Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um an einem kontinuierlich vorwärts bewegten Strang, in welchem Strangabschnitte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit und/oder unterschiedlicher Ausbildung kontinuierlich alternierend aufeinander folgen, insbesondere an einem Zigarettenfilterstrang, bei der Unterteilung des Stranges in einzelne, gleichartig ausgebildete, je mindestens zwei eine unterschiedliche Materialbeschaffenheit und/oder eine unterschiedliche Ausbildung aufweisende Abschnitte enthaltende Stäbe oder Pfropfen, den Abstand eines Schnittes von einem unmittelbar nachfolgenden, derart unterschiedlichen Abschnitt zu überprüfen und selbstregulierend einzustellen,
wobei man zur Überprüfung mittels einer auf die einzelnen Strangab schnitte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit und/oder unterschiedlicher Ausbildung ansprechenden Abtasteinheit den kontinuierlich zugeführten Strang vor seiner Unterteilung durch die Schneideinrichtung abtastet und mit Fehlern versehene Strangabschnitte mittels einer Auswurfeinrichtung ausscheidet.
Es ist bei der Herstellung von Zigarettenfiltern bereits bekannt, einen kontinuierlich vorwärts bewegten Filterstrang, in welchem Strangabschnitte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit, z.B. Zellulose oder Azetatfasern und/oder unterschiedlicher Ausbildung, z.B. mit und ohne Kammern, kontinuierlich alternierend aufeinander folgen, einer diesen Filterstrang in einzelne, gleich ausgebildete Filterstäbe mit einer Länge von sechs Einzelfiltern unterteilenden Schneideeinrichtung zuzuführen.
Zur Überwachung und Nachregulierung des Schnittvorganges ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, welches jedoch den Nachteil aufweist, dass bei Unterschreitung eines minimalen bzw. Überschreitung eines maximalen Sollwertes der Filterstablänge wohl eine automatische Nachregulierung des Schneidvorganges erfolgt, jedoch für die nachfolgende Weiterverwendung zu kurze bzw. zu lange Filterstäbe nicht automatisch ausgeschieden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, welches den vorangehend angeführten Nachteil nicht aufweist und ausser der vollautomatischen Überwachung und Nachregulierung des Schneidvorganges zusätzlich eine vollautomatische Ausscheidung zu kurzer und zu langer Stäbe oder Pfropfen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach Anspruch 1 gelöst. Selbstverständlich ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur zur Überwachung eines kontinuierlich vorwärts bewegten Filterstranges verwendbar, sondern es kann damit auch ein anderer kontinuierlich vorwärts bewegter Strang, in welchem Abschnitte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit und/oder Ausbildung kontinuierlich alternierend aufeinander folgen, wie z.B. bei der Herstellung von für Schreibutensilien bestimmten Farbpatronen überprüft werden.
Dabei ist es zweckmässig, wenn man das Ausgangssignal des ODER-Gatters einem UND-Gatter zuführt, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines weiteren ODER-Gatters verbunden ist, welches bei einer Verstellung des Schnittzeitpunktes der Schneideinrichtung im positiven oder negativen Sinn korrigierend, ein Ausgangssignal abgibt.
Sollen aus zwei oder mehreren, aus verschiedenartigem Material, z.B. aus Zellulose und Azetat, bestehenden Filterstöpseln zusammengesetzte Zigarettenfiltern, z.B. so genannte Dualfilter, hergestellt werden, dann ist es zweckmässig, dass, wenn die Abtasteinheit zwischen zwei aufeinander folgenden Strangabschnitten eine Lücke oder Leerstelle feststellt, ein entsprechendes Fehlersignal gespeichert, auf Grund des Letzteren eine Verstellung des Schnittzeitpunktes der Schneideinrichtung für den diese Leerstelle enthaltenden, später durch zwei Schnittstellen begrenzten Strangteil blockiert, und ebenfalls auf Grund dieses gespeicherten Fehlersignals eine in Transportrichtung des Stranges gesehen nach der Schneideinrichtung angeordnete Auswurfeinrichtung verzögert zu einem solchen Zeitpunkt betätigt wird, dass mindestens derjenige Stab oder Pfropfen,
in dem durch die Abtasteinheit eine Lücke oder Leerstelle festgestellt wurde, vorzugsweise jedoch ebenfalls mindestens 1 bis 3 vor dem als fehlerhaft festgestellten Stab oder Pfropfen und vorzugsweise ebenfalls mindestens 4 bis 10 nach dem als fehlerhaft festgestellten Stab oder Propfen sich befindende Stäbe oder Pfropfen ausgeworfen werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn man mittels dem eine Lücke oder Leerstelle repräsentierenden Signal eine Flip-Flop-Schaltung, sofern sie sich nicht schon bereits in diesem Schaltungszustand befindet, in einen solchen Schaltungszustand versetzt, in dem sie ein Fehlersignal zur Speicherung an ein Schieberegister abgibt, dessen Anzahl in den Schaltungskreis eingeschalteter Speicher-Zellen zur Speicherung je einer Gut- bzw. Schlecht-Information pro Stab- bzw. Pfropfenlänge der Anzahl der Stab- bzw.
Pfropfenlängen zwischen der Abtasteinheit und einer der Schneideinrichtung nachgeschalteten Auswurfeinrichtung entspricht, dass man das den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierende Ausgangssignal als Verschiebeimpuls dem Schieberegister zuführt und gleichzeitig die Flip-Flop-Schaltung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückschaltet, und bei Abgabe einer Schlecht-Information aus dem Schieberegister mittels dem diese Information repräsentierenden Ausgangssignal die Auswurfeinrichtung derart steuert, dass mindestens derjenige Stab bzw. Pfropfen durch die Auswurfeinrichtung ausgeschieden wird, der den oder die durch die Abtasteinheit festgestellten Fehler enthält.
Bei der Herstellung von Kammerfiltern ist es zur Erzielung von äusserst scharf ausgeprägten, sehr gut auswertbaren Messsignalen zweckmässig, wenn man zur Bestimmung der Länge der Kammern sowie zur Regulierung des Schnittzeitpunktes den kontinuierlich zugeführten Strang vor der Füllung der Kammern mittels der Abtasteinheit durch die offene Einfüllseite der Letzteren hindurch abtastet und mittels dieses Abtastsignals zusätzlich einen Kammerlängen-Istwert bildet, den Letzte ren mit einem zulässigen Kammerlängensollbereich vergleicht und bei Unterscheidung bzw.
Überschreitung dieses Letzteren ein diesen Zustand repräsentierendes Signal einer zweiten Flip-Flop-Schaltung zuführt und diese, sofern sie sich nicht schon bereits in diesem Zustand befindet, in einen solchen Schaltungszustand versetzt, in dem sie ein Fehlersignal zur Speicherung an ein Schieberegister abgibt, dessen Anzahl in den Schaltungskreis eingeschalteter Speicher-Zellen zur Speicherung je einer Gut- bzw. Schlechtinformation pro Stab- bzw. Pfropfenlänge der Anzahl der Stab- bzw.
Pfropfenlängen zwischen dieser Abtasteinheit und einer der Schneideinrichtung nachgeschalteten Auswurfeinrichtung entspricht, dass man den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierende Ausgangssignal als Verschiebeimpuls dem zweiten Schieberegister zuführt und gleichzeitig die zweite Flip-Flop-Schaltung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückschaltet, und bei Abgabe einer Schlecht-Information aus dem zweiten Schieberegister mittels dem diese Information repräsentierenden Ausgangssignal die Auswurfeinrichtung derart steuert, dass mindestens derjenige Stab bzw. Pfropfen durch die Auswurfeinrichtung ausgeschieden wird, der den oder die durch diese weitere Abtasteinheit festgestellten Fehler enthält.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn man zur Überprüfung des Füllungsgrades der Kammern den kontinuierlich zugeführten Strang nach Füllung der Kammern mittels einer zweiten Abtasteinheit abtastet und die den Kammern zugeordneten Messergebnisse in einer Vergleichs- und Auswertschaltung mit einem minimalen Füllungsgradsollwert vergleicht und bei einer Unterschreitung des Letzteren ein entsprechendes Fehlersignal bewirkt, mittels dem eine in Transportrichtung des Stranges gesehen nach der Schneideinrichtung angeordnete Auswurfeinrichtung verzögert zu einem solchen Zeitpunkt betätigt wird, das mindestens derjenige Stab oder Pfropfen, in dem durch diese zweite Abtasteinheit eine ungenügende Kammerfüllung festgestellt wurde, vorzugsweise jedoch ebenfalls mindestens 1 bis 3 weitere,
vor dem als fehlerhaft festgestellten Stab oder Pfropfen und vorzugsweise ebenfalls mindestens 4 bis 10 weitere nach dem als fehlerhaft festgestellten Stab oder Pfropfen sich befindende Stäbe oder Pfropfen ausgeworfen werden, wobei es zweckmässig ist, wenn man mittels dem eine ungenügende Kammerfüllung repräsentierenden Fehlersignal eine Flip-Flop-Schaltung, sofern sie sich nicht schon bereits in diesem Schaltungszustand befindet, in einen solchen Schaltungszustand versetzt, in dem sie ein Fehlersignal zur Speicherung an ein Schieberegister abgibt, dessen Anzahl in den Schaltungskreis eingeschalteter Speicher-Zellen zur Speicherung je einer Gut- bzw. Schlecht-Information pro Stab- bzw. Pfropfenlänge der Anzahl der Stab- bzw.
Pfropfenlängen zwischen der Abtasteinheit und einer der Schneideinrichtung nachgeschalteten Auswurfeinrichtung entspricht, dass man das den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierende Ausgangssignal als Verschiebeimpuls dem Schieberegister zuführt und gleichzeitig die Flip-Flop-Schaltung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückschaltet, und bei Abgabe einer Schlecht-Information aus dem Schieberegister mittels dem diese Information repräsentierenden Ausgangssignal die Auswurfeinrichtung derart steuert, dass mindestens derjenige Stab bzw. Pfropfen durch die Auswurfeinrichtung ausgeschieden wird, der den oder die durch die Abtasteinheit festgestellten Fehler enthält.
Zur Erzielung schärfer ausgeprägter Strangabtastsignale ist es ausserdem zweckmässig, wenn man zur Abtastung des Stranges einen Infrarotlichtstrahl verwendet, welcher auf einen nur diese Lichtwellenlänge erkennenden Emp fangsteil gerichtet ist, wobei der Modulator sowie der Demodulator synchron zueinander betrieben werden.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn man mittels dem den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierenden Ausgangssignal einen Impulszähler in zählenden Zustand versetzt, dem Impulszähler eine der Vorschubgeschwindigkeit proportionale Impulszahl pro Minute zuführt, wobei das Ende des jeweiligen Zählvorganges durch das phasengleich von der Abtasteinheit bestimmte Ende des zu zerschneidenden Strangabschnittes bestimmt wird, den derart mittels dem Impulszähler bestimmten Istwert mit dem Sollwert vergleicht, und das Ergebnis zur Regulierung des Schnittzeitpunktes der Schneideeinrichtung verwendet.
Es ist ausserdem zweckmässig, wenn man das von der Abtasteinheit abgegebene Signal mittels einem Trigger in eine Rechteck-Impulsfolge umwandelt, bei welcher die Länge der einzelnen Impulse der Länge der abgetasteten Strangabschnitte entspricht, und diese Rechteck-Impulsfolge eine Flip-Flop-Schaltung zuleitet, welche die den Istwert erzeugende Einheit, z.B.
einen Impulszähler, ein- und ausschaltet, wobei die Flip-Flop-Schaltung mittels dem den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierenden Ausgangssignal in den einen Schaltungszustand versetzt wird, in dem die den Istwert erzeugende Einheit eingeschaltet ist, und die Flip-Flop-Schaltung mittels der zeitlich unmittelbar auf das vorangehend erwähnte Ausgangssignal nachfolgenden Flanke der der Flip-Flop-Schaltung zugeführten Rechteck-Impulsfolge in den anderen Schaltungszustand versetzt wird, in dem die den Istwert erzeugende Einheit ausgeschaltet ist.
Zur Synchronisierung des Schneidvorgangs mit dem Strangvorschub ist es ferner zweckmässig, wenn man zur phasengleichen Erzeugung des den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierende Ausgangssignals einen Impulsgeber mit dem Antrieb der Schneideinrichtung verbindet, welcher Impulsgeber für jeden von der Schneideinrichtung durchgeführten Schnitt ein Schnitt-Signal an einen Speicher sowie als Steuersignal an eine Impulszähleinrichtung, und pro Umdrehung der Antriebswelle der Schneideinrichtung eine bestimmte Anzahl von Impulsen an die vom Schnittsignal gesteuerte Impulszähleinheit abgibt, wobei der Zählvorgang der Letzteren durch das Schnitt-Signal ausgelöst wird, dass zur Synchronisation des Ausgangssignals des Speichers mit der der Flip-Flop-Schaltung phasengleich zugeleiteten Rechteck-Impulsfolge nach Erzielung einer bestimmten,
einstellbaren Impulsanzahl vom Speicher ein Ausgangssignal an die Flip-Flop-Schaltung abgegeben und der Speicher gelöscht wird.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn man den mithilfe der Abtasteinheit bestimmten Istwert, vorzugsweise nach Speicherung in einem Speicher, auf digitale Weise mit einem minimalen und einem maximalen Sollwert eines Sollwertbereiches vergleicht, wobei ein Istwert, der kleiner als der vorgegebene minimale Sollwert ist, einen Fehler mit negativem Abweichungssinn und ein Istwert, der grösser als der vorgegebene maximale Sollwert ist, einen Fehler mit positivem Abweichungssinn darstellt.
Um bei der Herstellung von aus verschiedenartigen Filterstöpseln zusammengesetzten Filterstäben zu kontrollieren, ob sich an den Schnittstellen, das heisst an den Enden derselben die richtige Stöpselart befindet, ist es vorteilhaft, wenn man bei Verwendung von alternierend aufeinander folgenden Strangabschnitten unter schiedlicher Materialbeschaffenheit und/oder Ausbildung mithilfe des den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges signalisierenden Ausgangssignals eine mit der Abtasteinheit elektrisch verbundene Auswertschaltung ansteuert, welche feststellt, ob nach Vorschub des Stranges um die zwischen der Messstelle der Abtasteinheit und der Schneidebene der Schneideinrichtung vorhandene Distanz sich ein Strangabschnitt der gewünschten Materialbeschaffenheit und/oder Ausbildung in der Schneidebene befindet, und wenn dies nicht der Fall ist,
der Vorschub des Stranges unterbrochen oder ein die Auswurfeinrichtung steuerndes Fehlersignal zur Ausscheidung der fehlerhaften Stäbe oder Pfropfen abgegeben wird.
Weitere zweckmässige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 18 bis 23.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Längenverhältnisse an einem Zigarettenfilterstab;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles einer Zigarettenfilterherstellmaschine zur Darstellung des Einsatzbereiches des erfindungsgemässen Verfahrens;
Fig. 3 ein Blockschema einer ersten beispielsweisen Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bei der Herstellung von Zigarettenfilterstäben;
Fig. 4 einen Zeitplan zur Darstellung verschiedener, gleichzeitig auftretender Signale in der in Fig. 3 dargestellten Anordnung;
Fig. 5 ein Blockschema der mit der in Fig. 3 schematisch dargestellten Anordnung verbundenen Auswurfsteuerung;
Fig. 6 einen Zeitplan zur Darstellung verschiedener, gleichzeitig auftretender Signale in der in Fig. 5 dargestellten Auswurfsteuerung bei der Überprüfung des durchlaufenden Stranges auf Fehlstellen oder Lücken;
Fig. 7 einen Zeitplan zur Darstellung verschiedener, gleichzeitig auftretender Signale in einem Teil der in Fig. 6 dargestellten Auswurfsteuerung bei der Überprüfung des durchlaufenden Stranges auf falsch nacheinander angeordnete, stöpselartige Filterabschnitte;
Fig. 8 ein Blockschema einer zweiten beispielsweisen Ausführungsform einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bei der Herstellung von mit Kammern versehenen Zigarettenfilterstäben; und
Fig. 9 ein Blockschema analog Fig. 5 einer für die in Fig. 8 dargestellte Anordnung bestimmten Auswurfsteuerung.
Nachstehend wird die Erfindung beispielsweise anhand der Überprüfung eines kontinuierlich vorwärts bewegten Zigarettenfilterstranges, in welchem sich Stöpsel aus Zellulose und Stöpsel aus Azetat kontinuierlich alternierend aufeinander folgen (Fig. 2 bis Fig. 7) bzw. ein Stöpsel aus Zellulose, eine mit einem Granulat zu füllende Kammer und ein Stöpsel aus Azetat kontinuierlich alternierend aufeinanderfolgen (Fig. 8 und 9), beschrieben.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der herzustellende Zigarettenfilterstab 7 einen Längensollwert L (z.B. 50 mm) auf, der gemäss der vorliegenden Erfindung in der Praxis um einen bestimmten Toleranzwert DELTA bzw. - DELTA min (z.B. +/- 2 mm) variieren darf, ohne dass eine Veränderung des Schnittzeitpunktes einer Filterstabschneideinrichtung oder Ausscheidung dieser Filterstäbe bewirkt werden soll, das heisst, der Istwert C eines als noch für gut erachteten Filterstabes 7 kann zwischen einem minimalen Längensollwert B = L - DELTA min (z.B. 48 mm und einem maximalen Längensollwert A = L + DELTA (z.B. 52 mm) variieren, ohne dass der Schnittzeitpunkt der Filterstab-Schneideinrichtung verändert werden soll.
Unterschreitet der Istwert C der überprüften Filterstäbe 7 den minimalen Längensollwert B, dann soll innerhalb einem bestimmten Korrekturbereich B min (z.B. 2 mm) nur eine Korrektur des Schnittzeitpunktes der Filterstabschneideinrichtung im korrigierenden Sinn, jedoch bei Unterschreitung eines Minimalwertes D min = B - B min (z.B. 46 mm) zusätzlich zur Korrektur des Schnittzeitpunktes ein Ausscheiden der als derart zu kurz ermittelten Filterstäbe erfolgen.
Analog dazu gilt, dass, wenn der Istwert C der überprüften Filterstäbe 7 den maximalen Längensollwert A überschreitet, dann soll innerhalb einem bestimmten Korrekturbereich A min (z.B. 2 mm) nur eine Korrektur des Schnittzeitpunktes der Filterstab- oder Strangschneideinrichtung im korrigierenden Sinn, jedoch bei Überschreitung eines Maximalwertes D = A + A min (z.B. 54 mm) zusätzlich zur Korrektur des Schnittzeitpunktes ein Ausschneiden der als derart zu lang ermittelten Filterstäbe erfolgen.
Nachfolgend werden zwei verschiedene Ausführungsbeispiele zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens näher beschrieben.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der auf bekannte Weise hergestellte Filterstrang 1 mittels einem endlosen Transportband 2 in Richtung des Pfeiles 3 nach vorn durch einen ringartig ausgebildeten Abtastkopf 4 hindurchgeführt, in Letzterem auf Fabrikationsfehler überprüft, und anschliessend mittels einem um eine Horizontalachse drehbaren Messer 5 eines Messerkopfes 6 in einzelne Filterstäbe 7 unterteilt. Eine beispielsweise Ausführungsform eines Abtastkopfes 4 ist aus unserem Schweizer Patent Nr. 621 245 bekannt.
Die Filterstäbe 7 gelangen darauf nacheinander in Eingriff mit einem eine schraubenlinienförmige verlaufende Nut 8 aufweisenden, um eine horizontal verlaufende Achse drehbaren Führungsrad 9, welches derart synchron zum Aufnahmezylinder 10 angetrieben wird, dass die einzelnen Filterstäbe 7 auf bekannte Weise durch das Führungsrad 9 genau in die Aufnahmenuten 11 des sich drehenden Aufnahmezylinders 10 eingeführt werden. Der Aufnahmezylinder 10 ist um eine senkrecht zur Drehachse des Führungsrades 9 verlaufende Horizontalachse drehbar und längs seinem Umfang mit in seiner Längsrichtung sich erstreckenden, zur Aufnahme der einzelnen Filterstäbe 7 dienenden Aufnahmenuten 11 versehen.
Der Aufnahmezylinder 10 ist von seiner Aufnahmestelle aus in Drehrichtung des Aufnahmezylinders 10 gesehen bis zur unten sich befindenden Abgabestelle des Letzteren zum Verhindern eines Herausfallens der Filterstäbe 7 aus den Aufnahmenuten 11 mit einem auf seiner Aussenseite längs einer Zylindermantelfläche sich erstreckenden Führungsteil 12 versehen, wie dies deutlich aus un serer Schweizer Patentschrift Nr. 621 245 deutlich ersichtlich ist. Die Längsachse dieser Zylindermantelfläche koinzidiert dabei mit der Drehachse des Aufnahmezylinders 10.
An der unterhalb des Aufnahmezylinders 10 sich befindenden Abgabestelle fallen die in den Aufnahmenuten 11 sich befindenden Filterstäbe 7 auf ein senkrecht zur Längsrichtung des Filterstranges 1 und horizontal verlaufendes, endlos umlaufendes Transportband 13, mit dessen Hilfe diese Filterstäbe 7 einer Sammel- und Verpackungsstation zugeführt werden.
Um sicher zu sein, dass alle Filterstäbe 7 an der Abgabestelle genau auf das Transportband 13 ausgerichtet sind, ist in Drehrichtung des Aufnahmezylinders 10 gesehen unmittelbar nach der Aufnahmestelle eine in Bewegungsrichtung der Filterstäbe wirkende Luftdüse 14 an der Stirnseite des Aufnahmezylinders 10 angeordnet, sodass alle in die Aufnahmenuten 11 des Letzteren eingeführten Filterstäbe 7 infolge des durch diese Düse 14 auf die Stirnseiten dieser Filterstäbe 7 gerichteten Luftstrahls mit Sicherheit nach links bis an einen die Aufnahmenuten 11 auf dieser linken Seite begrenzenden Anschlag 15 bewegt werden. Die Luftdüse 14 ist relativ breit ausgebildet und erstreckt sich gleichzeitig über mehrere in den Aufnahmenuten 11 des Aufnahmezylinders 10 sich befindende Filterstäbe 7.
In Drehrichtung des Aufnahmezylinders 10 gesehen nach der Luftdüse 14, die zur Ausrichtung der einzelnen Filterstäbe 7 auf dem Aufnahmezylinder 10 dient, ist an der entgegengesetzten Stirnseite des Aufnahmezylinders 10 eine in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung 3 des Filterstranges 1 wirkende Ausstoss- oder Auswerf-Luftdüse 16 angeordnet, deren Austrittsöffnung gegen die linken Stirnseiten der bei Drehung des Aufnahmezylinders 10 an dieser vorbeibewegten Filterstäbe 7 gerichtet ist.
Um den Ausstoss- oder Auswerfvorgang mit grösstmöglicher Genauigkeit durchführen zu können, ist der Durchmesser der Austrittsöffnung der Luftdüse 16 kleiner als der Durchmesser der Aufnahmenuten 11, und zwar vorzugsweise so klein wie möglich, um einen möglichst feinen Luftstrahl zu erzeugen, da es nur dann möglich ist, bei der Feststellung eines Fehlers durch den Abtastkopf 4 mit der geringsten möglichen Anzahl an auszustossenden Filterabschnitten auszukommen.
Zur Abführung der mittels der Luftdüse 16 aus den Aufnahmenuten 11 auszustossenden Filterstäbe 7 ist auf der der Ausstoss-Luftdüse 16 abgewandten Stirnseite des Aufnahmezylinders 10 ein Abführschacht 17 angeordnet, dessen Eintrittsöffnung 18 gegen die Eintrittsseite der Aufnahmenuten 10 gerichtet und derart angeordnet ist, dass durch die Luftdüse 16 aus den Aufnahmenuten 11 herausgeblasene Filterstäbe 7 in diese Eintrittsöffnung 18 des Abführschachtes 17 gelangen und mithilfe des Letzteren z.B. in einen Behälter 19 geleitet werden.
Da es beim Ein- und beim Ausschalten der Ausstoss-Luftdüse 16 vorkommen kann, dass ein einzelner Filterstab 7 in der Aufnahmenut 11 nach rechts verschoben, jedoch nicht herausgestossen wird, ist in Drehrichtung des Aufnahmezylinders 10 gesehen zwischen der Ausstoss-Luftdüse 16 und der Abgabestelle an der rechten Stirnseite des Aufnahmezylinders 10 eine die Eintrittsstirnseiten von mehreren Aufnahmenuten 11 überspannende Ausricht-Luftdüse 20 angeordnet, welche mit ihrem an die Aufnahmenuten 11 gerichteten Luftstrahl sicherstellt, dass alle Filterstäbe 7 vor Erreichen der Abgabestelle am linken Anschlag 15 der Aufnahmenuten 11 anliegen und somit gegenüber dem Transportband 13 ausgerichtet sind.
Die Luftdüse 14 wird über die Leitung 21 z.B. mit der Ventilationsluft des Motors der Zigarettenfilter-Herstellmaschine gespeist.
Die beiden Luftdüsen 16 und 20 werden über einstellbare Druckreduzierventile 22 und 23 über die Druckluftzuleitung 24 mit Druckluft gespeist. Zum wahlweisen Einsatz der Ausstoss-Luftdüse 16 ist zwischen derselben und dem Druckreduzierventil 22 ein elektromagnetisch betätigtes, über eine nachstehend im Detail beschriebene Steuerschaltung durch den Abtastkopf 4 gesteuertes Magnetventil 25 angeordnet.
Zur Verstellung des Schnittzeitpunktes der Schneideinrichtung relativ zu den zu durchschneidenden, im vorwärts bewegten Filterstrang 1 enthaltenen Filterstöpseln ist der Schneidmesserkopf 6 über eine zweiteilige Verbindungswelle 26, 27 mit dem Antrieb 28 für den Strangvorschub verbunden. Zwischen dem ersten und dem zweiten Teil 26 und 27 der Verbindungswelle ist ein mit der Letzteren rotierendes Verstellglied 29 zur Veränderung der relativen Winkelstellung der beiden Verbindungswellenteile 26 und 27 zueinander und in bestimmten Grenzen vorgesehen. Das Verstellglied 29 weist zwei axial aufeinander ausgerichtete und in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbare Teile 30 und 31 auf, von denen der eine mit Führungselementen 32 versehen ist, die in schraubenlinienförmig verlaufende Nuten 33 des anderen Teiles 31 eingreifen.
Der Verstellgliedteil 31 kann auch aus einem Stück mit dem Verbindungswellenteil 27 bestehen. Der Verstellgliedteil 30 ist in axialer Richtung verschiebbar über eine Keilwellenverbindung 34 mit dem zugeordneten Verbindungswellenteil 26 kraftschlüssig verbunden.
Zur Verschiebung des in axialer Richtung verschiebbaren Verstellgliedteiles 30 ist ein umsteuerbarer Verstellmotor 35 vorgesehen, welcher über die Zahnräder 36, 37 und die Spindel 38 mit dem Verstellgliedteil 30 in Eingriff steht.
Die nachstehend beschriebene Einrichtung wird anhand der Überprüfung eines kontinuierlich vorwärts bewegten, aus kontinuierlich alternierend aufeinander folgenden Zellulose- und Azetatstöpseln bestehenden Zigarettenfilterstranges näher erläutert. Selbstverständlich ist diese Einrichtung auch zur Überprüfung eines Zigarettenfilterstranges verwendbar, welcher aus einem einzigen Faserstrang besteht, in den z.B. mit Granulat gefüllte Kammern eingeformt sind.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, wird zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens mittels einer auf die einzelnen Strangabschnitte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit, das heisst die Zellulose- und die Azetatstöpsel ansprechenden optischen Abtasteinheit 4 der in der Richtung 3 kontinuierlich zugeführten Filterstrang 1 vor seiner Unterteilung durch die Schneideinrichtung 6 optisch abgetastet und der Anfang sowie das Ende der einzelnen Filterstöpsel festgestellt.
Die Abtasteinheit 4 ist dabei mit einem den Filterstrang 1 seitlich ohne Spiel umschliessenden Abtastkopf 39 versehen, welcher zur diametralen Durchleitung eines Lichtstrahles durch den Filterstrang 1 zur Minimalisierung einer Störung durch das Umgebungslicht, d.h. zur Erzielung schärfer ausgeprägter Abtastsignale, mit einer von einem 100 kHz-Oszillator 40 modulierend angesteuerten Infrarot-Lichtquelle 41 und zur Abtastung des gegenüber der Lichteinleitstelle aus dem Filterstrang 1 austretenden Infrarotlicht mit einem im Abtastkopf 39 eingebauten Infrarotempfänger 42 versehen, dessen Ausgang mit einem Verstärker 42 min verbunden ist, wobei der Modulator sowie der Demodulator synchron zueinander betrieben werden.
Wie aus Fig. 4 zuoberst ersichtlich, besteht der zu überprüfende Filterstrang 1 bei diesem Ausführungsbeispiel aus kontinuierlich alternierend aufeinander folgenden Zellulose- und Azetatstöpseln 44 und 43, die auf bekannte Weise von einem kontinuierlichen Papierhüllstreifen 45 umgeben sind. Ein einzelnes, an einer Zigarette befestigtes Zigarettenfilter besteht bei dieser Zigarettenfilterart jeweils aus einem halben Zellulose- und einem halben Azetatfilter, die über das Umhüllungspapier 45 fest miteinander verbunden sind. Den Zigarettenfabriken werden vom Zigarettenfilterhersteller die Zigarettenfilter jeweils in Form von Filterstäben 7 angeliefert, welche die Länge L min von sechs Zigarettenfiltern aufweisen.
Um an der Zigarette jeweils genau identische Filter zu haben, ist es von grösster Wichtigkeit, dass die zu durchschneidenden Zellulosestöpsel 44 jeweils genau in ihrer Mitte durchschnitten werden, da sonst das Verhältnis von Zellulose zu Azetat und damit die Filtrierwirkung von Filter zu Filter stark unterschiedlich ist.
Das nachstehend beschriebene Verfahren ermöglicht nun eine genaue Überprüfung eines solchen Filterstranges 1, eine automatische korrigierende Steuerung der diesen Strang 1 in einzelne, gleich ausgebildete Filterstäbe unterteilenden Schneideinrichtung 6 sowie eine automatische Ausscheidung von sich nicht innerhalb von einem vorbestimmten Längentoleranzbereich (maximale Länge D, minimale Länge D min ) befindenden Filterstäben.
Das von der Abtasteinheit 4 abgegebene Ausgangssignal a min wird in der Einheit 46 nochmals verstärkt und das derart verstärkte Ausgangssignal a (Fig. 4) mittels einem Trigger in eine Rechteck-Impulsfolge c umgewandelt. Diese Rechteck-Impulsfolge c wird einer Flip-Flop-Schaltung 47 zugeleitet, welche Letztere einen den Istwert erzeugenden Impulszähler 48 ein- und ausschaltet, wobei die Flip-Flop-Schaltung 47 mittels einem den Zeitpunkt tc des Durchschneidens des Filterstranges 1 signalisierenden Ausgangssignal b in den einen Schaltungszustand versetzt wird, in dem der den Istwert erzeugende Impulszähler 48 eingeschaltet ist, und die Flip-Flop-Schaltung 47 mittels der zeitlich unmittelbar auf das vorangehend erwähnte Ausgangssignal b nachfolgenden Flanke c min der der Flip-Flop-Schaltung 47 zugeführten Rechteck-Impulsfolge c in den anderen Schaltungszustand versetzt wird,
in dem der den Istwert erzeugende Impulszähler 48 ausgeschaltet ist.
Zur Erzeugung des den Zeitpunkt tc des Durchschneidens des Filterstranges 1 signalisierenden, von der Vorschubgeschwindigkeit des Filterstranges 1 völlig unabhängigen Ausgangssignals b ist ein Impulsgeber 49 mit der Antriebswelle 26 des Schneidkopfes 6 verbunden. Der Impulsgeber 49 gibt pro Umdrehung der Schneidkopfantriebswelle 26, das heisst für jeden von der Schneideinrichtung durchgeführten Schnitt ein Schnitt-Signal bc an einen in der Einheit 50 enthaltenen Speicher sowie als Steuersignal an eine ebenfalls in der Einheit 50 enthaltende Impulszähleinrichtung, und pro Umdrehung der Antriebswelle 26 des Schneidkopfes 6 200 Impulse (fo) an die vom Schnitt-Signal bc gesteuerte, in der Einheit 50 enthaltene Impulszähleinheit ab, wobei der Zählvorgang der Letzteren durch das Schnitt-Signal bc ausgelöst wird.
Zur Synchronisation des Ausgangssignals des in der Einheit 50 enthaltenen Speichers mit der der Flip-Flop-Schaltung 47 zugeleiteten Rechteck-Impulsfolge c wird nach Erzielung einer bestimmten, je nach der Länge L des herzustellenden Filterstabes 7 einstellbaren Impulsanzahl vom Speicher ein Ausgangssignal b an die Flip-Flop-Schaltung 47 abgegeben und der Speicher gelöscht.
Zur Erzielung einer möglichst grossen Messgenauigkeit wird die mittels dem Impulsgeber 49 erzeugte Impulsfolge fo zusätzlich einem Frequenzvervielfacher 51 zugeführt, mit dessen Hilfe die Frequenz der zugeführten Impulsfolge fo verdoppelt, und diese Impulsfolge 2fo erhöhter Frequenz dem zur Bestimmung des Istwertes verwendeten Impulszähler 48 zugeführt. Der Letztere wird mithilfe eines Synchrontaktgebers 52 jeweils wieder auf Null zurückgestellt.
Der mithilfe es Impulszählers 48 bestimmte Istwert C wird anschliessend an den Letzteren in einem Speicher 53 gespeichert, und bei Ansteuerung des Letzteren durch ein vom Synchrontaktgeber 52 abgegebenen Taktimpuls an einen ebenfalls durch den Synchrontaktgeber 52 gesteuerten Binärvergleicher 54 abgegeben. Dank dem Synchrontaktgeber 52 sind auch die durch diesen gesteuerten Schaltungseinheiten 48, 53 und 54 unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Filterstranges 1.
Im Binärvergleicher 54 wird der Istwert C auf digitale Weise mit einem minimalen Sollwert B und einem maximalen Sollwert A eines Sollwertbereiches verglichen, wobei ein Istwert C, der kleiner als der vorgegebene minimale Sollwert B ist, einen Fehler mit negativem Abweichungssinn und ein Istwert C, der grösser als der vorgegeben maximale Sollwert A ist, einen Fehler mit positivem Abweichungssinn darstellt. Die Sollwerte A und B sind in einer mit dem Binärvergleicher 54 elektrisch verbundenen Einheit 55 gespeichert und können je nach der gewünschten Produktionsgenauigkeit verändert werden.
Vom Binärvergleicher 54 aus wird ein positiver Abweichungsfehler einem ersten, die Anzahl der Letzteren zählenden Zähler 56 und ein negativer Abweichungsfehler einem zweiten, die Anzahl der Letzteren zählenden Zähler 57 zugeleitet. Die positiven und die negativen Abweichungssignale werden ebenfalls einer Fehlerniveau-Abtasteinheit 58 zugeleitet, welche bei der Aufeinanderfolge eines positiven auf ein negatives Abweichungssignal oder umgekehrt beide Zähler 56 und 57 auf Null stellt, da in einem solchen Falle die Richtung der Korrekturnachstellung des Schneidmessers 5 sich ändert.
Um zu vermeiden, dass bei jedem festgestellten Abweichungsfehler eine Korrektur der Schneidmesserstellung erfolgt, und dies zusammen mit den normal tolerierten Unterschieden in den Längen der Stöpsel 43 und 44 zu einer andauernden Korrektur der Schneidmesserstellung führen würde, sind die Zähler 56 und 57 so ausgebildet, dass der erste Zähler 56 nach beispielsweise drei aufeinander folgenden positiven Abweichungsfehlern und der zweite Zähler 57 nach beispielsweise drei aufeinander folgenden negativen Abweichungsfehlern je ein Ausgangssignal g respektive f an eine mit der Fehlerniveau-Abtasteinheit 58 verbundene Einschalteinheit 59, 60 abgibt. Beim dargestellten Beispiel wird gemäss Fig. 4 kein Negativabweichungssignal f, sondern ein Positivabweichungssignal g abgegeben.
Die mit der Fehlerniveau-Abtasteinheit 58 verbundene Einschalteinheit 59, 60 bewirkt bei Eintreffen eines Ausgangssignalimpulses aus dem Zähler 56 beziehungsweise 57 eine bestimmte Einschaltzeit des umsteuerbaren Verstellmotors 35 in der den Schnittzeitpunkt korrigierenden Drehrichtung. Der Verstellmotor 35 wird somit pro drei festgestellte Ab weichungsfehler gleichen Abweichungssinnes für eine ganz bestimmte gleich bleibende Einschaltzeit im korrigierenden Drehsinn eingeschaltet. Das Verstellglied 29 ist ferner mit einer Abtastung 61 verbunden, welche bei Erreichen einer der Endpunkte des Verschiebeweges des Verstellgliedes 29 eine Einschaltung des Verstellmotors 35 in der das Verstellglied 29 über diesen Endpunkt hinaus verstellenden Richtung verunmöglicht, ein Signal abgibt und die ganze Maschine stillsetzt.
Die mit der Abtasteinheit 4 verbundene Einheit 46 ist ferner mit einer Auswertschaltung 62 verbunden, welche bei leerem Abtastkopf 39, das heisst, wenn sich kein Filterstrang 1 in Letzterem befindet, die Zähler 56 und 57 derart beeinflusst, dass keine Verstellung des Schnittzeitpunktes der Schneideinrichtung bewirkt wird.
In der Praxis kann es z.B. bei der Herstellung eines aus Zellulose- und Azetatstöpseln 44 beziehungsweise 43 bestehenden Filterstranges 1 vorkommen, dass, wie aus Fig. 6 ganz oben ersichtlich, einzelne Filterstöpsel ganz fehlen und/oder zwei aufeinander folgende Stöpsel 43, 44 nicht aneinander liegen, sodass im Filterstrang 1 Lücken entstehen, durch welche der im Abtastkopf 39 durch den Strang 1 gerichtete Lichtstrahl praktisch ungehindert, das heisst nur durch das Umhüllungspapier 45 des Stranges 1 in der Lichtintensität abgeschwächt wird, was eine starke Veränderung der Amplitude des durch die Solarzelle 42 abgegebenen Ausgangssignales a min zur Folge hat.
Die Praxis hat gezeigt, dass selbst Stöpselabstände von 1 mm und weniger noch einwandfrei mithilfe der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung abtastbar sind, wobei die Letztere, wie in Fig. 3 eingezeichnet, mit der in Letzterer dargestellten Schaltung verbunden ist.
Das von der Abtasteinheit 4 abgegebene Ausgangssignal a min wird, wie aus Fig. 3 bekannt, in der Einheit 46 verstärkt und das verstärkte Ausgangssignal a (Fig. 6) mit einer Referenzspannung aref vergleicht. Wird diese Referenzspannung aref infolge des Vorhandenseins einer oder mehrerer Lücken überschritten, dann wird mithilfe eines Triggers eine die Lücken L durch Rechteckimpulse anzeigende Signalfolge h erzeugt und diese einer Flip-Flop-Schaltung 63 zugeleitet.
Mittels dieser Signalfolge h wird die Flip-Flop-Schaltung 63, wie anhand des Flip-Flop-Ausgangssignals i (Fig. 6) ersichtlich, bei dem Vorhandensein eines eine Lücke L repräsentierenden Impulses H und wenn die Flip-Flop-Schaltung sich nicht schon bereits in diesem Schaltungszustand befindet, in einen solchen Schaltungszustand versetzt, in dem die Flip-Flop-Schaltung ein Fehlersignal I zur Speicherung an ein Schieberegister 64 abgibt. Da sich zwischen dem Abtastkopf 39 der Abtasteinheit 4 und der Ausstossluftdüse 16 der Auswurfeinrichtung 10, 16-19 und 25 beim dargestellten Beispiel acht Filterstäbe 7 befinden, weist das Schieberegister 64 acht in den Schaltungskreis eingeschaltete Speicher-Zellen zur Speicherung je einer Gut- bzw. Schlechtinformation für jeden dieser acht Filterstäbe 7 auf.
Das mittels dem Impulsgeber 49 und der Einheit 50 der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung erzeugte, den Zeitpunkt des Durchschneidens des Filterstranges 1 signalisierenden Ausgangssignal b wird als Verschiebeimpuls dem Schieberegister 64 zugeführt und gleichzeitig die Flip-Flop-Schaltung 63 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeschaltet. Eine im Ausgangssignal des Schieberegisters 64 enthaltene Schlecht-Information K wird in der nachfolgenden Einheit 65 so lange gespeichert, bis sich zwischen dem fehlerhaften Filterstab 7 und der Luftausstossdüse 16 der Auswerfeinrichtung wenigstens noch ein Filterstab befindet.
Dann wird die derart zeitlich verzögerte Schlecht-Information K min in der Einheit 65 um die für den Vorschub von beispielsweise acht Filterstablängen erforderliche Zeit verlängert, um ein Ausstoss-Steuersignal m zu erhalten, welches das der Ausstossluftdüse 16 vorgeschaltete Magnetventil 25 derart betätigt, dass ausser demjenigen Filterstab 7, welcher den oder die von der Abtasteinheit festgestellten Fehler L enthält, noch mindestens ein diesem fehlerhaften Filterstab vorangehender Filterstab und noch mindestens acht diesem fehlerhaften Filterstab nachfolgende Filterstäbe ausgeworfen werden, da in der Regel bei Vorhandensein einer Lücke L in einem Filterstab auch ein paar nachfolgende Filterstäbe noch solche Fehler aufweisen.
Ferner ist die Flip-Flop-Schaltung 63 mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltung derart verbunden, dass bei Vorhandensein eines Fehler-Signals I eine Verstellung des Schnittzeitpunktes der Schneideinrichtung für den diese Leerstelle L enthaltenden, später durch zwei Schnittstellen begrenzten Filterstrangteil blockiert wird.
Ausserdem ist die Schaltung derart ausgebildet, dass bei einer bestimmten Anzahl von nach aufeinander folgenden Schnitten auftretenden Fehlersignalen L der Vorschub des Filterstranges 1 unterbrochen wird, da es dann notwendig ist, dass eine Bedienungsperson die Maschine überprüft.
Bei der Verwendung von alternierend aufeinander folgenden Zellulose- und Azetatstöpseln 44 und 43 ist es wichtig, dass der Schnitt immer durch die Zellulosestöpsel 44 hindurch durchgeführt wird. Zu diesem Zwecke wird mithilfe des den Zeitpunkt des Durchschneidens des Filterstranges 1 signalisierenden Ausgangssignals b eine mit der Abtasteinheit 4 elektrisch verbundene Auswertschaltung 66 angesteuert, welche feststellt, ob nach Vorschub des Filterstranges 1 um die zwischen dem Messkopf 4 und der Schneidebene des Schneidkopfes 6 vorhandene Distanz s (Fig. 2) sich ein Zellulosestöpsel 44 in der Schneidebene befindet, und wenn dies nicht der Fall ist, der Vorschub des Filterstranges 1 unterbrochen oder ein die Auswurfeinrichtung steuerndes Fehlersignal zur Ausscheidung der fehlerhaften Filterstäbe 7 abgegeben wird.
Bei der Verwendung von alternierend aufeinander folgenden Filterstöpseln unterschiedlicher Materialbeschaffenheit, das heisst von Zellulose- und Azetatstöpseln 44 bzw. 43, können Filterstrangfehler dadurch entstehen, dass, wie aus Fig. 7 ganz oben ersichtlich, ein Zellulosestöpsel 44 (Fehler I) und/oder ein Azetatstöpsel 43 (Fehler II) in der Stöpselfolge fehlt. Das von der Abtasteinheit 4 abgegebene Signal a min , das in der Einheit 46 verstärkt wird, ergibt dabei das in Fig. 7 dargestellte Ausgangssignal a und nach dem Trigger der Einheit 46 das eine Rechteckimpulsform aufweisende Zellulose-Azetat-Signal c. Die vordere und die hintere Flanke eines Rechteckimpulses ergeben jeweils den Abstand zwischen dem Anfang und dem Ende eines Strangabschnittes gleicher Materialbeschaffenheit.
Die dabei ermittelten Istwerte v1, v1 min , v1 min min usw. für die Azetatabschnitte beziehungsweise v2, v2 min , v2 min min usw. für die Zelluloseabschnitte werden in der Vergleichs- und Auswertschaltung 66 mit einem vorbestimmten Vergleichswert V1 für die Azetatabschnitte beziehungsweise V2 für die Zelluloseabschnitte verglichen, wobei diese Vergleichswerte V1 bzw. V2 beim dargestellten Beispiel der 1,5fachen Stöpsellänge entsprechen.
Ist ein Istwert grösser als der zugeordnete Vergleichswert, dann gibt die Vergleichs- und Auswertschaltung 66 für den Fehler I das Ausgangssignal n und für den Fehler II das Ausgangssignal o, welche Ausgangssignale n und o in analoger Weise zu dem eine Lücke L repräsentierenden Signal h zur Ansteuerung der dem Schieberegister 64 vorgeschalteten Flip-Flop-Schaltung 63 verwendet werden, um die nach der Schneideinrichtung 6 angeordnete Auswurfanordnung derart zu betätigen, dass mindestens der als fehlerhaft festgestellte Filterstab 7 ausgeschieden wird.
In Fig. 7 ist bei der Darstellung des verstärkten Ausgangssignales a mit x1 die Ansprechschwelle desjenigen Triggers bezeichnet, welcher bei Vorhandensein von genügend grossen Lücken L Rechteckimpulse H (Fig. 6) erzeugt, und mit x2 die Ansprechschwelle desjenigen Triggers, welcher das eine Rechteckimpulsform aufweisende Zellulose-Azetat-Signal c erzeugt.
Um nun bei einer Anordnung gemäss den Fig. 1 bis 5 ausser der vollautomatischen Überwachung und Nachregulierung des Schneidvorganges bezüglich der örtlichen Lage eines Schnittes innerhalb einem bestimmten Filterstababschnitt auch noch eine vollautomatische Ausscheidung von ausserhalb einem vorbestimmten Längentoleranzbereich sich befindender fehlerhafter Filterstäbe 7 zu erzielen, wird nun zusätzlich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, der aus dem Speicher 53 verfügbare Istwert C auf digitale Weise in einem weiteren Binärvergleicher 70 mit einem Minimalwert D min und einem Maximalwert D verglichen, wobei ein Istwert C der kleiner als der vorgegebene Minimalwert D min bzw. grösser als der vorgegebene Maximalwert D ist, die Abgabe eines Fehlersignals o min bzw. o an ein erstes ODER-Gatter 71 bewirkt.
Der Minimalwert D min = B - B min und der Maximalwert D = A + A min werden in einer eingangsseitig mit dem Sollwert-Speicher 55 und ausgangsseitig mit dem Binärvergleicher 70 verbundenen Einheit 72 aus dem minimalen Sollwert B abzüglich eines diesem zugeordneten, individuell einstellbaren Toleranzwertes B min und aus dem maximalen Sollwert A zuzüglich eines diesem zugeordneten, individuell einstellbaren Toleranzwertes A min gebildet,
Um nun zu erreichen, dass eine Ausscheidung von die Ausscheidungskriterien C > D oder C < D' erfüllenden Filterstäben 7 nur dann ausgeschieden werden, wenn sie gleichzeitig auch die für eine Aktivierung des Verstellmotors 35 erforderlichen Kriterien erfüllen, ist der Ausgang des ODER-Gatters 71 mit dem einen Eingang eines UND-Gatters 73 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines weiteren ODER-Gatters 74 verbunden ist. Das Letztere ist eingangsseitig derart mit dem Eingang der Verstellmotorsteuerung 60 verbunden, dass eine Korrekturverstellung des Schnittzeitpunktes der Schneideinrichtung 5, 6 im positiven oder negativen Sinn ein Ausgangssignal t an das UND-Gatter 73 abgibt.
Ein vom UND-Gatter 73 bewirktes Fehlersignal r wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, der Eingangsseite des Schieberegisters 64 zugeleitet, und bewirkt dadurch nachher zum richtigen Zeitpunkt einen Auswurf der den Längenkriterien nicht genügenden Filterstäbe 7 und sicherheitshalber einiger vorangehender und nachfolgender Filterstäbe 7 wie weiter vorn bereits beschrieben.
Bei der nachfolgend anhand der Fig. 8 und 9 beschriebenen zweiten Ausführungsform, welche z.B. bei der Herstellung von mit Granulat gefüllten Kammern von so genannten Kammerfiltern zur Anwendung gelangt, sind in den beiden Blockschemas zur vorangehend beschriebenen ersten beispielsweisen Ausführungsform analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass sich eine nochmalige Beschreibung dieser Teile erübrigt.
Eine Einrichtung zur Herstellung von mit Granulat gefüllten Kammern versehenen Zigarettenfiltereinheiten ist z.B. aus der DE-PS 2 555 129 bekannt.
Um bei der Herstellung von Kammerfiltern zur Bestimmung der Länge der mit Granulat zu füllenden Kammern 75 sowie zur Regulierung des Schnittzeitpunktes ein schärfer ausgeprägtes Abtastsignal als bisher zu erhalten, wird der Strang 1 vor der Füllung der Kammern 75 mit Granulat mittels einer von oben durch die offene Einfüllseite 76 (welche seitlich vom Umhüllungspapier 77 begrenzt wird) der noch leeren Kammern 75 hindurch abgetastet und mittels des derart erzeugten Abtastsignals a min in einer Auswerteinheit 78 zusätzlich ein Kammerlängen-Istwert v gebildet.
Der Letztere wird einer Vergleichereinheit 79 zugeführt und dort mit je einem aus einem Sollwertspeicher 80 stammenden, wählbar vorgegebenen minimalen und maximalen Kammerlängen-Sollwert verglichen, und bei Unterschreitung bzw. Überschreitung dieser Letzteren ein einen solchen Fehler repräsentierendes Fehlersignal w einer zweiten Flip-Flop-Schaltung 81 zugeführt, und diese, sofern sie sich nicht schon bereits in diesem Zustand befindet, in einen solchen Schaltungszustand versetzt, in dem sie ein Fehlersignal x zur Speicherung an ein Schieberegister 82 abgibt, dessen Anzahl in den Schaltungskreis eingeschalteter Speicherzellen zur Speicherung je einer Gut- bzw. Schlechtinformation pro Filterstablänge L min der Anzahl der Filterstablängen zwischen dieser Abtasteinheit 4 und einer der Schneideinrichtung 5, 6 nachgeschalteten Auswurfeinrichtung (16, 23-25) entspricht.
Das den Zeitpunkt des Durchschneidens des Stranges 1 signalisierende Ausgangssignal b wird als Verschiebeimpuls dem zwei ten Schieberegister 82 zugeführt und gleichzeitig die zweite Flip-Flop-Schaltung 81 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeschaltet. Eine vom zweiten Schieberegister 82 abgegebene Schlecht-Information y wird über eine Filterstabzähleinrichtung 83 bis zum richtigen Abgabezeitpunkt gespeichert und dann an die Magnetventilsteuerung 65 abgegeben.
Zur Überprüfung des Füllungsgrades der Kammern 75 wird der kontinuierlich zugeführte Strang 1 nach Füllung der Kammern 75 mit Granulat mittels einer zweiten Abtasteinheit 4 min abgetastet, wobei die Letztere analog zur in den Fig. 2 und 5 dargestellten Abtasteinheit 4 ausgebildet ist.
Die von der zweiten Abtasteinheit 4 min erhaltenen Messergebnisse werden in einer Vergleichs- und Auswertschaltung 66 min mit einem minimalen Füllungsgrad-Sollwert verglichen, bei einer Unterschreitung des Letzteren ein entsprechendes Fehlersignal h min bewirkt, und mittels des Letzteren die Flip-Flop-Schaltung 63', sofern sie sich nicht schon bereits in diesem Schaltungszustand befindet, in einen solchen Schaltungszustand versetzt, in dem sie ein Fehlersignal i min zur Speicherung an ein Schieberegister 64 min abgibt. Die weitere Ansteuerung der Auswurfeinrichtung 16, 23-25 erfolgt analog zur Ansteuerung gemäss Fig. 5.
Der Impulsgeber 49 ist dabei z.B. mit dem Antriebsrad 28 (siehe Fig. 2) für den Antrieb des Transportbandes 2 zum Vorschub des Stranges 1 verbunden, um einen dazu synchronen Ablauf aller Funktionen sicherzustellen.
Als Abtasteinheit 4 wird bei dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Nahtaster Typ NT6 der Firma Erwin Sick GmbH, D-7806 Waldkirch, Deutschland, verwendet, welcher beim Durchlauf des zu überprüfenden Stranges 1 auf das unterschiedliche Reflexionsverhalten der Strangoberfläche (Zellulose- und Azetatstöpsel 44 und 43 sowie leere, nach oben offene Kammern 75) in der Abtastebene x anspricht. Der Lichtsender dieses Nahtasters arbeitet mit einer Modulationsfrequenz von ca. 200 kHz und einer umschaltbaren Lichtwellenlänge von 650 nm (rot) oder 560 nm (grün)
The invention relates to a method for dividing the strand into individual, identically designed, at least two different ones on a continuously moving strand, in which strand sections of different material properties and / or different designs follow one another continuously, in particular on a cigarette filter strand Material quality and / or bars or plugs containing sections of different design, to check the distance of a cut from an immediately following, such different section and to adjust it in a self-regulating manner,
whereby for checking by means of a scanning unit responsive to the individual strangab cuts of different material properties and / or different design, the continuously fed strand is scanned before it is divided by the cutting device and strand sections provided with errors are eliminated by means of an ejection device.
It is already known in the manufacture of cigarette filters to have a continuously moving filter strand in which strand sections of different material properties, e.g. B. Cellulose or acetate fibers and / or different training, e.g. B. with and without chambers, continuously alternating one after the other, feed a cutting device dividing this filter strand into individual, identically designed filter rods with a length of six individual filters.
A method of the type mentioned at the outset is known for monitoring and readjusting the cutting process, but it has the disadvantage that when the minimum or minimum If a maximum setpoint of the filter rod length is exceeded, the cutting process is automatically readjusted, but is too short or too short for subsequent use. filter rods that are too long are not automatically removed.
The object of the present invention is to provide a method which does not have the disadvantage mentioned above and which, in addition to the fully automatic monitoring and readjustment of the cutting process, also enables fully automatic rejection of rods and grafts which are too short and too long.
This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned in claim 1. Of course, the method according to the invention can not only be used for monitoring a continuously moving filter strand, but it can also be another continuously moving strand, in which sections of different material properties and / or training follow one another continuously alternating, such as. B. in the manufacture of color cartridges intended for writing utensils.
It is expedient if the output signal of the OR gate is fed to an AND gate, the second input of which is connected to the output of a further OR gate, which, in a positive or negative sense, corrects an output signal when the cutting time of the cutting device is adjusted delivers.
Should consist of two or more, of different types of material, e.g. B. Cigarette filters composed of cellulose and acetate, existing filter plugs, e.g. B. so-called dual filters are produced, then it is expedient that if the scanning unit detects a gap or empty space between two successive strand sections, a corresponding error signal is stored, on the basis of the latter an adjustment of the cutting time of the cutting device for the empty space containing this, later strand part delimited by two interfaces, and also on the basis of this stored error signal, an ejection device arranged after the cutting device in the transport direction of the strand is actuated with a delay at such a time that at least that rod or plug,
in which a gap or empty space was determined by the scanning unit, but preferably also at least 1 to 3 before the rod or plug found to be defective and preferably also at least 4 to 10 after the rod or plug found to be defective are ejected. It is advantageous if, by means of the signal representing a gap or a space, a flip-flop circuit, if it is not already in this circuit state, is switched to such a circuit state in which it outputs an error signal to a shift register for storage whose number of memory cells switched into the circuit for storing one good or one Bad information per staff or Plug length of the number of rod or
Plug lengths between the scanning unit and an ejection device downstream of the cutting device correspond to the fact that the output signal signaling the time of cutting the strand is fed to the shift register as a shift pulse and, at the same time, the flip-flop circuit is switched back to its starting position, and when bad information is given, it is switched off the shift register controls the ejection device by means of the output signal representing this information in such a way that at least that rod or Graft is eliminated by the ejection device, which contains the error or errors detected by the scanning unit.
In the manufacture of chamber filters, it is useful to achieve extremely sharp, easily evaluable measurement signals if, in order to determine the length of the chambers and to regulate the cutting time, the continuously supplied strand before filling the chambers by means of the scanning unit through the open filler side of the Samples through the latter and uses this scanning signal to additionally form an actual chamber length value, compares the latter with a permissible desired chamber length range and, if differentiated or
If this latter is exceeded, a signal representing this state is fed to a second flip-flop circuit and, if it is not already in this state, placed in a circuit state in which it outputs an error signal for storage to a shift register, the number of which memory cells switched into the circuit for storing one good or one Bad information per staff or Plug length of the number of rod or
Plug lengths between this scanning unit and an ejection device connected downstream of the cutting device correspond to the fact that an output signal signaling the point in time of cutting through the strand is fed to the second shift register as a shift pulse, and at the same time the second flip-flop circuit is switched back to its starting position, and when bad information is given from the second shift register by means of the output signal representing this information controls the ejection device in such a way that at least that rod or Grafting is eliminated by the ejection device, which contains the error or errors detected by this further scanning unit.
It is advantageous if, in order to check the degree of filling of the chambers, the continuously supplied strand after filling the chambers is scanned by means of a second scanning unit and the measurement results assigned to the chambers are compared in a comparison and evaluation circuit with a minimum filling degree setpoint and if the latter is undershot Corresponding error signal, by means of which an ejection device arranged after the cutting device in the direction of transport of the strand is actuated with a delay at such a time that at least the rod or plug in which an insufficient chamber filling was determined by this second scanning unit, but preferably also at least 1 to 3 more,
before the rod or plug found to be defective and preferably also at least 4 to 10 further rods or stoppers located after the rod or plug found to be defective, it being expedient if a flip-flop is used by means of the error signal representing an insufficient chamber filling Circuit, provided that it is not already in this circuit state, in such a circuit state in which it emits an error signal for storage to a shift register, the number of memory cells switched into the circuit for storing a good or Bad information per staff or Plug length of the number of rod or
Plug lengths between the scanning unit and an ejection device downstream of the cutting device correspond to the fact that the output signal signaling the time of cutting the strand is fed to the shift register as a shift pulse and, at the same time, the flip-flop circuit is switched back to its starting position, and when bad information is given, it is switched off the shift register controls the ejection device by means of the output signal representing this information in such a way that at least that rod or Graft is eliminated by the ejection device, which contains the error or errors detected by the scanning unit.
In order to achieve more pronounced strand scanning signals, it is also expedient if an infrared light beam is used to scan the strand, which is directed to a receiving part that only recognizes this light wavelength, the modulator and the demodulator being operated synchronously with one another.
It is also advantageous if, by means of the output signal signaling the point in time at which the strand is cut through, a pulse counter is put into a counting state, the pulse counter supplies a pulse number per minute proportional to the feed rate, the end of the respective counting process being determined by the end of the respective phase determined by the scanning unit to be cut strand section is determined, the actual value determined in this way by means of the pulse counter is compared with the target value, and the result is used to regulate the cutting time of the cutting device.
It is also expedient if the signal emitted by the scanning unit is converted by means of a trigger into a rectangular pulse train in which the length of the individual pulses corresponds to the length of the sampled strand sections, and this rectangular pulse train supplies a flip-flop circuit. which is the unit generating the actual value, e.g. B.
a pulse counter, switches on and off, the flip-flop circuit being switched to the one circuit state in which the unit generating the actual value is switched on, and the flip-flop circuit by means of the output signal signaling the time at which the strand is cut the edge of the rectangular pulse train supplied to the flip-flop circuit immediately following the output signal mentioned above is switched to the other circuit state in which the unit generating the actual value is switched off.
To synchronize the cutting process with the strand feed, it is also expedient if a pulse generator is connected to the drive of the cutting device in order to generate the output signal signaling the time of cutting the strand, which pulse generator sends a cutting signal to one for each cut performed by the cutting device Memory as well as a control signal to a pulse counting device, and for each revolution of the drive shaft of the cutting device delivers a certain number of pulses to the pulse counting unit controlled by the cut signal, the counting process of the latter being triggered by the cut signal that synchronizes the output signal of the memory with that the flip-flop circuit in-phase rectangular pulse train after achieving a certain
adjustable number of pulses from the memory an output signal to the flip-flop circuit and the memory is cleared.
It is also advantageous if the actual value determined with the aid of the scanning unit, preferably after being stored in a memory, is digitally compared with a minimum and a maximum target value of a target value range, an actual value which is smaller than the predetermined minimum target value being an error with a negative sense of deviation and an actual value that is greater than the specified maximum target value represents an error with a positive sense of deviation.
In order to check whether filter rods composed of different types of filter plugs are manufactured to determine whether the right type of plugs is located at the interfaces, i.e. at the ends thereof, it is advantageous if, when using alternating, successive strand sections with different material properties and / or training With the help of the output signal signaling the time of cutting the strand, an evaluation circuit electrically connected to the scanning unit is triggered, which determines whether a strand section of the desired material quality and / or is present after the strand has been advanced by the distance between the measuring point of the scanning unit and the cutting plane of the cutting device Training located in the cutting plane, and if it doesn't,
the feed of the strand is interrupted or an error signal controlling the ejection device is released for the removal of the defective rods or plugs.
Further expedient embodiments of the invention are the subject of claims 18 to 23.
The invention is explained below with reference to the drawing, for example. Show it:
Fig. 1 schematically shows the length relationships on a cigarette filter rod;
Fig. 2 shows a side view of a part of a cigarette filter manufacturing machine to illustrate the area of application of the method according to the invention;
Fig. 3 shows a block diagram of a first exemplary arrangement for carrying out the method according to the invention in the manufacture of cigarette filter rods;
Fig. FIG. 4 shows a time table for the representation of various signals occurring simultaneously in the FIG. 3 arrangement shown;
Fig. 5 is a block diagram of the one shown in FIG. 3 schematically shown arrangement of connected ejection control;
Fig. 6 shows a time schedule for the representation of different, simultaneously occurring signals in the FIG. 5 shown ejection control when checking the continuous line for defects or gaps;
Fig. 7 shows a time schedule for the representation of different, simultaneously occurring signals in a part of the in FIG. 6 shown ejection control when checking the continuous strand for incorrectly arranged, plug-like filter sections;
Fig. 8 shows a block diagram of a second exemplary embodiment of an arrangement for carrying out the method according to the invention in the production of chambered cigarette filter rods; and
Fig. 9 is a block diagram analogous to FIG. 5 one for the in Fig. 8 arrangement shown certain ejection control.
The invention is described below, for example, on the basis of a check of a continuously moving cigarette filter rod in which cellulose plugs and acetate plugs follow one another continuously in alternation (FIG. 2 to Fig. 7) or a stopper made of cellulose, a chamber to be filled with granules and a stopper made of acetate alternate continuously in succession (Fig. 8 and 9).
As from Fig. 1 can be seen, the cigarette filter rod 7 to be produced has a length setpoint L (e.g. B. 50 mm), which according to the present invention in practice by a certain tolerance value DELTA or - DELTA min (e.g. B. +/- 2 mm) may vary without causing a change in the cutting time of a filter rod cutting device or excretion of these filter rods, i.e. the actual value C of a filter rod 7 which is still considered to be good can vary between a minimum length setpoint B = L - DELTA min (e.g. B. 48 mm and a maximum length setpoint A = L + DELTA (e.g. B. 52 mm) vary without changing the cutting time of the filter rod cutting device.
If the actual value C of the checked filter rods 7 falls below the minimum length setpoint B, then B min (z. B. 2 mm) only a correction of the cutting time of the filter rod cutting device in the corrective sense, but if the value falls below a minimum value D min = B - B min (e.g. B. 46 mm) in addition to correcting the cutting time, the filter rods determined to be too short are eliminated.
Analogously, if the actual value C of the checked filter rods 7 exceeds the maximum length setpoint A, then A min (z. B. 2 mm) only a correction of the cutting time of the filter rod or strand cutting device in the corrective sense, but if a maximum value D = A + A min (z. B. 54 mm) in addition to correcting the cutting time, cut out the filter rods determined to be too long.
Two different exemplary embodiments for carrying out the method according to the invention are described in more detail below.
As from Fig. 2 can be seen, the filter strand 1, which is produced in a known manner, is guided forward by an endless conveyor belt 2 in the direction of arrow 3 through a ring-shaped scanning head 4, checked in the latter for manufacturing defects, and then by means of a knife 5 of a cutter head 6 which can be rotated about a horizontal axis divided into individual filter rods 7. An example embodiment of a scanning head 4 is from our Swiss patent no. 621 245 known.
The filter rods 7 then come successively into engagement with a helical groove 8 having a guide wheel 9 rotatable about a horizontally extending axis, which is driven in synchronism with the receiving cylinder 10 in such a way that the individual filter rods 7 pass precisely through the guide wheel 9 in a known manner Receiving grooves 11 of the rotating receiving cylinder 10 are inserted. The receiving cylinder 10 is rotatable about a horizontal axis running perpendicular to the axis of rotation of the guide wheel 9 and is provided along its circumference with receiving grooves 11 which extend in its longitudinal direction and serve to receive the individual filter rods 7.
The receiving cylinder 10 is seen from its receiving point in the direction of rotation of the receiving cylinder 10 to the discharge point of the latter located below to prevent the filter rods 7 from falling out of the receiving grooves 11 with a guide part 12 extending on the outside along a cylindrical surface, as clearly shown from our Swiss patent specification no. 621 245 is clearly visible. The longitudinal axis of this cylindrical surface coincides with the axis of rotation of the receiving cylinder 10.
At the delivery point located below the receiving cylinder 10, the filter rods 7 located in the receiving grooves 11 fall onto an endlessly circulating conveyor belt 13 perpendicular to the longitudinal direction of the filter strand 1 and with the aid of which these filter rods 7 are fed to a collection and packaging station.
In order to be sure that all filter rods 7 are exactly aligned with the conveyor belt 13 at the delivery point, an air nozzle 14 acting in the direction of movement of the filter rods is arranged on the front side of the receiving cylinder 10 in the direction of rotation of the receiving cylinder 10, so that all in the receiving grooves 11 of the latter inserted filter rods 7 are moved to the left as a result of the air jet directed through this nozzle 14 onto the end faces of these filter rods 7 to a stop 15 delimiting the receiving grooves 11 on this left side. The air nozzle 14 is designed to be relatively wide and at the same time extends over a plurality of filter rods 7 located in the receiving grooves 11 of the receiving cylinder 10.
Seen in the direction of rotation of the receiving cylinder 10 after the air nozzle 14, which serves to align the individual filter rods 7 on the receiving cylinder 10, there is an ejection or ejection air nozzle 16 acting on the opposite end of the receiving cylinder 10 in the opposite direction to the direction of movement 3 of the filter train 1 arranged, the outlet opening is directed against the left end faces of the filter rods 7 moving past the latter when the receiving cylinder 10 rotates.
In order to be able to carry out the ejection or ejection process with the greatest possible accuracy, the diameter of the outlet opening of the air nozzle 16 is smaller than the diameter of the receiving grooves 11, and preferably as small as possible in order to generate the finest possible air jet, since this is only possible is to get by with the smallest possible number of filter sections to be ejected when an error is detected by the scanning head 4.
To discharge the filter rods 7 to be ejected from the receiving grooves 11 by means of the air nozzle 16, a discharge shaft 17 is arranged on the end face of the receiving cylinder 10 facing away from the ejection air nozzle 16, the inlet opening 18 of which is directed towards the inlet side of the receiving grooves 10 and is arranged such that through the Air nozzle 16 filter rods 7 blown out of the receiving grooves 11 get into this inlet opening 18 of the discharge shaft 17 and z. B. be passed into a container 19.
Since it can happen when the ejection air nozzle 16 is switched on and off that a single filter rod 7 is displaced to the right in the receiving groove 11, but is not ejected, it is seen in the direction of rotation of the receiving cylinder 10 between the ejection air nozzle 16 and the delivery point On the right end of the receiving cylinder 10, an alignment air nozzle 20 spanning the entry end faces of a plurality of receiving grooves 11 is arranged, which, with its air jet directed at the receiving grooves 11, ensures that all filter rods 7 rest against the left stop 15 of the receiving grooves 11 before reaching the delivery point, and thus are aligned with the conveyor belt 13.
The air nozzle 14 is z. B. fed with the ventilation air of the engine of the cigarette filter manufacturing machine.
The two air nozzles 16 and 20 are supplied with compressed air via adjustable pressure reducing valves 22 and 23 via the compressed air supply line 24. For the optional use of the ejection air nozzle 16, an electromagnetically actuated solenoid valve 25, which is controlled by the scanning head 4 via a control circuit described in detail below, is arranged between the same and the pressure reducing valve 22.
In order to adjust the cutting time of the cutting device relative to the filter plugs to be cut and contained in the forward moving filter train 1, the cutting knife head 6 is connected to the drive 28 for the line feed via a two-part connecting shaft 26, 27. Between the first and second parts 26 and 27 of the connecting shaft, an adjusting member 29 rotating with the latter is provided for changing the relative angular position of the two connecting shaft parts 26 and 27 with respect to one another and within certain limits. The adjusting member 29 has two parts 30 and 31 which are axially aligned with one another and are displaceable in the axial direction relative to one another, one of which is provided with guide elements 32 which engage in helical grooves 33 of the other part 31.
The adjusting member part 31 can also consist of one piece with the connecting shaft part 27. The adjusting member part 30 is connected to the associated connecting shaft part 26 so as to be displaceable in the axial direction via a spline connection 34.
A reversible adjusting motor 35 is provided for displacing the adjusting member part 30, which is displaceable in the axial direction and which engages with the adjusting member part 30 via the toothed wheels 36, 37 and the spindle 38.
The device described below is explained in more detail by examining a continuously moving cigarette filter rod consisting of cellulose and acetate plugs that alternate successively. Of course, this device can also be used to check a cigarette filter strand, which consists of a single fiber strand, in the z. B. chambers filled with granulate are formed.
As shown in Fig. 2 and 3 can be seen, to carry out the method according to the invention by means of an optical scanning unit 4 which responds to the individual strand sections of different material properties, that is to say the cellulose and acetate plugs, of the filter strand 1 continuously fed in the direction 3 before its division by the cutting device 6 and the beginning and end of each filter plug was determined.
The scanning unit 4 is provided with a scanning head 39 which laterally surrounds the filter strand 1 without play, which is used for the diametrical transmission of a light beam through the filter strand 1 to minimize interference from ambient light, ie. H. to achieve sharper scanning signals, provided with an infrared light source 41, which is modulated by a 100 kHz oscillator 40, and for scanning the infrared light emerging from the filter strand 1 with respect to the light introduction point, provided with an infrared receiver 42 built into the scanning head 39, the output of which is provided with an amplifier 42 min is connected, the modulator and the demodulator being operated synchronously with one another.
As from Fig. 4 can be seen at the top, the filter strand 1 to be checked in this exemplary embodiment consists of cellulose and acetate stoppers 44 and 43 which alternate in succession and are surrounded in a known manner by a continuous paper wrapping strip 45. In this type of cigarette filter, a single cigarette filter attached to a cigarette consists in each case of half a cellulose filter and half a acetate filter, which are firmly connected to one another via the wrapping paper 45. The cigarette filter manufacturers supply the cigarette factories in the form of filter rods 7, which have the length L min of six cigarette filters.
In order to have exactly identical filters on the cigarette, it is of the utmost importance that the cellulose plugs 44 to be cut are each cut exactly in the middle, since otherwise the ratio of cellulose to acetate and thus the filtering effect from filter to filter is very different .
The method described below now enables a precise check of such a filter strand 1, an automatic corrective control of the cutting device 6 dividing this strand 1 into individual filter rods of the same design, and an automatic separation not within a predetermined length tolerance range (maximum length D, minimum length) D min) located filter rods.
The output signal a min emitted by the scanning unit 4 is amplified again in the unit 46 and the output signal a amplified in this way (FIG. 4) converted into a rectangular pulse train c by means of a trigger. This rectangular pulse train c is fed to a flip-flop circuit 47, which switches the pulse counter 48 generating the actual value on and off, the flip-flop circuit 47 using an output signal b in signaling the time tc of cutting through the filter strand 1 the one circuit state is set in which the pulse counter 48 generating the actual value is switched on, and the flip-flop circuit 47 by means of the edge c min of the square wave supplied to the flip-flop circuit 47 immediately following the output signal b mentioned above. Pulse train c is switched to the other circuit state,
in which the pulse counter 48 generating the actual value is switched off.
A pulse generator 49 is connected to the drive shaft 26 of the cutting head 6 in order to generate the output signal b which signals the time tc of cutting through the filter strand 1 and is completely independent of the feed speed of the filter strand 1. The pulse generator 49 outputs a cutting signal bc per revolution of the cutting head drive shaft 26, that is to say for each cut made by the cutting device, to a memory contained in the unit 50 and as a control signal to a pulse counting device also contained in the unit 50, and per revolution of the drive shaft 26 of the cutting head 6 200 pulses (fo) from the pulse counting unit contained in the unit 50, which is controlled by the cutting signal bc, the counting process of the latter being triggered by the cutting signal bc.
In order to synchronize the output signal of the memory contained in the unit 50 with the rectangular pulse train c fed to the flip-flop circuit 47, an output signal b is sent to the flip after achieving a certain number of pulses that can be set depending on the length L of the filter rod 7 to be produced -Flop circuit 47 issued and the memory cleared.
To achieve the greatest possible measurement accuracy, the pulse train fo generated by the pulse generator 49 is additionally fed to a frequency multiplier 51, with the aid of which the frequency of the pulse train fo supplied is doubled, and this pulse train 2fo of increased frequency is fed to the pulse counter 48 used to determine the actual value. The latter is reset to zero using a synchronous clock 52.
The actual value C determined with the aid of the pulse counter 48 is then stored in a memory 53 in the latter and, when the latter is actuated by a clock pulse emitted by the synchronous clock generator 52, is output to a binary comparator 54 likewise controlled by the synchronous clock generator 52. Thanks to the synchronous clock generator 52, the circuit units 48, 53 and 54 controlled thereby are independent of the feed speed of the filter train 1.
In the binary comparator 54, the actual value C is compared digitally with a minimum target value B and a maximum target value A of a target value range, an actual value C that is smaller than the predetermined minimum target value B, an error with a negative sense of deviation and an actual value C that is greater than the predetermined maximum setpoint A, represents an error with a positive sense of deviation. The setpoints A and B are stored in a unit 55 which is electrically connected to the binary comparator 54 and can be changed depending on the desired production accuracy.
A positive deviation error is fed from the binary comparator 54 to a first counter 56, which counts the number of the latter, and a negative deviation error is fed to a second counter 57, which counts the number of the latter. The positive and the negative deviation signals are also fed to an error level scanning unit 58 which, in the event of a sequence of a positive to a negative deviation signal or vice versa, resets both counters 56 and 57 to zero, since in such a case the direction of the correction adjustment of the cutting knife 5 changes .
In order to prevent the cutting knife position from being corrected for each deviation error that is found, and this, together with the normally tolerated differences in the lengths of the plugs 43 and 44, would lead to a permanent correction of the cutting knife position, the counters 56 and 57 are designed such that the first counter 56 after, for example, three successive positive deviation errors and the second counter 57 after, for example, three successive negative deviation errors, outputs an output signal g or f to a switch-on unit 59, 60 connected to the error level scanning unit 58. In the example shown, according to Fig. 4 not a negative deviation signal f, but a positive deviation signal g.
The switch-on unit 59, 60 connected to the error level scanning unit 58 effects a certain switch-on time of the reversible adjusting motor 35 in the direction of rotation correcting the cutting time when an output signal pulse from the counters 56 or 57 arrives. The adjusting motor 35 is thus switched on for every three detected deviation errors of the same sense of deviation for a very specific constant switch-on time in the correcting direction. The adjusting member 29 is also connected to a scanning 61 which, when one of the end points of the displacement path of the adjusting member 29 is reached, prevents the adjusting motor 35 from being switched on in the direction adjusting the adjusting member 29 beyond this end point, emits a signal and stops the entire machine.
The unit 46 connected to the scanning unit 4 is also connected to an evaluation circuit 62 which, when the scanning head 39 is empty, that is to say if there is no filter train 1 in the latter, influences the counters 56 and 57 in such a way that no adjustment of the cutting time of the cutting device results becomes.
In practice it can e.g. B. in the production of a filter strand 1 consisting of cellulose and acetate plugs 44 and 43, respectively, that, as shown in FIG. 6 can be seen at the top, individual filter plugs are completely missing and / or two successive plugs 43, 44 are not in contact with one another, so that 1 gaps are created in the filter strand, through which the light beam directed in the scanning head 39 through the strand 1 is practically unhindered, that is to say only by Wrapping paper 45 of strand 1 is weakened in the light intensity, which results in a large change in the amplitude of the output signal a min emitted by solar cell 42.
Practice has shown that even plug distances of 1 mm and less are still flawless with the help of the 5 circuit arrangement shown can be scanned, the latter, as shown in Fig. 3 drawn in, is connected to the circuit shown in the latter.
The output signal a min emitted by the scanning unit 4 is, as shown in FIG. 3 known, amplified in the unit 46 and the amplified output signal a (Fig. 6) compared with a reference voltage aref. If this reference voltage aref is exceeded as a result of the presence of one or more gaps, then a signal sequence h which indicates the gaps L by square-wave pulses is generated with the aid of a trigger and is fed to a flip-flop circuit 63.
By means of this signal sequence h, the flip-flop circuit 63, as shown on the basis of flip-flop output signal i ( 6) can be seen, in the presence of a pulse H representing a gap L and if the flip-flop circuit is not already in this circuit state, is switched to such a circuit state in which the flip-flop circuit stores an error signal I for storage outputs to a shift register 64. Since there are eight filter rods 7 between the scanning head 39 of the scanning unit 4 and the exhaust air nozzle 16 of the ejection device 10, 16-19 and 25 in the example shown, the shift register 64 has eight memory cells switched into the circuit for storing one good or one Bad information for each of these eight filter rods 7.
That by means of the pulse generator 49 and the unit 50 which in FIG. The circuit arrangement shown in FIG. 3 produces the output signal b, which signals the point in time at which the filter strand 1 has been cut through, is supplied to the shift register 64 as a shift pulse and, at the same time, the flip-flop circuit 63 is switched back to its starting position. Bad information K contained in the output signal of the shift register 64 is stored in the subsequent unit 65 until there is at least one filter rod between the defective filter rod 7 and the air ejection nozzle 16 of the ejection device.
Then, the time-delayed bad information K min in the unit 65 is extended by the time required for the feed of, for example, eight filter rod lengths, in order to obtain an ejection control signal m which actuates the solenoid valve 25 connected upstream of the ejection air nozzle 16 in such a way that except that filter rod 7 which contains the error L or errors detected by the scanning unit, at least one filter rod preceding this faulty filter rod and at least eight filter rods following this faulty filter rod are also ejected, since, as a rule, there is also a gap L in a filter rod few subsequent filter rods still have such errors.
Furthermore, the flip-flop circuit 63 with the in Fig. 3 connected such that, in the presence of an error signal I, an adjustment of the cutting time of the cutting device for the filter strand part containing this empty space L, which is later limited by two interfaces, is blocked.
In addition, the circuit is designed in such a way that when a certain number of error signals L occur after successive cuts, the feed of the filter strand 1 is interrupted, since it is then necessary for an operator to check the machine.
When using alternating successive cellulose and acetate stoppers 44 and 43, it is important that the cut is always made through the cellulose stoppers 44. For this purpose, with the aid of the output signal b signaling the point in time at which the filter strand 1 is cut through, an evaluation circuit 66 electrically connected to the scanning unit 4 is actuated, which determines whether the filter strand 1 has been advanced by the distance between the measuring head 4 and the cutting plane of the cutting head 6 s (Fig. 2) there is a cellulose plug 44 in the cutting plane, and if this is not the case, the advance of the filter strand 1 is interrupted or an error signal controlling the ejection device for the separation of the defective filter rods 7 is emitted.
When using alternating successive filter plugs of different material properties, i.e. cellulose and acetate plugs 44 or 43, filter string errors can result from the fact that, as shown in FIG. 7 at the very top, a cellulose plug 44 (error I) and / or an acetate plug 43 (error II) are missing in the plug sequence. The signal a min emitted by the scanning unit 4, which is amplified in the unit 46, results in that in FIG. 7 output signal a and after the trigger of the unit 46 the cellulose acetate signal c having a rectangular pulse shape. The front and rear flanks of a rectangular pulse each give the distance between the beginning and the end of a strand section of the same material.
The actual values determined v1, v1 min, v1 min min etc. for the acetate sections or v2, v2 min, v2 min min etc. for the cellulose sections are compared in the comparison and evaluation circuit 66 with a predetermined comparison value V1 for the acetate sections and V2 for the cellulose sections, these comparison values V1 and V2 corresponds to 1.5 times the length of the plug in the example shown.
If an actual value is greater than the assigned comparison value, then the comparison and evaluation circuit 66 outputs the output signal n for the error I and the output signal o for the error II, which output signals n and o are analogous to the signal h representing a gap L. Control of the flip-flop circuit 63 connected upstream of the shift register 64 can be used in order to actuate the ejection arrangement arranged after the cutting device 6 in such a way that at least the filter rod 7 determined to be defective is eliminated.
In Fig. 7 in the representation of the amplified output signal a, x1 denotes the response threshold of the trigger which, in the presence of sufficiently large gaps L, rectangular pulses H (FIG. 6), and with x2 the response threshold of the trigger which generates the cellulose acetate signal c having a rectangular pulse shape.
In order now with an arrangement according to FIG. 1 to 5, in addition to the fully automatic monitoring and readjustment of the cutting process with regard to the local position of a cut within a certain filter rod section, a fully automatic separation of defective filter rods 7 located outside a predetermined length tolerance range is now additionally achieved, as shown in FIG. 2, the actual value C available from the memory 53 is digitally compared in a further binary comparator 70 with a minimum value D min and a maximum value D, an actual value C being less than the predetermined minimum value D min or is greater than the predetermined maximum value D, the output of an error signal o min or o to a first OR gate 71.
The minimum value D min = B - B min and the maximum value D = A + A min are in a unit 72 connected on the input side to the target value memory 55 and on the output side to the binary comparator 70 from the minimum target value B minus an individually adjustable tolerance value assigned to it B min and formed from the maximum target value A plus an individually adjustable tolerance value A min assigned to it,
In order to ensure that the elimination criteria C> D or C <D 'fulfilling filter rods 7 are only eliminated if they also simultaneously meet the criteria required for activation of the adjusting motor 35, the output of the OR gate 71 is connected to the one input of an AND gate 73, the second input of which to the Output of a further OR gate 74 is connected. The latter is connected on the input side to the input of the adjusting motor control 60 such that a correction adjustment of the cutting time of the cutting device 5, 6 outputs an output signal t to the AND gate 73 in a positive or negative sense.
An error signal r caused by the AND gate 73 is fed, as can be seen in FIG. 5, to the input side of the shift register 64, and thereby subsequently causes the filter rods 7 which do not meet the length criteria and, for the sake of safety, some preceding and subsequent filter rods 7 to be ejected already described above.
In the second embodiment described below with reference to Figs. 8 and 9, which e.g. used in the manufacture of granulate-filled chambers of so-called chamber filters, in the two block diagrams of the first exemplary embodiment described above, parts that are analogous are provided with the same reference numerals, so that a repeated description of these parts is unnecessary.
A device for producing granule-filled cigarette filter units is e.g. known from DE-PS 2 555 129.
In order to obtain a sharper scanning signal than before in the manufacture of chamber filters for determining the length of the chambers 75 to be filled with granules and for regulating the cutting time, the strand 1 is filled with granules from above through the open one before the chambers 75 are filled with granules Filling side 76 (which is bounded laterally by the wrapping paper 77) of the still empty chambers 75 is scanned through and an actual chamber length value v is additionally formed in an evaluation unit 78 by means of the scanning signal a min thus generated.
The latter is fed to a comparator unit 79 and compared there with a selectable predetermined minimum and maximum chamber length setpoint value originating from a setpoint memory 80, and if the latter is undershot or exceeded, an error signal w of a second flip-flop circuit representing such an error 81, and this, if it is not already in this state, is switched to such a circuit state in which it emits an error signal x for storage to a shift register 82, the number of memory cells switched into the circuit for storing one good each. or bad information per filter rod length L min corresponds to the number of filter rod lengths between this scanning unit 4 and an ejection device (16, 23-25) connected downstream of the cutting device 5, 6.
The output signal b signaling the time at which the strand 1 is cut is fed as a shift pulse to the two-th shift register 82 and, at the same time, the second flip-flop circuit 81 is switched back to its starting position. Bad information y output by the second shift register 82 is stored via a filter rod counter 83 until the correct delivery time and then output to the solenoid valve controller 65.
To check the degree of filling of the chambers 75, the continuously supplied strand 1 is scanned for 4 minutes after filling the chambers 75 with granules by means of a second scanning unit, the latter being designed analogously to the scanning unit 4 shown in FIGS. 2 and 5.
The measurement results obtained by the second scanning unit 4 min are compared in a comparison and evaluation circuit 66 min with a minimum filling level setpoint, if the latter is undershot, a corresponding error signal h min is produced, and by means of the latter the flip-flop circuit 63 ' If it is not already in this circuit state, it is switched to such a circuit state in which it emits an error signal i min for storage to a shift register 64 min. The further actuation of the ejection device 16, 23-25 takes place analogously to the actuation according to FIG. 5.
The pulse generator 49 is e.g. connected to the drive wheel 28 (see FIG. 2) for driving the conveyor belt 2 for advancing the strand 1 in order to ensure that all functions run synchronously.
8 and 9, a proximity switch type NT6 from Erwin Sick GmbH, D-7806 Waldkirch, Germany, is used as the scanning unit 4, which, when passing through the strand 1 to be checked, detects the different reflection behavior of the strand surface (cellulose - And acetate plugs 44 and 43 and empty, open chambers 75) in the scanning plane x. The light transmitter of this proximity switch works with a modulation frequency of approx. 200 kHz and a switchable light wavelength of 650 nm (red) or 560 nm (green)