EP0917828A2 - Method and device for regulating the output humidity of tobacco - Google Patents
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- EP0917828A2 EP0917828A2 EP98121560A EP98121560A EP0917828A2 EP 0917828 A2 EP0917828 A2 EP 0917828A2 EP 98121560 A EP98121560 A EP 98121560A EP 98121560 A EP98121560 A EP 98121560A EP 0917828 A2 EP0917828 A2 EP 0917828A2
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- HICYLMKNNFKEMK-UHFFFAOYSA-N CCCC1(C)CCCC1 Chemical compound CCCC1(C)CCCC1 HICYLMKNNFKEMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
- A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
- A24B3/04—Humidifying or drying tobacco bunches or cut tobacco
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- A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
- A24B3/06—Loosening tobacco leaves or cut tobacco
Definitions
- the invention relates to a method and a device for regulating the Initial moisture content of a dissolving / conditioning and possibly a sauce drum processed tobacco.
- a dissolving / conditioning and optionally dissolving / conditioning / sauce drum has the function to loosen the raw tobacco delivered in bale form, to sauce and for the others Prepare process steps in tobacco preparation.
- Special embodiments such drums are for example from WO 90/13231, EP-B-0 424 501 and EP-A-0 471 513.
- FIG. 5 of EP-A-0 471 513 A typical embodiment is shown in Fig. 5 of EP-A-0 471 513, wherein the water nozzles are in the entry area of the drum and as two-substance nozzles are trained to apply a mixture of water and steam. It will sought that the tobacco, for example, when leaving the drum Initial moisture from about 12% to about. 16.5% has the exact value depends on the subsequent process steps of tobacco preparation.
- the invention is therefore based on the object, a method and a To provide device in which the disadvantages mentioned above do not occur and where in particular the initial moisture content of the tobacco is at an optimal value can be adjusted.
- the advantages achieved with the invention are based on the use of a two-stage water entry, namely once in the inlet area of the drum and on the other hand in the outlet area.
- the target value for the water flow rate in the The inlet area of the drum is calculated depending on the target value for the tobacco output moisture, which in turn is dependent on the following Process steps depends, and on the actual values for that of the drum supplied tobacco mass flow, the tobacco inlet moisture and the steam flow rate.
- a water flow rate is therefore used in the inlet area of the drum, which is tailored to the procedure, but is not yet strictly according to the Target value for the tobacco output moisture is aimed. This is only done by means of a second Water entry in the outlet area of the drum is set exactly, the target value this second water entry from the target and actual value for the tobacco outlet moisture is calculated. Only in the second stage is there in a way Fine-tuning the regulation of the tobacco outlet moisture, so that one with high Accuracy receives a value for the subsequent process steps of Preparation of tobacco is optimal.
- the water flow rate for the Water supply in the outlet area of the drum by comparison with the actual value adjusted for the amount of water sprayed to the lowest possible Obtain deviations from the target value for the tobacco source moisture.
- the sauce that may be added to the drum also contains water in extreme cases up to about 90%, according to a preferred embodiment when calculating the water flow rate for the inlet area of the drum the target value for the flow of the sauce fed into the drum is taken into account, in order to avoid excessive deviations or fluctuations here too.
- the calculation of the water flow rate for the Inlet area of the drum through a formula that defines the main influencing parameters considered, namely the target value for the tobacco source moisture, the Actual value for the tobacco mass flow, the actual value for the input moisture of the tobacco, the actual value for the steam flow and finally possibly the Target value for the sauce flow.
- the cutting frequency the slicer determined by the belt scale, so that with high uniformity A constant tobacco mass flow is supplied to the drum.
- a first light barrier that sits at the beginning of the impact belt and at the slicer actuates an empty message.
- the two nozzles are two-substance nozzles trained who inject a two-component mixture of water and steam.
- both the amount of steam supplied and the amount of water supplied recorded and adjusted to the respective target values in order to be too strong here Exclude fluctuations to a large extent.
- the sauce is also expediently introduced in the discharge area arranged two drum nozzle for a sauce / steam mixture.
- the drum is equipped with a "pneumatic Blade "that rinses contaminants from the surface of the drum, the too inhomogeneous process conditions and especially too strong Fluctuations in heat transfer can result.
- FIGS. 1 and 2 generally by reference number 10 indicated plant is used to process the delivered in the form of tobacco bales 12 Raw tobacco for the further process steps in tobacco preparation and has, seen in the conveying direction of the tobacco bales 12, a conveyor belt 14 on which the individual tobacco bales 12, which are released from their packaging, lie in a row.
- the conveyor belt 14 transports the tobacco bales 12 to one in the tobacco industry referred to as "slicer" cutting device 16, in which the Tobacco bale 12 by a vertically movable cutting knife 18 in individual Portions are divided.
- the cut front, such as disc or cuboid area 20 of each tobacco bale 12 falls down on a baffle 22, which brings this tobacco slice 20 to a belt scale 24, which weighs the tobacco slice and the belt speed the tobacco mass flow in kg per Hour determined, so that 20 for each cut tobacco slice current tobacco mass flow value.
- the tobacco slice 20 arrives at an entry channel 26 for a rotating release conditioning and optionally sauce drum 28, which over a two-fluid nozzle 30, which is located in the entry area of the drum 28, in the illustrated embodiment in the input end wall 32 of the drum 28, Water and steam is supplied, the amount of water sprayed so is set that the tobacco is dissolved and processed for transport.
- Another two-substance nozzle 34 is located in the discharge hood 36 of the drum 28 and also sprayed a mixture of water and motive steam on the dissolved Tobacco particles that are discharged from the drum 28.
- the amount of water sprayed on the outlet should have a uniform outlet moisture guarantee the tobacco that is used for further processing.
- nozzle 38 for the introduction of sauce and steam, which is used in the case that the drum 28 also as a sauce drum should serve.
- the three nozzles 30, 34 and 38 are steamed from supplied to a common line 40 which is connected to the nozzles.
- the drum has a recirculating air duct 42, into which steam from the line 40 is sprayed. This will change the temperature of the drum set.
- a hood heater is installed, which as Steam heat exchanger is designed to condense sauce and water at the To prevent discharge hood 36.
- a '' pneumatic blade '' is provided in the upper area of the drum, namely, a pipe 52 provided with outlet nozzles, which is fed with compressed air.
- the compressed air blown out cyclically from the nozzles approx. Every three minutes releases Contaminants from the inner wall of the drum 28, so that no sauce and Tobacco deposits can occur. Due to the rotation of the drum, the entire cylindrical inner surface of the drum in the region of the discharge end cleaned so that no contamination can occur there.
- the drum 28 is inclined downwards inclined so that the loosened, conditioned and possibly with sauce Tobacco can fall down on a discharge chute 46 that the tobacco one Conveyor belt 48 and thus the further process steps of tobacco preparation feeds.
- a first sensor 54 for the actual value of the input moisture which is located above the belt scale 24 and the Moisture of the tobacco slices 20 lying on the belt scale 24 with one of the in the Tobacco industry techniques determined.
- the belt scale 24 determines the actual value of the tobacco mass flow.
- the regulation of the tobacco mass flow takes place with the help of the belt scale 24.
- the belt scale 24 can run faster or slower. So the drum 28 a practically constant tobacco mass flow fed.
- the actual value determined by the belt weigher 24 and fed to the drum 28 Tobacco mass flow is also used to calculate the water flow rate on the drum entry that is sprayed from the nozzle 30, i.e., this Water flow rate depends on the current tobacco mass flow.
- Light barrier 50 is provided, which determines whether a tobacco slice 20 on the Band 22 is or not. If the light barrier 50 signals an empty message, see above is the next cut tobacco slice 20 on a slicer 16 Tilting device 53 released. If the second light barrier is empty 51 at the end of the impact belt 22, the speed of the impact belt 22 is increased, to close the gap between tobacco layers 20, thereby creating a Seamless allocation of the belt scale 24 is guaranteed.
- the cutting frequency of the slicer knife 18 through the belt scale 24 determines, i.e. if the tobacco mass flow falls below the target value, it will Slicer knife 18 moves faster to increase tobacco slices 20 per unit time to produce.
- a third transducer 58 is connected to a central feed 60 for the steam connected and determines the current actual value for the Steam mass flow.
- the actual value for the tobacco mass flow, the actual value for the input moisture and the actual value for the steam mass flow is transferred to a computer 62, the one from the instantaneous values of these actual values and two process parameters on the other hand, namely the target value for the sauce flow and the target value for the tobacco outlet moisture, the target value for the water flow rate calculated, which is given to a first controller 64.
- the first controller 64 receives the output signal of a fourth Transducer 66 connected to a first water feed 68 for the Two-substance nozzle 30 is connected.
- the controller 64 processes the target and the actual value for the water flow rate in the usual way and produces a Control signal for a water flow valve 70, which is in the water supply line 72 to the two-substance nozzle 30 between the first water feed 68 and the fourth sensor 66 is located.
- the factor A contained in this formula is in the range of 0.4 to 1 and has the Purpose, the influence of the amount of steam on the amount of water on the process and on to adapt the system 10.
- the differences in the Condensation of steam on tobacco is taken into account, a characteristic of the following Influencing variables depends on: drum temperature, tobacco temperature, amount of steam and Airflow profile in the drum. Based on empirical data can be considered this parameter the factor A can be set.
- the value for the factor B is in the range from 0.6 to 0.8 and indicates that the calculated amount of water is about 60 to 80% of the total amount of water in the Process corresponds.
- the remaining amount of water i.e. 20% to 40% of the total amount of water, serves as a work area for regulating the initial moisture at the tobacco discharge, which takes place via the two-substance nozzle 34 in the discharge area.
- the sauce flow rate should still be considered as the sauce also contains water.
- the water content of commercially available sauces is in the range from 50% to almost 100% and is taken into account by the factor C, whose Numerical value is between 0.5 and almost 1.
- the actual value of the initial moisture content of the tobacco is included on the conveyor belt 48 a fifth transducer 74 determined, the output signal to one second controller 76 is given, which also the target value for the Tobacco outlet moisture receives, as can be seen from Figure 3.
- the second controller 76 processes the two signals in the usual manner in accordance with one of the known control mechanisms and generates a target value for the water flow in the discharge area, which is passed to a third controller 78, the the actual value of the water supply to the two-substance nozzle 34 from a sixth Sensor 80 receives, which is in the water line 82 between a second water feed 84 for the discharge area and the two-substance nozzle 34 located.
- the third controller 78 controls a flow control valve 86 that between the second water feed 84 and the transducer 80 is arranged.
- the actual values for the tobacco mass flow match Steam flow rate and the tobacco inlet moisture set the target value for the water flow rate constantly on, so that taking into account the target value for the Tobacco exit moisture, among others, from the following process steps and depends on the type of tobacco used, and possibly on the target value the optimum water flow rate for the sauce flow can be calculated can, from which in turn in the first controller 64 an optimal target value for the Amount of water is regulated, which at the inlet of the drum 28 by means of Two-substance nozzle 30 is sprayed onto the tobacco in the drum 28. Doing so automatically takes into account the mass of steam supplied to the system.
- the amount of water for the two-substance nozzle 34 is controlled by a cascade control 76 78 determines, the tobacco outlet moisture via the guide controller 76 is settled.
- the sauce flow rate is separated by a control circuit, not shown regulated.
- control circuit in the recirculation air duct injected amount of steam adjusted to the temperature of the drum 28 on a to keep the specified target value.
Landscapes
- Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsfeuchte des von einer Löse-/Konditionier- und gegebenenfalls SoßierTrommel aufbereiteten Tabaks.The invention relates to a method and a device for regulating the Initial moisture content of a dissolving / conditioning and possibly a sauce drum processed tobacco.
In der Tabak- und insbesondere in der Cigarettenindustrie hat eine Löse-/Konditionier- und gegebenenfalls Löse-/Konditionier-/Soßier-Trommel die Funktion, den in Ballenform angelieferten Rohtabak zu lösen, zu soßieren und für die weiteren Prozeßschritte in der Tabakvorbereitung aufzubereiten. Spezielle Ausführungsformen solcher Trommeln sind beispielsweise aus der WO 90/13231, der EP-B-0 424 501 und der EP-A-0 471 513 bekannt.In the tobacco and in particular in the cigarette industry, a dissolving / conditioning and optionally dissolving / conditioning / sauce drum has the function to loosen the raw tobacco delivered in bale form, to sauce and for the others Prepare process steps in tobacco preparation. Special embodiments such drums are for example from WO 90/13231, EP-B-0 424 501 and EP-A-0 471 513.
In einer solchen Trommel wird Wasser und/oder Dampf auf die in der Trommel befindliche Tabakmasse aufgespritzt, die der Trommel in Form von Ballen oder Ballenstücken zugeführt wird. In such a drum, water and / or steam is applied to those in the drum sprayed tobacco mass, which the drum in the form of bales or Bale pieces is fed.
Eine typische Ausführungsform ist in Fig. 5 der EP-A-0 471 513 gezeigt, wobei sich die Wasserdüsen im Eintragsbereich der Trommel befinden und als Zweistoffdüsen ausgebildet sind, die ein Gemisch aus Wasser und Dampf aufbringen. Es wird angestrebt, daß der Tabak beim Verlassen der Trommel beispielsweise eine Ausgangsfeuchte von etwa 12 % bis ungefähr. 16,5 % hat, wobei der genaue Wert von den anschließenden Verfahrensschritten der Tabakvorbereitung abhängt.A typical embodiment is shown in Fig. 5 of EP-A-0 471 513, wherein the water nozzles are in the entry area of the drum and as two-substance nozzles are trained to apply a mixture of water and steam. It will sought that the tobacco, for example, when leaving the drum Initial moisture from about 12% to about. 16.5% has the exact value depends on the subsequent process steps of tobacco preparation.
Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß die bekannten Verfahren den jeweils erforderlichen optimalen Soll-Wert nicht erreichen, so daß es zu Schwankungen in der Tabakausgangsfeuchte und damit zu Problemen bei den anschließenden Verfahrensschritten der Tabakvorbereitung kommt.Experience has shown that the known methods each required optimal target value does not reach, so that there are fluctuations in the tobacco outlet moisture and thus problems with the subsequent Process steps of tobacco preparation comes.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten und bei denen insbesondere die Ausgangsfeuchte des Tabaks auf einen optimalen Wert eingeregelt werden kann.The invention is therefore based on the object, a method and a To provide device in which the disadvantages mentioned above do not occur and where in particular the initial moisture content of the tobacco is at an optimal value can be adjusted.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren durch die Merkmale des
Anspruchs 1 und für eine Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.This object is achieved for a method by the features of
Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die jeweiligen Unteransprüche definiert.Appropriate embodiments are defined by the respective subclaims Are defined.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der Verwendung eines zweistufigen Wassereintrags, nämlich einmal im Einlaßbereich der Trommel und zum anderen im Auslaßbereich. Der Soll-Wert für die Wasserdurchflußmenge im Einlaßbereich der Trommel wird berechnet, und zwar in Abhängigkeit von dem Soll-Wert für die Tabakausgangsfeuchte, der wiederum von den nachfolgenden Verfahrensschritten abhängt, und von den Ist-Werten für den der Trommel zugeführten Tabakmassenstrom, die Tabakeingangsfeuchte und die Dampfdurchflußmenge. The advantages achieved with the invention are based on the use of a two-stage water entry, namely once in the inlet area of the drum and on the other hand in the outlet area. The target value for the water flow rate in the The inlet area of the drum is calculated depending on the target value for the tobacco output moisture, which in turn is dependent on the following Process steps depends, and on the actual values for that of the drum supplied tobacco mass flow, the tobacco inlet moisture and the steam flow rate.
Im Einlaßbereich der Trommel wird also mit einer Wasserdurchflußmenge gearbeitet, die auf das Verfahren abgestimmt ist, sich jedoch noch nicht streng nach dem Soll-Wert für die Tabakausgangsfeuchte richtet. Diese wird erst mittels eines zweiten Wassereintrags im Auslaßbereich der Trommel exakt eingestellt, wobei der Soll-Wert dieses zweiten Wassereintrags aus dem Soll- und Ist-Wert für die Tabakausgangsfeuchte berechnet wird. Erst in der zweiten Stufe erfolgt also in einer Art Feinabstimmung die Ausregelung der Tabakausgangsfeuchte, so daß man mit hoher Genauigkeit einen Wert erhält, der für die nachfolgenden Verfahrensschritte der Tabakvorbereitung optimal ist.A water flow rate is therefore used in the inlet area of the drum, which is tailored to the procedure, but is not yet strictly according to the Target value for the tobacco output moisture is aimed. This is only done by means of a second Water entry in the outlet area of the drum is set exactly, the target value this second water entry from the target and actual value for the tobacco outlet moisture is calculated. Only in the second stage is there in a way Fine-tuning the regulation of the tobacco outlet moisture, so that one with high Accuracy receives a value for the subsequent process steps of Preparation of tobacco is optimal.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Wasserdurchflußmenge für die Wasserzuführung im Auslaßbereich der Trommel durch einen Vergleich mit dem Ist-Wert für die aufgespritzte Wassermenge eingeregelt, um möglichst geringe Abweichungen von dem Soll-Wert für die Tabakausgangsfeuchte zu erhalten.According to a preferred embodiment, the water flow rate for the Water supply in the outlet area of the drum by comparison with the actual value adjusted for the amount of water sprayed to the lowest possible Obtain deviations from the target value for the tobacco source moisture.
Da auch die der Trommel gegebenenfalls zugeführte Soße Wasser enthält, und zwar in Extremfällen bis zu etwa 90 %, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform bei der Berechnung der Wasserdurchflußmenge für den Einlaßbereich der Trommel der Soll-Wert für den Durchfluß der der Trommel zugeführten Soße berücksichtigt, um auch hier zu starke Abweichungen bzw. Schwankungen zu vermeiden.Since the sauce that may be added to the drum also contains water in extreme cases up to about 90%, according to a preferred embodiment when calculating the water flow rate for the inlet area of the drum the target value for the flow of the sauce fed into the drum is taken into account, in order to avoid excessive deviations or fluctuations here too.
Entsprechend Anspruch 4 erfolgt die Berechnung der Wasserdurchflußmenge für den Einlaßbereich der Trommel durch eine Formel, die die wesentlichen Einflußparameter berücksichtigt, nämlich den Soll-Wert für die Tabakausgangsfeuchte, den Ist-Wert für den Tabakmassenstrom, den Ist-Wert für die Eingangsfeuchte des Tabaks, den Ist-Wert für den Dampfdurchfluß und schließlich gegebenenfalls noch den Soll-Wert für den Soßendurchfluß.According to claim 4, the calculation of the water flow rate for the Inlet area of the drum through a formula that defines the main influencing parameters considered, namely the target value for the tobacco source moisture, the Actual value for the tobacco mass flow, the actual value for the input moisture of the tobacco, the actual value for the steam flow and finally possibly the Target value for the sauce flow.
Es hat sich als wesentlich herausgestellt, daß der der Trommel zugeführte Tabakmassenstrom konstant gehalten werden sollte, um insoweit gleichmäßige und homogene Verfahrensbedingungen sicherzustellen. Aus diesem Grunde wird der der Trommel zugeführte Tabakmassenstrom mittels einer Bandwaage geregelt, die zwischen der Trommel und einem der Trommel vorgeschalteten Slicer zur Herstellung von scheibenförmigen Tabakportionen angeordnet ist. Dabei wird die Schnittfrequenz des Slicers durch die Bandwaage bestimmt, so daß mit hoher Gleichmäßigkeit der Trommel ein konstanter Tabakmassenstrom zugeführt wird.It has been found to be essential that the tobacco mass flow fed to the drum should be kept constant in so far as uniform and ensure homogeneous process conditions. For this reason, the Drum tobacco mass flow regulated by means of a belt scale, which between the drum and a slicer upstream of the drum for production of disc-shaped tobacco portions is arranged. The cutting frequency the slicer determined by the belt scale, so that with high uniformity A constant tobacco mass flow is supplied to the drum.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich zwischen dem Slicer und der Bandwaage eine erste Lichtschranke, die am Anfang des Prallbandes sitzt und bei einer Leermeldung den Slicer betätigt. Um die lückenlose Zuführung von Tabakballenportionen zur Bandwaage zu gewährleisten werden über eine zweite Photozelle am Ende des Prallbandes bei einer Leermeldung Lücken erkannt und durch Erhöhung der Geschwindigkeit des Prallbandes die Lücken geschlossen, um damit auch zum konstanten Tabakmassenstrom beizutragen.According to an advantageous embodiment, is located between the slicer and the Belt scale a first light barrier that sits at the beginning of the impact belt and at the slicer actuates an empty message. To ensure the complete supply of Tobacco bale portions to ensure belt scales are made using a second one Photocell at the end of the baffle belt if there is an empty message the gaps closed by increasing the speed of the baffle thereby also contributing to the constant tobacco mass flow.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Düsen als Zweistoffdüsen ausgebildet, die ein Zweistoffgemisch aus Wasser und Dampf einspritzen. Dabei werden sowohl die zugeführte Dampftmenge als auch die zugeführten Wassermengen erfaßt und auf die jeweiligen Soll-Werte eingeregelt, um auch hier zu starke Schwankungen weitgehend auszuschließen.According to a preferred embodiment, the two nozzles are two-substance nozzles trained who inject a two-component mixture of water and steam. Here both the amount of steam supplied and the amount of water supplied recorded and adjusted to the respective target values in order to be too strong here Exclude fluctuations to a large extent.
Auch der Soßeneintrag erfolgt zweckmäßigerweise mittels einer im Austragbereich der Trommel angeordneten Zweistoffdüse für ein Soße-/Dampf-Gemisch.The sauce is also expediently introduced in the discharge area arranged two drum nozzle for a sauce / steam mixture.
Zur Regelung der Temperatur der Trommel wird Dampf in einen Umluftkanal der Trommel eingespeist, wobei auch diese Dampfmenge geregelt und bei der Regelung der Tabakausgangsfeuchte mit berücksichtigt wird.To regulate the temperature of the drum, steam is placed in a recirculating air duct Drum fed, this amount of steam is regulated and in the control the tobacco outlet moisture is also taken into account.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn die Austragshaube der Trommel indirekt durch Dampfwärmetauscher erwärmt wird, damit dort keine Ablagerungen und insbesondere keine Kondensation entstehen können und gleichmäßige Verfahrensbedingungen gewährleistet sind. Die Tür der Austragshaube wird zur Vermeidung von Kondensation und Ablagerungen elektrisch beheizt.It has proven to be useful if the discharge hood of the drum indirectly heated by steam heat exchangers so that there are no deposits and in particular no condensation can arise and uniform Process conditions are guaranteed. The door of the discharge hood becomes Avoidance of condensation and deposits electrically heated.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trommel mit einer "pneumatischen Klinge" versehen, die Verunreinigungen von der Oberfläche der Trommel abspült, die zu inhomogenen Verfahrensbedingungen und insbesondere zu starken Schwankungen in der Wärmeübertragung führen können.According to a preferred embodiment, the drum is equipped with a "pneumatic Blade "that rinses contaminants from the surface of the drum, the too inhomogeneous process conditions and especially too strong Fluctuations in heat transfer can result.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Anlagenübersicht,
- Fig. 2
- eine Detailansicht des Slicer's für die Tabakballen und der anschließenden Bandwaage, und
- Fig. 3
- das Regelungsschema für die Anlage.
- Fig. 1
- a schematic system overview,
- Fig. 2
- a detailed view of the slicer's for the tobacco bales and the subsequent belt scale, and
- Fig. 3
- the control scheme for the plant.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte, allgemein durch das Bezugszeichen 10
angedeutete Anlage dient zur Aufbereitung des in Form von Tabakballen 12 angelieferten
Rohtabaks für die weiteren Prozeßschritte in der Tabakvorbereitung und
weist, in Förderrichtung der Tabakballen 12 gesehen, zunächst ein Förderband 14
auf, auf dem die einzelnen Tabakballen 12, die von ihrer Verpackung befreit sind,
hintereinander liegen. Das Förderband 14 transportiert die Tabakballen 12 zu einer
in der Tabakindustrie als ''Slicer'' bezeichneten Schneideinrichtung 16, in der die
Tabakballen 12 durch ein vertikal bewegliches Schneidmesser 18 in einzelne
Portionen zerteilt werden. Der abgeschnittene vordere, etwa scheiben- bzw.
quaderförmige Bereich 20 jedes Tabakballens 12 Fällt nach unten auf ein Prallband
22, das diese Tabakscheibe 20 zu einer Bandwaage 24 bringt, die aus dem Gewicht
der Tabakscheibe und der Bandgeschwindigkeit den Tabakmassenstrom in kg pro
Stunde ermittelt, so daß man für jede abgeschnittene Tabakscheibe 20 den
momentanen Tabakmassenstrom-Wert erhält. The one shown in FIGS. 1 and 2, generally by
Von der Bandwaage 24 gelangt die Tabakscheibe 20 zu einer Eintragrinne 26 für
eine rotierende Löse-Konditionier- und gegebenenfalls Soßier-Trommel 28, der über
eine Zweistoffdüse 30, die sich im Eintragsbereich der Trommel 28 befindet, bei der
dargestellten Ausführungsform in der Eingangs-Stirnwand 32 der Trommel 28,
Wasser und Wasserdampf zugeführt wird, wobei die aufgesprühte Wassermenge so
eingestellt wird, daß der Tabak gelöst und transportfähig aufbereitet wird.From the
Eine weitere Zweistoffdüse 34 befindet sich in der Austragshaube 36 der Trommel
28 und sprüht ebenfalls ein Gemisch aus Wasser und Treibdampf auf die gelösten
Tabakteilchen, die aus der Trommel 28 ausgetragen werden.Another two-
Die am Ausgang aufgesprühte Wassermenge soll eine gleichmäßige Ausgangsfeuchte des Tabaks garantieren, der der weiteren Verarbeitung zugeführt wird.The amount of water sprayed on the outlet should have a uniform outlet moisture guarantee the tobacco that is used for further processing.
Neben der Zweistoffdüse 34 für Wasser und Treibdampf ist in der Austragshaube 36
der Trommel 28 noch eine Düse 38 für den Eintrag von Soße und Dampf angeordnet,
die für den Fall benutzt wird, daß die Trommel 28 auch als Soßiertrommel
dienen soll. Wie man erkennen kann, wird den drei Düsen 30, 34 und 38 Dampf von
einer gemeinsamen Leitung 40 zugeführt, die an die Düsen angeschlossen ist.In addition to the two-
Außerdem weist die Trommel einen Umluftkanal 42 auf, in den ebenfalls Dampf von
der Leitung 40 eingesprüht wird. Dadurch wird die Temperatur der Trommel
eingestellt.In addition, the drum has a recirculating
An der Austragshaube 36 ist eine Haubenheizung installiert, die als
Dampfwärmetauscher ausgebildet ist, um Kondensation von Soße und Wasser an der
Austragshaube 36 zu verhindern.On the
In der Austragshaube 36 ist eine Tür vorhanden, die aus den gleichen Gründen
beheizt ist. Diese Beheizung erfolgt elektrisch. In the
In dem Umluftkanal 42 ist ein schematisch angedeuteter Dampfwärmetauscher 44
vorhanden, der zum Vorheizen der Trommel dient.In the circulating
In der Trommel ist in ihrem oberen Bereich eine ''pneumatische Klinge'' vorgesehen,
nämlich ein mit Auslaßdüsen versehenes Rohr 52, das mit Preßluft gespeist wird.
Die aus den Düsen zyklisch, ca. alle drei Minuten ausgeblasene Preßluft löst
Verunreinigungen von der Innenwand der Trommel 28 ab, so daß keine Soßen- und
Tabakablagerungen entstehen können. Aufgrund der Drehung der Trommel wird die
gesamte zylindrische Innenfläche der Trommel im Bereich des austragsseitigen Endes
gereinigt, so daß dort keine Verunreinigungen auftreten können.A '' pneumatic blade '' is provided in the upper area of the drum,
namely, a
Die Trommel 28 ist, ausgehend von ihrem Eintragsbereich, schräg nach unten
geneigt, so daß der gelöste, konditionierte und gebenenfalls mit Soße versehene
Tabak nach unten auf eine Austragsrinne 46 fallen kann, die den Tabak einem
Förderband 48 und damit den weiteren Prozeßschritten der Tabakvorbereitung
zuführt.Starting from its entry area, the
Bei der Anlage 10 werden sechs Prozeßparameter geregelt, nämlich einmal der
Tabakmassenstrom, ausgedrückt in kg pro Stunde, zum anderen die Tabakfeuchte,
ausgedrückt in %, die Umlufttemperatur der Trommel, ausgedrückt in °C, und
schließlich bei Einsprühen von Soße noch der Soßendurchfluß, ausgedrückt in kg pro
Stunde, die Soßentemperatur, ausgedrückt in °C und der Soßendruck, ausgedrückt
in bar.In
Wie man aus dem in Fig. 3 dargestellten Regelungsschema erkennen kann, ist eine
Reihe von Meßwertaufnehmern vorgesehen, die kontinuierlich die Ist-Werte der
wesentlichen Prozeßparameter erfassen, nämlich ein erster Meßwertaufnehmer 54 für
den Ist-Wert der Eingangsfeuchte, der sich über der Bandwaage 24 befindet und die
Feuchte der auf der Bandwaage 24 liegenden Tabakscheiben 20 mit einer der in der
Tabakindustrie üblichen Techniken ermittelt. As can be seen from the control scheme shown in Fig. 3 is one
Series of transducers provided that continuously the actual values of the
Capture essential process parameters, namely a
Die Bandwaage 24 ermittelt den Ist-Wert des Tabakmassenstroms.The
Die Regelung des Tabakmassenstroms erfolgt mit Hilfe der Bandwaage 24. Je nach
Größe der Abweichung des Tabakmassenstroms von dem vorgegebenen Soll-Wert
kann die Bandwaage 24 schneller oder langsamer laufen. Der Trommel 28 wird also
ein praktisch konstanter Tabakmassenstrom zugeführt.The regulation of the tobacco mass flow takes place with the help of the
Der von der Bandwaage 24 ermittelte Ist-Wert des der Trommel 28 zugeführten
Tabakmassenstroms dient außerdem mit zur Berechnung der Wasserdurchflußmenge
am Trommeleintrag, die von der Düse 30 aufgesprüht wird, d.h., diese
Wasserdurchflußmenge hängt von dem momentanen Tabakmassenstrom ab.The actual value determined by the
Am Übergabeband 22 zwischen dem Slicer 16 und der Bandwaage 24 ist eine erste
Lichtschranke 50 vorgesehen, die feststellt, ob sich eine Tabakscheibe 20 auf dem
Band 22 befindet oder nicht. Signalisiert die Lichtschranke 50 eine Leermeldung, so
wird am Slicer 16 die nächste geschnittene Tabakscheibe 20 über eine
Kippvorrichtung 53 freigegeben. Bei einer Leermeldung der zweiten Lichtschranke
51 am Ende des Prallbandes 22 wird die Geschwindigkeit des Prallbandes 22 erhöht,
um die Lücke zwischen den Tabakschichten 20 zu schließen, wodurch eine
lückenlose Belegung der Bandwaage 24 gewährleistet wird.There is a first on the
Schließlich wird noch die Schnittfrequenz des Slicermessers 18 durch die Bandwaage
24 bestimmt, d.h., sinkt der Tabakmassenstrom unter den Soll-Wert ab, so wird das
Slicermesser 18 schneller bewegt, um pro Zeiteinheit mehr Tabakscheiben 20 zu
produzieren.Finally, the cutting frequency of the
Ein dritter Meßwertaufnehmer 58 ist an eine zentrale Einspeisung 60 für den Dampf
angeschlossen und ermittelt den momentanen Ist-Wert für den
Dampfmassendurchfluß. A
Der Ist-Wert für den Tabakmassenstrom, der Ist-Wert für die Eingangsfeuchte und
der Ist-Wert für den Dampfmassendurchfluß werden auf einen Rechner 62 gegeben,
der aus den Momentanwerten dieser Ist-Werte einerseits und zwei Verfahrensparametern
andererseits, nämlich dem Soll-Wert für den Soßendurchfluß und dem Soll-Wert
für die Tabakausgangsfeuchte, den Soll-Wert für die Wasserdurchflußmenge
berechnet, der auf einen ersten Regler 64 gegeben wird. Als Ist-Wert für die
Wasserdurchflußmenge erhält der erste Regler 64 das Ausgangssignal eines vierten
Meßwertaufnehmers 66, der an eine erste Wasser-Einspeisung 68 für die
Zweistoffdüse 30 angeschlossen ist. Der Regler 64 verarbeitet den Soll- und den Ist-Wert
für die Wasserdurchflußmenge in der üblichen Weise und erzeugt ein
Stellsignal für ein Wasserdurchflußventil 70, das sich in der Wasser-Zuführleitung
72 zu der Zweistoffdüse 30 zwischen der ersten Wassereinspeisung 68 und dem
vierten Meßwertaufnehmer 66 befindet.The actual value for the tobacco mass flow, the actual value for the input moisture and
the actual value for the steam mass flow is transferred to a
Aus den angegebenen Parametern wird die Wasserdurchflußmenge am Eintragsbereich
der Trommel 28, die mittels der Zweistoffdüse 30 eingegeben wird, durch die
folgende Formel ermittelt:
Der in dieser Formel enthaltene Faktor A liegt im Bereich von 0,4 bis 1 und hat den
Zweck, den Einfluß der Dampfmenge auf die Wassermenge an den Prozeß und an
die Anlage 10 anzupassen. Dabei werden insbesondere die Unterschiede in der
Kondensation vom Dampf am Tabak berücksichtigt, ein Merkmal, das von folgenden
Einflußgrößen abhängt: Trommeltemperatur, Tabaktemperatur, Dampfmenge und
Luftstromprofil in der Trommel. Aufgrund von empirischen Daten kann unter Berücksichtigung
dieser Parameter der Faktor A eingestellt werden.The factor A contained in this formula is in the range of 0.4 to 1 and has the
Purpose, the influence of the amount of steam on the amount of water on the process and on
to adapt the
Der Wert für den Faktor B liegt im Bereich von 0,6 bis 0,8 und gebt davon aus, daß
die berechnete Wassermenge etwa 60 bis 80 % der Gesamtwassermenge in dem
Prozeß entspricht. Die restliche Wassermenge, also 20 % bis 40 % der Gesamtwassermenge,
dient als Arbeitsbereich zur Ausregelung der Ausgangsfeuchte am Tabakaustrag,
die über die Zweistoffdüse 34 im Austragsbereich erfolgt.The value for the factor B is in the range from 0.6 to 0.8 and indicates that
the calculated amount of water is about 60 to 80% of the total amount of water in the
Process corresponds. The remaining amount of water, i.e. 20% to 40% of the total amount of water,
serves as a work area for regulating the initial moisture at the tobacco discharge,
which takes place via the two-
Wenn eine Soßiereinrichtung vorhanden muß, und dies ist in der Formel bereits enthalten, auch die Soßendurchflußmenge noch berücksichtigt werden, da die Soße ebenfalls Wasser enthält. Der Wassergehalt handelsüblicher Soßen liegt im Bereich von 50 % bis nahezu 100 % und wird durch den Faktor C berücksichtigt, dessen Zahlenwert zwischen 0,5 und nahezu 1 liegt.If a sauce device must be present, and this is already in the formula included, the sauce flow rate should still be considered as the sauce also contains water. The water content of commercially available sauces is in the range from 50% to almost 100% and is taken into account by the factor C, whose Numerical value is between 0.5 and almost 1.
Der Ist-Wert der Ausgangsfeuchte des Tabaks wird über dem Förderband 48 mit
einem fünften Meßwertaufnehmer 74 ermittelt, dessen Ausgangssignal auf einen
zweiten Regler 76 gegeben wird, der außerdem den Soll-Wert für die
Tabaksausgangsfeuchte empfängt, wie man aus Figur 3 erkennt.The actual value of the initial moisture content of the tobacco is included on the conveyor belt 48
a
Der zweite Regler 76 verarbeitet die beiden Signale in der üblichen Weise gemäß
einem der bekannten Regelmechanismen und erzeugt einen Soll-Wert für den Wasserdurchfluß
im Austragbereich, der auf einen dritten Regler 78 gegeben wird, der
den Ist-Wert der Wasserzuführung zu der Zweistoffdüse 34 von einem sechsten
Meßwertaufnehmer 80 empfängt, der sich in der Wasserleitung 82 zwischen einer
zweiten Wassereinspeisung 84 für den Austragbereich und der Zweistoffdüse 34
befindet. Der dritte Regler 78 steuert ein Durchflußreglerventil 86 an, das zwischen
der zweiten Wassereinspeisung 84 und dem Meßwertaufnehmer 80 angeordnet ist.The
Im laufenden Prozeß passen also die Ist-Werte für den Tabakmassenstrom, die
Dampfdurchflußmenge und die Tabakseingangsfeuchte den Soll-Wert für die Wasserdurchflußmenge
ständig an, so daß unter Berücksichtigung des Soll-Wertes für die
Tabaksausgangsfeuchte, der unter anderen von den folgenden Verfahrensschritten
und der Art des verwendeten Tabaks abhängt, sowie gegebenenfalls von dem Soll-Wert
für den Soßendurchfluß die optimale Wasserdurchflußmenge berechnet werden
kann, aus der wiederum in dem ersten Regler 64 ein optimaler Soll-Wert für die
Wassermenge eingeregelt wird, die am Einlaß der Trommel 28 mittels der
Zweistoffdüse 30 auf den Tabak in der Trommel 28 aufgespritzt wird. Dabei wird
automatisch auch die Dampfmasse berücksichtigt, die dem System zugeführt wird.In the running process, the actual values for the tobacco mass flow match
Steam flow rate and the tobacco inlet moisture set the target value for the water flow rate
constantly on, so that taking into account the target value for the
Tobacco exit moisture, among others, from the following process steps
and depends on the type of tobacco used, and possibly on the target value
the optimum water flow rate for the sauce flow can be calculated
can, from which in turn in the
Die Wassermenge für die Zweistoffdüse 34 wird durch eine Kaskadenregelung 76,
78 bestimmt, wobei die Tabakausgangsfeuchte über den Führungsregler 76
ausgeregelt wird.The amount of water for the two-
Die Soßendurchflußmenge wird separat durch einen nicht dargestellten Regelkreis geregelt.The sauce flow rate is separated by a control circuit, not shown regulated.
In einem weiteren, nicht dargestellten Regelkreis wird die in den Umluftkanal
eingespritzte Dampfmenge eingestellt, um die Temperatur der Trommel 28 auf einem
vorgegebenen Soll-Wert zu halten.In a further control circuit, not shown, is in the recirculation air duct
injected amount of steam adjusted to the temperature of the
Claims (12)
in den Eintragbereich der Trommel (28) wird durch eine erste Düse (30) eine Wasserdurchflußmenge eingespritzt, die in Abhängigkeit von dem Soll-Wert für die Tabakausgangsfeuchte und den Ist-Werten für den Tabakmassenstrom, den Dampfdurchfluß und die Tabakeingangsfeuchte geregelt wird; und im Auslaßbereich der Trommel (28) wird durch eine zweite Düse (34) eine Wasserdurchflußmenge eingespritzt, deren Soll-Wert in Abhängigkeit von Soll- und Ist-Wert für die Tabakausgangsfeuchte berechnet wird.Method for controlling the initial moisture content of the tobacco prepared by a dissolving / conditioning and optionally a sauce drum (28) with the following features:
a water flow quantity is injected into the entry area of the drum (28) through a first nozzle (30), which is regulated as a function of the target value for the tobacco outlet moisture and the actual values for the tobacco mass flow, the steam flow and the tobacco inlet moisture; and in the outlet area of the drum (28) a water flow quantity is injected through a second nozzle (34), the setpoint value of which is calculated as a function of the setpoint and actual value for the tobacco outlet moisture.
der Faktor B zwischen 0,6 und 0,8 und
der Faktor C zwischen 0,5 und 1,0 liegen.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the calculation of the water flow rate for the first nozzle (30) takes into account the setpoint for the flow rate of the sauce supplied to the drum (28), and in particular that the water flow rate in the inlet region of the drum (28) is calculated by the following formula:
the factor B between 0.6 and 0.8 and
the factor C is between 0.5 and 1.0.
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