und Soßieren von Tabak

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lösen, Konditionieren und Soßieren von Tabak in einer rotierenden Trommel .

Üblicherweise werden ganze Tabakballen nach dem Auspacken mechanisch zerkleinert, bevor sie in einem kontinuierlichen Pro- zess durch eine Vorrichtung zum Lösen, Konditionieren und Soßieren geführt werden. Durch den kontinuierlichen Prozess ergeben sich eine einheitliche, nicht variable Behandlungstempe- ratur, Behandlungszeit und Soßenzugabe. Die Genauigkeit der Soßenzugabe wird durch das An- und Abfahrverhalten und gegebenenfalls durch die Genauigkeit der Bandwaage beeinflusst . Insbesondere wird am Anfang und am Ende eines Batches der Tabak nicht soßiert, damit die Trommelwand nicht verunreinigt wird. Zudem kommt es im kontinuierlichen Prozess zu signifikanten Abweichungen zwischen dem Ist -Massenstrom und dem durch die Bandwaage gemessenen Wert. Beim Blending ist es im kontinuierlichen Betrieb aufgrund der Längsdurchmischung der Ballen nicht möglich, den Eintrag in das Silo zu steuern und die verschiedenen Ballen gleichmäßig über das Silo zu verteilen.

Die US 4 498 486 beschreibt ein Verfahren zum Auffeuchten und Erhitzen eines ganzen Tabakballens mittels Dampfbeaufschlagung im kontinuierlichen Durchlaufverfahren vor dem Aufbrechen des Tabakballens. Die US 4 471 790 offenbart ein Verfahren zum Auffeuchten und Erhitzen von Tabak mittels Dampfbeaufschlagung in einer Vakuumkammer. Die beiden vorgenannten Verfahren sind bereits aufgrund fehlender Verwendung einer rotierenden Trommel nicht gattungsgemäß.

EP 0 101 270 AI offenbart eine Vorrichtung zum Lösen und Kon- ditionieren von Tabak mit einer rotierenden Trommel und einem Schieber zum Einschieben eines ganzen Tabakballens durch eine Einführöffnung in die Trommel. Direkt hinter der Einführöffnung ist ein Schneidwerkzeug drehfest in der Trommel angeordnet, so dass durch Rotation der Trommel der durch die Einführöffnung eintretende Tabakballen in Scheiben geschnitten wird.

EP 0 101 271 AI offenbart eine Vorrichtung zum Lösen und Kon- ditionieren von Tabak mit einer rotierenden Trommel und einer an der Einlassseite der Trommel angeordneten Vorkammer. In der Vorkammer sind Mittel zum Zerteilen eines durch eine Einführöffnung in die Vorkammer eingeführten Tabakballens vorgesehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lösen, Konditionieren und Soßieren von Tabak bereitzustellen, mit der einzelne Tabakportionen zielgerichtet mit einer jeweils individuellen Rezeptur, Temperatur und/oder Dauer behandelt werden können, und die eine genauere Soßenzugabe und ein verbessertes Blending ermöglichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß verbleibt eine in die Trommel eingebrachte Tabakportion solange darin, bis alle Löse-, Konditionier- und Soßierschritte durchgeführt sind, und erst nach der Entleerung der Trommel wird eine nächste Tabakportion in die Trommel zugeführt. Der Prozess ist somit nicht mehr kontinuierlich, sondern der Tabak wird portionsweise bzw. diskontinuierlich behandelt (Batchbetrieb) . Dadurch ist es möglich, dass jede Tabakportion individuell behandelt werden kann, insbesondere mit unterschiedlichen angepassten Temperaturen, unterschiedlichen Behandlungsdauern und/oder angepass- ter bzw. unterschiedlicher Soßenzugabe. Für jeden Ballen ist somit eine individuelle Rezeptur möglich. Insgesamt ergibt sich eine wesentlich höhere Flexibilität im Prozess.

Ein weiterer Vorteil ist die höhere Genauigkeit bei der Soßen zugäbe, weil im Batchbetrieb die komplette Tabakportion mit Soße versetzt wird. Ebenso kann die Soßenmenge sehr genau an das Gewicht der Tabakportion angepasst werden.

Beim Blending bringt der erfindungsgemäße Batchbetrieb ebenfalls Vorteile. Weil die Tabakportionen einzeln von der Kondi tioniervorrichtung kommen, können sie gesteuert in das Blen- ding-Silo gelegt werden.

Vorteilhaft kann eine genaue Abstimmung der Zusätze (Dampf, Wasser, Soße etc.) auf das beispielsweise mittels einer Waage bestimmbare Ballengewicht erfolgen. Durch bevorzugtes Messen des Zuckeranteils und/oder der Feuchte des Tabakballens vor der Behandlung ist eine weitere individuelle Abstimmung der Zusätze möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich grundsätzlich zur Behandlung von Schnitt- und Blatttabak. Vorzugsweise wird ein gesamter Tabakballen nach dem Auspacken unzerkleinert , insbesondere ohne vorheriges Zerteilen in Slices, in das Innere de: Trommel zugeführt. Die herkömmliche Ballenzerteilvorrichtung (Slicer) kann dann entfallen, was den Gesamtaufwand erheblich reduziert. Vorteilhafterweise befindet sich somit zu jedem Zeitpunkt maximal die einem Tabakballen entsprechende Tabakmenge in der Trommel. Um die gewünschten Kapazitäten zu schaffen, können vorteilhaft mehrere Trommeln parallel betrieben werden. Die Erfindung ist nicht auf die Behandlung ganzer Tabakballen beschränkt.

Vorteilhafterweise wird die Trommel vor der Tabakbehandlung verschlossen. Zu diesem Zweck ist zweckmäßigerweise mindestens eine Verschließeinrichtung zum Verschließen einer Ladeöffnung für den Tabak vorgesehen. Durch das Verschließen der Trommel werden Wärmeverluste und dadurch Energiekosten erheblich reduziert. Zudem lassen sich höhere Behandlungstemperaturen erreichen. Auch ein Druckaufbau ist vorteilhaft möglich. Des Weiteren ist beispielsweise auch eine Burley-Behandlung (Toasten) möglich.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zum Behandeln von Tabak in einem Längsschnitt ;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer vorteilhaften Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln von Tabak in Beladeposition;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus

Fig. 2 in Betriebsposition;

Fig . 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus

Fig. 2 in Entladeposition; Fig. 5, 6 perspektivische Ansichten einer Vorrichtung zum Behandeln von Tabak in weiteren Ausführungsformen; und

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Illustrierung des erfindungs- gemäßen Verfahrens zum Behandeln von Tabak.

Die grundsätzliche Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und der Funktionsablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden anhand der Figuren 1 und 7 erläutert .

Die Vorrichtung 10 zum Behandeln von Tabak umfasst eine drehbar gelagerte Trommel 11, die mittels eines in Figur 1 nicht gezeigten Drehantriebs in Rotation versetzt werden kann. Die Trommel 11 umfasst in dieser Ausführungsform eine Eintritts- Öffnung 12 in einer Stirnwand 13 der insgesamt zylinderförmigen Trommel 11 und eine separates Austrittsöffnung 14 in der gegenüberliegenden Stirnwand 15 der Trommel 11. Die Eintrittsöffnung 12 ist mittels eines Deckels 20 verschließbar und die Austrittsöffnung 14 ist mittels eines Deckels 21 verschließbar. Die Deckel 20, 21 können in geeigneter Weise mit der Trommel 11 verbunden bzw. verbindbar sein, beispielsweise über ein Scharniergelenk, mittels Schraubverbindung oder auf andere Art .

Nach Entfernung der Verpackung eines Tabakballens 16 (Schritt Sl in Figur 7) wird der Tabakballen in einem optionalen

Schritt S2 gegebenenfalls gewogen und/oder gequetscht, um bereits eine gewisse Lösung des Tabakballens 16 zu bewirken.

Anschließend wird der gesamte Tabakballen 16 mittels einer Zu- fördereinrichtung 17 unzerkleinert durch eine Eintrittsöffnung 12 in das Innere der Trommel 11 befördert. Die Zuförderein- richtung 17 kann eine Waage umfassen und beispielsweise ein Bandförderer oder eine Bandwaage sein. Die Eintrittsöffnung 12 ist zweckmäßigerweise für die Einführung eines ganzen Tabakballens ausreichend groß bemessen. Die Kapazität der Trommel 11 ist vorzugsweise an das Volumen eines Tabakballens ange- passt. Das Innenvolumen der Trommel liegt daher vorzugsweise im Bereich von 10 m ³ bis 20 m ³ , weiter vorzugsweise im Bereich von 10 m ³ bis 15 m ³ und beträgt beispielsweise etwa 12 m ³ . Zur Erzielung einer gewünschten Gesamtbehandlungskapazität in der Vorrichtung 10 können vorteilhaft eine Mehrzahl von Trommel IIa, IIb, 11c, lld, (lle) , ... parallel betrieben werden, wie dies in Figur 7 gezeigt ist.

Zur Behandlung des Tabaks in der Trommel 11 werden die Öffnungen 12, 14 mittels der Deckel 20, 21 verschlossen. Im Inneren der Trommel 11 wird der Tabakballen dann einer Löse-, Konditi- onier- und Soßierbehandlung unterzogen (Schritt S3 in Figur 7) . Zu diesem Zweck ist im Inneren der Trommel 11 mindestens eine Einrichtung 24 mit einer Düse 23 vorgesehen, die vorzugsweise zum Einbringen sämtlicher für die Behandlung des Tabaks erforderlicher Zusätze, insbesondere Wasser, Wasserdampf und/oder Soße 26, aus einem Reservoir bzw. einer Quelle 25 wie einem Dampferzeuger eingerichtet ist. Zusätzlich können weitere Vorrichtungen 22, hier beispielsweise mit Öffnungen versehene Stifte, zum Einbringen beispielsweise von Wasserdampf vorgesehen sein. Die Dampfatmosphäre in der Trommel 11 kann über Be-/Entlüftungsleitungen 56, 57 gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ zu der Düse 23 können Zusätze beispielsweise auch über eine Drehdurchführung in die Trommel 11 eingebracht werden. Die Drehdurchführung kann beispielsweise an einem drehenden Deckel oder einer drehenden Wand der Trommel 11 vorgesehen sein. Die Trommel 11 wird während der Tabakbehandlung rotiert. Die Drehrichtung 30 der Trommel 11 während der Tabakbehandlung ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass eine gegebenenfalls vorgesehene Förderschnecke 29 zum Ausfördern des Tabaks nicht wirksam ist.

Die Vorrichtung 24 einschließlich der Düse 23 ist insbesondere im Hinblick auf die Verbindungsleitungen zweckmäßigerweise feststehend. Um dies zu realisieren, können die Düse 23, die Be- /Entlüftungsleitungen 56, 57 und gegebenenfalls weitere Durchführungen für Zusätze vorzugsweise in einer feststehenden Stirnwand der Trommel 11, vorzugsweise der einlaufseitigen Stirnwand 13 angeordnet sein. Die einlaufseitige Stirnwand 13 ist daher vorzugsweise als separates feststehendes Teil ausgeführt, das mit der übrigen rotierenden Trommel 11, insbesondere der Mantelwand 28, zweckmäßigerweise über eine Schleifdich- tung 32 verbunden ist.

Weiterhin können im Inneren der Trommel 11, insbesondere an der Innenseite der zylindrischen Mantelwand 28, mechanische Einrichtungen 27 beispielsweise in Form von Paddeln oder

Schaufeln angeordnet sein, um das Lösen des Tabakballens 16 in der Trommel 11 zu unterstützen.

Durch das Verschließen der Trommel mittels der Deckel 20, 21 lassen sich höhere Behandlungstemperaturen erreichen. Dadurch ist beispielsweise eine Burley-Behandlung (Toasten) möglich. Zur Erzielung höherer Prozesstemperaturen kann die Trommel 11 beheizbare Wände, beispielsweise eine beheizbare Mantelwand 28, aufweisen, und/oder Heißluft in die Trommel 11 eingeleitet werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist die Trommel 11 vorteilhaft zur Auslassöffnung 14 hin geneigt angeordnet, um die Ausförderung des Tabaks nach Abschluss der Behandlung zu erleichtern und den Tabak gegebenenfalls aus dem Bereich der Schleifdichtung 32 fernzuhalten. Damit in Ausführungsformen mit geneigter Trommel 11 der Tabak sich nicht am tieferliegenden Ende der Trommel 11 (linkes Ende in Figur 1) sammelt, wird der Tabak vorzugsweise während der Behandlung von dem tieferliegenden Ende in Richtung zu dem höherliegenden Ende (rechtes Ende in Figur 1) gefördert, um eine gleichmäßige Tabakbehandlung sicherzustellen. Dies könnte beispielsweise mit spiralförmigen Paddeln 27 erreicht werden.

Zum Abführen von behandeltem Tabak 18 aus der Austrittsöffnung 14 der Trommel 11 ist eine Abfördereinrichtung 19 vorgesehen, beispielsweise ein Bandförderer. Zur Unterstützung der Ausförderung des behandelten Tabaks kann im Inneren der Trommel 11 an deren Austrittsende vorteilhaft eine Fördereinrichtung 29, beispielsweise eine Förderschnecke 29 vorgesehen sein. Die Förderschnecke 29 fördert dabei den Tabak nur in einer Drehrichtung 31 der Trommel 11 zur Austragsöffnung 14 hin. Demnach wird zum Austragen des behandelten Tabaks aus der Trommel 11 nach Abschluss der Behandlung die Drehrichtung der Trommel 11 umgekehrt .

Nach dem Austragen des behandelten Tabaks aus der Trommel 11 können anschließend in einem Schritt S4 (siehe Figur 7) weitere Verarbeitungsschritte erfolgen, insbesondere Speichern und/oder Mischen des behandelten Tabaks.

Eine vorteilhafte praktische Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 2 bis 6 erläutert. Hierbei ist die gesamte Trommel 11 zusätzlich zur Rotierbarkeit um die Längsachse um eine Querachse 40 schwenkbar. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Rahmenteil 41 vorgesehen sein, auf dem die Trommel 11 um ihre Längsachse rotierbar gelagert ist und das mit einem erdfesten Rahmenteil 42 über ein

Schwenklager 43 verbunden ist. Die Schwenkung der Trommel 11 um die Querachse 40 kann beispielsweise mit mindestens einem Linearaktuator 44 bewirkt werden, der einerseits an dem Rahmenteil 41 und andererseits an einem erdfesten Rahmenteil 45 befestigt ist. Die erdfesten Rahmenteile 42, 45 können Teil eines einheitlichen erdfesten Rahmens sein.

Die Trommel 11 weist vorteilhaft nur eine Be-/Entladeöffnung 46 auf, durch die sowohl der zu behandelnde Tabakballen 16 in das Innere der Trommel 11 zugeführt als auch der behandelte Tabak aus der Trommel 11 abgeführt wird, wie nachfolgend noch genauer erläutert wird. Die Be-/Entladeöffnung 46 erstreckt sich vorteilhaft über eine gesamte Stirnseite der Trommel 11, was die Beladung und die Entladung vereinfacht .

Die Ladeöffnung 46 ist mittels eines Deckels 48 verschließbar. Der Deckel 48 ist zu diesem Zweck über ein Schwenkgelenk 49 schwenkbar an dem erdfesten Rahmenteil 45 bzw. allgemeiner an einem erdfesten Rahmen befestigt, hier über ein schwenkbares Rahmenteil 50. An dem Deckel 48 ist vorteilhaft die Düse 23, Anschlüsse für Be-/Entlüf ungsleitungen 56, 57 und gegebenenfalls weitere Durchführungen für Zusätze vorgesehen. Der Deckel 48 ist im geschlossenen Zustand der Trommel 11 (siehe Figur 3) über eine die Öffnung 46 umgebende Schleifdichtung 51 mit der Trommel 11 verbunden. Die entgegengesetzte Stirnseite der Trommel 11 ist mittels einer fest mit der Mantelwand 28 verbundenen Stirnwand 47 dauerhaft verschlossen. Aufgrund der lediglich einen Ladeöffnung 46, die mittels eines Deckels 48 verschließbar ist, kann die Trommel einfacher gestaltet werden.

Zum Rotieren der Trommel 11 ist diese vorzugsweise an der geschlossenen Stirnwand 47 über ein mittig angeordnetes Drehlager 52 an dem die Trommel 11 tragenden Rahmenteil 41 drehbar aufgehängt (siehe Figuren 5 und 6) . An der offenen Seite kann die Trommel 11 an ihrer Umfangswand 28 beispielsweise auf Rollen 53 aufliegen, von denen eine vorzugsweise angetrieben ist. Um die Umfangswand 28 angeordnet kann ein ringförmiges Lauf- band 54 für die Rollen 53 vorgesehen sein.

Im Folgenden wird der Betrieb der Trommel 11 anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert. In der in Figur 2 gezeigten Position, in der die Trommel 11 beispielsweise etwa waagrecht angeordnet sein kann, wird ein ganzer Tabakballen nach dem Auspacken aus der Verpackung durch die Öffnung 46 in das Innere der Trommel 11 gefördert. Die Trommel 11 wird also von der Vorderseite beladen.

Nach dem Beladen wird vorzugsweise die Trommel 11 mittels des Aktuators 44 mit der Öffnung 46 nach oben in die in Figur 3 gezeigte Position geschwenkt. In dieser Betriebsposition wird die Trommel 11 durch Schwenken des Deckels 48 nach unten über die Schleifdichtung 51 verschlossen. Sodann erfolgt die Löse-, Konditionier- und Soßierbehandlung des eingebrachten Tabaks. Die Dampfatmosphäre in der Trommel 11 kann über Be-/Entlüf- tungsleitungen 56, 57 gesteuert werden. Die Einbringung der Zusatzstoffe erfolgt über eine oder mehrere Düsen 23 und gegebenenfalls Anschlüsse, die an dem Deckel 48 angebracht sind. Während der Tabakbehandlung wird die Trommel 11 mittels der angetriebenen Rolle 53 um ihre Längsachse rotiert. Aufgrund der nach oben geschwenkten Position der Öffnung 46 gemäß Figur 3 kommt vorteilhaft kein Tabakmaterial bei der Behandlung in den Bereich der Dichtung 51. Die nach oben geschwenkte Position der Öffnung 46 bei der Tabakbehandlung ist aber nicht zwingend. Es ist beispielsweise auch eine Tabakbehandlung bei waagrechter Trommel 11 möglich. Dies ist beispielsweise für eine gleichmäßige Tabakverteilung in der Trommel 11 vorteilhaft.

Vor dem Öffnen und Entladen der Trommel 11 wird die Dampfatmosphäre über die Entlüftungsleitung 57 abgesaugt und Frischluft über die Belüftungsleitung 56 zugeführt (siehe Figur 1) ; es wird daher keine Absaughaube an der Öffnung 46 benötigt. Die Trommel 11 wird über die gleiche Öffnung 46 entladen, über die sie auch beladen wurde. Dazu wird die Trommel 11 mit der Öffnung 46 mittels des Aktuators 44 nach unten geschwenkt und der Inhalt beispielsweise auf ein Förderband entladen.

In den Ausführungsformen gemäß Figuren 5 und 6 weist die Trommel 11 ebenfalls nur eine Be-/Entladeöffnung 46 auf, jedoch ist hier kein Deckel 48 zum Verschließen der Öffnung 46 vorgesehen. Zweckmäßigerweise wird in diesen Varianten die Öffnung 46 während der Tabakbehandlung mittels einer separaten, nicht gezeigten Abdeckhaube abgedeckt, an der vorteilhaft die Düse 13, Anschlüsse für die Be-/Entlüftungsleitungen 56, 57 und gegebenenfalls weitere Durchführungen für Zusatzstoffe vorgesehen sind. Die Einbringung der Zusatzstoffe erfolgt zweckmäßigerweise durch die Öffnung 46.

Im Bereich hinter der Ladeöffnung 46 ist eine Förderspindel 55 vorgesehen, die in der Mitte geöffnet ist. Aufgrund der Förderspindel 55 kann die Trommel 11 während der Tabakbehandlung entweder waagrecht bleiben oder wird mit der Öffnung 46 leicht nach oben gekippt, ohne dass Tabak während der Behandlung herausfällt. Im Vergleich zu der stärker geneigten Position gemäß Figur 3 ist eine gleichmäßigere Tabakverteilung in der Trommel 11 während der Behandlung erzielbar.

In der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist der Durchmesser der Trommel 11 größer als deren Länge, wobei das Verhältnis von Durchmesser zu Länge vorzugsweise mindestens 1.5 beträgt. Aufgrund der relativ kurzen Trommel 11 wird eine gute Tabakverteilung erreicht, da sich der Tabak schnell über die gesamte Länge der Trommel 11 ausbreitet. Die Trommel 11 wird hier durch die Mitte der Förderspirale 55 beispielsweise über eine Rutsche beladen. Der Tabakballen fällt somit in die Trommel 11 und wird durch den Aufprall gelockert. Zum Entladen der Trommel 11 wird deren Drehrichtung geändert, so dass die Förderspindel 55 den Tabak aus der Trommel 11 heraus befördert. Zusätzlich kann die Trommel 11 mit der Öffnung 46 nach unten gekippt werden.

In der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist die Länge der Trommel 11 größer als deren Durchmesse, wobei das Verhältnis von Länge zu Durchmesser vorzugsweise mindestens 1.5 beträgt. Zum Beladen wird der Tabakballen vorne in die Öffnung 46 gelegt und durch die Spirale in das Innere der Trommel 11 gefördert.

Es sind auch Kombinationen der Ausführungsformen gemäß den Figuren 5, 6 mit der Ausführungsform gemäß den Figuren 2 bis 4 möglich. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Kombination der Ausführungsform gemäß Figur 5 mit der Ausführungsform gemäß den Figuren 2 bis 4 mit kippbarer Trommel 11.