系比大致为1:1。采用本发明的这种方案或本发明的模块化烟草制备装置，可以针对烟草制备和香烟制造提供独立的制作模块，将来的烟厂可能由整数倍的这种微型烟厂构成，如图4中所示。采用该方案能使得香烟制造或烟制品制造在很大程度上灵活化。 [0038] 按照卷烟机需求（制作机需求）针对烟草产量适当调节产能，这可以利用挤压机本身的配给输送器（利用转速改变，调节范围较小）来进行，或者利用每个料仓的多个挤压机（使得基本单元增加多倍，调节范围较大）来进行。这里也可以考虑进行芳香化处理，例如已经受考验的在香烟制造期间进行在线芳香化处理。但也可以在继续输送至烟草料仓之前事先在加香筒（Flavourtrommel）中与材料混合一起进行芳香化处理。 [0039] 在图3和4中例如用20、30或40标出的挤压小室在效能高达1000 kg/h情况下需要15×15 m的置放空间（Stellplatz）。总之，本发明提供的烟草制备方案能节省资源（能量、废蒸汽排放量等），更确切地说，在烟草材料未经预处理的情况下能在紧凑的挤压模块中实现几乎100%的原料产率（Rohstoffausbeute）。 [0040] 在一种本发明的烟草制备方法范例中，以条（Strip）的形式提供各种不同等级（Grad）的弗吉尼亚型烟，并在料仓1中利用用于纤维状植物材料的切丝的混合机构，在未加湿的情况下按照一种处置方案予以混合。这里的捆大小为4000kg。在混合期间，要额外地有意识地容忍对断裂敏感的烟叶材料的碎化。在这种情况下所产生的粉尘（Staub）用于稳定处理过程。完全有利的是，还可以将烟草粉尘或其它来源的其它烟草小物质用作处置方案的组成部分。 [0041] 如此制备的捆借助于配给螺杆2被输送给挤压机3，并在那里如前所述形成为纤维状的烟草产品。 [0042] 产率几乎为100%。通过瞬时膨胀而产生引人注意的（ansprechend）例如为5.1 ml/g的填充力，且产品在视觉上与传统的产品并无区别。粉尘或其它烟草小粒在压紧和挤压过程期间与所产生的纤维状烟草材料接合，这导致较高的材料产率。制好的香烟质量高，且直接处于传统的烟草制备质量范围内。另外，其在视觉上与采用传统烟草制备法的香烟并无区别。按照本发明的烟草制备法，香烟的硬度甚至得到了改善，即有所减小。 [0043] 本发明因而可以实现制得无瑕疵的烟制品，且在烟草制备的操作性、其生产率以及节省置放空间、能量耗费和设备耗费方面具有所有上述优点。 |
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