Verfahren und Rührwerkmühle zum Herstellen geformter Tabakprodukte
Bei Verfahren und Rührwerkmühlen zum Herstellen geformte Tabakprodukte wird zerkleinertes Tabakmaterial, zum Beispiel Naturtabak, vorzugsweise jedoch Tabakabfälle aus der Zigarettenproduktion, aus der Zigarrenproduktion oder aus anderen Produktionen, aufgeschlemmt und klebfähig gemacht und dann wird das gewünschte Tabakprodukt, zum Beispiel also Folien, Fasern, Streifen, Stäbe oder dergleichen, ausgeformt und durch Wasserentzug verfestigt.
Zum Klebfähigmachen kann man im Tabak vorhandene Bindemittel, zum Beispiel Pektine, aktivieren bzw. aufschliessen. Soweit die dadurch erzielte Klebfähigkeit nicht reicht, kann man weitere Bindemittel zusetzen. Wünschenswert ist es, die angenehmen Qualitätsmerkmale des Ausgangstabaks, also insbesondere das Aroma, bei dieser Behandlung möglichst zu erhalten. Aus diesem Grunde strebt man eine möglichst schonende Behandlung des Tabaks und eine möglichst weitgehende Reduzierung der erforderlichen Zusätze an.
Damit man nur wenig Bindemittel zusetzen muss, muss man sorgen, die im Tabak vorhandenen Bindemittel möglichst weitgehend zu aktivieren. Im Interesse einer rationellen Durchführung des erfinderischen Verfahrens ist es ausserdem wünschenswert, dass das Verfahren im automatisierbaren Durchlaufverfahren verwirklicht werden kann. Entsprechendes gilt für die Mühle zur Aus übung dieses Verfahrens.
Die Erfindung gestattet es, diese Bedingungen weitgehend zu erfüllen.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die ebenfalls erfindungsgemässe Rührwerkmühle werden nun beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Flussdiagramm für eine Ausführungsart des Verfahrens zur Herstellung eines geformten Tabakproduktes nach der Erfindung,
Fig. 2 in einem Längsschnitt eine Rührwerkmühle zur Ausübung des Verfahrens,
Fig. 3 einen Teil aus Fig. 2, in grösserem Massstab und
Fig. 4 die Ansicht gemäss dem Pfeil IV aus Fig. 2 im Ausschnitt.
In Fig. 1 stehen die einzelnen Kästen jeweils für eine oder mehrere Verfahrensfunktionen oder die zugehörige Vorrichtung. Die dick ausgezogenen Verbindungslinien zwischen den einzelnen Kästen kennzeichnen Materialfluss, der jeweils in der durch den Pfeil angegebenen Richtung erfolgt. Die fein ausgezogenen Verbindungslinien zwischen den einzelnen Vorrichtungen sind Leitungen für die jeweiligen weiter hinten näher erläuterten Flüssigkeiten. Die gestrichelten Linien sind Messleitungen; die Messergebnisse werden auf diesen Messleitungen in Pfeilrichtung weitergeleitet. Strichpunktiert sind Steuerleitungen eingezeichnet, auf denen die Steuerfunktion in Pfeilrichtung weitergeleitet wird.
Der Kasten 1 bedeutet ein Tabaksilo, in dem der Tabak, zum Beispiel Naturtabak, vorzugsweise aber Tabakabfälle gesammelt wird. Aus dem Tabaksilo 1 gelangt der Tabak in eine Mühle 2, in der er auf Ultrakorngrösse, vorzugsweise irn Grössenbereich von 50 bis 100 p, fein gemahlen wird. Die Mühle 2 ist vorzugsweise als Pralltellermühle ausgebildet. Der gemahlene Tabak wird im Kasten 3 entsandet und dann in einem Zwischensilo 4 zwischengespeichert. Die Entsandung ist nicht unbedingt erforderlich. Der Mahlvorgang und die Entsandung können im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb, sie können aber auch chargenweise erfolgen.
Aus dem Zwischensilo 4 wird ein Zuteiler 5 beschickt, der einerseits zwei Rührwerke 6, 7 und zwei Auf schlemmvorrichtungen 8, 9 chargenweise aus dem Zwischensilo mit gemahlenem Tabak beschickt. Die Beschickung der Rührwerke 6 und 7 und Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9 erfolgt nacheinander, das heisst, es wird immer zur Zeit nur eine dieser Vorrichtungen beschickt. Zu diesem Zweck ist in dem Zuteiler 5 ein Schalter vorgesehen, über den wahlweise die Zuteilung in eine der genannten Vorrichtungen 6 bis 9 erfolgt. Der Schalter im Zuteiler 5 wird von einem Steuergerät 10 umgeschaltet. Das Steuergerät 1 schaltet ausserdem einen Schalter eines Flüssigkeitszuteilers 11 um.
An diesem Flüssigkeitszuteiler ist ein Wasservorrat 12 und ein Lösungsvorrat 13 angeschlossen. Über den Flüssigkeitszuteiler, dessen Ausgangsleitungen in die Rührwerke 6 und 7 und die Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9 führen, wird, umgeschaltet durch den Schalter, eine Portion Lösung in das Rührwerk 6 oder in das Rührwerk 7 oder eine Portion Wasser in den Aufschlemmer 8 bzw. in den Aufschlemmer 9 geleitet, immer dann, wenn in die betreffenden Vorrichtungen auch Tabak gelangt. Die Grösse der Flüssigkeitsportion ist in dem Flüssigkeitszuteiler eingestellt auf die Grösse der Tabakportion, die in dem Tabakzuteiler 5 zur gleichen Zeit abgegeben wird.
Mit 14 ist ein Füllstandsanzeiger für das Rührwerk 6, mit 15 ein Füllstandsanzeiger für das Rührwerk 7, mit 16 ein Füllstandsanzeiger für die Aufschlemmvorrichtung 8 und mit 17 ein Füllstandsanzeiger für die Aufschlemmvorrichtung 9 bezeichnet. Ein Füllstandsanzeiger 14 bis 17 erzeugt jeweils ein Signal, wenn die betreffende Vorrichtung leer oder fast leer ist. Dieses Signal gelangt über eine entsprechende Steuerleitung an das Steuergerät 10 und löst dort eine Steuerfunktion aus, und zwar wie folgt. Wenn das Rühnverk 6 leer ist, schaltet das Steuergerät die beiden Zuteiler 5 und 11 so, dass eine Portion Tabak mit einer Portion Lösung in das Rührwerk 6 gelangt. Ist dies geschehen, dann werden die beiden Zuteiler wieder abgeschaltet. Entsprechendes ereignet sich, wenn das Rühnverk 7 leer ist.
Ist eine der Aufschlemmvorrichtungen 8 oder 9 leer, dann wird eine Portion Wasser und eine Portion Tabak eingefüllt. Ist eine von den Vorrichtungen 6 bis 9 leer, während gerade eine andere gefüllt wird, dann wird das entsprechende Signal des Füllstandanzeigers im Steuergerät so lange gespeichert und der betreffende Füllvorgang erst ausgelöst, nachdem der gerade laufende beendet ist. Es wird also zur Zeit immer nur eine der Vorrichtungen 6 bis 9 gefüllt. Bei jeder Zuteilung liefert der Tabakzuteiler für die Rührwerke 6 und 7 immer die gleiche voreingestellte Tabakmenge. Für die beiden Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9 liefert er ebenfalls bei jeder Zuteilung immer die gleiche voreingestellte Tabakmenge.
Die Tabakmenge, mit der ein Rührwerk bei einer Zuteilung beschickt wird, kann die gleiche sein, wie die, mit der eine Aufschlemmvorrichtung 8 bei einer Zuteilung beschickt wird; sie kann aber auch eine andere sein.
Die Flüssigkeitsmenge, die bei jeder Zuteilung über den Flüssigkeitszuteiler zugeteilt wird, ist für die beiden Rühnverke 6 und 7 einerseits immer die gleiche und für die beiden Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9 anderseits immer die gleiche. Vorzugsweise ist sie so bemessen, dass in den Rührwerken bzw. Aufschlemmvor richtungen ein dünnflüssiger Brei entsteht.
Die Rührwerke 6 und 7 und Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9 sind ständig im Betrieb, so dass die zugeteilten Gemische ständig gerührt bzw. aufgeschlemmt werden. Die zugeteilte Flüssigkeit kann erwärmt sein.
Bei der Lösung handelt es sich um eine schwach basische oder saure Lösung im pH-Bereich vorzugsweise zwischen 7,5 und 10. Als gelöste Substanzen werden bevorzugt Kaliumhydroxyd Kaliumcarbonat, Polyphosphate. Es kommen auch andere Substanzen für die Lösungen in Frage, es scheiden jedoch solche Substanzen aus, die im Hauptstromrauch des fertigen Tabakproduktes giftige oder schädliche Stoffe, wie Schwefelwasserstoff, Blausäure oder Kohlenmonoxyd in schädlichen Mengen bilden. Ein Mengenverhältnis von 1 kg Tabak auf 3 bis 6 Liter Flüssigkeit bei der Beschickung der Rührwerke und Aufschlemmvorrichtungen hat sich bewährt und führt zu einem gut weiterzuverarbeitenden Brei.
Die beiden Rührwerke 6 und 7 sind ebenso wie die beiden Aufschlemmvorrichtungen parallel geschaltet und dienen dazu, alternierend die nachfolgenden Einrichtungen zu beschicken, so dass die nachfolgende Bearbeitung im ununterbrochenen Durchlauf erfolgen kann. Man kann die alternierende Funktion der Rührwerke 6 und 7 auch in einem einzigen Rührwerk vereinigen. Man kann zu dem gleichen Zweck auch mehr als zwei Rührwerke 6 und 7 parallel schalten. Entsprechendes gilt auch für die Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9.
Von den Rührwerken 6 bzw. 7 wird der Brei in eine selbststeuernde Weiche 18 geleitet und von da gelangt er in eine kontinuierlich fördernde Dosierpumpe 19. Die Weiche 18 kann zwei Funktionsstellungen einnehmen. In der einen gezeichneten ist der Ausgang des Rührwerkes 7 an den Eingang der Dosierpumpe 19 angeschlossen und der Ausgang des Rührwerkes 6 gesperrt. In der anderen ist der Ausgang des Rührwerkes 6 an die Dosierpumpe 19 angeschlossen und der Ausgang des Rührwerkes 7 gesperrt. Die Weiche 18 schaltet sich selbsttätig um, und zwar gesteuert durch die Messsignale der Füllstandsanzeiger 14 und 15. Sobald in der gezeichneten Stellung der Füllstandsanzeiger 15 anzeigt, dass das Rührwerk 7 leer ist, schaltet die Weiche in die andere Stellung um, in der dann das Rührwerk 6 an die Dosierpumpe 19 angeschlossen ist, bis der Füllstandsanzeiger 14 Signal gibt, dass das Rührwerk 6 leer ist.
Dann schaltet die Weiche 18 wieder um an das inzwischen wieder mit gerührtem Material gefüllte Rührwerk 7. Damit, wenn das eine Rührwerk leer ist, das andere mit bereits gut durchgerührtem Material gefüllt ist, sind die Zuteilungsvorrichtungen 5 und 11 so ausgebildet, dass es wesentlich weniger Zeit erfordert, ein Rührwerk zu füllen, als das gleiche Rührwerk über die Dosierpumpe 19 wieder zu entleeren.
Entsprechendes gilt auch für die Aufschlemmvorrichtungen 8 und 9, die über eine Weiche 20 in eine Dosierpumpe 21 entleert werden. Die Weiche 20 entspricht in ihrer Funktion der Weiche 18 und wird umgeschaltet durch die Messsignale der Füllstandsanzeiger 16 und
17. In der gezeichneten Stellung wird die Aufschlemmvorrichtung 9 über die Weiche 20 entleert. Sobald die Füllstandsanzeige 17 anzeigt, dass die Aufschlemmvorrichtung 9 leer ist, schaltet sich die Weiche um, und die Aufschlemmvorrichtung 8 wird entleert und so fort. Von der Dosierpumpe 19, die kontinuierlich fördernd betrieben wird und in der Zeiteinheit immer die gleiche Breimenge fördert, gelangt ein ununterbrochener Breistrom in eine nachgeschaltete, mit Glaskugeln gefüllte Rührwerkmühle 22, deren Ausgestaltung im einzelnen anhand der Fig. 2 bis 4 noch näher erläutert wird.
In dieser Rührwerkmühle werden die Tabakteilchen des Breis gemahlen und fast in kolloidale Grösse iiberführt. In diesem Mahlvorgang wird Wärme entwickelt, aus diesem Grunde ist die Rührwerkmühle
22 an eine Kühlvorrichtung 23 angeschlossen, von der aus ein Kühlmantel der Rührwerkmühle gegebenenfalls ständig mit Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Die Glas kugeln im Innern der Rührwerkmühle erleiden dabei Abrieb und werden schliesslich so klein, dass sie für die angestrebte Mahlfunktion nicht mehr geeignet sind.
Der so bearbeitete Tabakbrei verlässt, nachdem er die Rührwerkmühle 22 durchströmt hat, diese zusammen mit Glaskugeln, die eine bestimmte Grösse unterschreiten und ein ausgangsseitig angebrachtes Sieb passieren können. Der sich so ständig verringernde Glaskugelvorrat im Innern der Mühle wird aus einem Glaskugelzuteiler 24 laufend ergänzt, so dass ein Arbeitsunterbruch infolge Öffnens der Mühle zwecks Auswechselns des unbrauchbar gewordenen Kugelsatzes vermieden werden kann. Eingangsseitig und ausgangsseitig an der Mühle 22 ist jeweils ein Viscositätsmesser 25, 26 vorgesehen, in dem die Viscosität des einfliessenden bzw.
ausfliessenden Breis gemessen wird. Ausserdem ist an der Rührwerkmühle ein Leistungsmesser 27 zum laufenden Messen der aufgenommenen Rührwerksleistung vorgesehen. Die Messsignale des Leistungsmessers 27 gelangen in den Glaskugelzuteiler und steuern dort die Menge der Zuteilung der Glaskugeln, die im übrigen kontinuierlich erfolgt, und zwar immer in der Menge, dass der jeweilige Abrieb gerade gedeckt wird. Die Visocisitätsmesser 25, 26 sind an eine Alarmvorrichtung 63 angeschlossen.
In dieser Glaskugelrührwerkmühle werden auch grobe Sandkörnchen zerkleinert, so dass man auf die Entsandung 3 unter Umständen verzichten kann. Das ausgangsseitige Sieb ist so bemessen, dass Glaskugeln oder Sandkörnchen nur in einer solchen Grösse die Rührwerkmühle verlassen können, in der sie in dem fertigen Tabakprodukt nicht mehr stören. Wenn, wie im Beispiel, eine Tabakfolie hergestellt werden soll und diese in fertigem Zustand eine Stärke von etwa 1/10 mm hat, dann kann man die Siebgrösse auf etwa 3/to mm einstellen, ohne dass in nennenwertem Umfang Körn- chen aus der Rührwerkmühle 22 austreten können, die in der fertigen Folie noch stören.
Der kolloidal gemachte Brei, in dem nun die im natürlichen Tabak vorhandenen Pektine weitgehend aufgeschlossen und klebfähig gemacht sind, gelangt in einen Mischer 28, der auch von der Dosierpumpe 21 gleichmässig mit Tabakschlemme aus den Aufschlemmvorrichtungen 8 bzw. 9 beliefert wird. Die Dosierpumpe 21 fördert dauernd und gleichmässig. Ausserdem werden aus einem Zusatzzuteiler 29 laufend Zusätze in den Mischer 28 gegeben.
Dabei handelt es sich um eine laufende Bindemittelzugabe und um die Zugabe von Weichmacherchemikalien, Chemikalien zur Reissfestigkeitserhöhung, Chemiaklien zur Brandverbesserung und zur Wasserbeständigkeitserhöhung der fertigen Folie. Die genannten Zusätze sind nicht unbedingt erforderlich, aber vielfach zweckmässig. Als Bindemittel sind Carbäthoxymethylzellulosederivate bevorzugt. In dem Mischer 28 werden zwei Tabakbreie miteinander gemischt. Der eine Brei hat die Rührwerkmühle passiert und der andere ist nur aufgeschlemmt worden. Lässt man sämtlichen Tabak die Rührwerkmühle passieren, sperrt also den Zweig mit den Schlemmvorrichtungen 8 und 9 ab, dann kommt man mit verhältnismässig wenig Bindemitteln aus, weil fast alle im Tabak vorhandenen Bindemittel durch die Rührwerkmühle und die zugegebenen Lösungen aufgeschlossen sind.
In solchen Fällen reichen Bindemittelzugaben in der Grössenordnung von 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Tabakfoliengewicht. Lässt man jedoch einen Teil des Tabaks nur aufschlemmen, dann empfiehlt es sich, etwas grö ssere Bindemittelmengen - bis zu etwa 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Tabakfoliengewicht - zuzusetzen.
Der gemischte und mit Zusätzen versehene Brei gelangt von dem Mischer 28 in einen Homogenisierer 30. In dem Homogenisierer 30 werden noch vorhandene gröbere Körner, zum Beispiel Sandkörner oder Glaskugeln, zerkleinert. Auf den Homogenisierer 30 kann man verzichten, wenn das Sieb am Ausgang der Mühle 22 nur solche Körnchen passieren lässt, die tatsächlich im fertigen Produkt nicht mehr stören, oder wenn diese Körnchen anschliessend aussortiert werden.
Von dem Homogenisierer 30 gelangt der Brei in einen Ausbreiter 31. Er wird dort auf ein fortlaufendes Stahlband in einer Stärke in der Grössenordnung von etwa 1 mm ausgebreitet. Das Stahlband durchläuft dann mit dem ausgebreiteten Tabakbrei einen Trockner 32, in welchem der ausgebreitete Tabakbrei bis auf eine Restplastizität getrocknet wird. Dann durchläuft das Stahlband einen Befeuchter 33, in dem die nun schon gebildete Folie auf dem Band mit Wasser oder Dampf aus einem Vorratsbehälter 36, dem gewünschtenfalls chemische Zusätze aus einem Zuteiler 35 zugefügt werden können, besprüht wird. Dadurch wird die Folie wieder etwas angefeuchtet und dies erleichtert es, die Folie von dem Stahlband in eine Abnahmevorrichtung 34 abzunehmen.
Die Rührwerkmühle weist ein kreiszylinderförmiges Gehäuse 40 auf, das mit liegender Zylinderachse 41 auf einer Platte 42 angeordnet ist. Der Mantel des Gehäuses ist doppelwandig; die äussere Wandung ist mit 43 und die innere mit 44 bezeichnet, so dass ein ringförmiger Hohlraum 45 stehen bleibt, der über einen Einführungsstutzen 46 und einen Auslaufstutzen 47 an die Kühlvorrichtung 23 aus Fig. 1 angeschlossen ist und bei Betrieb, soweit erforderlich, von Kühlwasser durchströmt wird. Der durch die innere Wandung 44 umschlossene Mahlraum 47 verjüngt sich in der durch den Pfeil 48 angezeigten Förderrichtung. Der Durchmesser 49 des Mahlraums am förderaufwärtigen Ende ist um 1 bis 15 %, vorzugsweise um 1 bis 5 %, grösser als der Durchmesser 50 am förderabwärtigen Ende.
Der Durchmesser 49 ist ein Bruchteil - etwa J/3 bis l/ der Länge 95 des Mahlraums. Das Fassungsvolumen des Mahlraums 47 beträgt beispielsweise etwa 15 Liter.
Entlang der Zylinderachse 41 ist drehbar im Innern des Mahlraums eine Mahlwelle 51 gelagert, auf die sechs Mahlscheiben 52, 53 aufgesteckt sind. Die Form der Mahlscheibe 52 ist aus Fig. 4 ersichtlich, die übrigen Mahlscheiben sind geometrisch ähnlich, lediglich mit kleinerem Durchmesser ausgebildet. Die Welle ist an der einlaufseitigen Stirnseite 54 mittels einer druckund flüssigkeitsdichten Durchführung 55 herausgeführt und an einen elektrischen Antriebsmotor 96 angeschlossen, dessen Leitung & ufnahme in dem Leistungsmesser 27 laufend gemessen wird. Die Messdaten aus diesem Leistungsmesser gelangen an den Glaskugelzuteiler 24. Das andere Ende der Welle ist stumpf im Innern des Mahlraums 47 an der gegenüberliegenden Stirnwandung 56 gelagert.
Auf dieses Wellenende ist eine allgemein mit 57 bezeichnete Siebvorrichtung gesteckt, die im einzelnen noch anhand der Fig. 3 näher erläutert wird. Über diese Siebvorrichtung gelangt aus dem Mahlraum das Material an den Ausflussstutzen, von wo es an dem Viscositätsmesser 26 vorbei in den Mischer 28 fliesst. Die Dosierpumpe 19 aus Fig. 1 ist in Fig. 2 noch einmal angedeutet. Sie fördert den Brei über eine Zuleitung 60, die in der Stirnseitenwandung 54 mündet, in den Mahlraum 44. In diese Zuleitung 60 mündet über eine Drucksperre 61 eine Zuleitung des Glaskugelzuteilers 24. An die Zuleitung 60 ist ausserdem der Viscositätsmesser 25 angeschlossen, der laufend die Viscosität des zugeführten Breis misst. Bei Betrieb ist der Mahlraum zu etwa 90 % mit Glaskugeln gefüllt. Statt der Glaskugeln kann man auch Kugeln oder Körner aus anderen Materialien nehmen.
Voraussetzung ist, dass mit diesen Kugeln das Tabakmaterial gemahlen wird und dass die dabei ans Tabakmaterial gelangenden Abriebe keine solchen Stoffe sind, die in dem fertigen Tabakprodukt unerwünscht sind. Diese Bedingungen sind für Quarzglaskugeln erfüllt. Die über den Glaskugelzuteiler laufend eingeführten Glaskugeln haben einen Durchmesser von etwa 3 mm. Die Siebvorrichtung 57 ist so eingerichtet, dass Glaskugeln, die bis auf einen Durchmesser von weniger als 0,3 mm abgemahlen sind, zusammen mit dem Tabakbrei die Rührwerkmühle verlassen können. Erfahrungsgemäss kann man den Glasabrieb unter 1,0 Gewichtsprozent begrenzen, bezogen auf das Gewicht der fertigen Folie.
In entsprechender Menge werden auch Glaskugeln laufend über den Zuteiler 24 nachgeschickt. Der jeweilige Bedarf an Glaskugeln wird aus der Leistungsaufnahme des Rührwerks, die in dem Messgerät 27 laufend gemessen wird, ermittelt. Fällt die Leistungsaufnahme ab, dann ist dies ein Zeichen für Glaskugelmangel, es sei denn, das Tabakmaterial hat eine ungewöhnliche Viscosität aufgrund einer Fehlfunktion der Anlage. Diese Fälle zeigen jedoch die Messgeräte 25 und 26 an, die deshalb an die Alarmvorrichtung 63 angeschlossen sind.
Es wird Alarm ausgelöst, wenn die gemessene Viscosität ausserhalb voreingestellter Grenzwerte liegt. Bei Betrieb dreht sich die Welle 51 und mit ihr die Scheiben 52, 53, die in dem im übrigen feststehenden Mühlengehäuse 40 die Glaskugeln ständig umwälzen und dadurch den durchströmenden Brei bzw. dessen Tabakanteile zerquetschen. Der Brei wird durch den Mahlraum 47, angetrieben durch die Dosierpumpe 19, hindurchgetrieben. Die Förderwirkung wird noch unterstützt durch die Scheiben 52. Die Konizität der inneren Wandung 44 hat sich für den angestrebten Zweck als vorteilhaft erwiesen. Besonders vorteilhaft ist es, dass infolge der liegenden Anordnung der Mühle die Glaskugelfüllung nicht so hoch ist, wie es der Fall wäre, wenn die gleiche Mühle mit senkrechter Achse betrieben wäre.
Dies hat nämlich zur Folge, dass der Druck der Glaskugeln am Boden des Mahlraums nicht so stark ist. Dies wiederum ist im Interesse der angestrebten schonenden Behandlung der Tabakteilchen vorteilhaft. Der Mahlvorgang kann bei dieser Anordnung auf eine sehr lange Strecke verteilt werden; man braucht zu diesem Zweck die Mühle nur entsprechend lang auszubilden, ohne dass dies dazu führt, dass, wie es bei vertikaler Achsorientierung der Fall wäre, die zuunterst liegenden Glaskugeln den Druck einer sehr hohen Glaskugelsäule aufnehmen müssten.
Die Siebvorrichtung besteht aus einem Rohrstück 70, das koaxial auf das eine Ende der Welle 51 mit seinem einen Ende gesteckt ist und für sich in einem flüssigkeitsdichten Drehlager 71 gelagert ist. Das Lagerschild 72 für das Drehlager schliesst mit der Stirnwand 56 einen Raum 73 ein, von dem der Abflussstutzen 58 abgeht und in dem das Lager 74 für das genannte Ende der Welle 51 untergebracht ist. Das andere Ende des Rohrstückes 70 ist mittels einer auf die Welle 51 aufgesteckten Spaltscheibe 75 an der Welle 51 drehungssicher befestigt, so dass das Rohrstück 70 mit der Welle 51 umläuft. Auf das Rohrstück 70 sind noch drei weitere Spaltscheiben 76, 77, 78 gesteckt, die jede für sich koaxial zur Wellenachse 41 angeordnet ist und paarweise je einen Spalt 80, 81 begrenzen. Die den Spalt begrenzenden Seiten der Spaltscheiben sind planparallel ausgebildet.
Sie können mit Riefelungen und dergleichen versehen sein. Innerhalb des Spaltes 80 ist eine Ringbuchse 82 koaxial zur-Wellenachse 41 angeordnet, die jedoch an beiden Seiten einen Ringspalt 83, 84 von etwa 0,3 mm Breite frei lässt. Die Buchse 82 ist mit radial gerichteten Abstandshaltern 85, 86 an dem Rohrstück 70 befestigt. Das Rohrstück 70 ist im Bereich des Spaltes 80 durchbrochen. Ein solcher Durchbruch ist mit 87 bezeichnet. Der Durchmesser der Durchbrüche ist grösser als 0,3 mm. In dem Spalt 81 ist eine entsprechend ausgebildete Buchse 90 vorgesehen, die ebenfalls zwei Ringspalte 91, 92 der gleichen Breite, nämlich 0,3 mm, stehen lässt. Im Bereich des Spaltes 81 ist die Buchse ebenfalls durchbrochen.
Der Tabakbrei gelangt, nachdem er die gesamte Glasfüllung in Richtung des Pfeils 48 durchströmt hat, in den Bereich der Spalte 80, 81 und wird dort in Drehung versetzt, bedingt durch den Umlauf der Spaltscheiben.
Durch die dadurch bewirkte Zentrifugalkraft werden Glaskugeln, die noch nicht stark abgerieben sind, vorabgeschieden und radial nach aussen geschleudert. Der Brei gelangt dann mit kleineren Glaskugeln bzw. Glaskörnern in den Bereich der Ringspalte 83, 84, 91, 92.
Der Brei kann diese Ringspalte passieren, ebenso Glaskugeln, die auf 0,3 mm Durchmesser oder kleiner abgerieben sind, also unbrauchbar sind. Der Brei strömt mit diesen unbrauchbaren Glaskugeln durch die Durchbrüche in das Innere des Rohrstückes 70 und gelangt von da in den Raum 73, von wo er abströmt. Bemerkenswert ist, dass hier mehrere, die Siebwirkung bedingende Ringspalte 83, 84, 91, 92 parallel geschaltet sind, so dass man bei sehr kleiner Spaltbreite noch genügend Durchfluss erzielt. Die kleine Spaltbreite ist deshalb wünschenswert, damit nur solche Glaskugeln passieren können, die für den Mahlvorgang unbrauchbar geworden sind und in der nachfolgenden Bearbeitung nicht mehr stören. Bei der Spaltbreite von 0,3 mm, wie hier angegeben, kann man auf den Homogenisierer 30 verzichten. Bei Verwendung des Homogenisierers 30 kann man die Spaltbreite auch etwas grösser wählen.
Man kann auf das Spaltscheibenpaar 77, 78 verzichten und die entsprechenden Durchbrüche für den Spalt 81 in dem Rohrstück 70 verschliessen. Dann kann das Material nur durch die beiden Ringspalten 83 und 84 austreten. In vielen Fällen ist dies ausreichend. Man kann natürlich statt zwei Spaltscheibenpaare auch noch mehr Spaltscheibenpaare vorsehen, um den Abfluss des Materials dadurch zu erleichtern.
In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann man zwischen einem Spaltscheibenpaar anstelle der einen vorgesehenen Buchse, zum Beispiel der Buchse 82, deren zwei oder mehrere vorsehen, und zwar so, dass zwischen je zwei solchen Buchsen ein weiterer Ringspalt vorzugsweise gleicher Grösse gebildet wird.
Auch dadurch kann man den Materialabfluss erleichtern.
In beiden Fällen kann man bei Vermehrung der Spalte, wenn es nicht auf eine Erleichterung des Materialabflusses ankommt, die Spaltbreite verengen und dadurch bewirken, dass nur Glaskörner mit entsprechend kleinerer Grösse abströmen.
Besonders bemerkenswert ist, dass das erfinderische Verfahren sich im Anschluss an die Rührwerke 6 bzw. 7 die Aufschlemmvorrichtung 8, 9 im Durchlaufverfahren betreiben lässt. Wenn eine einzige Rührwerkmühle 22 im Verhältnis zu den anderen Vorrichtungen keine hinreichende Kapazität hat, dann kann man mehrere davon parallel schalten. Wenn in einer solchen Rührwerkmühle die Mahlintensität nicht hinreichend ist, dann kann man solche Rührwerkmühlen hintereinander schalten.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Herstellen geformter Tabakprodukte, bei dem das zerkleinerte Tabakausgangsmaterial und Flüssigkeit laufend in eine Füllung aus Mahlkörnern, die dabei ständig umgerührt wird, gegeben wird und das Mahlgut als homogener Tabakbrei gesiebt aus der Füllung abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörner bis auf die Durchlassgrösse der Siebung heruntergemahlen zusammen mit dem Mahlkörnerabrieb und dem Tabakbrei aus der Füllung abgenommen werden und dass der dadurch bedingte Substanzverlust der Füllung durch Nachschub an Mahlkörnern, die vielfach grösser als die die Siebung passierenden sind, ausgeglichen wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das zu mahlende Gut in im wesentlichen horizontaler Richtung durch die Füllung getrieben wird bei einer Schichthöhe der Füllung wesentlich kleiner als die horizontale Durchlaufstrecke innerhalb der Füllung.
2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung auf einen in Durchlaufrichtung kleiner werdenden Querschnitt eingefasst ist.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der durch die Homogenisierung in der Füllung erzeugten Wärme gesondert von dem Mahlgut abgeführt wird.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des aus dem zerkleinerten Tabakausgangsmaterial und der Flüssigkeit bestehenden zu mahlenden Gutes in die Füllung gleichmässig erfolgt, dass die für die Umwälzung der Füllung aufgenommene Arbeitsleistung laufend gemessen wird und Idass der Mahikörnernachschub nach Massgabe der so gewonnenen Messergebnisse dem Bedarf laufend angepasst wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur gleichmässigen Mahlgutzufuhr aus dem zerkleinerten Tabakausgangsmaterial und der Flüssigkeit zunächst eine Mischung oder Schlemme gebildet wird, die dann in dosiertem, gleichmässigem Strom in die Füllung eingepumpt wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der homogenisierte, aus der Füllung ausgesiebte Tabakbrei noch einmal nachhomogenisiert wird.
PATENTANSPRUCH II
Rührwerkmühle zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, aufweisend einen feststehenden, Mahlkörner enthaltenden Mahlbehälter mit einem die Mahlkörnerfüllung durchsetzenden, an einen äusseren Antrieb angeschlossenen Rührwerk und einem in diesen Mahlbehälter mündenden Einlass mit einem Zuteiler für das Mahlgut und einem mit einer Siebvorrichtung versehenen, vom Mahlbehälter ausgehenden Auslass für den homogenisierten Tabakbrei, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mahlkörnerzuteiler (24) an diesen Mahlbehälter (44) angeschlossen ist.
UNTERANSPRÜCHE
7. Mühle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsmesser (27) zum Messen der vom Rührwerksantrieb aufgewendeten Antriebsleistung vorgesehen ist, der an den Mahlkörnerzuteiler (24) die Zuteilungsrate nach Massgabe der Leistungsmesswerte einstellend angeschlossen ist.
8. Mühle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Viscositätsmesser (26) am Auslass und ein zweiter Viscositätsmesser (25) zum Messen der Viscosität des aus dem zerkleinerten Tabakausgangsmaterial und der Flüssigkeit aufgeschlemmten, zu mahlenden Gutes am Einlass vorgesehen ist, der ausgangsseitig gemeinsam mit dem ersten Viscositätsmesser an eine Alarmvorrichtung (63) Alarm nach Massgabe der an beiden Viscositätsmessern gemessenen Viscositätswerte auslösend angeschlossen ist.
9. Mühle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (44) langgestreckt ausgebildet und mit im wesentlichen horizontaler Längsachse angeordnet ist, und dass das Rührwerk (51, 52) mit im wesentlichen horizontaler Drehachse angeordnet ist und dass der Einlass (60) am einen axialen Ende und der Auslass (58) am anderen axialen Ende des Mahlbehälters (44) angeordnet ist.
10. Mühle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (44) sich in Durchflussrichtung konisch verengt.
11. Mühle nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Mahlbehälters wesentlich grösser ist als der grösste Durchmesser des Konus.
12. Mühle nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen den Mahlbehälter umgebenden, an einen Kühlkreislauf anschliessbaren Kühlmantel (45).
13. Mühle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörner Glaskugeln sind.
14. Mühle nach Patentanspruch II oder nach dem Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörner eine Ausgangsgrösse von etwa 3 mm Durchmesser haben und dass die Durchlassgrösse der Siebvorrichtung 0,3 mm beträgt.
15. Mühle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebvorrichtung mehrere in Parallelschaltung in die Auslassleitung einbezogene Spalte (91, 92) zwischen auf die Rührwerkswelle gesteckten Scheiben (77, 90, 78) aufweist.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.