DE3030604A1

DE3030604A1 - Windtrocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3030604A1
Application number: DE19803030604
Authority: DE
Inventors: Frank C. Richmond Va. King jun.
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1981-03-26
Also published as: JPS6144521B2; CA1128397A; AU527874B2; KR850001164B1; GB2058314B; GB2058314A; ES494232A0; FR2463373B1; BE884809A; IT1127878B; FR2463373A1; SE8005748L; US4306358A; NL8004499A; CH652199A5; DE3030604C2; AR223060A1; KR830003710A; ES8106365A1; SE451344B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. "Weickmann, Dipl.-Piiys. Dx. K. Γινοκε

Dipl.-Ing. R A.Weickmanin, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LiSKA 3030604

8000 MÜNCHEN 86, DEN , | 3. «Ug. 1980

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

SA/HO

AMF INCORPORATED
Westchester Avenue
White Plains, New York 1o6o4/ V.St.A.

Windtrocknungsvorrichtung

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Windtrocknungsvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zum Entziehen von Feuchtigkeit aus einem wäßrigen Brei. In einem speziellen Fall ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Trocknen eines wiederaufbereiteten Tabakbreis in .relativ rascher und gleichmäßiger Weise gerichtet.

Derzeit verwendete Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen wäßriger Breie, beispielsweise wiederaufbereiteter Tabakbreie, verwenden kostspielige und klobige Luftabzughauben, Kammern und Kanäle, die über und rund um ein eine Tabakschicht formendes Band angeordnet sind. Die Trockenvorrichtungen verteilen, sammeln und transportieren die Luft, die zum Abziehen von Wasserdampf aus der Oberfläche des Breis erforderlich ist. Bisher waren diese Hauben-, Kammer- und Kanalkonstruktionen notwendig, um außerordentlich gleichmäßige Trocknungsgeschwindigkeiten für hochqualitative Produkte aus wiederaufbereitetem Tabak, beispielsweise Zigarrendeckblätter und -umblätter, zu gewährleisten. Diese Verfahren und Vorrichtungen haben sich jedoch als kompliziert in der Konstruktion und nicht kosteneffektiv erwiesen.

Unter den Vorrichtungen dieses Typs gibt es eine, bei der ein Heizmittel, beispielsweise Dampf, unter einem endlosen Transportband für einen wäßrigen Brei ausgestoßen wird, um so Wasser aus dem Brei verdampfen zu lassen. Eine Luftströmung wird quer über den Brei erzeugt, die das aus dem Brei verdampfte Wasser mitreißt und es aus der Vorrichtung entfernt. Diese bisherige Vorrichtung benötigt komplizierte und sperrige Hauben und Leitungen, die die Überwachung der gleichmäßigen Trocknung des Breis erschweren.

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Es sind auch bereits verschiedene Typen von Heiß- und Windtrocknungsvorrichtungen bekannt, bei denen Wärme und/oder ein Luftstrahl auf einen wäßrigen Brei oder eine Schicht zur Einwirkung gebracht wird, um daraus Feuchtigkeit zu verdampfen und abzuziehen. Zu solchen früheren Veröffentlichungen gehören die üS-PSen 3 228 113, 1 373 396, 3 417 und 3 59o 493. Keine dieser älteren PatentscEriften offenbart eine voll befriedigende Methode oder Vorrichtung zum raschen und gleichmäßigen Abziehen von Feuchtigkeit aus einem wäßrigen Brei in einem Ausmaß, wie es für einen wiederaufbereiteten Tabakbrei erforderlich ist.

Weiter ist eine Windtrocknungsvorrichtung bekannt, bei der ein Brei aus wiederaufbereitetem Tabak auf einem mit Löchern versehenen Band transportiert wird, das es der Feuchtigkeit aus dem Brei gestattet, durch das Band zu sickern. Dies führt jedoch zu einem unzulässigen Verlust an Nikotin aus dem Brei, so daß es notwendig ist, das Nikotin aus der abgezogenen Feuchtigkeit abzutrennen und es dem getrockneten Tabakprodukt wieder zuzusetzen.

Beim Trocknen von Breien, insbesondere in Anwendung auf wiederaufbereitete Tabakbreie, ist es daher von Wichtigkeit, daß zum Erzielen eines hochqualitativen Tabakprodukts eine rasche und gleichmäßige Trocknung des Breis mit Hilfe einer Vorrichtung bewirkt wird, die die gewünschten Resultate, die nach dem bisherigen Stand der Technik nicht möglich waren, liefert, dabei aber so kosteneffektiv und wirtschaftlich ist, daß sie auf dem Markt konkurrenzfähig ist.

Ziel der Erfindung ist es also, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zum Trocknen eines Breis zu schaffen. Dies soll eine Windtrocknungsvorrichtung sein, die Luftströme zum Abziehen von verdampfter Feuchtigkeit aus einem Brei, beispielsweise einem wiederaufbereiteten Tabakbrei,

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auf rasche und gleichmäßige Weise verwendet. Die Erfindung ist also auf eine Windtrocknungsvorrichtung, wie beschrieben, gerichtet, die eine gleichmäßige und rasche Trocknung des Breis gewährleistet, dabei von einfacher und kostensparender Konstruktion ist und ein Minimum an Leitungen, Wartung und Steuerung erfordert, so daß sie, sowohl was die" Kapitalinvestition als auch was den Betrieb anlangt, außerordentlich wirtschaftlich und kosteneffektiv ist.

In der erfindungsgemäßen Windtrocknungsvorrichtung ist unter einem endlosen bewegten Förderband, das den Brei transportiert, eine Dampf erzeugende Anordnung vorgesehen, um unter dem Band eine Dampfatmosphäre herzustellen, die eine Verdampfung von Feuchtigkeit aus dem Brei verursacht; außerdem werden Luftstrahlen verwendet, die einen Strom von Trocknungsluft quer über den Brei treiben, um den über dem Brei vorhandenen Wasserdampf zu entfernen. Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung wird über dem Brei ein Film aus kondensiertem Dampf erzeugt, hervorgerufen durch eine Wärmeübertragung durch die bewegliche Unterlage für den Brei, und eine Lufttrocknungsanordnung treibt einen Luftstrom quer über die Breioberfläche, um den Dampf mitzunehmen und aus dem Brei abzuziehen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine allgemeine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Windtrocknungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Aufsicht eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Dampfkastens;

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Fig. 3 eine Seitenansicht des Dampfkastens der Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht nach der Linie 4-4 in Fig. 2 in dazu vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 eine fragmentarische Ansicht des in Fig. 3 mit einem Kreis umschriebenen Bereichs "in vergrößertem Maßstab;

Fig. 6a bis 6c Seitenansichten der Windtrocknungsvorrichtung ;

Fig. 7 eine Schnittansicht nach der Linie 7-7 in Fig. 6a in vergrößertem Maßstab;

Fig. 8a bis 8c Aufsichten der Vorrichtung der Fig. 6a bis 6c;

Fig. 9 eine Vorderansicht einer Luftzuführkammer, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet ist;

Fig. 1o eine Aufsicht der Luftzuführkammer;

Fig. 11 eine Schnittansicht nach der Linie 11-11 in Fig. 9;

Fig. 12 eine Vorderansicht einer Luftrückführkammer, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet ist;

Fig. 13 eine Aufsicht der Luftrückführkammer;

Fig. 14 eine Schnittansicht nach der Linie 14-14 in Fig. 12;

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Fig. 15 eine schematische Darstellung der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 16 eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Windtrocknungsvorrichtung ;

Fig. 17 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Windtrocknungsvorrichtung;

Fig. 18 eine Aufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 17 in dazu verkleinertem Maßstab;

Fig. 19 eine schematische perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2o eine schematische quergeschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 21 eine Aufsicht der Vorrichtung der Fig. 2o in dazu verkleinertem Maßstab.

Wie aus den Figuren und insbesondere Fig. 1 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Breitrocknungsvorrichtung 1o ein undurchlässiges, endloses, bewegbares Band 12 aus rostfreiem Stahl auf, dessen ebener oberer horizontaler Trumm einen Brei in der Form einer dünnen Schicht trägt. Der Brei kann beispielsweise als eine Tabakschicht oder -folie aus pulverisiertem Tabak dargestellt sein, wie dies in der schwebenden US-Patentanmeldung Nr. 18 814, eingereicht am 8.3.1979 beschrieben ist, auf die hiermit verwiesen wird. Der obere Trumm des Bandes 12 bewegt sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in der durch den

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Pfeil S angegebenen Richtung.

Unter dem oberen Trumm des Förderbandes 12 ist wenigstens eine Dampfkastenanordnung 14 vorgesehen, die in Verbindung mit den Fig. 2, 3, 4 und 5 noch genauer beschrieben wird. Die Dampfkastenanordnung ist so konstruiert, daß sie Dampf gegen die Unterseite des oberen Trumms des endlosen Bandes 12 ausstößt, um so in dem Raum zwischen dem Dampfkasten 14 und der"Unterseite des oberen Trumms des Bandes eine Dampf atmosphäre zu schaffen und als Folge davon über dem endlosen Band 12 einen kontinuierlichen Film aus kondensiertem Dampf zu erzeugen, der aus dem auf dem Band liegenden Brei stammt.

Entlang beiden Längsrändern des endlosen Förderbandes 12 und in Achsrichtung, d. i. in Längsrichtung des Bandes 12, gleich weit reichend wie der Dampfkasten 14 ist wenigstens eine Lufttrockenanordnung 16 angebracht. Die Lufttrockenvorrichtung 16 besteht aus wenigstens einer Luftzuführkammer 18, die so konstruiert ist, daß sie einen Strom von Trocknungsluft quer über die Oberfläche des endlosen Förderbandes 12 und parallel zu diesem in kleinem Abstand in Richtung zum Einlaß einer Luftrückführkammer 2o erzeugt, die auf der gegenüberliegenden Seite des Bandes 12 etwa in der gleichen Ebene angeordnet ist. Wie aus der nachfolgenden genauen Beschreibung der Breitrockenvorrichtung 1o noch deutlich wird, sind längs der Fortbewegungsbahn des endlosen Förderbandes 12 mehrere Lufttrockenanordnungen 16 vorgesehen, um so eine langgestreckte Trockenzone zu bilden, wobei unter jeder Lufttrockenanordnung 16 ein Dampfkasten 14 angebracht ist.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich, weist jeder Dampfkasten 14 zwei parallele beabstandete langgestreckte Sammelkammern 22 und 24 auf, die sich in Längs-

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richtung der Fortbewegungsbahn des endlosen Förderbandes 12 unter dessen gegenüberliegenden Rändern erstrecken. Jeder Dampfkasten 14 kann durch Einlasse 26, die von einer nicht gezeigten Dampfquelle zu der Sammelkammer 24 führen, mit einer geeigneten Dampfmenge gespeist werden. Die Kammern 22 und 24 sind mittels passender Querstangen 28 zu einem festen Gebilde verbunden, so daß sie eine kastenartige Konstruktion bilden. Die beiden Sammelkammern 22 und 24 sind durch eine Reihe querverlaufender, paralleler, beabstandeter Leitungen 3o, vorzugsweise Hohlrohre, miteinander verbunden und jedes Rohr ist mit einer großen Anzahl nach oben gerichteter Dampfauslaßdüsen 32 versehen, die verhältnismäßig klein sind und auf der Länge der Rohre in Abständen angeordnet sind. Wie noch deutlicher aus Fig. 4 hervorgeht, sind die Dampfsammeikammern 22 und 24 auch noch mit Hilfe von Befestigungsstangen 34 -miteinander verbunden, die sich durch jedes Rohr 3o erstrecken und koaxial in dem Rohr angeordnet sind.

Was die Konstruktion und Verbindung der Dampfrohre 3o und der Kammern 22 und 24 anlangt, so sind die vielen Rohre 3o, die in Abständen auf der Länge jedes Dampfkastens 14 angebracht sind, abwechselnd am einen Ende mit der Kammer 22 oder der Kammer 24 in Verbindung, wie dies in der Konstruktion der Fig. 4 zu sehen ist, so daß der Dampf beim Durchströmen der Rohre 3o vom einen Ende zum anderen aus der Kammer 22 in ein Dampfrohr 3o strömt, wogegen das nächste Dampfrohr 3o Dampf führt, der aus der Kammer 24 eingetreten ist.

Um eine Abdichtung zwischen dem Dampfkasten 14 und der Unterseite des oberen Trumms des endlosen Förderbandes 32 zu schaffen und dadurch zu verhindern, daß Dampf in die Umgebung entweicht, erstreckt sich entlang jeder Kammer 22 und 24 eine Abdichtleiste 36, die vorzugsweise aus Gum-

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mi oder einem synthetischen Dichtungsmaterial ist. Ihre Oberseite 38 ist in abdichtendem Gleitkontakt mit der Bodenfläche des oberen Trumms des endlosen Förderbandes 12 nächst dessen Rändern. Die sich in Längsrichtung gegenüberstehenden Enden des Dampfkastens 14, die sich quer zum Band 12 erstrecken, sind jeweils mit einem ähnlichen querlaufenden Dichtungselement 4o in der Form eines Gummxwischblattes versehen, um etwaige Feuchtigkeit, die an der Unterseite des endlosen Förderbandes 12 kondensiert und in den Dampfkasten 14 herabläuft, abzuwischen.

Auf Wellen 44, die sich zwischen den Kammern 22 und 24 erstrecken, sind mehrere frei drehbare Rollen 42 gelagert, deren oberer Teil ihrer Umfangsflachen etwa in der gleichen Ebene liegt wie die Oberflächen 38 der Abdichtleisten 36, um auf diese Weise eine annähernd horizontale Auflage für den oberen Trumm des endlosen Förderbandes 12 vorzusehen, wenn das Band mit dem darauf befindlichen Brei über jeden Dampfkasten 14 geführt wird. Die Unterenden der beiden Kammern 22 und 24 sind durch einen Kondensatsammeitrog 46 verbunden, der sich über den gesamten Zwischenraum zwischen den Kammern erstreckt, der durch die Länge der Rohre3o festgelegt ist. Der Sammeltrog bildet zusammen mit den Kammern einen geschlossenen Kasten und fällt nach der Mitte zu schräg ab und steht an seinem tiefsten Punkt mit einem Auslaß 48 für das Kondensat in Verbindung, so daß das aus dem kondensierten Dampf im Dampfkasten 14 gebildete Wasser austreten kann.

An jedem Ende oder jeder Ecke des Dampfkastens 14, siehe hierzu Fig. 5, ist eine Halterung 5o angebracht, die einen konsolenartigen Ausleger 52 aufweist, an dem eine senkrecht stehenden Ringschraube 54 befestigt ist. Mit Hilfe dieser Konstruktion kann der Dampfkasten 14 an einem Galgen 56 aufgehängt werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Der

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Galgen 56 besteht aus vertikalen Stützen 58, die an ihren oberen Enden mit einem horizontalen Querbalken 6o verbunden sind und an ihren unteren Enden an horizontalen Trägern 62 für die Trockenvorrichtung 1o 'befestigt sind, so daß ein starres Rahmengestell entsteht. Von dem Querbalken 6o ragen Ringschrauben 64 nach unten, die ihrerseits Seile 66 halten, an denen die gesamte Dampfkastenanorünung unter dem oberen Trumm des Förderbandes 12 mit Hilfe der Ringschrauben 54 aufgehängt ist, in die die unteren Enden der Seile eingehängt sind. Demzufolge werden seitliche Bewegungen oder Verschiebungen des endlosen Förderbandes 12, das auf den den oberen Bandtrumm tragenden Rollen 42 läuft und dessen unterer Trumm auf Rollen 68 aufliegt, die auf Wellen 7o gelagert sind, welche ihrerseits an den unteren Trägern 62 abgestützt sind, nicht auf die Dampfkastenanordnung 14 übertragen.

Die Lufttrocknungsanordnung, wie sie in den Fig. 6a bis 6c und 8a bis 8c dargestellt ist, besteht aus mehreren Trockenluftabschnitten 16, die entlang dem oberen Trumm des endlosen Förderbandes 12 hintereinander angeordnet sind, so daß sie eine lange Trockenzone für den Brei bilden. Jeder Trockenluftabschnitt 16 umfaßt eine Luftzuführkammer 18, die sich entlang einer Seite des Förderbandes 12 erstreckt, und eine Luftrückführkammer 2o, die auf der anderen Seite des Bandes der Luftzuführkammer 18 gegenüberliegt und sich in Längsrichtung gleich weit erstreckt. Daran schließen weitere Abschnitte 16 an, wobei auf jede Luftzuführkammer 18 eines Abschnittes ' auf der gleichen Seite des Bandes 12 eine Luftrückführkammer des nächsten Abschnittes folgt.

Jeder Luftzuführkammer 18 ist ein Gebläse 72 zugeordnet, das von einem Motor 74 angetrieben wird, um die Kammer vorzugsweise mit erhitzter, entfeuchteter Luft zu speisen.

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Wie ohne weiteres aus den Fig. 9 bis 11 ersichtlich, besteht jede Luf tzuführkaittmer 18 im wesentlichen aus Metallblech und weist eine längliche vertikale Plenumkammer 76
auf, die seitliche Abschlußwände 78 und 8o hat, von denen
die letztere nach oben zu so gekrümmt ist, daß sie in eine horizontale Deckplatte 82 übergeht, wogegen die Abschlußwand 78 in eine horizontale Wand 84 mündet. Endwände 86 und 88 bilden zusammen mit den anderen Wänden einen im wesentlichen geschlossenen Raum, dessen Konfiguration, ein horizontales Ansatzrohr vorsieht, das eine im wesentlichen seichte, langgestreckte und rechteckige Luftauslaßdüse 89 bildet. Ein im wesentlichen kreisförmiger Lufteinlaßanschluß 9o ist am Boden der Plenumkammer 76 vorgesehen, um mit einem geeigneten Lufteinlaßkanal 92 verbunden zu werden, wie in den Fig. 6a bis 6c und 8a bis 8c
gezeigt, der zu dem Gebläse 72 führt.

Die im wesentlichen horizontal gerichtete Luftauslaßdüse
89 erstreckt sich etwas oberhalb und parallel zu der Oberfläche des endlosen Förderbandes 12, das den wäßrigen Brei durch die Trockenzone der Vorrichtung 1o in Richtung des
Pfeils S transportiert. Um sicherzustellen, daß die aus
der Auslaßdüse 89 austretende Luft darin gleichmäßig verteilt ist und annähernd senkrecht zur Ebene der Auslaßdüse 89 strömt, lenken schräge Leitbleche 9 4 und 96 die
Luft so, daß sie über die Länge des Sammelraums 76 sich
ausbreitet, während Leitbleche 98, 1oo und 1o2 dafür sorgen, daß die aus der Düse 89 austretende Luftströmung
senkrecht zur Austrittsebene verläuft und in Querrichtung über die Oberseite des endlosen Förderbandes 12 in geringem Abstand und parallel zu diesem geschickt wird.

Die Luftrückführkaittmer 2o hat, wie aus den Fig. 12 bis 14 ersichtlich, eine ähnliche Konstruktion wie die Luftzuführkammer 18. In der Hauptsache ist die gesamte Breite

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der Luftrückführkammer 2o praktisch gleich derjenigen der Luftzuführkammer 18. Ferner ist die Luftrückführkammer 2o mit einer Seitenwand 1o4 versehen, die glatt in eine horizontale Wand 1o6 übergeht,und mit einer Seitenwand 1o8, die stromlinienförmig in eine schräg nach oben laufende Seitenwand 11o übergeht, so daß ein Sammelraum 112 gebildet ist und eine etwas konvergierende Lufteinlaßdüse-114, deren obere Wand 11o schräg nach unten zu dem Raum 112 verläuft. Wie aus'den Figuren ersichtlich, ragt die obere Wand 11o über die untere Wand 1o6 hinaus und ist so gestaltet, daß sie eine viel höhere Düse vorsieht, als die Luftauslaßdüse 89, der sie zugeordnet ist und der gegenüber sie über dem oberen Trumm des endlosen Förderbandes 12 angebracht ist. Endwände 116 und 118 bilden eine geschlossene Kammer, aus der die Luft durch einen Leitungsanschluß 12o am Boden abfließen kann. In der Rückführdüse 114 sind mehrere Leitbleche oder Strömungsteiler 122, 124 und 126 derart angeordnet, daß sie die Luft ohne übermäßige Turbulenz und Wirbelbildung in den Raum 112 leiten.

Die durch den Leitungsanschluß 12o austretende Rückluft wird durch ein Knie 128 in eine Leitung 13o geleitet, die zu dem Gebläse 72 einer benachbarten Luftzuführkammer 18 führt.

Die sich gegenüberstehenden, gefluchteten Endwände 86, 118 und 88, 116 der betreffenden Kammern 18 und 2o sind, wie in Fig. 7 gezeigt, durch Prallplatten 132 miteinander verbunden, die sich quer über das Förderband 12 erstrecken und dazu dienen, Verluste in der aus den Auslaßdüsen 89 austretenden schnellströmenden Luft, die zu den Rückführdüsen auf der gegenüberliegenden Seite des endlosen Förderbandes 12 strömt, zu reduzieren.

Die in Laufrichtung des Bandes letzte Luftrückführkammer kann, wie in den Fig. 6c und 8c gezeigt, mit einem Abfluß-

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rohr 134 und einem geeigneten motorgetriebenen Sauggebläse versehen sein, um die mit Feuchtigkeit beladene Trockenluft aus der Vorrichtung 1o abzublasen. Nach Wunsch kann diese Luft auch entfeuchtet, erneut erhitzt und zu der in Laufrichtung des Bandes ersten Luftzuführkammer 18 zurückgeleitet werden, um erneut verwendet zu werden.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Windtrocknungsvorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Ein wäßriger Brei von beispielsweise wiederaufbereitetem Tabak wird stromaufwärts von der Vorrichtung 1o auf das endlose Förderband 12 gegossen, das sich in Richtung des Pfeils S bewegt, um auf dem oberen Trurzn des Bandes eine Breischicht von annähernd o,4 mm Dicke zu bilden. Der wiederaufbereitete Tabakbrei kann einen Wassergehalt von etwa 75 bis 9o Gew.-% oder eine Zusammensetzung haben, wie sie in der oben erwähnten US-Patentanmeldung Nr. 18 814 beschrieben ist.

Der Tabakbrei kann auf das endlose Förderband 12 unter Zuhilfenahme einer geeigneten Gießvorrichtung (nicht dargestellt) , wie sie in der Technik bekannt ist, oder mittels einer Tabakbrei-Bereitungsvorrichtung, wie sie in der US-Patentanmeldung 1248, eingereicht am 5.1.1979, beschrieben ist, auf die hiermit verwiesen wird, aufgegossen werden.

Die Lufttrocknungsvorrichtung kann aus mehreren Trocknungsabschnitten 16 zusammengesetzt sein, die hintereinander längs der Fortbewegungsbahn des Bandes 12 angeordnet sind, wie in Fig. 1 dargestellt. Jeder Lufttrocknungsabschnitt 16 umfaßt ein aus einer Luftzuführkammer und einer Luftrückführkammer 18, 2o gebildetes Paar, dessen beide Kammern einander gegenüber zu beiden Seiten des Bandes 12 an-

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gebracht sind. In einer bevorzugten Anordnung der Windtrocknungsvorrichtung 1o, wie sie schematisch in Fig. 15 gezeigt ist, sind fünf Trocknungsabschnitte 16 hintereinander vorgesehen, so daß sie eine lange Breitrocknungszone bilden. Wie dargestellt, wechseln sich die Luftzuführkammern 18 und die Luftrückführkammern 2o entlang der gleichen Seite des Bandes 12 ab. -

Wenn der obere Trumm des endlosen Förderbandes 12, das den Brei transportiert, den ersten Trockenabschnitt 16 am stromaufwärtigen Einlaßende der Windtrocknungsvorrichtung 1o betritt, wird die Unterseite des Bandes einer Dampfatmosphäre ausgesetzt, die von einem ersten Dampfkasten erzeugt wird, der unter dem oberen Trumm des Bandes aufgehängt ist. Der Dampfkasten wird von einer geeigneten, nicht gezeigten Quelle mit Dampf unter dem Druck von o,2 bar und mit einer Dampftemperatur zwischen etwa 1o2 bis 1o3°C beliefert. Die unter dem Band 12 entstehende Dampfwolke erhitzt das Band vielleicht auf eine Temperatur von 93 C am Eingang der Vorrichtung und bewirkt durch die verfügbare Übertragungswärme eine Verdampfung von Feuchtigkeit aus dem Brei, so daß sich über dem Brei ein kontinuierlicher Film aus kondensierendem Dampf formt.

Ein Strom von Trockenluft wird über die Oberfläche des Breis quer zur Fortbewegungsrichtung des Bandes 12 aus. der ersten Luftzuführkammer 18 in Richtung zu der unmittelbar gegenüberliegenden Luftrückführkammer 2o auf der anderen Seite des Bandes geblasen. Die Luft ist vorzugsweise entfeuchtet und mit Hilfe eines Luftvorerhitzers oder einer Heizspule (nicht dargestellt) auf eine Temperatur von etwa 11o°C vorerhitzt. Die Trockenluft kann der Vorrichtung 1o mit einem anfänglichen Volumen von etwa 184 m /min zugeführt werden, wobei die Luft aus der Luftzuführkammer 18 mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa

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3oo bis 3ooo m/min austritt und wobei die bevorzugte Geschwindigkeit für einen Tabakbrei bei etwa 1o37 m/min liegt.

Die Schräglage der Einlaßdüse zur Luftrückführkammer 2o und die Prallplatten 132, die sich quer über das Band 12 und den Brei erstrecken und die Enden der Kammer 18 und 2o zu beiden Seiten des Bandes miteinander verbinden, hal- ~ten die Verluste an Trockenluft auf einem Minimum.

Obgleich die Oberfläche des Bandes 12 infolge thermischer und funktioneller Störungen nicht vollständig eben sein kann und der Brei selbst in seiner Oberfläche Unregelmäßigkeiten oder Hindernisse haben kann, haftet die Trockenluftströmung doch eng an der Oberfläche aufgrund des Coanda-Effekts rasch strömender Luft. Der Coanda-Effekt ist die Erscheinung, daß Fluidstrahler beispielsweise rasch fließende Luftströme, sich wieder an glatten Grenzflächen anschmiegen, wobei die Luftströmung sich um ein Hindernis windet und versucht, daran zu haften.

Wenn die Trockenluft die Breite des Förderbandes überstreicht, wird der über dem Brei befindliche Dampffilm in der Luft mitgerissen und in die Luftrückführkammer 2o geleitet. Die Rückluft kann dann aus der Kammer 2o zum Einlaß einer benachbarten in Laufrichtung des Bandes weiter oben liegenden Luftzuführkammer 18 auf der gleichen Seite des Förderbandes 12 transportiert werden, von wo sie dann über die Breioberfläche quer über das Band in der zur Luftströmung in dem vorangehenden Trockenabschnitt 16 entgegengesetzten Richtung geblasen wird. Auf diese Weise überstreicht Luft das Band 12 und den Brei in entgegengesetzten Richtungen, so daß gewährleistet ist, daß auf den Brei, während dieser durch die Windtrocknungsvorrichtung 1o transportiert wird, eine gleichmäßige Trocknungssequenz einwirkt.

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Wie in den Figuren dargestellt, wird durch die Rückführung von Luft aus den Rückführkammern 2ο zu den Luftzuführkammern 18 ein vollständiger Trockenluft-Umwälzzyklus erzeugt. Außerdem ist unter jedem Trockenabschnitt 16 ein eigener Dampfkasten 14 angeordnet, um so in jedem Abschnitt der Vorrichtung die erforderliche Verdampfung zu gewährleisten.

Die hierin dargestellte und beschriebene Vorrichtung 1o enthält~fünf Lufttrocknungsabschnitte 16, die jeder vorzugsweise 365 cm lang sind, so daß eine Lufttrocknungsvorrichtung etwa 18m Länge zustande kommt. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch mehr oder weniger Trocknungsabschnitte vorgesehen werden, je nach dem Typ der in dem Brei verwendeten Materialien oder nach dem gewünschten Trocknungsgrad. Hierbei ist es möglich, die funktionelle Länge der Grundvorrichtung ohne strukturelle Abänderungen zu variieren, indem man zwischen den einzelnen Trocknungsabschnitten der Windtrocknungsvorrichtung Rücklaufrohre und Ventile einbaut, wodurch man funktionelle Trockenabschnitte entweder weglassen oder zufügen kann.

Nachstehend werden verschiedene Modifikationen der Windtrocknungsvorrichtung beschrieben, die sich dem Fachmann ohne weiteres anbieten; hierzu wird auf die Fig. 16 bis 21 Bezug genommen, in denen gleiche oder ähnliche Bestandteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 16 erstrecken sich mehrere Luftauslaßleitungen 14o in Abständen quer über das Förderband 12, um Luftströme auszustoßen, die entlang der Fortbewegungsbahn des Bandes fließen. Neben den Leitungen 14o sind Luftrückführleitungen 142 angebracht, die Rückluft und aus dem Brei verdampfte und in der Luft mitgeführte Feuchtigkeit aufnehmen.

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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 17 und 18 zeigt Luftzuführkainmern 15, die Ströme von Trocknungsluft von den Seiten des Förderbandes 12 zu dessen longitudinaler Mittellinie senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Bandes formen. Die Rückluft mit der aus dem Brei stammenden darin mitgerissenen Feuchtigkeit wird von einem Rückführrohr 152 aufgenommen, unter dem eine Ablenkplatte 154 die Luft in dieses Rohr lenkt. Eine passende Haube 156 über dem Luftrückführrohr 152 verteilt die Luft in die Umgebung.

Die Konstruktion der Fig. 19 zeigt eine Anordnung von Luftauslaßkanälen 16o und 162, die sich quer über das Förderband 12 erstrecken und so konstruiert sind, daß sie Trocknungsluft über den Brei in Richtungen entlang der Fortbewegungsbahn des Förderbandes und dazu entgegengesetzt fließen lassen. Geeignete Abzughauben 164 sind über dem Band zwischen den Kanälen 16o und 162 angebracht, um die mit Feuchtigkeit beladene rückgeführte Trocknungsluft umzuleiten.

Wie in den Fig. 2o und 21 gezeigt, richten vertikal nach unten ragende Trockenluft-Auslaßrohre 17o Luft nach unten auf den Brei und radial nach außen und die mit Feuchtigkeit beladene Rückluft wird zu Luftrückführkammern 172 gelenkt, die sich entlang beiden Seiten des Förderbandes erstrecken.

Außer den beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Windtrocknungsvorrichtung sind noch andere Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich.

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Claims

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Patentansprüche

1 j Vorrichtung zum Entziehen von Feuchtigkeit aus einer xn Form eines wäßrigen Breis vorliegenden Masse, gekennzeichnet durch

a) eine im wesentlichen horizontal bewegbare unterlage (12), auf deren Oberfläche der Brei liegt,

b) eine Dampf ausstoßende Vorrichtung (14), die unter der bewegbaren Unterlage (12) angeordnet und so konstruiert ist, daß sie unter der Unterseite der bewegbaren Unterlage eine Dampfatmosphäre schafft und dadurch die Bildung eines kontinuierlichen Films kondensierenden Dampfs, der aus dem Brei stammt, über der Unterlage bewirkt, und

c) eine Einrichtung (16) zum Leiten einer Trockenluftströmung entlang und über der Oberseite der bewegbaren Unterlage und des Breis, die den Dampf in der Trockenluft mitnimmt, so daß der Brei mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit getrocknet wird und so eine gleichmäßig trockene Masse entsteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dampf ausstoßende Vorrichtung wenigstens einen Dampfkasten (14) aufweist, der zwei parallele, beabstandete Dampfsammelkammern (22, 24) umfaßt, die sich unter den Unterrändern der bewegbaren Unterlage (12) erstrecken, sowie mehrere beabstandete Dampfrohre (3o), die sich zwischen den beiden Dampfsammelkammern erstrecken und abwechselnd mit der einen Kammer (22) und der anderen Kammer (24) in Verbindung stehen und in denen jeweils mehrere Dampfauslaßdüsen (32) geformt sind, die nach oben zur Unterseite der Unterlage (12) für den Brei gerichtet sind, so daß unter der Unterlage eine Dampfatmosphäre herstellbar ist, die die ihr eigene Wärme auf die Unterlage übertragen kann und damit bewirkt, daß sich aus

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dem Brei der Film kondensierenden Dampfs bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterlage für den Brei ein endloses Förderband (12) ist, das einen ebenen oberen Truitim hat, auf dem der Brei liegt.
4. ,Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich die beiden Dampfsammelkammern (22, 24) unter den gegenüberliegenden Rändern des oberen Trumms des Förderbandes (12) in dessen Laufrichtung erstrecken und daß die Dampfrohre (3o) sich quer zum Förderband erstrecken.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Aufhängung (5o, 52, 54, 66, 64, 56) für den Dampfkasten (14) unter dem oberen Trumm des endlosen Förderbandes (12) .
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufhängung für den Dampfkasten Ringschrauben (54) aufweist, die an dem Dampfkasten befestigt sind und an denen Aufhängeseile oder -ketten (66) einhängbar sind, mit denen der Dampfkasten an einem Galgen (6o) aufgehängt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Unterlage für den Brei ein undurchlässiges, endloses Förderband (12) ist, das einen im wesentlichen horizontalen oberen Trumm hat, auf dem der Brei liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Förderband (12) aus rostfreiem Stahl ist.

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9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16) zum Leiten einer Trockenluftströmung über den Brei mindestens eine Luftzuführkammer (18) mit einer Luftauslaßdüse (89) , die sich entlang einer Seite der bewegbaren Unterlage (12) für den Brei erstreckt, und mindestens eine Luftrückführkammer (2o) umfaßt, die sich entlang der gegenüberliegenden Seite der Unterlage gleich weit wie die Luftzuführkammer erstreckt und einen Lufteinlaßkanal (14) hat zur Aufnahme der aus der Luftauslaßdüse austretenden Luft und des darin mitgeführten, aus dem Brei zwischen der Luftzuführkammer und der Luftrückführkainmer stammenden kondensierenden Dampfs.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Gebläse (72) in der Luftzuführkammer (18) zum Befördern rasch strömender, unter Druck stehender Trockenluft zu der Luftauslaßdüse (89).
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftauslaßdüse (89) aus einem langgestreckten, seichten Auslaßkanal besteht, der sich über und entlang der Seite der bewegbaren Unterlage für den Brei erstreckt, und daß in diesem Auslaßkanal mindestens ein Leitblech (98, 1oo, 1o2) zum Verteilen und Ausrichten der Strömungsbahn der ausströmenden Luft vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der bewegbaren Unterlage für den"Brei mehrere Luftzuführkammern (18) und Luftrückführkammern (2o) vorgesehen sind, die in. Abständen entlang der Fortbewegungsbahn der Unterlage angeordnet sind, so daß sie eine ausgedehnte Trokkenzone für den Brei bilden, wobei die Luftzuführkammern

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und die Luftrückführkararaern entlang der Trockenzone miteinander abwechseln und jeder Luftzuführkammer auf einer Seite der Unterlage eine Luftrückführkammer auf der anderen Seite der unterlage direkt gegenüberliegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Rohrleitungen -{128, 13o) , die wenigstens einige der Luftrückführkammern (2o) mit einer benachbarten, stromaufwärts gelegenen Luftzuführkammer (18) auf derselben Seite der Unterlage (12) für den Brei verbinden, um so eine kontinuierliche Trockenluftumwälzung in der Breitrockenzone zu bilden.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1o bis 13, da durch gekennzeichnet, daß mit j eder Luftzuführkammer (18) ein Gebläse (72) verbunden ist, um jede Luftauslaßdüse (89) mit rasch strömender Trockenluft zu speisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennz eichnet, daß die Luftströmung aus der Auslaßdüse (89) der Luftzuführkammer

(18) ganz nahe an und parallel zu der Oberfläche der Unterlage (12) für den Brei und im wesentlichen quer zur longitudinalen Fortbewegung der Unterlage gerichtet ist (Fig. 6a-6c, 8a-8c).
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftströmung aus der Einrichtung zum Leiten der Trockenluftstromung ganz nahe und parallel zu der Oberfläche der Unterlage für den Brei und im wesentlichen entlang der Fortbewegungsrichtung der Unterlage gerichtet ist (Fig. 16).
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

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kennzeichnet , daß die Luftströmung aus der Einrichtung zum Leiten der Trockenluftströmung ganz nahe und parallel zur Oberfläche der Unterlage für den Brei und von den Rändern der Unterlage zu deren Mitte etwa quer zur Fort bewegungsrichtung der Unterlage gerichtet ist (Fig. 17).
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dad u~r cn gekennzeichnet , daß die Luftströmung aus der Einrichtung zum Leiten der Trockenluftströmung ganz nahe und parallel zur Oberfläche der Unterlage für den Brei und in radialen Richtungen entlang dieser Oberfläche gerichtet ist (Fig. 2o und 21).
19. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Dampf ausstoßende Vorrichtung einen Dampfkasten (14) aufweist und daß jedem einander gegenüberliegenden Paar einer Luftzuführkairmer (1 8) und einer Luftrückführkaitimer (2o) ein eigener Darvpfkasten zugeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 der von der Dampf ausstoßenden Vorrichtung (14) gelieferte Dampf unter einem Druck von etwa o,21 bar steht und eine Temperatur im Bereich von etwa 1o2 bis 1o4°C hat.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trokkenluft über den Brei mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 3oo m/min bis 3ooo m/min strömt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Trockenluft eine Anfangstemperatur von etwa 11o°C hat.

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23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Trockenluft in einem Volumen von etwa 184 m /min zugeführt wird.
24. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brei ein wiederaufbereiteter Tabakbrei mit einem Wassergehalt von etwa 75 bis 9o Gew.-% ist.

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