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"Procédé et appareil pour déterminer la teneur en queues d'un tabac en bande."
La présente invention concerne un procédé et un appareil perfectionnés pour déterminer rapidement la 'teneur en queues d'un tabac en bande de façon à permettre de conduire efficacement le procédé d'équeutage.
Le tabac en bande consiste en des feuilles qui ont été"équeutées" c'est-à-dire que non aeulement la queue proprement dite mais la nervure médiane, ou la veine cen- trale, ont été enlevées. Le terme "queue" tel il est uti- lisé dans la présente description comprend à la fois la queue et la veine centrale ou nervure médiane, tandis que le terme "feuille" comprend les nervures petites ou rami-
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fiées. Il est important de régler le procédé d'équeuta- ge de façon que la quantité correcte de queue soit enle- vée du fait qu'un pourcentage exagéré de queue a tendan- ' ce à dégrader le produit final, tandis que le retrait d'un trop grand pourcentage est non économique.
Jusqu'à présent on a utilisé deux procédé prin- cipaux pour déterminer la teneur en queue du tabac en bande, à savoir l'équeutage à la main et le procédé au broyeur à boulets. Le premier est imprécis et demande un temps considérable pour établir une détermination. Le dernier procédé exige également une durée excessive,.bien qu'il soit précis. L'inconvénient de ces procédés anté- rieurs a été surmonté par le procédé et l'appareil per- fectionnés de la présente invention de sorte qu'une dé- termination précise de la teneur en queue peut être éta- blie dans une durée aussi courte que cinq minutes. De cette façon l'opérateur peut opérer des changements dans l'opération d'équeutage de façon à régler correctement la teneur en queue du tabac en bande.
Bien que l'invention ait été mise au point pour déterminer la teneur en queue du tabac, elle peut égale- ment être utilisée de façon plus générale, comme par exem- ple, pour examiner un produit friable quelconque ayant un agent de contamination associé, pourvu qu'il existe une différence appropriée quant aux densités apparentes du produit final et de l'agent de contamination.
Suivant la présente invention, on pèse d'abord puis on place dans une chambre de broyage fermée un é- chantillon du produit friable et de l'agent de contami- nation associé, tel qu'un tabac en bande duquel on 'a
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pas complètement enlevé la queue, et on réalise une opé- ration de broyage pendant uné période de temps limitée (de 15 secondes à 3 minutes, avantageusement de 1 minute trente secondes) de façon à séparer par battage la par- tie de feuille de la partie de queue et à réduire la di- mension particulaire de la feuille. Un rotor ayant des lames qui font saillie radialement est monté pour tour- ner dans la chambre de broyage et, de préférence, une barre désagrégeuse fixe est montée pour coopérer avec ces lames.
Cette ,barre aide à réduire la dimension par- ticulaire de la feuille. La durée de l'opération de broya- ge est rendu suffisante pour réduire suffisamment la di- mension particulaire de la feuille pour que la matière broyée puisse être transportée par un courant d'air.
Après que l'opération de broyage a été terminée, un courant d'air est envoyé pédant une durée limité (de 15 secondes à 3 minutes, avantageusement de 1 minute 15 secondes) à la fois à travers la chambre de broyage et à travers une chambre de séparation qui est également une chambre fermée et disposée à un niveau situé au-dessus de la chambre de broyage. L'air pénètre dans la chambre de broyage par une porte perforée disposée au fond, et trans- porte les petites particules de feuille et de queue à tra- vers un passage étroit ou gorge ménagée dans la chambre de séparation où la partie relativement plus légère est sé- parée de la partie plus lourde (la partie de queue).
La partie de feuille étant plus légère et ayant une surface de contact plus grande que la partie de queue est trans- portée hors de la partie supérieure de la chambre de sé- paration et par une conduite appropriée vers un réceptacle
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collecteur appropiré.Les paricules de queue étant plus lourdes et ayant une surface de contact moindre que la feuille, restent dans la chambre de séparation jusqu'à ce que l'écoulement d'air s'arrête.
De préférence la chambre de séparation est re- liée à la partie supérieure de la chambre de broyage par une gorge étroite, et également les parois de la chambre de séparation divergent de préférence vers le haut à partir de cette partie de gorge. Lorsque le mélange de matière broyée est aspiré vers le haut par le courant d'air, sa vitesse est amenée à augmenter lorsqu'il passe à travers la gorgo étroite, et immédiatement après la vitesse di- minue à mesure que le mélange monte à travers la chambre de séparation. Cette diminution de vitesse augmente la séparation de la partie de feuille plus légère, et les particules de cette partie plus légère sont transportées par la sortie ménagée à la partie supérieure de la cham- bre de séparation et dans la conduite indiquée précédem- ment.
En même temps les particules plus lourdes, c'est-à- dire, la partie de queue, tombent vers la partie inférieu- re de la chambre de séparation et lorsque le courant d'air est coupé, elles retombent dans la chambre de broyage. Ces particules de queue relativement lourdes sont alors enle- vées par une porte appropriée sa trouvant au fond de la chambre de broyage. De cette façon, la quantité de la na- tiére de queue peut être déterminée de façon précise par pesage et être comparée au poids de l'échantillon de la ma- tière qui a été introduite dans la chambre de broyage au commencement du procédé.
Le but consiste à enlever la matière broyée plus
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légère, c'est-à-dire les particules de feuille de la com- binaison superposée de chambre de séparation et'de chambre de broyage, en n'y laissant que les particules de queue relativement lourdes de la matière broyée, qui peuvent se déposer par la gorge étroite vers le fond de la chambre de broyage de façon qu'elles puissent être enlevées et pesées.
Le poids de cette matière rapporté au poids de l'échantil- lon, est une mesure du pourcentage de queue contenu dans 'le tabac en bande.
D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin schématique dont la figure unique représen- te une forme d'appareil suivant l'invention. En se réfé- rant à ce dessin, la chambre de broyage est indiquée en 1 et comme représenté elle présente en bout une forme de ha- ricot, maie. en vue de côté elle est allongée et sa dimen- sion dans le sens longitudinal est suffisante pour rece- voir un échantillon de tabac en bande d'un poids compris entre 170 et 510 grammes environ suivant le type de tabac.
Le volume de l'échantillon de tabac ne doit pas .tre ni trop petit ni trop grand. S'il est trop grand l'é- chantillon r.e sera pas broyé convenablement dans l'intervalle de temps permis pour l'opération et il aura une tendance à se bloquer dans la gorge pendant l'opération de'sépara- tion. L'échantillon est introduit par une ouverture ména- gée au côté de la chambre qui est fermée par une porte 2 à charnière munie d'un loquet approprié. -
Dans la partie inférieure de la chambre 1 un broyeur rotatif 3 est monté pour tourner sur un arbre 4 qui est entraîné par un moteur 5 à commande électrique.
Le
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broyeur 3 comprend un tambour 6 fixé à l'arbre 4 et ayant une série de lames en saillie 7 dans le sens longitudinal Ces lames peuvent être montées soit dans une position fit xe soit dans une position souple sur le tambour, et elles coopèrent avec une barre désagrégeuse fixe 8 qui est mon- tée dans une position appropriée sur la paroi interne de la chambre 1 avec un espace libre de 6,25 millimètres en- viron entre les pointes des lames et la barre 8.
Sous le broyeur 3 se trouve une vanne d'évacua- tion 9 pour les particules relativement lourdes. Cette van- ' ne est articulée d'un c8té et est munie à son c8té oppo- sé d'un loquet, aucun n'étant représenté. La vanne d'éva- cuation 9 est perforée sur toute sa surface par des ori- fices ayant un diamètre de 2 mm environ aux fins qui ap- paraîtront plus loin.
La chambre de séparation est indiquée en 10 et est disposée au-dessus et de préférence d'un côté de la chambre de broyage 1. Les parois 11 de la chambre de sé- paration sont reliées par une gorge étroite 12 aux parois de la chambre de broyage 1. les parois de la chambre de broyage se rapprochent progressivement l'une l'autre sous la gorge 12 et les parois 11 de la chambre de séparation s'éloignent ou divergent d'abord brusquement puis progres- sivement l'une de l'autre au-dessus de la gorge 12 jusqu'au sommet de la chambre.
Au sommet de la chambre de séparation 10 se trou- ve un chapeau 13 qui se relie à une concuite 14 menant à l'ouïe d'un ventilateur 15, dont la sortie est reliée à un sac 16 en matière poreuse formant une chambre collectrice.
Le ventilateur 15 est entraîné par un moteur électrique 17
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par l'intermédiaire d'un. mécanisme d'engrenage à vites- se variable 17a
L'énergie électrique destinée aux moteurs de commande 5 et 17 est reçue par l'intermédiaire de conducteu d'alimentations 18 par deux coffrets de commande 19 et 20.
Le coffret 19 est relié au moteur 5 par des conducteurs 21 et le coffret 20 est relié au moteur 17 par des conduc- teurs 22. Chacun de ces coffretscomprend un mécanisme de minuterie approprié pour actionner les moteurs respectifa pendant une période de temps préalablement déterminée, tel- le que par exemple de 2,45 minutes pour le moteur 5 et de 1,25 minute pour le moteur 17 et l'agencement est tel que le moteur de broyage 5 fonctionne d'abord et continue à fonctionner pendant tout l'essai.
Après une période de temps préalablement détermiés à savoir de 1,30 minute, le moteur à courant d'air 17 commence son fonctionnement et continue pendant une période de 1,25 minute, après quoi les deux moteurs s'arrêtent et la séparation de l'échan- tillon est achevée.
Comme la chambre de broyage 1 la chambre de sé- paration 10 est allongée dans le sens perpendiculaire au plan du dessin et a la même largeur que la chambre de broyage.
En manoeuvrant l'appareil pour déterminer la teneur en queue du tabac, on pèse d'abord un échantillon compris dans la gamme de poids indiquée ci-dessus puis on l'introduit par la porte 2, et on excite le coffret de com- mande 19 pour faire démarrer le moteur 5. Le fonctionne- ment du broyeur 3 sépare par battement la matière en feuil-? le de la matière de queue et réduit la dimension particu--
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laire des deux à un degré préalablement déterminé suivant la durée de l'opération et la nature du broyeur.
Pendant cette opération une partie des particules fines de la ma- . tière en feuille plus légère traverse les orifices de 2 mm de la vanne d'évacuation 9, et un couloir à poussière 23 fixé à la vanne d'évacuation dirige la poussière dans un ensemble collecteur approprié quelconque(non représenté).
A la fin de la période de broyage, le broyeur 3 continue à tourner dans le but de faire circuler le mé- lange broyé et le moteur 17 est excité automatiquement, de façon qu'un courant d'air soit aspiré à travers les orifi- ces de la vanne 9 pour transporter le mélange de matière broyée à la fois des particules de feuilles et des parti- cules de queues vers le haut à travers la gorge de venturi étroite 12 et dans la chambre de séparation '10. Lorsque la ; matière approche de la gorge 12, la vitesse du courant d'air et du mélange qui y est en suspension augmente à cause des parois latérales se rapprochant progressivement de la cham- 'bre de broyage 1.
Lorsque le courant s'élève au-dessus de la gorge 12 la vitesse diminue brusquement à cause de l'é- largissement brusque de la partie supérieure de la gorge 12 et de la partie inférieure des parois 11 de la chambre de suspension. Cette réduction de vitesse permet que se pro- duise la séparation des particules relativement plus lour- des de la matière de queue des particules plus légères de la matière de feuille, et cette dernière matière est trans- portée vers le haut jusqu'au sommet de la chambre de sépa- ration et dans la conduite 14.
En traversant cette condui- te elle passe par le ventilateur 15 et dans le récipient collecteur 16 !
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La baisse de vitesse dépend du rapport de B à A où B représente la surf ace la'plus large de la chambre de séparation 10 et où A représente la surface minimum de la gorge 12.
La vitesse de l'air en A doit être au-dessus d'un niveau minimum afin de soulever la feuille et les queues broyées de la chambre de broyage 1 dans la chambre de sé- paration 10. Au point B, la vitesse de l'air doit être tel- le qu'elle soulève la feuille dans la conduite d'évacuation 14 et qu'elle laisse les queues dans la chambre 10.
Le rapport de B à A est également influencé par c qui représente la hauteur de la chambre de séparation de A à B C doit être au-dessus d'une hauteur mininum pour em- pêcher que les queues ne soient projetées dans la conduite d'évacuation 14 en raison de la vitesse qui leur est commu- niquée au peint A. Lorsque C augmente au-dessus de la hau- teur minimum, le rapport de B à A peut diminuer. Toutefois, le rapport se rapproche d'autant plus de 1 à 1 que les vi- tesses de l'air deviennent plus critiques.
Les valeurs relatives de C, B et A utilisées dans '-l'appareil sontC= 10,6 B = 4,8 et A = 1 Celles-ci peu- vent être modifiées dans une gamme raisonnable et obtenir ce-1 pendant une séparation efficace.
Lors de l'achèvement de l'opération à courant d'air, les particules de queues,plus lourdes tombent par l'effet de la pesanteur par la gorge 12 et par la chambre de broyage 1 et se rassemblent sur la surface perforée de la vanne d'évacuation 9. On ouvre alors cette vanne et,on en- lève et on pèse cette matière. A ce poids, on ajoute un facteur de correction, qui est une valeur constante pour mettre
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en corrélation les résultats avec un procédé ordinaire quelconque. Le pourcentage de matière de queue est calu- le par l'équation suivante :
Queues % = !Poids de Matière récupérée ¯ facteur de Correction) x 100
Poids de l'Echantillon
Il est évident que la teneur en humidité de l'échantillon est prise en considération.
Ordinairement la teneur en hu- midité du tabac en bande, telle qu'évaluée dans des tonneaux. aux installations d'équeutage est comprise entre 10 et 12% et l'échantillon est pesé à cette teneur en humidité. Toute.-; ; fois, si on le désire, l'appareil traitera un tabac ayant une teneur en humidité comprise entre 8 et 14% sans modi- ' fication des conditions de traitement.
En effectuant des , changements des conditions de traitement, l'appareil trai- tera un tabac d'un état absolument sec aux tabacs ayant une ' teneur en humidité plus élevée rencontrés ordinairement dans' le traitement des plantes.,
Après avoir vidé le sac collecteur 16 pour enle- ver la matière en feuille déposée pendant l'essai, l'ensem- ble est prêt pour l'essai suivant.
La chambre de séparation 10 est décalée de la li- gne centrale de la chambre de broyage 1 pour empêcher tou- te possibilité du rotor 3, qui tourne dans le sens dextror- sum, de projeter la matière de queue directement à travers la chambre de séparation et dans l'entrée de la conduite !4
Le renflement de la paroi de gauche de la chambre de broyage
1 comme représenté sur le dessin contribue également à empê- oher cette évacuation de la matière de queue.