由相對乾燥的菸草生產菸草絲的設備和方法

2023-08-13 02:55:16 1

專利名稱:由相對乾燥的菸草生產菸草絲的設備和方法
本發明涉及到由相對乾燥的菸葉或葉脈的菸草生產菸草絲的方法，此菸草被擠壓成菸草包，這些菸草包用介電加熱法加熱(通過高頻電場或微波)。
此外，本發明還涉及到，由相對乾燥的菸葉或葉脈的菸草生產菸草絲的設備，菸草被擠壓成煙包，此設備帶有藉助微波或高頻電場介電加熱的處理裝置。
菸草在收成後被乾燥到相對較硬的程度，即殘餘溼度約為9-10%，一般為了運輸，將其擠壓成正方形或圓柱形的菸草包或小煙包，此處當然也可壓成其它形式。在處理菸草時主要處理純的已脫去葉脈的菸葉(主要已沒有脈梗部分)。在乾燥前已被清除出的葉脈，單獨地再進一步加工，然後又混入菸葉中，這樣，它們又能在乾燥狀態被擠壓和運輸。這些被擠壓和相對乾燥的菸草，也能夠長期地在這種狀態下貯存。
如果這些相對乾燥的菸草必須加工成煙產品，如香菸時，按照現有的加工方法要求，將擠壓在包中的單張菸葉(或煙包塊)或葉脈(或葉脈塊)重新又相互分開和分成單張。因為菸葉相互粘結很牢固而且很乾燥，由此，它們是很脆的，而且很易被外力破壞，所以鬆開時要很小心。目前主要應用鬆開的方法是將菸草包放入真空室中通過一根或多根蕊棒推動菸草包，並且通入蒸汽。蒸汽一方面加熱並潤溼菸草，另一方面由於外界是真空，所以蒸汽流是向外流動的，這樣菸草變柔軟了，菸葉能夠相互分開。這種方法，例如在專利US-PS3372703中敘述的方法。它的設備耗費大，而且需要附加巨大的能源消耗。為了使包鬆開，要求溼度約12-14%，在傳統的加工設備中菸葉要求達到的切割溼度約18-23%，對葉脈要求達到30%，將這樣高溼度的菸草送入菸草切割機切割成菸絲。此時菸草在送料口旁用旋轉刀片切成纖維片以前，在藉助會聚擠壓鏈的現代切割機中被壓得很緊(一般稱之為壓成「菸草糕」)此時，已經被切割的菸草必須又再一次乾燥到加工溼度12-13%。在這種溼度下，例如在制香菸機上加工成香菸。
所有以通過高溼度而鬆開到返回乾燥的方法步驟均消耗能源及生產費用。
在專利GB-OS2141319中已經公開了應用微波鬆開菸草代替真空-加溼裝置，此時通過微波加熱減少了菸草塊之間的粘合力。但是在這已知的方法中，被鬆開的菸葉也必須加溼到切割的高溼度，緊接著菸草絲同樣又要被乾燥。在最後提及的方法中，由於加溼和又重新乾燥還要消耗能源。
本發明的任務要創造一種方法，將相對乾燥的被擠壓成煙包的菸草，用新型的方式、與現在使用的方法完全不同的方法，加工成菸草絲。
本發明通過下述措施解決了此任務，即由相對乾燥的菸草組成的被加熱的菸草包或菸草塊(菸草包塊)，在冷卻前輸送到菸草切割機中並且被切割。
通過介電加熱提高了被擠壓的菸草的柔軟性，這是由於晶體溶解到菸草中或溶解在它的上面。
「冷卻前」的概念是指在結晶還沒有生成時進行進一步的加工，而結晶的生成使處理的可能性降低。
只有當菸草包的溫度不僅在內部而且在表面上不低於溫度下限值時，例如用微波處理的菸草包在切割前才能被長期的貯存，由於在這種情況下才不損害菸草的柔軟性。
菸草加熱最好要超過50℃，菸草能鬆開的最合適的溫度要超過60℃，例如60℃和90℃之間，溫度越低，菸草的味道變化越小。
本發明還有利地改善了菸草切割機的連續送料問題。為此，菸草包或菸草包塊在輸送時，它們的寬度與菸草切割機的擠壓槽的寬度相應，或與菸草切割機擠壓鏈的寬度相當。當菸草包和菸草包塊的高度大於菸草切割機的送料咀的高度時是有利的，當它們的高度比菸草切割機送料咀的高度大二倍或者還要大時，得到了良好的切割菸草包的效果。如果按本發明的另一個發展進行，即煙包塊的高度保持固定不變，那麼由菸草切割機給出的菸草絲流量就有很好的比較性。通過上述措施，菸草切割機的在擠壓鏈會聚終端處，即擠壓段終點的整個擠壓槽斷面和送料咀區域的充滿程度保持不變，因此切割條件是理想的，並且通過轉動的刀片就消除了扯出沒有被切割的菸草的危險。送料咀的高度幾乎沒有波動，這同樣是一個優點。菸草切割機以有利的方式給出了相對固定的流量(菸草質量/時間)，流量的大小與菸草包塊的高度有關。
本發明又一個發展，即菸草包或菸草包塊相互緊挨著運輸。必要時可用後面的菸草包或菸草包塊擠壓前面的菸草包塊，這樣達到了被切割的物料儘可能以相同的形式充滿擠壓段的同一目的。
本發明又一個發展的措施是，即菸草包或菸草包塊的質量，最好通過秤來測定，菸草切割機的擠壓鏈的輸送速度按相應的測量值的信號進行如此的調整，即至少保持菸草絲的流量近似地不變，這些措施能達到下述的目的，即菸草切割機給出的菸草絲有儘可能不變的流量，而與在菸草包中菸草被擠壓的密度無關。
熱而乾燥的離開菸草切割機的菸草絲(菸草絲、葉脈絲、菸葉和葉脈絲的混合物)最好馬上在冷卻前加溼，即用已知的方法在一個加溼轉鼓中進行，例如在US-PS4054145或3948277中敘述過的方法，本發明特別有利的發展是將菸草絲放在一個所謂的蒸汽隧道來加溼，此隧道具有帶有流入蒸汽的振動輸送管道，例如在US-PS4004594或GB-OS2138666中已敘述過。為了減少能量消耗，菸草溼度提高到加工溼度(12-13.5%)，而菸草在冷卻到室溫後有此溼度，用具有此溼度的菸草放在香菸機中加工。為了提高菸草裝填能力，也可以提高溼度(超過20%)，以後再進一步乾燥到加工溼度。在切割後直接加溼更有利，因此，相對乾燥的但還是熱的菸草絲，在冷卻前就到達了加溼設備中。菸草絲可以用已知方法加入調味料，例如調味汁和(或)香料。如果要生產勃力(Burley)菸草，那麼溫度可以提高到能驅趕氨氣的溫度值。
在處理結束後，不同種類的菸草纖維或不同品種的菸草纖維，也可以是菸葉和葉脈相互混合，為此相應於US-PS4116203的設備是合適的。
本發明開始提到的設備，在此設備中能夠實現本發明的方法，其特徵是，接受相對乾燥並經加熱的菸草包或菸草塊(菸草包塊)的菸草切割機，直接安排在處理裝置的後面。
為了介電加熱，微波處理設備特別合適，但是高頻電場(電容器電場)工作的處理設備也合適，例如，設備工作的範圍為百萬赫茲範圍(如10-20MHZ範圍)。
相應的權利要求
中說明了按本發明的設備的其它有利的發展和改進。在相應的方法權利要求
中提出了要解決的任務和優點。
本發明的思想，即切割相對乾燥經加熱的而未經事先大量加溼的菸草，對菸草加工領域中的專家們來說是感到意外的，一般認為必須在高溼度下才能切割。未經事先分散成單片菸葉的菸草包被送入切割機的思想也同樣是如此。
如果用上述方法的結果不能超過一般方法的話，但至少也與一般處理的菸草大致相同，這表示了本發明的新方法和新設備的巨大進步。
藉助一個實施例詳細說明本發明其中圖1加工相對乾燥的被擠壓的某種品種的菸草成菸草絲的設備示意圖;
圖2處理多種菸草品種的菸草纖維的設備示意圖圖3為菸草包或菸草切割機擠壓鏈的稱量設備和控制設備圖1表示菸草處理設備A，為輸送菸草，這個設備A具有連續布置的微波處理設備1，菸草切割機2和加溼設備3。微波處理設備已在GB-OS2141319中詳細地敘述了。它具有一個通過輥6和7運轉的運輸帶8，並由一個驅動機(驅態機9)驅動。在皮帶上面放置了由相對乾燥(均9至10%相對溼度)的被擠壓的菸草包或菸草包塊10。類似菸草加工時，在處理開始前經輸送和貯存後的菸草放置在上面的情況。
現在敘述是對菸葉的處理，當然具有相應已知變態的葉脈也能被加工。用11a至11n表示在處理室12上面的微波發生器，它是由不能透過微波的料料構成的，微波發生器用13a至13n示意表示。沿著箭頭14的方向，通過處理室12的被輸送的菸草塊10，溫度至少要加熱到50℃，最好加熱到60℃和90℃之間。此時，因為有透過菸草塊的微波，所以菸草包內部也被加熱。設備根據菸草包的溫度來控制，其中微波發生器的功率由溫度感受器(未畫出)來控制，例如，通過接通或斷開微波發生器(磁控管)或所謂速調管的功率變化來控制。
在加熱段終端，菸草塊10，即在菸草塊不允許冷卻的情況下直接轉送到菸草切割器2中，它的會聚擠壓鏈16和17，這些組成擠壓槽18(擠壓段)，同樣均由驅動機9驅動。運輸帶8和擠壓鏈16、17的速度是如此的配合，使菸草塊在進入菸草切割機時互相緊挨，必要時甚至有一定的壓力，驅動電機19用作驅動運輸帶8和擠壓鏈16、17。菸草塊10從會聚擠壓鏈16、17輸送到送料咀21，它的活動槽上部22連同上擠壓鏈16，由一個壓力元件23來加負荷，因此菸草在送料咀區域大大地被壓緊。此時送料咀的高度h大大小於高度H，由於這一高度使菸草包被送入菸草切割機2中，菸草包高度H最好固定，由此，菸草切割機給出了一個儘可能固定的菸草絲流量(質量/時間)。菸草包或菸草塊10的寬度，它的延伸線垂直於圖平面，最好是與擠壓槽18的寬度相適應。這樣，菸草包10在送料咀區域儘可能均勻裝滿擠壓槽。在這種情況下，帶有轉動刀的轉筒26通過在上面的刀24連續地切割均勻片狀的纖維菸絲27，它組成了相對乾燥熱菸草的菸絲流27a。
如果菸草在菸草包10中被程度不同的擠壓，這就可能導致流量27a的波動。為了可比較，按照圖3在裝置1的前邊排列了皮帶秤33，用這個秤來固定菸草包的質量。皮帶秤33的出口信號，在放大器34中放大後按下述的方式打開驅動機9，在擠壓減少時，菸草切割機2的擠壓鏈16、17能更快地驅動，在擠壓增加時，擠壓鏈16、17減慢地驅動，這樣使流量27a至少近似保持恆定。
菸草絲流27a通過運輸帶28直接到加溼設備3，在此設備中菸草絲被加溼。溼度可一直到菸草絲進一步加工的溼度，大部分在12和13.5%之間(加工溼度)，此菸草以後不要再乾燥，因此能源消耗最小。
如果要將菸草的裝填性置於重要位置時，溼度能夠提高到20%，或者更高(例如，最好直至24%或超過此數直至30%)。在這種情況，菸草在加溼後又乾燥到加工溼度，為此裝置了示意表示的乾燥器31。
加溼轉鼓適合作為加溼設備，就如US-PSen4054145和3948277中已敘述過的，但是帶有加蒸汽和(或)加水的振動管道也很適合快速細緻和強烈地加溼菸草，這樣的管道例如已在US-PS4004594或GB-OS2138666中敘述過。最後提及的振動管道是在較高壓力的蒸汽下工作，通過蒸汽使菸草加溼到加工溼度，此時菸草能接受以預定的方法加熱到高於100℃的高溫。
如果菸草要加溼到更高的程度，那麼需要通水，例如溫水或熱水。
上述的處理設備A是適合於將相對乾燥被擠壓的一種類型的菸葉〔例如勃力(Buvley)菸草〕加工成菸草絲。
用相同的方法能從相對乾燥，被擠壓的菸葉加工成其它類型的菸草絲(如維吉尼亞菸葉和奧裡特(Orient)菸草，這些菸草在通常菸草混合的時候是需要的。)相應的設備在圖2中用B和C表示。
相應地也能加工勃力(Burley)菸葉和維吉尼亞菸葉的葉脈。相應的設備用Al和Bl表示。不同菸草類型的纖維，這些由菸葉和(或)葉脈絲組成，同同還加入了調味品，如調味汁或香料，這在一個混合裝置M中混合是合適的，例如US-PS4116203表示了混合菸草纖維的混合裝置。
說明書標號1- 微波裝置2 菸草切割器3- 加溼設備45-6 輥7- 輥8 傳送帶9- 減速機10 煙包、煙包帶11-a…n 微波發生器12 處理室13-a…n 入口14 箭頭方向15-16 擠壓鏈17- 擠壓鏈18 擠壓槽19- 驅動電動機2021- 送料嘴22 送料嘴上部23- 壓力元件說明書標號24 刀片25-26 刀轉鼓27- 菸草絲27a 菸草絲流28 傳送帶29-3031- 乾燥器3233-3435-3637-┊50
權利要求
1.由相對乾燥的菸葉或葉脈製造菸草絲的方法，這些菸草被擠壓成包，再將這些菸草包用介電加熱法加熱(通過高頻電場或微波)，其特徵是，被加熱的相對乾燥的菸草包或菸草塊(包塊)在冷卻前送入菸葉切割機並被切割。
2.按照權利要求
1的方法，其特徵是，用介電加熱法加熱菸草其溫度最低為50℃，更加有利的是加熱到高於60℃。
3.按照權利要求
1的方法，其特徵是，它涉及到菸草包或菸草塊的輸送，菸草包的寬度約與菸草切割機的擠壓槽或擠壓鏈的寬度相當。它們的高度大於菸草切割機送料咀的高度，最好是約高於二倍或更多倍數。
4.按照權利要求
3的方法，其特徵是，被輸送的菸草包或菸草塊的高度不變。
5.按照上述權利要求
中的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，菸草包或菸草塊相互緊挨在一起地被輸送。
6.按照權利要求
3至5中的任何一個或多個要求的方法，其特徵是菸草包或菸草塊的質量，最好是通過秤來測量，菸草切割機的擠壓鏈的運輸速度由與測量值相應的信號來控制，使菸草絲的流量最少近似地保持不變。
7.按照權利要求
1至6的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，藉助微波的菸草介電加熱由溫度傳感器以下述方式來控制，即在達到預定的菸草溫度時，減少或切斷供給的微波功率。
8.按照上述權利要求
中的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，離開菸草切割機的菸草絲，最好直接被潤溼。
9.按照權利要求
8的方法，其特徵是，菸草絲被潤溼到加工溼度。
10.按照權利要求
8的方法，其特徵是，菸草絲被潤溼到大大超過加工溼度。
11.按照權利要求
10的方法，其特徵是菸草絲被潤溼的溼度超過18%，最好溼度達到21和26%之間。
12.按照權利要求
10和(或)11的方法，其特徵是菸草絲在達到高溼度後再乾燥到加工溼度。
13.按照權利要求
8至12的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，用蒸汽噴射來潤溼菸草絲，而蒸汽通過一根振動的管道吹出。
14.按照權利要求
8至12的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，菸草絲在一個加溼轉鼓中潤溼。
15.按照上述權利要求
的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，在菸草絲中加入了調味品，如調味汁。
16.按照上述權利要求
中的任何一個或多個要求的方法，其特徵是，為了製造混合菸草，不同類型的菸絲和(或)葉脈的纖維相互混合在一起。
17.從相對乾燥的菸葉或葉脈製造菸草絲，此菸草絲被擠壓成包，帶有藉助微波或高頻電場的介電加熱的處理設備，其特徵是，接受由相對乾燥的菸草組成的被加熱菸草包(10)或菸草塊(菸草包塊)的菸草切割機(2)直接布置在處理裝置(1)的後邊。
18.按照權利要求
17的設備，其特徵是，它涉及將菸草加熱到至少50℃最好超過60℃的加熱處理裝置。
19.按照權利要求
17和(或)18的設備，其特徵是菸草包或菸草包塊(10)具有相應於擠壓槽(18)或菸草切割機(2)的擠壓鏈(16、17)的寬度和高度(H)，此高度大於菸草切割機的送料咀高度(h)，最好約大於送料咀高度的二倍或者更大。
20.按照權利要求
17至19中的任何一個或多個要求的設備，其特徵是菸草包或菸草包塊(10)有不變的高度(H)。
21.按照權利要求
17至20中的任何一個或多個要求的設備，其特徵是，它涉及到在輸送中煙包塊(10)緊挨在一起放置。
22.按照權利要求
17至21中的任何一個或多個要求的設備，其特徵是，它涉及到為了測定菸草包或菸草包塊(10)的質量的稱量設備(33)，它與為菸草切割機(2)的擠壓鏈(16、17)驅動的控制裝置(9)以下述方式連接，即使菸草絲(27a)的流量，至少近似地保持不變。
23.按照權利要求
17至22中的任何一個或多個要求的設備，其特徵是，它涉及到為了菸絲(27a)的潤溼，排列在菸草切割機(2)後面的加溼設備(3)。
24.按照權利要求
23的設備，其特徵是，加溼設備(3)製成加溼轉鼓，在輸送過程中在轉鼓中將蒸汽和(或)水(例如溫水或熱水)加在菸草絲上。
25.按照權利要求
23的設備，其特徵是，加溼設備(3)製成具有流入水蒸汽和(或)水(例如溫水或熱水)並混雜了菸草絲的振動管道。
26.按照權利要求
23至25中的任何一個或多個要求的設備，其特徵是，為菸絲(27a)的乾燥器(31)排列在加溼設備(3)的後面。
27.按照權利要求
17至26中的任何一個或多個要求的設備，其特徵是，裝置了一個為不同菸草類型和(或)菸葉脈的纖維的混合裝置(M)。
專利摘要
本發明涉及到由相對乾燥的菸葉或葉脈製造菸草絲的設備和方法。這些菸草被擠壓成包，再將這些菸草包用介電加熱法加熱(例如通過微波或高頻電場)。本發明涉及到被加熱的相對乾燥的菸草包或菸草塊在冷卻前，也就是說在介電加熱後直接送入到切割機中並被切割的方法。
文檔編號A24B3/00GK87100520SQ87100520
公開日1987年8月12日 申請日期1987年2月3日
發明者萊因哈德·利布, 沃爾德馬·沃奇諾斯基 申請人:凱爾伯公司豪尼工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan