DE1011339B - Einrichtung zum Fuehren eines Zigarettenstranges durch eine Pruefvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Führen von Zigarettensträngen während ihrer Bestrahlung durch eine radioaktive Quelle zwecks Messung ihrer Masse.

Aus später anzuführenden Gründen ist es wesentlich, wenn die Messung genau sein soll, daß der Strang eine möglichst gleichbleibende Form hat; am besten sollte der Querschnitt sich weder in der Größe noch in der tatsächlichen Form ändern, da er andernfalls unterschiedliche Ergebnisse bei der Messung zeitigt, obwohl in Wirklichkeit die gleiche Tabakmenge vorhanden ist. Natürlich kann ein Zigarettenstrang nicht mathematisch genau und gleichbleibend in Form oder Größe sein, es muß aber alles versucht werden, um die bestmögliche Gleichförmigkeit dieser Faktoren zu sichern, um eine Messung unter gleichmäßigen Bedingungen zu bewirken.

Um einen konstanten Strang zu erhalten, müssen eine Anzahl von Faktoren beachtet und Schwierigkeiten überwunden werden, die erläutert werden müssen, bevor die Erfindung genauer beschrieben wird.

Beispielsweise finden sich bei einem zylindrischen Zigarettenstrang, wie er in einer Strangzigarettenmaschine hergestellt wird, häufig kleine Veränderungen im Durchmesser des Stranges. Auch sind Veränderungen in der Form vorhanden, d. h., er weicht an manchen Querschnitten mehr oder weniger von der Kreisform ab. Solche Veränderungen sind teilweise die Folge von Ursachen, die in der Zigarettenmaschine liegen, aber sie können auch durch unrichtige Einstellung beispielsweise der Garnitur oder der Strangheizung auftreten. Kurz, der Querschnitt ist nicht immer gleichförmig, d. h., er ändert sich in der Zeit. Veränderungen im Querschnitt finden sich auch zeitweilig in Strängen von anderem als zylindrischem Querschnitt.

Der Ausdruck »oval« wird hier, wie es im Handel üblich ist, für Querschnitte verwendet, die etwa elliptisch sind.

Zweck der Führungen ist es, den Strang so weit wie möglich in einer festen Bahn zu führen, so daß der Prüfvorrichtung, z.B. einer bekannten Betastrahlvorrichtung, ein Strang vorliegt, der praktisch soweit wie möglich gleichförmig ist. Wenn dann der Strang selbst zufällig Veränderungen in Form und Querschnitt erfährt, kann es leicht geschehen, daß die Prüfvorrichtung eine falsche Ablesung anzeigt, selbst wenn die hindurchgehende Masse richtig ist, einfach, weil sich die dargebotene Form verändert hat.

Da der Strang durch die Führungen hindurchgehen muß und bei den bekannten Einrichtungen durch das endlose, den Strang in der Strangzigarettenmaschine formende Förderband durch diese hindurchbewegt Einrichtung zum Führen

eines Zigarettenstranges

durch eine Prüfvorrichtung

Anmelder:

Molins Machine Company Limited,
London

Vertreter: Dr.-Ing. B. Bloch, Patentanwalt,
Berlin-Wilmersdorf, Ballenstedter Str. 17

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. August 1953 und 31. Mai 1954

Gordon Francis Wellington Powell, London,
ist als Erfinder genannt worden

wird, können die Führungen nicht immer dicht an dem Strang anliegen, wenn er solche Veränderungen erleidet. Infolge dieser Schwierigkeiten kann das Ansprechen der Prüfvorrichtung sich ändern, auch wenn pro Längeneinheit eine gleichbleibende Strangmasse hindurchläuft.

Bei den bekannten Führungsanordnungen wird der mittlere Teil oder die mittlere Zone des Stranges geprüft, wobei der Ausdruck »mittlere Zone« Beschränkungen unterworfen ist, auf die am Ende dieses Absatzes eingegangen wird. Die Absorption durch diese Zone ist größer als die der von der Mitte entfernter liegenden Zonen. In der Praxis kann man nicht einzelne Zonen betrachten, da die Betateilchen sich nicht in geraden Linien bewegen, sondern sehr gewundene Bahnen durch das Material und die Luft einschlagen, und daher hängt das, was in den Seiten- oder den Mittelzonen vorgeht, von den benachbarten Materialien ab. Ferner sind Einwirkungen infolge der Rückstreuung von Teilchen vorhanden, die an der Oberfläche der Führungen auftreten, und der Umfang dieser Erscheinung hängt von dem Atomgewicht des verwendeten Materials ab. Diese Erwägungen müssen beachtet werden, wenn man den oben angeführten Ausdruck betrachtet und wenn auf »Führungen, die zur Be-

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kann. Dieses letzte erfordert eine Vorrichtung zum Hindurchziehen des Stranges durch die Führungen an Stelle des Drückens.

Gemäß der Erfindung wird nun der Zwischenraum zwischen den beiden gegenüberliegenden, den Strangi berührenden Flächen etwas geringer gemacht als der' Durchmesser des Stranges in senkrecht zur Strangachse gelegten Ebenen, und der Strang wird zwischen diesen Flächen hindurchgezogen, wobei diese

schränkung der Bahn der' Strahlen auf eine besondere Zone des Stranges dienen«, Bezug genommen wird.

Die Frage der relativen Absorption der verschiedenen Teile des Stranges soll jetzt genauer behandelt werden. . ■ -

Die Strahlen laufen in- einer im wesentlichen parallel zu einem Durchmesser des Stranges gerichteten Bahn, und bei einer Strahlenquelle von geringer Teilcheneriergie gehen kaum irgendwelche Teilchen

durch die mittlere Zone des Stranges; das Durch- io einen den Strang verformenden Druck auf ihn ausdringen der von dem genannten Durchmesser weiter üben, um etwa vorhandene Lufträume auf ein Geaußenliegenden Teile ist jedoch sehr viel größer, da ringstmaß zu bringen.

die wirksame Masse pro Flächeneinheit geringer ist Die Führungen können so geformt sein, daß sie die

und die Durchdringung keines! alls direkt proportional Bahn der Strahlen auf eine Zone des Stranges, beider wirksamen Masse ist; z. B. kann eine Zone von 15 spielsweise auf eine mittlere Zone, beschränken, die der Hälfte der Länge des Gesämtdurchmessers etwa parallel zu dessen Längsachse liegt. Zu diesen das 2Of ache des Ionisationsstromes ergeben, der bei der Zwecken können Rollen od. dgl. vorgesehen sein, die Durchdringung des vollen Durchmessers erhalten wird. den Strang am Eingang zu den Führungen zu einem

Eine Luftlücke wiederum von dem gleichen nor- bestimmten, z.B. ovalen, Querschnitt verformen, und malen Querschnitt wie„_der durch Führungen dar- 20 gegebenenfalls werden Rollen od. dgl. vorgesehen, die gebotene Strang, würde einen Strom ergeben, der das den Strang am Ausgang der Führung zu einem z. B. etwa 2Ofache der Seitenzone und das etwa400fache der runden Querschnitt zurückformen.
Mittelzone beträgt. Es ist daher äußerst wichtig, jede Wenn der Strang zuerst zu einem runden Quer-

Luftlücke zu vermeiden, und es ist ferner notwendig, schnitt von bestimmtem Durchmesser umgeformt eine konstante Zone des' Stranges der Strahlenbahn 25 wird, ist die zweite Nachformung nicht notwendig.

darzubieten. So ist es sehr wünschenswert, die Notwendigkeit des Auftretens irgendwelcher Arbeitsspielräume in den Führungen zu vermeiden. Für die besten Ergebnisse ist es daher erwünscht, den vollständigen Strang der Strahlenwirkung auszusetzen, vorausgesetzt, daß jede Luftlücke vermieden wird. Angenommen, es sei eine Änderung in der Masse des Stranges vorhanden, die vor den Strahlen nicht abgeschirmt ist, dann ist der Unterschied in dem erzeugten

Bei der Umformung zu einem ovalen Querschnitt wird die Vorrichtung vorzugsweise so angeordnet, daß die größere Achse des Ovals rechtwinklig zur Strahlenbahn liegt. ^:

Die Rollen zum Formen und Rückformen des Stranges können mit vertieften Kränzen versehen sein, z. B. Kränzen von konkavem Querschnitt. In allen Fällen kann es wünschenswert sein, am Ausgang der Führungen Rollen vorzusehen, die die BeStrom weitgehend die Folge des Durchdringens durch 35 wegung des Stranges durch die Führung erleichtern, seitliche Strangteile. Es ist wünschenswert, eine ·"-' Die Führungen für den Strang können starr sein größtmögliche Stromänderung bei einer Verände- und zwischen ihnen und dem Strang liegende bewegrung in der Masse zu.haben, um eine genaue Rege- liehe endlose Förderer, z. B. Metallbänder, aufweisen, lung der Maschine zu gewährleisten, und dies ist der um die Bewegung des Stranges durch die Führungen Fall, wenn der gesamte Strang den Strahlen ausge- 40 zu unterstützen.

setzt wird. . Vorzugsweise wird der Strang durch die Förderer

Wenn man also die Masse genau messen will, ist und die Führungen leicht gequetscht, um jede Luftes zunächst notwendig, dafür zu sorgen, daß der der lücke soweit wie möglich zu vermeiden, und die För-P ruf vorrichtung ausgesetzte Strang die richtige Form derer können sich mit der gleichen linearen Ge- und den richtigen Querschnitt hat, daß der dar- 45 schwindigkeit wie der Strang bewegen,
gebotene Querschnitt unverändert bleibt und daß Wo gekrümmte Führungen verwendet werden,

Luftlücken vermieden werden. können die Bänder in Vertiefungen in der gekrümm-

Form und Querschnitt können entweder durch eine ten Führungsfläche laufen.

gut passende Führung geregelt werden, durch die der Es können aber auch ebene Führungen benutzt

Strang ohne Beschädigung hindurchgehen kann, oder 50 werden, wobei die Bänder durch ihre in bezug auf die dadurch, daß der Strang vorsichtig verformt wird, Richtung des Tabakstranges schräge Einlauf- und

Auslauföffnungen an den Enden der Führungen eine Spannungskomponente erhalten, die sie senkrecht auf die Führungen drückt. Es wird dann der volle Durchvermieden werden, und praktisch bedeutet dies, daß 55 messer der Zigarette den Strahlen ausgesetzt, so daß die Führungen einen leichten Quetsch- oder Verfor- die sich ergebenden Ströme ein möglichst genaues

damit er der Form entspricht, die durch die Führungen bestimmt wird. In beiden Fällen legen sich die Führungen so dicht an den Strang an, daß Luftlücken

mungsdruck auf den Strang ausüben. Da hierbei eine beträchtliche Reibung an "den Führungen vorhanden ist, können diese aus harten Stoffen, z. B. Chromstahl oder keramischem Stoff, gefertigt sein.

Es muß auch für einen gleichbleibenden Abstand zwischen Strahlenquelle und Strang und zwischen Strang und der auf die Strahlen ansprechenden Einrichtung gesorgt werden. Eine dicht anliegende Führung muß natürlich starr befestigt sein, um den rieh- 6g tigen Abstand zu sichern.

Es sind also zwei Haüpterfordernisse zu erfüllen. Die Strangform muß so gut und gleichförmig wie möglich und die Führungen müssen den Strang so

Maß .der Änderungen in der Strangmasse darstellen.

Die Zeichnungen zeigen als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung. Es stellt dar

Fig. 1 eine Seitenansicht von Zigarettenstrangführungen gemäß der Erfindung mit Förderbändern, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 2 in geänderter Bauart,

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung der Strangführungen zusammen mit S tr angform vorrichtungen gemäß der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4, und sie. zeigt auch schematisch eine Strahlenquelle

dicht wie möglich umfassen, so daß er nicht wandern 70 und eine auf die Strahlen ansprechende Vorrichtung,

Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4 und

Fig. 7 einen Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 3 sind Führungen 1 und 2 mit flachen Vertiefungen 3 und 4 in ihren gekrümmten Flächen gezeigt. Diese Vertiefungen sind schmal und Stahlbänder 5 und 6 liegen in ihnen, die endlose Forderer bilden, die von Rollen 7 und 8 an den Enden der Führungen getragen werden. Die Förderer werden in Richtung der Pfeile so angetrieben, daß die Arbeitsflächen der Bänder mit der linearen Geschwindigkeit des Stranges durch die Führungen laufen. Da die Bänder flach und so angeordnet sind, daß der Strang etwas zusammengedrückt wird, um soweit wie möglich jede Luftlücke auszuschließen, wird der Strang von seinem genau runden Querschnitt leicht verformt. Da diese Verformung jedoch gleichbleibend ist, macht dies keinen Unterschied für die Arbeit der Betastrahlenvorrichtung, da diese nur die Masse mißt und die leichte Verformung verschwindet, sobald der Strang von den Führungen frei ist.

Nach Fig. 3 laufen die Bänder in flachen Vertiefungen in den Führungen, aber in diesem Fall umfassen die Führungen selbst den Strang nicht, so daß die Führung nur durch die Bänder gebildet wird.

Gemäß den Fig. 4 bis 7 sind am Eingang der Führungen Strangformeinrichtungen vorgesehen, die mindestens zwei Rollen 10 aufweisen, deren Kränze einen konkaven Querschnitt haben. Die Kränze liegen einander gegenüber, und die Konkavität ist so, daß ein Durchgang von etwa ovalem Querschnitt vorhanden ist. Die Rollen quetschen oder verformen den Strang zu einem ovalen Querschnitt, wobei die größere Achse vorzugsweise lotrecht und senkrecht zur Strahlenrichtung verläuft. Die größere Achse ist so lang, daß der Strang mit Reibung durch die Führungen hindurchgeht, um soweit wie möglich Luftlücken zu vermeiden. Es ist sehr schwierig, einen Strang auf eine genaue Form und Abmessung zu bringen, und die Beschreibung muß im Lichte dieser bekannten Schwierigkeiten gelesen werden. Je vollständiger jedoch die Formung, desto genauer ist das Ergebnis der Messungen.

Am Ausgang der Führungen sind mindestens zwei weitere gerillte Rollen 11 vorgesehen, deren Achsen beispielsweise rechtwinklig zu denen der ersten beiden verlaufen. Der Kranz dieser Rollen begrenzt einen Durchgang von etwa dem für den fertigen Strang gewünschten Querschnitt, und die Rollen sind so angeordnet und eingestellt, daß sie dem Strang möglichst den richtigen Querschnitt geben. Gewöhnlich ist dieser Querschnitt der gleiche wie der anfängliche, obwohl er sich in Form oder Stärke etwas unterscheiden könnte. Diese zwei Rollen werden angetrieben und ziehen den Strang durch die Führungen.

Bei einer zur Strahlenrichtung senkrechten Lage der größeren Achse ist der Querschnitt, durch den die Strahlen hindurchgehen, ziemlich gleichförmig, und daher ist auch die Absorption ziemlich gleichförmig, und dies kann im Interesse der Empfindlichkeit wünschenswert sein, wie bei Fig. 5 dargestellt, wo die Bezugszahl 12 eine Strahlenquelle und 13 eine Ionisationskammer bezeichnet.

Im vorstehenden ist nur von einer Prüfvorrichtung gesprochen worden, die aus einer Betastrahleneinrichtung besteht, die Art der radioaktiven Prüfvorrichtung ist aber für die Erfindung nicht von Bedeutung. Auch andere Arten von Strahlen und Vorrichtungen zur Registrierung der Absorption (z. B. Funkenzähler) benötigen Strangführungen gemäß der Erfindung, wenn die besten ,Ergebnisse, wie sie zur Zeit möglich sind, erzielt werden sollen.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Führen eines Zigarettenstranges durch eine aus einer radioaktiven Quelle von durchdringender Strahlung und einer auf die Strahlen ansprechenden Einrichtung bestehende Prüfvorrichtung, bei der die Führungen den Strang mit zwei einander gegenüberliegenden Flächen berühren, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen diesen Flächen etwas geringer ist als der Durchmesser des Stranges in senkrecht zur Strangachse gelegten Ebenen und der Strang zwischen diesen Flächen hindurchgezogen wird, wobei diese Flächen auf den Strang einen diesen verformenden Druck ausüben, um etwa vorhandene Lufträume auf ein Geringstmaß zu bringen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen die Bahn der Strahlen auf eine Zone des Stranges, beispielsweise auf eine mittlere Zone, beschränken, die parallel zu dessen Längsachse liegt, und wobei die Strahlen in der genannten Zone nur den Strang und den diesem beiderseits benachbarten Luftraum durchdringen.

3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen, z. B. Rollen, die den Strang am Eingang der Führungen zu einem bestimmten Querschnitt formen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Führungen weitere Einrichtungen (z. B. Rollen) vorhanden sind, die den Strang zu einem anderen bestimmten Querschnitt formen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der Führungen Vorrichtungen (Rollen 10) angeordnet sind, die einen zylindrischen Strang zu einem ovalen verformen, und am Ausgang der Führungen Vorrichtungen (Rollen 11), die den verformten Strang auf einen runden Querschnitt zurückformen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Achse des durch die Verformung am Eingang der Führungen sich ergebenden ovalen Querschnitts des Stranges rechtwinklig zur Bahn der Strahlen der Betastrahlenvorrichtung verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Formen und Rückformen des Stranges aus Rollen mit vertieften Kränzen, beispielsweise Kränzen von konkavem Querschnitt, bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch starre Führungen (1, 2) und zwischen diesen und dem Strang liegenden beweglichen endlosen Fördervorrichtungen (5, 6), beispielsweise aus Metallbändern, die die Bewegung des Stranges durch die Führungen unterstützen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen entsprechend der Form der sie berührenden Teile des Stranges gekrümmt sind und die Bänder (5, 6) in Vertiefungen laufen, die in den gekrümmten Führungsflächen gebildet sind.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ebene Führungen, wobei die Bänder durch ihre in bezug auf die Richtung des Tabakstranges schräge Einlauf- und Auslaufrichtung an den Enden der Führungen eine Spannungs-

komponente erhalten, die sie senkrecht gegen die Führungen drückt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 921 859.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen