EP0285811A1

EP0285811A1 - Device for expanding cut tobacco

Info

Publication number: EP0285811A1
Application number: EP88103303A
Authority: EP
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Hirsch; Erhard Dipl.-Ing. Rittershaus; Arno Dipl.-Ing. Weiss
Original assignee: British American Tobacco Germany GmbH; BAT Cigarettenfabriken GmbH
Current assignee: British American Tobacco Germany GmbH
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1988-10-12
Anticipated expiration: 2008-03-03
Also published as: DE3710677A1; DK154988A; FI85939B; DK171412B1; AU1389488A; DE3710677C2; US4844101A; CA1300461C; AU604304B2; MY102670A; FI881330A0; DK154988D0; EP0285811B1; FI881330A; FI85939C; DE3864558D1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Expandieren von zerkleinertem Tabakmaterial weist eine Dosier- und Zuführvorrichtung (16) für die Zuführung des Tabakmaterials zu einer Expansionskammer, eine Düsenöffnung (18) in einer Wand der Expansionskammer für die Einleitung eines aus Luft und Wasserdampf bestehenden Heißgases zur Beschleunigung des Tabakmaterials unter Druckabfall auf mindestens 50 m/s bei einer Verweildauer des Tabakmaterials in der Expansionskammer von weniger als etwa 1/10 s, und ein der Expansionskammer nachgeschaltetes Verzögerungsrohr (34) auf. Die Expansionskammer ist in die Dosier- und Zuführvorrichtung integriert. In einer Stirnwand der Expansionskammer befindet sich mindestens eine Düsenöffnung (18,)(18A) in Bodennähe, so daß ein einstellbares Wasserdampf/Luft-Gemisch das Tabakmaterial etwa im rechten Winkel aus der Expansionskammer schiebt; an die Expansionskammer schließt sich ein Be- schleunigungsrohr (30) mit konvergierendem Querschnitt an, dem das Verzögerungsrohr (34) folgt.A device for expanding shredded tobacco material has a metering and feeding device (16) for feeding the tobacco material to an expansion chamber, a nozzle opening (18) in a wall of the expansion chamber for introducing a hot gas consisting of air and water vapor to accelerate the tobacco material Pressure drop to at least 50 m / s with a dwell time of the tobacco material in the expansion chamber of less than about 1/10 s, and a delay pipe (34) connected downstream of the expansion chamber. The expansion chamber is integrated in the dosing and feeding device. In an end wall of the expansion chamber there is at least one nozzle opening (18,) (18A) near the floor, so that an adjustable water vapor / air mixture pushes the tobacco material out of the expansion chamber at approximately a right angle; the expansion chamber is followed by an acceleration tube (30) with a converging cross-section, which is followed by the deceleration tube (34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Expandieren von zerkleinertem Tabakmaterial der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a device for expanding shredded tobacco material of the type specified in the preamble of claim 1.

Dabei umfaßt der Begriff "zerkleinertes Tabakmaterial" insbesondere geschnittenes Ripen- und/oder Blattmaterial sowie rekonstituierten Tabak.The term "shredded tobacco material" includes in particular cut ripen and / or leaf material as well as reconstituted tobacco.

Aus der DE-PS 3 147 846 ist ein Expansionsverfahren bekannt, bei dem Tabakmaterial im feuchten Zustand innerhalb einer extrem kurzen Zeitspanne einer starker Temperaturhöhung bei Druckreaktion unterworfen wird. Die dabei auftretende, schlagartige Verdampfung der in den Tabakteilchen enthaltenen Flüssigkeit, nämlich Wasser, führt zu einer Füllfähigkeitsverbesserung des Tabakmaterials um 30 bis 100 %, ohne daß sich eine merkliche Zerstörung der Struktur der Tabakzellen ergibt. Die unmittelbar nach der Expansion erreichte Struktur der Tabakteilchen bleibt trotz der starken Expansion und damit Verbesserung der Füllfähigkeit auch bei der weiteren Verarbeitung des Tabakmaterials erhalten.From DE-PS 3 147 846 an expansion process is known in which tobacco material in the moist state is subjected to a strong temperature increase during a pressure reaction within an extremely short period of time. The sudden evaporation of the liquid contained in the tobacco particles, namely water, leads to an improvement in the fillability of the tobacco material by 30 to 100% without the structural destruction of the tobacco cells being noticeably destroyed. The structure of the tobacco particles achieved immediately after the expansion remains despite the strong expansion and thus the improvement of the filling capacity also in the further processing of the tobacco material.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Expandieren von zerkleinertem Tabakmaterial geht aus Fig. 5 der DE-PS 3 147 846 hervor und weist eine Zellenradschleuse für die Zuführung des Tabakmaterials zu einer Expansionskammer, eine Düsenöffnung in einer Wand der Expansionskammer für die Einleitung eines Heißgases zur Beschleunigung des Tabakmaterials unter Druckabfall auf mindestens 50 m/s bei einer Verweildauer des Tabakmaterials in der Expansionskammer von weniger als etwa 1/10 s, sowie ein der Expansionskammer nachgeschaltetes Verzögerungsrohr auf.A generic device for expanding shredded tobacco material is shown in Fig. 5 of DE-PS 3 147 846 and has a rotary valve for feeding the tobacco material to an expansion chamber, a nozzle opening in a wall of the expansion chamber for the introduction of a hot gas to accelerate the tobacco material under pressure drop to at least 50 m / s with a dwell time of the tobacco material in the expansion chamber of less than about 1/10 s, and a delay pipe connected downstream of the expansion chamber.

Dabei trifft das über die Zellradschleuse in das Expansionssystem eintretende Tabakmaterial im wesentlichen senkrecht auf den aus der Düsenöffnung austretenden Freistrahldampf, wird von diesem Freistrahl beschleunigt und gleichzeitig expandiert, sowie im wesentlichen horizontal zu einer Trocknereinrichtung weggeführt. Beim Eintritt des Tabakmaterials in die Expansionskammer kondensiert der Dampf schlagartig auf den Tabakteilchen und bewirkt in Sekundenbruchteilen eine Feuchteerhöhung und Temperaturanhebung bis in die Nähe der Kondensationstemperatur entsprechend dem in der Expansionskammer herrschenden Druck. Anschließend werden die Tabakteilchen in die Unterdruckzone des Freistrahls gesaugt. Der hohe Wärme- und Stoffaustausch sowie der geringe Druck in dem Freistrahl führen zu einer "Flash-Verdampfung" von Anteilen des im Tabak befindlichen Wassers und bewirken dabei die Expansion der Tabakteilchen.The tobacco material entering the expansion system via the cellular wheel sluice strikes the free jet steam emerging from the nozzle opening essentially perpendicularly, is accelerated by this free jet and expanded at the same time, and is led away essentially horizontally to a drying device. When the tobacco material enters the expansion chamber, the vapor suddenly condenses on the tobacco particles and, in a fraction of a second, causes the moisture to rise and the temperature to rise to near the condensation temperature in accordance with the pressure prevailing in the expansion chamber. The tobacco particles are then sucked into the vacuum zone of the free jet. The high heat and mass exchange and the low pressure in the free jet lead to a "flash evaporation" of parts of the water in the tobacco and thereby cause the tobacco particles to expand.

Zur Trocknung wird das entstehende Dampf/Tabakmaterial-Gemisch direkt in einen Luftstrom-Trockner eingeblasen.For drying, the resulting steam / tobacco material mixture is blown directly into an airflow dryer.

In der Praxis haben sich bei einer solchen Expansionsvorrichtung verschiedene Nachteile herausgestellt. Insbesondere läßt sich der Expansionsgrad und damit schließlich die Füllfähigkeit des Tabakmaterials nicht einstellen und damit variieren.In practice, various disadvantages have emerged with such an expansion device. In particular, the degree of expansion and thus ultimately the filling capacity of the tobacco material do not set and thus vary.

Außerdem kommen bei dem pneumatischen Transport des frei aus der Zellenradschleuse in die Expansionskammer fallenden Tabakmaterials nicht alle Tabakteilchen in intensiven Kontakt mit dem Hießgas, so daß sich eine vegleichsweise inhomogene Expansion, gesehen über das Gesamtvolumen der zu behandelnden Tabakteilchen, ergibt.In addition, not all tobacco particles come into intensive contact with the hot gas during the pneumatic transport of the tobacco material falling freely from the rotary valve into the expansion chamber, so that there is a comparatively inhomogeneous expansion, seen over the total volume of the tobacco particles to be treated.

Als weiteres können sich Tabakteilchen aufgrund von Feuchtigkeit im Zellenrad und in der Expansionskammer ablagern, was zu einer Verstopfung der Vorrichtung führen kann.Furthermore, tobacco particles can deposit in the cellular wheel and in the expansion chamber due to moisture, which can lead to blockage of the device.

Und schließlich hat die bekannte Expansionsvorrichtung einen hohen Heißgas-, im allgemeinen Wasserdampf-Verbrauch, so daß nach Wegen gesucht wird, die damit verbundenen Kosten zu senken.Finally, the known expansion device has a high consumption of hot gas, generally water vapor, so that ways are being sought to reduce the associated costs.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Expansionsvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll eine Expansionsvorrichtung vorgeschlagen werden, mit der sich der Expansionsgrad und damit die Füllfähigkeit problemlos in weiten Bereichen, nämlich im Extremfall zwischen den Expansionsgraden 0 und 100% einstellen läßt, und zwar unter gleichzeitiger Verringerung des Verbrauches an Wasserdampf und sehr homogener Expansion für alle Tabakteilchen. Zusätzlich soll eine Verschmutzung der Expansionsvorrichtung vermieden werden.The invention is therefore based on the object of providing an expansion device of the type specified, in which the disadvantages mentioned above do not occur. In particular, an expansion device is to be proposed, with which the degree of expansion and thus the fillability can be set without problems in a wide range, namely in extreme cases between the degrees of expansion 0 and 100%, with a simultaneous reduction in the consumption of water vapor and very homogeneous expansion for all tobacco particles . In addition, contamination of the expansion device should be avoided.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.This is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unter ansprüche definiert.Appropriate embodiments are characterized by the features of the sub claims defined.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: Die Expansionskammer ist in die Dosier- und Zuführvorrichtung integriert, dadurch entsteht eine Expansionskammer, der eine genau definierte Tabakmaterial-Menge zugeführt wird.The advantages achieved with the invention are based on the following mode of operation: the expansion chamber is integrated in the metering and feeding device, thereby creating an expansion chamber to which a precisely defined quantity of tobacco material is fed.

Die Dosier- und Zuführvorrichtung kann eine Zellenradschleuse, insbesondere eine Durchblaszellenradschleuse, eine Dosierschnecke etc. sein.The metering and feeding device can be a cellular wheel sluice, in particular a blow-through cellular wheel sluice, a dosing screw etc.

Diese Expansionskammer läßt sich sehr gut abdichten, so daß das dieser Expansionskammer zugeführte Gas für die Expansion und den pneumatischen Transport des Tabakmaterials zur Verfügung steht.This expansion chamber can be sealed very well, so that the gas supplied to this expansion chamber is available for the expansion and pneumatic transport of the tobacco material.

In einer Stirnwand der Dosier- und Zuführvorrichtung befindet sich mindestens eine, vorzugsweise drei Düsenöffnungen, die so angeordnet sind, daß die in die Expansionskammer geförderten Tabakteilchen zwangsläufig die Düsenöffnungen passieren müssen. Aus diesen Düsenöffnungen tritt ein einstellbares Wasserdampf- / Luft-Gemisch etwa im rechten Winkel zur Dosier- und Zuführvorrichtung des Tabakmaterials mit hoher Geschwindigkeit in die Expansionskammer und zerteilt die in die Expansionskammer geführten Tabakhaufen in Einzelfasern, d.h. das Prinzip vergleichbar der pneumatischen Klinge wird angewendet.In an end wall of the metering and feeding device there is at least one, preferably three, nozzle openings which are arranged such that the tobacco particles conveyed into the expansion chamber must inevitably pass through the nozzle openings. An adjustable water vapor / air mixture emerges from these nozzle openings at approximately a right angle to the metering and feeding device of the tobacco material into the expansion chamber at high speed and divides the tobacco piles fed into the expansion chamber into individual fibers, i.e. the principle comparable to the pneumatic blade is applied.

Durch das Auflösen der Tabakhaufen (Tabakklumpen) in Einzelfasern erhält jede Einzelfaser einen intensiven Kontakt mit dem Wasserdampf- /Luft-Gemisch. Außerdem können wesentlich engere Strömungsquerschnitte gewählt werden, d.h. bei gleichen Strömungsgeschwindigkeiten ist wesentlich weniger Heißgas erforderlich.By dissolving the tobacco piles (lumps of tobacco) in individual fibers, each individual fiber receives intensive contact with the water vapor / air mixture. In addition, much narrower flow cross sections can be selected, i.e. at the same flow rates, much less hot gas is required.

Bei der Anordnung der Düsenöffnungen ist zu beachten, daß der Coanda-Effekt vermieden wird.When arranging the nozzle openings, make sure that the Coanda effect is avoided.

Der Freistrahl reinigt vergleichbar einem Dampfstrahlreiniger die passierenden Teile der Dosier- und Zuführvorrichtung. Des weiteren wird über eine Art Wischbewegung des Tabakmaterials über den Boden der Expansionskammer, dieser von Tabakablagerungen freigehalten.The free jet cleans the passing parts of the dosing and feeding device like a steam jet cleaner. In addition, the tobacco material is kept free of tobacco deposits by wiping the tobacco material over the bottom of the expansion chamber.

Das Verhältnis Wasserdampf/Luft in diesem Gemisch läßt sich auf konstruktiv einfache Weise, beispielsweise über entsprechende Ventile, einstellen, so daß sich ein gewünschter Expansionsgrad und damit eine gewünschte Füllfähigkeit des Tabakmaterials einstellen läßt.The water vapor / air ratio in this mixture can be set in a structurally simple manner, for example by means of corresponding valves, so that a desired degree of expansion and thus a desired filling capacity of the tobacco material can be set.

Da aus statischen Gründen nicht alle Tabakteilchen mit dem aus der Düsenöffnung austretenden Freistrahl in intensiven Kontakt kommen, ist der Expansionskammer ein Beschleunigungsrohr mit konvergierendem Querschnitt nachgeschaltet. Hier unterliegen alle Tabakteilchen einer Beschleunigung mit hohem Wärme- und Stoffaustausch bei gleichzeitiger stetiger Druckabnahme, was wiederum eine Flash-Verdampfung von Anteilen des im Tabak vorhandenen Wassers zur Folge hat.Since for static reasons not all tobacco particles come into intensive contact with the free jet emerging from the nozzle opening, the expansion chamber is followed by an acceleration tube with a converging cross section. Here all tobacco particles are subject to an acceleration with high heat and mass exchange with a simultaneous steady decrease in pressure, which in turn results in flash evaporation of parts of the water present in the tobacco.

An das Beschleunigungsrohr schließt sich, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Rohrs mit konstantem Querschnitt, über eine sprunghafte Querschnittserweiterung das Verzögerungsrohr an.The acceleration tube is connected to the acceleration tube, possibly with the interposition of a tube with a constant cross-section, via an abrupt expansion of the cross-section.

Die sprunghafte Querschnittserweiterung verhindert im Gegensatz zur stetigen Querschnittserweiterung weitgehend eine Druckrückgewinnung (Druckerhöhung) nach dem Beschleunigungsrohr.In contrast to the steady increase in cross-section, the sudden increase in cross-section largely prevents pressure recovery (pressure increase) after the acceleration pipe.

Eine Druckerhöhung nach dem Beschleunigungsrohr hätte zur Folge, daß das erzielte Expansionsergebnis teilweise wieder rückgängig gemacht würde.An increase in pressure after the acceleration tube would have the result that the expansion result achieved was partially reversed.

Wegen der intensiven Durchmischung von Wasserdampf und Tabakteilchen, bzw. der Anwendung des Prinzips der pneumatischen Klinge läßt sich der Wasserdampfverbrauch im Vergleich mit den bekannten Expansionsvorrichtungen wesentlich verringern.Because of the intensive mixing of water vapor and tobacco particles, or the application of the principle of the pneumatic blade, the water vapor consumption can be significantly reduced in comparison with the known expansion devices.

Bei einer solchen Expansionsvorrichtung, die mit einem Wasserdampf/Luft-Gemisch arbeitet, kann der Expansionsgrad von 0 bis zu einem Maximalwert kontinuierlich eingestellt werden. Der Expansionsgrad hängt im wesentlichen davon ab, welches Temperatur- und Energiegefälle zwischen den durch Kondensation angewärmten Tabakteilchen einerseits und der Verdampfungstemperatur entsprechend dem geringen Druck in dem aus der Düsenöffnung austretenden Freistrahl andererseits erreicht wird. Bei Verwendung eines gesättigten Wasserdampf/Luft-Gemisches werden die Tabakteilchen durch Kondensation maximal auf die Taupunkttemperatur des verwendeten Gemisches erwärmt. Diese Taupunkttemperatur, die etwa der Temperatur der Tabakteilchen entspricht, hängt von der Konzentration des Wasserdampf/Luft-Gemisches und dem Druck in der Expansionskammer ab.With such an expansion device, which works with a water vapor / air mixture, the degree of expansion can be set continuously from 0 to a maximum value. The degree of expansion essentially depends on the temperature and energy difference between the tobacco particles heated by condensation on the one hand and the evaporation temperature corresponding to the low pressure in the free jet emerging from the nozzle opening on the other hand. When using a saturated water vapor / air mixture, the tobacco particles are heated to a maximum of the dew point temperature of the mixture used by condensation. This dew point temperature, which corresponds approximately to the temperature of the tobacco particles, depends on the concentration of the water vapor / air mixture and the pressure in the expansion chamber.

Die Expansion durch Flashverdampfung setzt dann ein, wenn die Tabaktemperatur die Verdampfungstemperatur in dem Freistrahl überschreitet und nimmt mit steigender Temperaturdifferenz zu.The expansion by flash evaporation starts when the tobacco temperature exceeds the evaporation temperature in the free jet and increases with increasing temperature difference.

Der einfachste Weg zur Herstellung eines Wasserdampf/Luft-Gemisches liegt in der Einmischung von Druckluft in die Hochdruck-Dampfleitung vor der Expansionskammer. Da jedoch die Erzeugung von Druckluft relativ kostenaufwendig ist, dürfte sich diese Lösung nur bei Technikums- bzw. Pilot-Anlagen anbieten.The easiest way to produce a water vapor / air mixture is to mix compressed air into the high pressure steam line in front of the expansion chamber. However, since the generation of compressed air is relatively expensive, this solution should only be available for pilot plants.

Eine kostengünstigere Lösung stellt die Verwendung eines Ventilators zur Lufteinmischung dar. Hierfür ist es erforderlich, den Druckverlust bei Eindüsung in die Expansionskammer zu senken. Dies geschieht durch Öffnen zusätzlicher Düsenbohrungen in der Stirnwand der Expansionskammer.A more cost-effective solution is the use of a fan for air mixing. For this, it is necessary to reduce the pressure loss when injected into the expansion chamber. This is done by opening additional nozzle holes in the Front wall of the expansion chamber.

Für die Erzielung der maximalen Expansion, bei der hohe Strahlgeschwindigkeiten und reine Dampfatmosphäre erforderlich sind, werden diese Zusatzdüsen geschlossen.These additional nozzles are closed to achieve maximum expansion, which requires high jet speeds and a pure steam atmosphere.

Eine Lösung ohne zusätzlichen Energiekostenaufwand ergibt sich bei Verwendung einer Dampfstrahlpumpe. Auch hierbei muß jedoch der Druckverlust durch veränderliche Querschnitte bei der Eindüsung in die Expansionskammer gesenkt werden.A solution without additional energy costs results when using a steam jet pump. Here too, however, the pressure loss must be reduced by changing cross-sections during the injection into the expansion chamber.

Das Verhältnis Wasserdampf/Luft in dem der Expansionskammer zugeführten Heißgas läßt sich im Sekundenbereich variieren, so daß nun eine Regelung des Expansionsgrades und damit der Füllfähigkeit möglich wird, indem man die Füllfähigkeit, beispielsweise hinter dem der Expansionsvorrichtung nachgeschalteten Trockner, mißt und bei Abweichung von einem gegebenen Soll-Wert das Verhältnis Wasserdampf/Luft in dem Heißgas entsprechend einstellt.The ratio of water vapor / air in the hot gas supplied to the expansion chamber can be varied in the range of a second so that the degree of expansion and thus the filling capacity can now be regulated by measuring the filling capacity, for example behind the dryer downstream of the expansion device, and if there is a deviation from one given the desired value the water vapor / air ratio in the hot gas accordingly.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Grundaufbau einer Expansionsvorrichtung mit Durchblaszellenradschleuse und mit nachgeschaltetem Luftstrom-Trockner mit Tangentialabscheider,
Fig. 2 im vergrößertem Maßstab den aus einer Düsenöffnung austretenden Freistrahl
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine der Expansionskammer vorgeschaltete Verteilungskammer mit einer Ausführungsform eines Strömungsantriebs,
Fig. 4 einen weiteren Querschnitt durch die Verteilungskammer mit einer anderen Ausführungsform des Strömungsantriebs, und
Fig. 5 in Form eines Blockschaltbildes die Regelung des Expansionsgrades und damit der Füllfähigkeit.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying schematic drawings. Show it:

1 shows the basic structure of an expansion device with a blow-through rotary valve and with a downstream airflow dryer with a tangential separator,
Fig. 2 on an enlarged scale the free jet emerging from a nozzle opening
3 shows a cross section through a distribution chamber upstream of the expansion chamber with an embodiment of a flow drive,
Fig. 4 shows a further cross section through the distribution chamber with another embodiment of the flow drive, and
Fig. 5 in the form of a block diagram, the control of the degree of expansion and thus the filling capacity.

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen, allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeuteten Expansionsvorrichtung fällt das nicht dargestellte, zerkleinerte, insbesondere geschnittene Tabakmaterial, in der Regel geschnittenes Rippen- und/oder Blattmaterial, aber auch rekonstituierter Tabak, von einer Schwingförderrinne 12 über eine Einfüllöffnung 14 nach unten in eine Zellenradschleuse 16, die zwei einander gegenüber liegende, parallele scheibenförmige Stirnwände 16a, 16b aufweist, zwischen denen die drehbare Welle 16d des Zellenrades angeordnet ist. Auf dieser Welle sitzen mehrere Flügel 16c, so daß zwischen zwei benachbarten Flügeln 16c das herabfallende, zerkleinerte Tabakmaterial aufgefangen und bei der Drehung der Flügel um die Achse des Zellenrades mitgenommen wird.In the expansion device shown in FIG. 1, generally indicated by reference numeral 10, the shredded, in particular cut tobacco material, not shown, usually cut rib and / or leaf material, but also reconstituted tobacco, falls from a vibrating conveyor trough 12 via a filling opening 14 down into a cellular wheel sluice 16, which has two opposing, parallel disk-shaped end walls 16a, 16b, between which the rotatable shaft 16d of the cellular wheel is arranged. Several vanes 16c are seated on this shaft, so that the falling, crushed tobacco material is caught between two adjacent vanes 16c and is carried along when the vanes rotate about the axis of the cellular wheel.

Mit Ausnahme des Bereiches in der Nähe der Einfüllöffnung 14 ist das Zellenrad durch eine nicht näher dargestellte, zylindrische Kammer umgeben, an deren Innenwand die äußeren Enden der Flügel 16c anliegen und dadurch Gasverluste vermeiden.With the exception of the area in the vicinity of the filling opening 14, the cellular wheel is surrounded by a cylindrical chamber (not shown in more detail), on the inner wall of which the outer ends of the wings 16c rest and thereby avoid gas losses.

In diese Zellenradschleuse 16 ist eine "bewegliche" Expansionskammer integriert und wird jeweils durch die beiden untersten Flügel 16c in Verbindung mit dem Teil der Kammerwand gebildet, der sich zwischen diesen beiden Flügeln erstreckt.A "movable" expansion chamber is integrated into this rotary valve 16 and is formed in each case by the two lowest wings 16c in connection with the part of the chamber wall which extends between these two wings.

In dem Teil der gemäß der Darstellung in Fig. 1 rechten Stirnwand 16a, der dieser Expansionskammer zugeordnet ist, befinden sich bei der dargestellten Ausführungsform drei Düsenöffnungen 18; bei dieser Ausführungsform haben die Düsenöffnungen 18 einen kreis förmigen Querschnitt und können beispielsweise durch zylindrische Bohrungen gebildet werden.In the part of the right end wall 16a as shown in FIG. 1, which is assigned to this expansion chamber, there are three nozzle openings 18 in the embodiment shown; in this embodiment, the nozzle openings 18 have a circle shaped cross section and can be formed for example by cylindrical bores.

Als Alternative hierzu ist es auch möglich, schlitzförmige Düsenöffnungen vorzusehen. Wesentlich ist nur, daß sich die Düsenöffnungen 18 in der Nähe des Bodens der Expansionskammer unter Vermeidung des Coanda-Effektes befinden.As an alternative to this, it is also possible to provide slot-shaped nozzle openings. It is only important that the nozzle openings 18 are located near the bottom of the expansion chamber while avoiding the Coanda effect.

An die rechte Stirnwand 16a schließt sich eine Verteilungskammer 20 an, die über die Düsenöffnungen 18 in Verbindung mit der Expansionskammer steht. Der Verteilungskammer 20 wird ein Wasserdampf/Luft-Gemisch mit einem Druck von etwa 3 bar zugeführt, wie in Fig. 1 angedeutet ist.A distribution chamber 20 adjoins the right end wall 16a and is connected to the expansion chamber via the nozzle openings 18. A water vapor / air mixture with a pressure of approximately 3 bar is supplied to the distribution chamber 20, as indicated in FIG. 1.

Zur Erzeugung dieses Wasserdampf/Luft-Gemisches werden Druckluft von einer Druckluftquelle 22 und gesättigter Wasserdampft von einer entsprechenden Quelle 24 über Leitungen 23, 25 mit Strömungsmessern 27 und Regulierventilen 26 zugeführt und in der Hochdruckdampfleitung 28 vor der Verteilungskammer 20 gemischt.To generate this water vapor / air mixture, compressed air from a compressed air source 22 and saturated water vapor from a corresponding source 24 are supplied via lines 23, 25 with flow meters 27 and regulating valves 26 and mixed in the high pressure steam line 28 in front of the distribution chamber 20.

An den Auslaß der Expansionskammer, der sich in der linken Stirnwand 16b der Zellenradschleuse 16 befindet, schließt sich ein Beschleunigungsrohr 30 mit in Förderrichtung konvergierendem Querschnitt an, das in ein weiteres Rohr 32 mit konstantem Querschnitt übergeht. Dem Rohr 32 ist eine stufenartige Vergrößerung des kreisförmigen Querschnittes nachgeschaltet, die dann in ein Verzögerungsrohr 34 mit rechteckigem, insbesondere quadratischem Querschnitt übergeht.At the outlet of the expansion chamber, which is located in the left end wall 16b of the rotary valve 16, there is an acceleration pipe 30 with a cross section converging in the conveying direction, which passes into another pipe 32 with a constant cross section. The tube 32 is followed by a step-like enlargement of the circular cross section, which then merges into a delay tube 34 with a rectangular, in particular square, cross section.

An dieses Rohr 34 schließt sich ein gekrümmtes Rohr 36 an, durch welches das Tabakmaterial einem Luftstrom-Trockner 38 zugeführt wird.This pipe 34 is followed by a curved pipe 36 through which the tobacco material is fed to an airflow dryer 38.

Über eine Leitung 40 emfängt der Trockner 38 Luft von einer Quelle 42, die über einen Ventilator 44 beschleunigt und über eine Heizeinrichtung 46 erwärmt wird.Via a line 40, the dryer 38 receives air from a source 42, which is accelerated by a fan 44 and heated by a heating device 46.

Das den Trockner 38 verlassende Gemisch Tabakmaterial/Luft wird in einem Tangentialabscheider 48 in Tabakmaterial einerseits, das dem entsprechenden Auslaß 50 zugeführt wird, und Luft andererseits aufgeteilt, die auf einer Leitung 54 mittels eines Ventilators 56 dem Auslaß 58 zugeführt wird.The mixture of tobacco material / air leaving the dryer 38 is divided in a tangential separator 48 into tobacco material on the one hand, which is fed to the corresponding outlet 50, and air on the other hand, which is fed to the outlet 58 on a line 54 by means of a fan 56.

Wenn bei dieser Expansionsvorrichtung 10 das zerkleinerte Tabakmaterial von den Flügeln 16c des Zellenrades nach unten auf den Boden der zylindrischen, das Zellenrad umgebenden Kammer mitgenommen wird, so wird es dort von dem Wasserdampf/ Luft-Gemisch mitgenommen, das mit einem Druck von 3 bar über die Verteilungskammer 20 und die Düsenöffnungen 18 in die Expansionskammer einströmt und das Tabakmaterial unter Druckabfall auf mindestens 50 m/s beschleunigt. In einer Art "Wischeffekt" wird das Tabakmaterial schichtweise über den Boden gestreift und dabei aus der Expansionskammer heraus in das Rohr 30 transportiert.In this expansion device 10, if the shredded tobacco material is taken down from the wings 16c of the cellular wheel to the bottom of the cylindrical chamber surrounding the cellular wheel, it is carried there by the water vapor / air mixture, which is at a pressure of 3 bar the distribution chamber 20 and the nozzle openings 18 flow into the expansion chamber and the tobacco material accelerates to a pressure drop of at least 50 m / s. In a kind of "wiping effect", the tobacco material is slipped over the floor in layers and thereby transported out of the expansion chamber into the pipe 30.

Zweckmäßigerweise sind die Düsenöffnungen 18 an die Bewegungsrichtung des Zellenrades angepaßt, so daß die ersten, von einem Flügel 16c in die Expansionskammer gebrachten Tabakteilchen sofort durch das Wasserdampf/Luft-Gemisch beaufschlagt werden und damit die Verweildauer des Tabakmaterials in der Expansionskammer weniger als etwas 1/10 s beträgt.The nozzle openings 18 are expediently adapted to the direction of movement of the cellular wheel, so that the first tobacco particles brought into the expansion chamber by a wing 16c are immediately acted upon by the water vapor / air mixture, and thus the tobacco material stays in the expansion chamber for less than a little 1 / Is 10 s.

Die Temperatur des Wasserdampf/Luft-Gemisches, dessen Konzentration durch entsprechende Verstellung der Regulierventile 26 variiert werden kann, sollte zwischen 50 und 500° C liegen.The temperature of the water vapor / air mixture, the concentration of which can be varied by appropriate adjustment of the regulating valves 26, should be between 50 and 500 ° C.

In dem Beschleunigungsrohr 30 wird das in den Freistrahlen teilweise expandierte Tabakmaterial pneumatisch transportiert, dabei ein weiteres Mal expandiert und dem stufenartigen Übergang zwischen dem Rohr 32 und dem Rohr 34 zugeführt. Die Stufe und der anschließende Übergang von dem kreisförmigen Querschnitt auf den quadratischen Querschnitt gewährleistet eine sehr schonende Behandlung der empfindlichen, nun expandierten Tabakteilchen, die auch in dem gekrümmten Rohr 36 schonend geführt und in dem Trockner 38 mittels zugeführter erwärmter Luft getrocknet werden; das so gebildete Tabakmaterial/Luft-Gemisch wird in dem Tangentialabscheider 48 in die beiden Komponenten aufgetrennt, die den jeweiligen Auslässen zugeführt werden, nämlich dem Luftauslaß 58 einerseits und dem Tabakmaterialsauslaß 50 andererseits.The tobacco material, which is partially expanded in the free jets, is pneumatically transported in the acceleration tube 30, thereby expanded again and fed to the step-like transition between tube 32 and tube 34. The step and the subsequent transition from the circular cross section to the square cross section ensures a very gentle treatment of the sensitive, now expanded tobacco particles, which are also carefully guided in the curved tube 36 and dried in the dryer 38 by means of supplied heated air; the tobacco material / air mixture thus formed is separated in the tangential separator 48 into the two components which are fed to the respective outlets, namely the air outlet 58 on the one hand and the tobacco material outlet 50 on the other hand.

In Fig. 2 ist nochmals im vergrößerten Maßstab der Austritt eines Freistrahls in die Expansionskammer dargestellt.In Fig. 2, the exit of a free jet into the expansion chamber is shown again on an enlarged scale.

Die mit hoher Geschwindigkeit erfolgende "Dampfinjektion" in die Kammer führt zu einem extrem hohen Wärme- und Stoffübergang in Verbindung mit einemausgeprägten Transporteffekt in Richtung des Pfeils für die einzelnen Tabakteilchen.The "steam injection" into the chamber at high speed leads to an extremely high heat and mass transfer in connection with a pronounced transport effect in the direction of the arrow for the individual tobacco particles.

Wie bereits oben angedeutet wurde, ist die Erzeugung von Druckluft relativ kostenaufwendig, so daß sich diese Lösung nun für Technikums- bzw. Pilotanlagen anbietet.As already indicated above, the generation of compressed air is relatively expensive, so that this solution is now suitable for pilot plants.

Eine kostengünstigere Lösung ist in Fig. 3 dargestellt, nämlich die Verwendung eines Ventilators für die Lufteinmischung. Bei dieser Ausführungsform wird Luft von einer Quelle 60 über einen Strömungsmesser 62, einen Ventilator 64 und ein Regulierventil 66 auf einer Leitung 68 zugeführt und in der Leitung 70 mit dem Wasserdampf gemischt, der von einer Quelle 72 über einen Strömungsmesser 74, einen Dampftrockner 76 und ein Regulierventil 78 auf einer Leitung 80 zugeführt wird. Die Leitung 70 mit dem Wasserdampf/Luft-Gemisch ist an einen Stutzen 82 der Verteilungskammer 20 angeschlossen. Die gemäß der Darstellung in Fig. 3 linke Stirnwand 16a der Verteilungskammer 20, die der rechten Stirnwand 16a der Zellenradschleuse 16 entspricht, weist zwei Arten von Öffnungen zur Expansionskammer hin auf, und zwar untere Düsenöffnungen 18 mit konstantem Strömungsquerschnitt sowie obere Öffnungen 18a, deren kreisförmiger Strömungsquerschnitt sich zur Expansionskammer hin verkleinert.A more economical solution is shown in FIG. 3, namely the use of a fan for the air mixing. In this embodiment, air is supplied from a source 60 via a flow meter 62, a fan 64 and a regulator valve 66 on a line 68 and mixed in line 70 with the water vapor coming from a source 72 via a flow meter 74, a steam dryer 76 and a regulating valve 78 is supplied on a line 80. The line 70 with the water vapor / air mixture is connected to a nozzle 82 of the distribution chamber 20. The end wall 16a of the distribution chamber 20, as shown in FIG. 3, that of the right end wall 16a corresponds to the rotary valve 16, has two types of openings to the expansion chamber, namely lower nozzle openings 18 with a constant flow cross-section and upper openings 18a, the circular flow cross-section of which decreases towards the expansion chamber.

Während die Düsenöffnungen 18 immer geöffnet sind, können die Düsenöffnungen 18a bei Bedarf mehr oder weniger verschlossen werden; zu diesem Zweck erstreckt sich in Längsrichtung der Verteilungskammer 20 ein Kolben 84, dessen gemäß der Darstellung in Fig. 3 linke Spitze in die Düsenöffnung 18a ragt und dadurch deren Strömungsquerschnitt mehr oder weniger verschließt.While the nozzle openings 18 are always open, the nozzle openings 18a can be closed more or less if necessary; For this purpose, a piston 84 extends in the longitudinal direction of the distribution chamber 20, the tip of which, as shown in FIG. 3, protrudes into the nozzle opening 18a and thereby more or less closes its flow cross section.

Der bei der Einbringung des Wasserdampf/Luft-Gemisches aus der Verteilungskammer 20 in die Expansionskammer auftretende Druckverlust kann gesenkt werden, indem die zusätzlichen Düsenöffnungen 18a durch Verschieben des Kolbens 84 nach rechts geöffnet werden. Für die maximale Expansion, bei der hohe Strahlgeschwindigkeiten und eine reine Dampfatmosphäre erforderlich sind, werden die zusätzlchen Düsenöffnungen 18a geschlossen, d.h., der Wasserdampf strömt nun mit extrem hoher Geschwindigkeit über die Düsenöffnungen 18 in die Expansionskammer.The pressure loss occurring when the water vapor / air mixture is introduced from the distribution chamber 20 into the expansion chamber can be reduced by opening the additional nozzle openings 18a by displacing the piston 84 to the right. For the maximum expansion, in which high jet speeds and a pure steam atmosphere are required, the additional nozzle openings 18a are closed, i.e. the water vapor now flows through the nozzle openings 18 into the expansion chamber at extremely high speed.

Selbstverständlich können bei Bedarf mehrere Zusatzdüsenöffnungen 18a vorgesehen werden; jeder Düsenöffnung 18a muß dann ein Kolben 84 zugeordnet werden.Of course, several additional nozzle openings 18a can be provided if necessary; A piston 84 must then be assigned to each nozzle opening 18a.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform ohne zusätzliche Energiekosten, bei der als Strömungsantrieb eine Dampfstrahlpumpe 88 verwendet wird. Diese Dampfstrahlpumpe 88 ist einerseits über die Leitung 70 mit dem Anschlußstutzen 82 der Verteilungskammer 20, die den aus Fig. 3 ersichtlichen Aufbau hat, und andererseits über die Leitung 68, das Ventil 66, den Strömungsmesser 62 mit der Luftquelle 60 verbunden. Außerdem ist die Dampfstrahlpumpe 88 an die Leitung 80 mit dem Dampftrockner 76, dem Strömungsmesser 74 und der Dampfquelle 72 angeschlossen. Die beiden Leitungen 68, 80 sind über eine weitere Leitung 90 mit einem Regulierventil 92 verbunden.FIG. 4 shows another embodiment without additional energy costs, in which a steam jet pump 88 is used as the flow drive. This steam jet pump 88 is connected on the one hand via line 70 to the connecting piece 82 of the distribution chamber 20, which has the structure shown in FIG. 3, and on the other hand via line 68, the valve 66, the flow meter 62 to the air source 60. In addition, the steam jet pump 88 is on line 80 with the steam dryer 76, the flow meter 74 and the steam source 72 connected. The two lines 68, 80 are connected to a regulating valve 92 via a further line 90.

Auch bei dieser Ausführungsform für die Erzeugung des Wasserdampf/Luft-Gemisches muß der Druckverlust bei der Eindüsung aus der Verteilungskammer 20 in die Expansionskammer durch den veränderlichen Querschnitt der Düsenöffnung 18a gesenkt werden.Also in this embodiment for the generation of the water vapor / air mixture, the pressure loss during the injection from the distribution chamber 20 into the expansion chamber must be reduced by the variable cross section of the nozzle opening 18a.

Um die Qualität des Endproduktes "Cigarette" zu verbessern, sollte ein gleichmäßig expandiertes Tabakmaterial angestrebt werden. Durch Beeinflussung der Expansion und Verwendung geeigneter Sensoren für die Füllfähigkeitsmessung, beispielsweise mittels kontinuierlicher Rollen, wie es aus der DE-OS 3 234 258 bekannt ist, kann eine Regelung auf konstante Expansion erzielt werden.In order to improve the quality of the end product "cigarette", a uniformly expanded tobacco material should be sought. By influencing the expansion and using suitable sensors for the filling capacity measurement, for example by means of continuous rollers, as is known from DE-OS 3 234 258, regulation of constant expansion can be achieved.

Der Aufbau eines entsprechenden Regelkreises wird durch die sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit der Expansionsvorrichtung sinnvoll bzw. möglich. Denn eine eventuelle Änderung der erzielten Expansion erfolgt nahezu verzögerungsfrei; die auftretende Zeitkonstante von wenigen Sekunden beruht nur auf den Transportwegen des Tabakmaterials von der Expansionskammer bis zur Füllfähigkeitsmessung.The construction of a corresponding control loop is sensible or possible due to the very high response speed of the expansion device. A possible change in the expansion achieved is almost instantaneous; the occurring time constant of a few seconds is based only on the transport routes of the tobacco material from the expansion chamber to the filling capacity measurement.

Fig. 5 zeigt eine Prinzipdarstellung einer solchen Expansionsregelung, die keinerlei Einfluß auf andere Prozeßparameter hat, beispielsweise die Einstellung des Trockners.5 shows a basic illustration of such an expansion control, which has no influence whatsoever on other process parameters, for example the setting of the dryer.

Hierbei wird die Füllfähigkeit des expandierten Schnittabaks mittels eines geeigneten Sensors erfaßt, wie er beispielsweise aus der DE-OS 3 234 258 hervorgeht. Dieser Ist-Wert von dem Sensor 94 wird auf eine Regeleinrichtung 96 gegeben, die außerdem noch Ist-Werte von zwei Durchflußmessern 98, 99 empfängt, nämlich einem Durchflußmesser 98 für die Dampfmenge und einem Durchflußmesser 99 für die Luftmenge.In this case, the filling capacity of the expanded cut tobacco is detected by means of a suitable sensor, as can be seen for example from DE-OS 3 234 258. This actual value from the sensor 94 is sent to a control device 96, which also receives actual values from two flow meters 98, 99, namely a flow meter 98 for the amount of steam and a flow meter 99 for the air volume.

Aus diesen drei Ist-Werten bildet die Regeleinrichtung, beispielsweise entsprechend einem vorgegebenen Algorithmus, Stellsignale für die beiden Stellglieder, nämlich die beiden Regulierventile 26 für die Luft bzw. den Wasserdampf bei der Ausführungsform nach Fig. 1.From these three actual values, the control device forms, for example according to a predetermined algorithm, control signals for the two actuators, namely the two control valves 26 for the air and the water vapor in the embodiment according to FIG. 1.

In entsprechender Weise können auch die Regulierventile bei den anderen Ausführungsformen nach den Figuren 3 und 4 angesteuert werden.The regulating valves in the other embodiments according to FIGS. 3 and 4 can also be controlled in a corresponding manner.

Dadurch läßt sich unter Berücksichtigung des Ist-Wertes der Füllfähigkeit die Expansion in der nur schematisch angedeuteten Expansionsvorrichtung, die den aus Fig. 1 ersichtlichen Aufbau hat, einstellen und regeln.In this way, taking into account the actual value of the filling capacity, the expansion in the expansion device, which is only schematically indicated, and which has the structure shown in FIG. 1, can be set and controlled.

Als Alternative zu den dargestellten Ausführungsformen muß das expandierte Tabakmaterial/Heißgas-Gemisch nicht direkt einem Luftstrom-Trockner zugeführt werden, sondern kann auch in geeigneten Abscheidern voneinander getrennt werden und das expandierte Tabakmaterial einem bspw. Trommel-/Band- oder Fluidbettrockner zugeführt werden.As an alternative to the illustrated embodiments, the expanded tobacco material / hot gas mixture does not have to be fed directly to an airflow dryer, but can also be separated from one another in suitable separators and the expanded tobacco material can be fed to a drum / belt or fluid bed dryer, for example.

Abschließend wird noch als Besonderheit gegenüber anderen Expansionsverfahren hervorgehoben, daß unabhängig vom eingestellten Expansionsgrad nur ein sehr geringer Verlust an Tabakinhaltsstoffen festgestellt werden kann. Dies ist auf die niedrigen Tabak-Temperaturen bei der Expansion und die extrem kurze Behandlungszeit zurückzuführen.Finally, it is emphasized as a special feature compared to other expansion methods that, regardless of the degree of expansion set, only a very small loss of tobacco ingredients can be determined. This is due to the low tobacco temperatures during expansion and the extremely short treatment time.

Claims

1. Vorrichtung zum Expandieren von zerkleinertem Tabakmaterial a) mit einer Dosier- und Zuführ-Vorrichtung für die Zuführung des Tabakmaterials zu einer Expansionskammer,

b) mit einer Düsenöffnung in einer Wand der Expansionskammer für die Einleitung eines aus Luft und Wasserdampf bestehenden Heißgases zur Beschleunigung des Tabakmaterials unter Druckabfall auf mindestens 50 m/s bei einer Verweildauer des Tabakmaterials in der Expansionskammer von weniger als etwa 1/10 s, und

c) mit einem der Expansionskammer nachgeschalteten Verzögerungsrohr mit divergierendem Querschnitt,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

d) die Expansionskammer ist in die Dosier- und Zuführ-Vorrichtung (16) integriert;

e) das Tabakmaterial wird in annähernd rechtem Winkel zur Düsenöffnung zugeführt;

f) in einer Stirnwand (16a) der Expansionskammer befindet sich mindestens eine Düsenöffnung (18) in Bodennähe der Expansionskammer, so daß ein einstellbares Wasserdampf/ Luft-Gemisch zugeführt wird;

g) an die Expansionskammer schließt sich ein Beschleunigungsrohr (30) mit konvergierendem Querschnitt an,

h) dem das Verzögerungsrohr (34) folgt.

1. Device for expanding shredded tobacco material a) with a metering and feeding device for feeding the tobacco material to an expansion chamber,

b) with a nozzle opening in a wall of the expansion chamber for the introduction of a hot gas consisting of air and water vapor to accelerate the tobacco material under pressure drop to at least 50 m / s with a residence time of the tobacco material in the expansion chamber of less than about 1/10 s, and

c) with a delay tube with a diverging cross section connected downstream of the expansion chamber,
characterized by the following features:

d) the expansion chamber is integrated in the metering and feeding device (16);

e) the tobacco material is supplied at an almost right angle to the nozzle opening;

f) in an end wall (16a) of the expansion chamber there is at least one nozzle opening (18) near the bottom of the expansion chamber, so that an adjustable water vapor / air mixture is supplied;

g) an acceleration tube (30) with a converging cross section connects to the expansion chamber,

h) followed by the delay tube (34).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier- und Zuführvorrichtung eine Zellenradschleuse, insbesondere eine Durchblaszellenradschleuse ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the metering and feeding device is a rotary valve, in particular a blow-through rotary valve.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier- und Zuführvorrichtung eine Dosierschnecke ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metering and feeding device is a metering screw.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Düsenbohrungen (18) vorgesehen sind.4. The device according to claim 1, characterized in that at least three nozzle bores (18) are provided.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbohrungen (18) so ausgebildet sind, daß die Stromlinien des Strahls annähernd parallel zueinander und annähernd senkrecht zur Austrittsfläche verlaufen.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzle bores (18) are designed such that the streamlines of the jet run approximately parallel to one another and approximately perpendicular to the exit surface.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine schlitzförmige Düsenöffnung vorgesehen ist.6. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a slot-shaped nozzle opening is provided.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsrohr (30) über ein Rohr (32) mit konstantem Querschnitt an das Verzögerungsrohr (34) angeschlossen ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the acceleration tube (30) via a tube (32) with a constant cross section is connected to the delay tube (34).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohr (32) und dem Verzögerungsrohr (34) ein stufenartiger Übergang vorgesehen ist.8. The device according to claim 7, characterized in that a step-like transition is provided between the tube (32) and the delay tube (34).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsrohr (34) von kreisförmigen Querschnitt auf quadratischen Querschnitt übergeht.9. The device according to claim 8, characterized in that the delay tube (34) passes from circular cross-section to square cross-section.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Stirnwand (16a) mit den Düsenöffnungen (18) eine Verteilungskammer (20) anschließt, die über die Düsenöffnungen (18) mit der Expansionskammer verbunden ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a distribution chamber (20) adjoins the end wall (16a) with the nozzle openings (18) and is connected to the expansion chamber via the nozzle openings (18).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand der Verteilungskammer (20) neben Düsenöffnungen (18) mit konstantem Querschnitt Düsenöffnungen (18a) mit sich konisch verringerndem Querschnitt aufweist, die durch einen verschiebbaren Kolben (84) verschließbar sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the end wall of the distribution chamber (20) in addition to nozzle openings (18) with a constant cross section nozzle openings (18 a) with a conically reducing cross section, which can be closed by a displaceable piston (84).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Quelle (24) für gesättigten Dampf und eine Quelle (22) für Druckluft, die über Regulierventile (26) mit der Verteilungskammer (20) verbunden sind.12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized by a source (24) for saturated steam and a source (22) for compressed air, which are connected to the distribution chamber (20) via regulating valves (26).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsantrieb für das Wasserdampf/Luft-Gemisch ein Ventilator (64) dient, der über eine Leitung (70) an die Verteilungskammer (20) angeschlossen ist.13. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a fan (64) is used as a flow drive for the water vapor / air mixture, which is connected via a line (70) to the distribution chamber (20).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsantrieb für das Wasserdampf/Luft-Gemisch eine Dampfstrahlpumpe (88) dient, die über eine Leitung (70) mit der Verteilungskammer (20) verbunden ist.14. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a steam jet pump (88) is used as the flow drive for the water vapor / air mixture, which is connected via a line (70) to the distribution chamber (20).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen für die Zuführung von Wasserdampf und Luft Regulierventile (26, 66, 78, 92) vorgesehen sind.15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that regulating valves (26, 66, 78, 92) are provided in the lines for the supply of water vapor and air.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Sensor (94) für die Füllfähigkeit, durch Strömungsmesser (98, 99) für Wasserdampf und Luft, und durch eine Regeleinrichtung, die aus den Ausgangssignalen des Sensors (94) und der Strömungsmesser (98, 99) Stellsignale für die Regulierventile (26) bildet.16. The apparatus according to claim 15, characterized by a sensor (94) for the filling capacity, by flow meters (98, 99) for water vapor and air, and by a control device which from the output signals of the sensor (94) and the flow meter (98, 99) Control signals for the control valves (26) forms.