CZ53799A3

CZ53799A3 - Napínač řemenu pro motorová vozidla

Info

Publication number: CZ53799A3
Application number: CZ1999537A
Authority: CZ
Inventors: Jacek Stepniak
Original assignee: Tesma International Inc.; 730143 Ontario Inc.; 730144 Ontario Inc.
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2000-08-16
Also published as: ES2152695T3; PL186552B1; EP0918960A1; JP2000516330A; CN1232530A; KR100443215B1; CZ298352B6; ATE197498T1; BR9711346A; JP4073492B2; WO1998008004A1; US5919107A; PL331859A1; EP0918960B1; DE69703497T2; DE69703497D1; CA2263565C; CA2263565A1; AU3935497A; KR20000068270A

Description

Rozpínání je známým způsobem zlepšování plnivové schopnosti na jednotku váhy tabáku (obvykle měřenou v jednotkách objemu na gram tabáku). Jeden z více používaných způsobů zvětšování objemu tabáku obsahuje kroky napouštění dávky nařezaného plnícího tabáku pomocí nějakého rozpínacího činidla (či impregnátu) a potom jeho rychlé zahřívání za účelem odpaření tohoto rozpínacího činidla, což způsobuje rozpínání tabákové tkáně. Zahřívání může být příhodně prováděno prostřednictvím unášení tabáku v proudu horkého plynu (či věžového plynu) a směrování tohoto proudu skrze pneumatickou dopravní kolonu (věž). V mnoha systémech rozpínání je po proudu provozu této věže umístěn odlučovací cyklón, který odděluje tabák od věžového plynu.

Patent US č. 3 771 533 uvádí postup, v němž je tabáková náplň napouštěna amoniakem a kysličníkem uhličitým.

Napuštěný tabákový materiál je podroben rychlému ohřívání, například, pomocí proudu horkého vzduchu anebo vzduchu smíchaného s přehřátou párou, pomocí čehož se při přemene napouštěcího prostředku v plyn daný tabák nadouvá.

Patent US č. 4 336 814 (PM 745) uvádí způsoby pro napouštění tabáku tekutým kysličníkem uhličitým, přeměnou části impregnátu do tuhé podoby a potom rychlým ohříváním napuštěného tabáku za účelem odpařování kysličníku uhličitého a nadouvání tabáku.

Patent US č. 4 235 250 a 4 258 729, každý uvádějí napouštění tabáku plynným kysličníkem uhličitým pod tlakem a potom, po uvolnění tlaku, podrobení tabáku rychlému ohřívání.

Patent US č. 4 366 825 uvádí způsob rozpínání tabáku v proudu ohřátého věžového plynu, s oddělováním expandovaného tabáku z tohoto proudu plynu v tangenciálním separátoru. Tento patent uvádí typickou předchozí konstrukci věže, ve které pneumatická dopravní kolona obsahuje vertikálně směrované, válcové potrubí.

Patent US č. 4 697 604 uvádí ještě jednu pneumatickou dopravní kolonu, obsahující směrem nahoru sešikmený kanál s obdélníkovým průřezem. Sešikmené kanály typu uvedeného v tomto patentu se obecně neupřednostňují, protože jejich sešikmení zabírá extra prostor ve výrobních zařízeních, a protože sešikmené kanály dovolují gravitaci aby pudila částice tabáku směrem k nejnižší stěně daného kanálu. Obdélníkový tvar rovněž znamená rohy, v nichž má tendenci být lokálními víry tabák zadržován a přehříván. Oblasti rohů zvyšují nebezpečí jiskření (vznícení) tabáku uvnitř dané věže.

Tradičnější, válcové pneumatické kolony mají své vlastní problémy. Největším problémem je tendence unášeného tabáku pohybovat se podél jedné strany tradiční věže, namísto svého stejnoměrnějšího rozptylování se ve věžovém

- 3 plynu. Tento fenomen proudění odporuje dosažení úplného a účinného rozepnutí tabáku a v příslušné technice se mu říká vytváření provazce. Omezená oblast podél věže, kde se tabák koncentruje či se provazcuje, se rovněž nazývá oblastí husté fáze. Když se vyskytuje vytváření provazce, podstatná část pneumatické kolony zůstává plynovou oblastí obsahuj í c í velmi málo tabáku, a koncentrovaný tabák spolu reaguje pouze s omezenou částí proudu plynu procházejícího věží, takže ohřívání masy proudu tabáku není tak rychlé či efektivní jak by mohlo být očekáváno. Úplnějšího rozpínání (expanze) se dosáhne když je tabák stejnoměrně zahříván tak rychle, jak jen to je možné, počínaje ihned v dolních částech kolony.

Problém tabáku koncentrujíčího se podél stěny tradiční věže se zdá být více a více problematickým, když jsou věžové systémy vyráběny stále většími a/nebo když jsou rychlosti plynu v tradičních věžích omezené. Jinak existuje silné upřednostňování menších rychlostí plynu, protože tyto minimalizují vzduchové lámání tabákových pramenů.

Expanzní věže výrobního měřítka mohou trpět účinkem vytváření provazce podél celé své délky, pokud není podniknut určitý korektivní krok. Nyní máme za to, že provazcování se stává obzvláště problematickým u větších věží, kvůli vnímanému vzájemnému vztahu mezi průměrem válcové věže a stálostí režimu toku husté fáze. Průměr potrubí se zdá být úměrný s délkou potrubí, nezbytnou k rozptýlení toku husté fáze a pro to, aby znovu docházelo k míchání věžového plynu s tabákem. Válcová věž většího průměru může tudíž trpět provazcováním podél větší části své délky, než štíhlejší věž.

V minulosti se operátoři velkých tradičních expanzních věží pokoušel i omezit vytváření provazce uchylováním se ke zvýšeným rychlostem plynu, kterýžto přístup činí tabák náchylnějším lámání a omezuje dobu setrvávání tabáku v dané věži. Aby se přerušilo tvoření provazce, bylo také zkoušeno zavádění usměrňovačích přepážek uvnitř těchto věží (známých

- 4 jako lyžařské můstky). Nicméně, taková deflekce může také zvyšovat lámavost a její účinnost v přerušování provazcového proudění se ukázala být omezenou. Bylo nalezeno lepší řešení a zde je uvedeno, které nepodporuje lámání a poskytuje jiné výhody, jež se stanou zřejmými z popisu, který následuje.

Podstata vynálezu

Podle toho je cílem tohoto vynálezu zajistit věžovou jednotku a způsob zpracování tabáku, které minimalizují či zcela předcházejí výskytu vytváření provazce uvnitř této věže tak aby se zlepšovala expanze a usnadnilo provozování při nižších rychlostí plynu, s menším lámáním tabáku a většími objemy válce (CV) při prosazováních materiálu na výrobní úrovni.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je zajistit expanzní věžovou jednotku, v níž je tabák úplněji rozptýlen uvnitř proudu plynu skrze větší část věžové kolony tak, že je prováděno rychlejší a důkladnější ohřívání tabáku, zejména v dolní části věžové kolony.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vyhnout se zachycování tabáku v rozích a podobně, když prochází věžovou jednotkou.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je zajistit expanzní věž a způsob zpracování tabáku, v němž je objem válce (CV) rozepnutého tabáku po opuštění věžové jednotky komerční velikosti zvýšen (zušlechtěn).

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je zajistit expanzní věž a způsob zpracování tabáku, v němž jsou trvale dosahovány vysoké objemy válce (CV) v širším rozmezí měr prosazování tabáku.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je zajistit expanzní věž a způsob, jež mohou fungovat v nižších poměrech toku masy plynu/tabáku, aniž by trpěly viditelnými ztrátami v objemu válce tabáku (CV).

- 5 Přehled obrázků na výkresech

Dalšího porozumění povahy a cílů tohoto vynálezu bude dosaženo z následujícího popisu, provedeného ve spojení s příslušnými doprovodnými výkresy, v nichž:

Obr.	1 -	znázorňuje perspektivní pohled na věžovou (verti-
Obr.	2 -	kální) jednotku, sestavenou v souladu s přednostním ztvárněním tohoto vynálezu. znázorňuje pohled řezem provedený podél linie li-
Obr.	3 -	li na Obr. 1. znázorňuje perspektivní pohled na obloidní dopravní
Obr.	4a,	kanál sestavený v souladu s přednostním ztvárněním na Obr. 1, spolu s označením míst podél obloidního dopravního kanálu, kde byly umístěny termoelektrické články k poskytování hodnot uvedených v grafické podobě na Obr. 7, 8 a 9. 4b - znázorňují pohledy řezem na válcové dopravní
Obr.	5 -	kanály předchozí techniky, znázorňující kanál s průměrem 8 palců (20,32 cm) a 24 palců (60,96 cm), v uvedeném pořadí, obsahující představu toho, jak jimi proudí tabákové částice a prameny. znázorňuje grafickou prezentaci variací hodnot
Obr.	6 -	měřených termoelektrickými články v každém různém umístění podél dopravního kanálu, zobrazeného na Obr. 4a. znázorňuje graf i ckou prezentaci variací hodnot
Obr.	7 -	měřených termoelektrickými články v každém různém umístění podél dopravního kanálu zobrazeného na Obr. 4b. znázorňuje grafickou prezentaci variací hodnot
		měřených termoelektrickými články v každém různém umístění podél obloidního dopravního kanálu přednostního ztvárnění na Obr. 3.

- 6 Obr. 8 - znázorňuje grafickou prezentaci variací hodnot měřených termoelektrickými články v každém různém umístění podél dopravního kanálu věže předchozí techniky na Obr. 4a a těch v obloidním dopravním kanálu tohoto vynálezu na Obr. 3, pro různé hodnoty míry toku hmoty tabáku.

Obr. 9 - znázorňuje grafickou prezentaci objemu válce tabáku z věže předchozí techniky na Obr. 4a v porovnání s tou,, jež má tento vynález na Obr. 3, jako funkci prosazování tabáku.

Obr. 10 - znázorňuje geometrický vzájemný vztah a vzorec užitečný při praktikování přednostního způsobu, jenž je aspektem tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Tento vynález uvádí způsob a zařízení pro rychlé ohřívání napuštěného tabáku za účelem zvětšení jeho objemu (rozepnutí, expanze).

Pojem objem válce (dále CV) je měřítkem relativní plnivové schopnosti tabáku pro vyrábění tabákových výrobků. Tak jak se používají v této přihlášce, hodnoty používané ve spojení s CV jsou stanoveny následujícně:

tabáková náplň vážící 10,000 gramů je umístěna ve válci s průměrem 3,358 cm a stlačena pístem o váze 1 875 gramů, s průměrem 3,335 cm, po dobu pěti minut. Výsledný objem plnidla je zaznamenán jako jeho objem válce. Tento test je tradičně prováděn při standardních okolních podmínkách 75°F (23,8°C) a 60¾ relativní vlhkosti, a vzorek je v tomto prostředí předem kondicionován po 48 hodin.

Pojem obloidní, jak se používá v tomto popisu, se týká obecně těch tvarů, které jsou znázorněny na výkresech a dále obsahující takové jiné formy, které jsou uvažovány za

- 7 spadající do rámce obecného chápání jakéhokoli z následujících pojmů: podlouhlý (odchylující se od kruhového tvaru jeho protažením); zploštělý (zmáčknutý či stlačený v pólech); elipsoidní (průřez povrchu, jehož všechny rovinné části jsou elipsy); oválný (obdélníková forma mající zaoblené rohy či zaoblená zakončení), či eliptický (vztahující se k anebo tvarovaný jako nějaká elipsa).

Odkazuje nyní na Obr. 4a a 4b a na patent US č. 4 366 825, předchozí technika obsahovala věžové jednotky mající válcové dopravní kanály 34,. Válcové kanály 34. a 34¹, znázorněné na Obr. 4a a 4b jsou s průměrem 8 palců (20,32 cm), respektive 24 palců (60,96 cm).

Odkazuje nyní na Obr. 4a, byla provedena analýza za účelem pokusu porozumět jaké podmínky toku (stav) vznikají v různých místech od A až do K uvnitř válcového dopravního kanálu 34 a průměrem 8 palců (20,32 cm). Každé místo označené písmenem se shodovalo s nějakou rovinou průřezu napříč kanálem 34.

Ačkoli se místa A-K mohou od číslice k číslici měnit mezi danými výkresy, v dopravním kanále s průměrem 8 palců (20,32 cm) 34 na Obr. 4a bylo stanoviště A umístěno podél horizontální části kanálu 34 před dolním ohybem 41a v kanálu 34. Stanoviště B-J byla od sebe stejně vzdálena a začala nad zakončením dolního ohybu 41a, s posledním umístěním J, ležícím hned pod začátkem horního ohybu 41b v kanálu 34 a stanoviště K bylo umístěno pod horním ohybem 41b. Analýza obsahovala umístění souborů čtyřech termoelektrických článků 36 , 37, 38 a 39 , v každém umístění A-K. Ve většině umístění, jako v umístění B, byly termoelektrické články 36-39 od sebe stejně vzdáleny okolo válcového kanálu 34 tak, že poloha termoelektrického článku 36 je na straně 41c kanálu 34. distální od vstupu 35 . Toto uspořádání termoelektrických článků na Obr. 4a se opakuje podobným způsobem na všech ostatních stanovištích.

- 8 Podobná uspořádání byla učiněna pro kanál předchozí techniky 34¹ na Obr. 4b, stejně jako pro přednostní ztvárnění tohoto vynálezu, znázorněné na Obr. 3. Avšak, průřezová umístění skupin termoelektrických článků pro kanál Obr. 4a se liší od těch na kanálu 34¹ , ale jsou zkorelována v příslušných prezentacích údajů, uvedených na Obr. 5-9. Umístění termoelektrických článků v přednostním ztvárnění tohoto vynálezu se rovněž poněkud odlišuje, jak bude popsáno níže ve spojení s pojednáním o Obr. 3.

Vraceje se zpět k Obr. 4a, v každém průřezovém umístění A-K, bude použita každá skupina termoelektrických článků k vyvození toho, jak stejnoměrně je tabák distribuován napříč rovinou definovanou v každém umístění během provozu konkrétní věže. Protože plyn zaváděný do veže je v extrémní teplotě v porovnání a relativně studeným tabákem, systém dobře smíchaného tabáku/plynu v konkrétním průřezovém stanovišti bude způsobovat přibližně stejné hodnoty mezi termoelektrickými články 36-39 v tomto umístění. Pokud se bude jeden nebo více termoelektrických článků lišit v hodnotách teploty od ostatních, pak by mohlo být vyvozováno špatné míchání a vytváření provazce v anebo okolo příslušného průřezového stanoviště.

Odkazuje opět specificky na Obr. 4a, tabák je dodáván skrze vstupní otvor 35 do 8 palcového (20,32 cm) válcového dopravního kanálu 34 při míře prosazování tabáku, která se pohybuje v rozmezí od asi 180 do 700 liber (81,6 až 317,7 kg) na hodinu, rychlosti toku plynu přibližně 85 stop (asi 25,9 m) za vteřinu, a teplotě plynového proudu ad asi 625°F (asi 329,4°C) do 725°F (385°C).

Po průtoku skrze spodní ohnutou část 41a a s tendencí celkově směrem k zadní straně 41c válcového kanálu 34, jsou tabákové částice 40 obvykle sbírány podél zadní strany 41c v anebo okolo místa B a formují to, čemu se říká tok husté fáze 42, či stav vytvoření provazce v něm, jež mají

- 9 tendenci pokračovat podél zadní strany 41c až asi do umístění G. Hned za tímto místem G mají tabákové částice 40 tendenci se rozptylovat skrze celý proud plynu uvnitř kanálu 34 a formovat to, čemu se říká tok rozptýlené fáze 44, který se v podstatě udržuje po celý zbytek kanálu 34, vedoucí do horního ohybu 41b.

Vznik fáze rozptýleného toku 44 v anebo okolo stanoviště G, jak je znázorněno na Obr. 4a, je zachycen graficky na Obr. 5. Hodnoty termoelektrických článků v umístěních B-F poskytly podstatné hodnoty pro standardní odchylku, naznačující provazcový stav podél nich. Hodnoty v umístěních G-J se přiblížily úrovním označujících fázi rozptýleného toku plynu.

Jak bylo výše pojednáno, tabák ve fázi hustého toku 42 se míchá pouze s přilehlou částí proudu horkého vzduchu, omezujíce tak míru (rychlost) tepelného přenosu do tabáku. Přítomnost fáze hustého toku 42 v dolních částech válcového kanálu 34 odporuje rychlému, stejnoměrnému zahřívaní daného tabáku, když tento vstupuje do věže.

Odkazuje nyní též na Obr. 4b a Obr. 6, v tradičním válcovém kanálu produkční velikosti 34¹ s průměrem 24 palců (60.96 cm), může být tok husté fáze podél stěny kanálu 34¹protažen, v některých případech podél celé délky kanálu 34¹ , pokud nejsou podniknuta nápravná opatření. Provazcóvání 42 podél celé délky kanálu 34¹ je zachycováno graficky hodnotami daných termoelektrických článků prezentovaných v příslušných polohách podél kanálu 34¹ na Obr. 6. Ačkoli si nepřejeme být vázáni teorií, zvýšené přetrvávání provazcování ve věžích s větším průměrem se může v principu vztahovat k uznávanému vzájemnému vztahu v mechanice fluid, v němž délka potrubí potřebná k vytvoření daného režimu toku je úměrná průměru potrubí, jež je posuzováno. Tradičně pokusy řídit toto extenzivní provazcování ve velkém vyústily v to, že tradiční expanzní věže zvýšily vstupní rychlosti

- 10 věžního plynu. Operátoři věží dávají přednost provozování expanzních věží výrobní velikosti při rychlostech plynu přibližně 85 stop (25..9 m) za vteřinu,, ale za účelem boje s vytvářením provazců museli zvýšit rychlosti plynu na 150 stop (45,75 m) za vteřinu a více.

Tyto vyšší rychlosti fyzicky poškozují tabák a zvyšují lámání tabákových pramenů. Dokonce i při zvýšených rychlostech plynu kanály ve výrobním měřítku 34.¹ stále ještě trpí podstatným provazcováním 42^r , dokonce i v horních částech dopravního kanálu 34¹.

Odkazuje na Obr. 1, přednostní ztvárnění tohoto vynálezu poskytuje věžovou jednotku 10, jež zahrnuje část vstupní trubky 12 pro přijímání proudu horkých plynů, difuzér 16 po proudu vstupu 12 , který spolupracuje s rotačním, vstupním ventilem 18 a obloidní dopravní kanál 20 po proudu difuzéru 16.. Přednostně je šířka difuzéru 16. udržována stejnou jako má obloidní kanál 20. Rotační ventil 18 stejnoměrně zavádí dodávku tabáku v difuzéru .16. rovnoměrně přes šířku kanálu když proud plynu prochází difuzérem 16 do obloidního dopravního kanálu 20.. Rotační ventil sám dostává přednostně dodávku tabáku z vibračního dopravníku 19 za účelem zajištění trvalého, stejnoměrného dodávání tabáku napříč difuzéru 16.. Vyprazdňovací výstup z tohoto podavače je obdélníkový, s delšími stranami obdélníku protahujícími se napříč podstatné části šířky difuzéru 16 . Obloidní dopravní kanál 20 vyprazdňuje proud plynu a strhávaného tabáku do jednotky separátoru 22., z níž je plyn odsáván kanálem 24· Tabák v rozepnutém stavu je vyprazdňován skrze výstupní ventil 26 jednotky separátoru 22. Obloidní dopravní kanál 20 obsahuje přednostně přímou část 28 , umístěnou vertikálně, jež se může protahovat do výšky 20 až 25 stop (asi 6 až 7,6 m).

Ve výstupu 12 jsou zaváděny věžové plyny při teplotě 500° až 75O°F (260° až 389°C), přednostně do 650°F až 700°F

- 11 (asi 343° až 371°C) a obsahuje páru kvality 75% až 85% s menším obsahem vzduchu a kysličníku uhličitého, se zbytkem plynu obsahujícím dusík, přibližně 10% až 15%. Avšak, běžně kvalifikované osobě v příslušné technice je snadno zřejmé na základě čtení tohoto sdělení, že tento vynález je provozovatelný s různými typy a variacemi věžových plynů a při různých teplotách plynů.

Odkazuje nyní na Obr. 1 a 2, obloidní dopravní kanál 20 je přednostně sestaven tak, aby měl obloidní tvar (jak byl definován výše) v průběhu celé své délky, ale alespoň skrze podstatnou část své vertikální části 28. Průřezový tvar obloidního dopravního kanálu 20 v jakémkoli stanovišti podél něho je přednostně v podobě oválové konfigurace, a nejpřednostněji obsahující, v průřezu, pár protilehlých semi-cirkulární ch koncových částí 30 a 30¹ . mezi nimiž jsou umístěny rozpěrné desky či rovinné díly 32 a 32¹. Rovinné díly 32 a 32¹ jsou přednostně uspořádány paralelně jeden k druhému a rozděleny od sebe vzdáleností D, jež má vyznačovat hloubku tohoto kanálu. Šířka kanálu se vyznačuje pomocí vzdálenosti W na Obr. 2, měřeno od laterálních nejzazších zakončení jedné cirkulární koncové části 30 ke druhé.

Odkazuje na Obr. 2a 3, termoelektrické články byly umístěny v každém z od sebe rozmístěných stanovišť A-H podél obloidního dopravního kanálu 20 takovým způsobem, jenž umožňuje snímání hodnot, jež mohou být interpretovány stejným způsobem jako ty pro válcové dopravní kanály 34. a 34¹. Odkazuje obzvláště na Obr. 2, v každém z umístění A-H přednostního ztvárnění byl umístěn termoelektrický článek na jedno koncové zakončení 30 , 30¹ , a alespoň dva termoelektrické články byly umístěny na každou rovinnou část 32 a (32¹ . Odkazuje obzvláště na Obr. 3, v přednostním ztvárnění, umístění A bylo proti proudu dolního ohybu 41d obloidního dopravního kanálu 20 a umístění H bylo po proudu

- 12 horního ohybu 41e obloidního dopravního kanálu 20.

Odkazuje nyní na Obr. 2, 3 a 7, obloidní dopravní kanál 20 byl sestaven v souladu s přednostním ztvárněním tohoto vynálezu a konfigurován aby zvládl stejné rozpětí prosazování tabáku jako 8 palcový (20,32 cm) válcový vodící kanál 34 na Obr. 4a. Informace experimentu naznačují, že obloidní dopravní kanál 20 iniciuje dostatečně dobře rozptýlenou fázi toku již u stanoviště A obloidního dopravního kanálu 20 na Obr. 3 před dolním ohybem 41d Za dolním ohybem 41d byla znovuvytvořena fáze rozptýleného toku, a tabák zůstával v rozptýlené fázi 44 skrze podstatnou délku obloidního dopravního kanálu 20 , jak potvrzují hodnoty termoelektrických článků, graf i cky uspořádaných pro obloidní dopravní kanál 20 na Obr. 7. Příslušné údaje naznačily, že dokonce i v dolních, vertikálních částech obloidního dopravního kanálu 20 a dokonce i v dolní, horizontální části 41 f obloidního dopravního kanálu 20, se tabákové částice smíchávaly s proudem plynu věže tak, aby se dosáhlo časného a rychlého zahřátí tabáku. Rychlé zahřátí tabáku zajišťuje kompletnější a účinnější zvětšení jeho objemu (expanzi).

Schopnost přítomného vynálezu vytvořit časnější a více konzistentní rozptýlenou fázi toku je dále potvrzena na Obr. 8, ve kterém jsou poskytnuty hodnoty údajů termočlánků ve válcovém kanále 34 s průměrem 8 palců (20,32 cm), v porovnání s těmi u obloidního dopravního kanálu 20 v rozpětí měr prosazování tabáku od 3 do 10,5 libry (1,36 až 4,76 kg) za minutu. Ve všech těchto mírách prosazování materiálu tento vynález trvale dosahoval fáze rozptýleného toku v anebo okolo svého stanoviště C., zatímco válcový kanál 34 z Obr. 4a s průměrem 8 palců (20,32 cm) trpěl tvořením provazce daleko za své stanoviště měření C_. Informace zdůrazněné na Obr. 8 rovněž odhalují, že obloidní dopravní kanál 20 tohoto vynález zajišťuje časnou iniciaci fáze rozptýleného toku v širokém rozpětí měr toku hmoty tabáku,

- 13 kdežto zaznamenané hodnoty válcového kanálu 34 naznačují, že když se prosazování tabáku zvyšovalo, provazcování se stávalo více zdůrazněným. Významnou přednostní obloidního dopravního kanálu 20 je, že je efektivní v širším rozmezí prosazování materiálu.

Na Obr. 9 je porovnávána hodnota CV tabáku ošetřeného v obloidní věži (kanálu) 20 , sestavené v souhlase s přednostním ztvárněním znázorněném na Obr. 1 a 2, v porovnání s CV tabáku zpracovaného v měřítku zaváděcího zařízení, válcové věže 34 s průměrem 8 palců (20,32 cm), jež byla zkonstruováno v souladu s předchozí technikou na Obr. 4a. Informace stanovené na Obr. 9 ukazují, že jak je prosazování tabáku v librách (0,45 kg) za minutu v tradiční válcové věži zvyšováno, hodnoty CV vypouštěného tabáku se významně zmenšují. V protikladu k tomu, obloidní kanál 20 přednostního ztvárnění dosahuje vyšší hodnoty CV ve všech hodnotách prosazování a hodnota CV zůstává dostatečně konstantní v celém průběhu určitého rozmezí prosazování materiálu. Bez přání být vázáni teorií, má se za to, že tato přednost v konzistenci CV v širokém rozmezí prosazování materiálu je důsledkem schopnosti obloidního dopravního kanálu 20 produkovat konzistentní iniciování toku rozptýlené fáze v anebo okolo dolního stanoviště A obloidního kanálu 20, právě před dolním ohybem 41d a znovuobnovení toku rozptýlené fáze do stanoviště C, hned za dolním ohybem 41d.

Je třeba rozumět, že těchto výhod tohoto vynálezu může být dosaženo pomocí zavedení dokonce i relativně tenkých desek (plechů) mezi semicirkulární poloviny válcového kanálu. Podle toho, zvýšený CV a dřívější iniciování fáze rozptýleného toku mohou být dosaženy dokonce i u kanálů produkční velikosti s průměrem 24 palců (60,96 cm) anebo větším, prostřednictvím účelného změnění jejich konstrukce tak, aby obsahovala ploché desky mezi semicirkulárními díly, jak je zde učeno. Tyto ploché desky by mohly být krátké od

- 14 3 palců (7,62 cm) délky až do 50 palců (127 cm) a více; avšak, desky nad 50 palců (127 cm) vytvářejí praktické problémy se zřetelem na to, jak je tabák dodáván ve vstupu věže.

Avšak, nyní uvádíme přednostní způsob stanovení hloubky D a šířky W při přebudovávání existující válcové věže anebo navrhování nové věžové jednotky tak, aby se praktikovaly a využily přednosti tohoto vynálezu.

Pokud předpokládáme, že vybraná tradiční válcová věž funguje nebo je zamýšlena k fungování za rychlosti vstupního plynu V i, a žádoucí, navrhované míře prosazování tabáku (Mi), první krok našeho způsobu přednostně obsahuje provozování vybrané věže v postupně nižších měrách prosazování tabáku, dokud nebude v tam zpracovaném tabáku obdržen přijatelný CV. Ve většině tradičních věží se CV bude zvyšovat když se zmenší prosazování materiálu. Míra prosazování materiálu, při němž se obdrží přijatelný CV se zde bude nazývat jako Mcv. Při provádění těchto chodů je věž přednostně provozována, experimentálně a/nebo analyticky, při mírných rychlostech plynu 60 až 100 stop (18,3 až 30,5 m) za vteřinu, či přednostněji při asi 70 až 90 stopách (21,3 až 27,4 m) za vteřinu, kteréžto rychlosti jsou upřednostňovány, protože minimalizují lámání tabákových provazců při současném udržování si přiměřených dopravních charakteristik. Navíc, teplota věžového plynu (ti) je upravena tak, aby se tabák vyprazdňoval v podstatě ve stejném cílovém výstupním OV či úrovni vlhkosti pro všechny tyto experimentální chody.

Jakmile je vyřešena snížená míra prosazování Mcv, její hodnota, spolu s délkou věže Lt , dobou setrvávání tabáku procházejícího délkou věže Lt při prosazování Mcv, a přibližné či experimentálně stanovené hustoty tabáku v provazcovém stavu, jsou použity k vypočítání celkového objemu, jenž by tabák zaujímal, kdyby byl v provazcovém

- 15 stavu podél délky Lt věže. Tento objem je zde dále nazýván jako Obiemi. Při provádění tohoto kroku je matematicky účelné a přednostní změřit Lt jako vzdálenost výhradně mezi dolním ohybem 41d a horním ohybem 41e.

Z hodnoty Obiemui se provede výpočet k řešení výšky h kruhového segmentu podél délky věže LT , jež zajišťuje objem rovnající se Objemui. Protože průměr a délka vybrané věže jsou známy, výpočet výšky h takového kruhového segmentu je zjistitelný pomocí řetězových výpočtů, používajících geometrické vzájemné vztahy stanovené na Obr. 10, v němž poměr Objemui k celkovému objemu dané věže podél délky Lt, známá hodnota, se rovná poměru průřezové plochy objemu provazce vůči průřezové ploše potrubí (viz., rovněž Příručka matemat ických tabulek a vzorců, R. S. Burington, Phd, McGraw-Hill Book Company, 4. vydání, str. 16). Hodnota pro výšku h je tudíž vyřešena.

Příštím krokem je provedení ještě dalšího výpočtu k řešení hodnoty pro žádoucí šířku W obloidního dopravního kanálu 20. Fundamentálně tento výpočet řeší pro jakou hodnotu šířky W v obdélníkovém kanále mající výšku rovnající se hodnotě výšky h, zajišťuje Objeme, kde Obiems se rovná Objemui, násobeno poměrem prosazení tabáku žádoucího designu Mi vůči druhé míře prosazení Mcv. Tento krok řeší hodnotu pro šířku W obloidního dopravního kanálu 20 v souladu s následujícími rovnicemi:

(W) (h) (Lt) = Objemi (Mi/Mcv); a

W = Objemi (Mi/Mo_V) / (h) (Lt).

Ve skutečnosti výše uvedený krok rozšiřuje kanál z cirkulárního průřezu na do části obloidního průřezu pomocí faktoru Mi/Mcv. Tento vzájemný vztah zakládá minimální ventil pro W.

- 16 Je třeba ocenit, že výše uvedený krok řešení W by mohl být proveden řešením jaký hypotetický obloidní kanál (namísto obdélníkového hypotetického kanálu),, majícího výšku rovnající se hodnotě h, zajišťuje Objeme, kde Objem- se rovná Objemui násobeno faktorem Ki/Mcv. Avšak, řešení šířky W pomocí odkazu na obdélníkový kanál je matematicky účelné, což se nezdá významně měnit konečný výsledek.

Posledním krokem je vyřešení hloubky obloidního dopravního kanálu 20, přednostně nastavením D tak, že D dohromady s již stanovenou W zajišťuje celkovou plochu přibližně se rovnající celkové ploše původního válcového kanálu, či žádoucímu několika procentnímu zmenšení či zvětšení celkové plochy. Před fixováním designu obloidního dopravního kanálu 20 k takové hodnotě D je pro návrháře přednostní aby bylo vyřešeno, že zamýšlená hodnota pro hloubku D zajišťuje dostatečnou kapacitu k příjmu toku plynu dostatečně velkého, aby dosáhl žádoucího výstupního 0V či úrovně vlhkosti v tabáku pro zvolenou teplotu věžového plynu. Nicméně, je třeba si uvědomit, že současný vynález nám umožňuje provoz při nižších poměrech toku masy plynu/tabáku bez nepříznivého postižení výstupu CV tabáku, kvůli zlepšenému, účinnějšímu míchání a zahřívání tabáku pomocí věžového plynu.

Rovněž, zkušenosti naznačují, že pokud vypočtená hodnota pro hloubku D se bude přibližně rovnat standardní velikosti materiálu, je možno nastavit příslušnou hodnotu pro hloubku D podle toho tak, že výroba koncových částí 30 a 30¹ může být usnadněna prostřednictvím použití snadno dosažitelných materiálů.

Shrnujíce, pro vybranou válcovou věž mající navržené prosazování tabáku řeší výše uvedený způsob za prvé míru prosazování materiálu, jež sebou přináší přijatelný CV. Jakmile je toto vyřešeno, předpokládá se konzervativně, že tvoření provazce stále ještě existuje podél celé délky dané

- 17 věže, a vypočítává se výška cirkulárního segmentu přibližně se blížící průřezovému tvaru takového provazcování. Tento způsob pak řeší jak široký takto provazcovaný tabák bude na rovinném povrchu při ne větší než stejné výšce, ale pro původní, větší míru prosazování tabáku. Tato šířka se pak použije k řešení šířky W obloidního dopravního kanálu 20. Hloubka D je pak řešena pomocí zpřibližnění plochy původního válcového kanálu, s úpravou pro zajištění vstupu dostatečného toku věžového plynu. Tato technika, ve skutečnosti, řeší šířku, která je dostatečná pro to, aby se tabák laterálně rozšiřoval když postupuje věží do takové míry, že provazcování tabáku je prořídnuto a/nebo přerušeno a CV tabáku zvýšen.

Ještě jedním způsobem řešení velikosti a poměrů průřezového tvaru obloidního dopravního kanálu 20 v souladu s přednostním ztvárněním je vyřešit analyticky nebo experimentálně počáteční hodnoty pro hloubku Di a šířku Wi obloidní věže 20., a na základě toho experimentálně vyřešit hodnoty CV pro tabák zpracovávaný v nějakém rozmezí prosazování tabáku za stejné teploty věžního plynu a rychlosti plynu, přednostně při nebo asi 70 až 90 stopách (asi 21,4 až 27,5 m) za vteřinu. Pokud experimentální data budou naznačovat, že hodnoty CV jsou příliš nízké při míře prosazování tabáku Ri menší, než žádoucí specifikovaná míra prosazení R_s, pak je šířka W obloidního kanálu zvýšena, přibližně v proporcionálním vzájemném vztahu k poměru měr Rs vůči Ri, Tento experiment je pak zopakován s novými hodnotami pro hloubku D a šířku W k řešení toho, aby se obdržely přednosti tohoto vynálezu v hodnotě CV.

Ještě jeden aproximační způsob řešení rozměrů obloidní věže 20. v souladu s tímto vynálezem je stanovit poměr šířky W obloidní věže k hloubce D obloidní věže v hodnotě v rozmezí přibližně 3 až 8, přednostněji v hodnotě mezi asi

4,.5 až 6,5, při současném splnění požadavků na udržování adekvátní průřezové plochy pro tok věžového plynu. Tato technika je obzvláště vhodná pro navrhování věží, v nichž je průřezová plocha od¹ asi 50 do 300 čtverečních palců (asi 332,5 až 1 935 cm²). Jak bylo dříve poznamenáno, výhody se získají dokonce i se zavedením rovinných částí 32., 32_^T , jež jsou užší, než je zajištěno výše uvedeným způsobem, a někdo může upřednostňovat sestavení obloidního dopravního kanálu značně mimo rozmezí 3 až 8.

Válcové věže výrobních měřítek mají tendenci směrem k průměrům blížícím se nebo okolo 24 palců (60,96 cm) v průměru ke zvládání měr toku pohybujících se v rozmezí od 3500 do 5500 liber (1587,5 až 2494,7 kg) za hodinu. Přednostní ztvárnění tohoto vynálezu může být zmenšeno z velikosti zaváděcího zařízení jak je popsáno výše ke zvládání podobných měr toku tradiční věží s průměrem 24 palců (60,96 cm), prostřednictvím dalšího zvětšení šířky rovinné části 32 a 32.¹ a zvýšením poloměru polocirkulárních částí 30 a 30^x. Hloubka D, definovaná tímto vynálezem, by měla být přednostně udržována uvnitř rozmezí 4 až 20 palců (10,1 až 50,8 cm), či přednostněji mezi 6 a 14 palci (15,2 a 35,5 cm). Při přebudovávání válcových věží by mohl být použit jakýkoli z výše uvedených způsobů designu, &by se dospělo k vhodným hodnotám pro šířky W a hloubky

D obloidního dopravního kanálu 20 v souladu s tímto vynálezem, ale přednostněji, návrhář by se vyhnul modifikacím zařízení prostřednictvím aplikace prvního výše uvedeného způsobu.

Výše uvedená přednostní ztvárnění se týkají postupů a zařízení pro zvětšování objemu (rozpínání, expanze) tabáku, který byl napuštěn nějakým rozpínání indukujícím prostředkem jako je kysličník uhličitý, freon anebo jiný prostředek. Tento vynález je snadno přizpůsobitelný na jiné tabák zpracovávající operace jako je mžikové sušení vlhkostí

- 19 zatíženého tabáku na předem stanovenou, konečnou úroveň vlhkosti, jaké popisuje patent US č. 3 357 436 pro Wrighta, a EPO 528 227 Al pro Korber AG. U Wrighta je tabák sušen jeho zaváděním v umístění podél dráhy ohřátého vzduchu, jenž unáší tabák skrze válcový, vertikálně orientovaný kanál k provedení výměny vlhkosti mezi tabákem a proudem ohřátého vzduchu. System Kórber strhává (unáší) tabák do proudu zahřátého vzduchu a/nebo ohřáté páry anebo přehřáté páry, jenž je pak směrován skrze válcový kanál. Tyto systémy sušení, podobně jako expanzní věže, jsou náchylné k účinkům vytváření provazců uvnitř svých kanálů, kterým může být ulehčeno pomocí aplikace tohoto vynálezu, to jest, průchodem unášeného tabáku a zahřátého plynového media skrze obloidní kanál, který je sestavený v souladu a provozovaný z hlediska výše uvedených návodů.

Výše uvedená ztvárnění je třeba považovat za ilustrativní spíše než za omezující, a mělo by být pochopeno, že je možno provádět různé variace, změny a ekvivalenty a to aniž by se šlo za duch a rámec tohoto vynálezu, jak je tento definován v příslušných připojených patentových nárocích.

Praxe v souladu s tímto vynálezem zajišťuje významné ekonomické výhody při provozování tabák rozpínajících zařízení. Obzvláště tento vynález zajišťuje vyšší objemy válce při vyšších měrách prosazování tabáku s menším lámáním tabáku, což vede k vyšší plnivové schopnosti tabáku a k jeho vyšší výtěžnosti.

Claims

1. Zařízení pro tvorbu tabáku s plynným mediem obsahující dopravní kanál, do kterého jsou tabák a medium dodávány; vyznačující se tím, že tento dopravní kanál má obloidní průřez.

2. Zařízení podle nároku 1, v němž obloidní dopravní kanál má v podstatě oválný průřez.

3. Zařízení podle nároku 1, v němž obloidní dopravní kanál má svůj průřez definován od sebe rozmístěnými, paralelními rovinnými částmi, spojenými protilehlými semi-cirkulárními koncovými díly.

4. Zařízení podle nároku 1, 2 anebo 3, dále obsahující:

- první kanál proti proudu obloidního dopravního kanálu, ve spojení se zdrojem zahřátého plynného media,

- dodávácí zařízení pro dodávání tabáku do prvního kanálu, obloidní dopravní kanál je uspořádán tak aby přijímal výstup z tohoto dodávacího zařízení a z prvního kanálu, a

- separátor po proudu dopravního kanálu.

5. Zařízení podle nároku 4, v němž obloidní dopravní kanál má prvni ohnutou část v umístění přilehle dodávacímu zařízení, druhou ohnutou část v poloze přilehle separátoru a přímou, vertikální část mezi řečenou první a druhou ohnutou částí.

6. Zařízení podle nároku 4 nebo 5, v němž první kanál obsahuje difuzér a dodávací zařízení je přizpůsobeno k zavádění tabáku napříč difuzérem.

- 21 Zařízení podle nároku 6, ve kterém difuzér a obloidní dopravní kanál mají v podstatě stejnou šířku.

Zařízení podle nároku 4,. 5 anebo 6, dále obsahující vibrační dopravník, uspořádaný k dodávání tabáku do daného dodávacího zařízení.

Zařízení podle jakéhokoli předcházejícího nároku, v němž dopravní kanál má poměr šířky k hloubce v rozmezí přibližně od 3 do 8.

10 .

Zařízení podle nároku 9, ve kterém má dopravní kanál poměr šířky k hloubce v rozmezí přibližně 4,5 až 6,5.

11 .

Věž sušičky tabáku podle jakéhokoli z předcházejících nároků.

12 .

13 .

14 .

Věž rozpínání objemu tabáku podle jakéhokoli z nároků 1 až

10.

Expanzní věž podle nároku 12 s dopravním kanálem, tento dopravní kanál ve válcové podobě má navrženou míru prosazování tabáku, která dává první CV tabáku, řečený dopravní kanál ve válcové podobě má druhou, menší míru prosazování tabáku, která dává druhý větší CV tabáku, zdokonalení obsahuje rozšíření tohoto dopravního kanálu směrem k obloidní průřezové formě přibližně prostřednictvím faktoru obsahujícího poměr řečené navrhované míry prosazování tabáku k druhé, menší míře prosazování tabáku.

Expanzní věž podle nároku 13, v níž řečené rozšíření vede k hloubce (D) obloidní průřezové formy menší, než je průměr řečené válcové formy.

15. Způsob ošetřování tabáku, obsahující:

- vytvoření proudu zahřátého plynného media,

- dodávání tabáku do proudu zahřátého plynného media,

- rozptylování dodávaného tabáku v toku zahřátého plynného media prostřednictvím směrování toku zahřátého plynného media a dodávaného tabáku skrze obloidní dopravní kanál, a

- oddělování tabáku od plynného media po proudu obloidního dopravního kanálu.

16. Způsob podle nároku 15, v němž krok dodávání obsahuje rozdělování tabáku v umístění přilehlém vstupu do dopravního kanálu, stejnoměrně přes šířku tohoto dodávacího kanálu.

17. Způsob podle nároku 15 anebo 16 pro rozpínání tabáku, ve kterém je tabák před dodáváním do zahřátého plynného media ošetřen rozpínacím prostředkem.

18. Způsob podle nároku 15 nebo 16 pro měnění obsahu vlhkosti tabáku.

19. Způsob podle nároku 18 pro sušení tabáku.