DE102011006414A1

DE102011006414A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Gewichtsanteilen in einem Filtermaterial

Info

Publication number: DE102011006414A1
Application number: DE102011006414A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schröder Dierk
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: DE102011006414B4; GB201205420D0; DE102011006414C5; GB2489586A; ITMI20120320A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial (12) in Form eines Filterstabs (11b) und/oder eines Filterstrangs (11a), das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial (12) in Form eines Filterstabs (11b) und/oder eines Filterstrangs (11a), das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, umfassend wenigstens zwei Messeinrichtungen (14, 31), eine Fördervorrichtung für das Filtermaterial und eine Auswertevorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Filtermaterial (12) durch eine Mikrowellenmesseinrichtung (14) und durch eine HF-Messeinrichtung (31) gefördert wird, wobei bei wenigstens einer Mikrowellenfrequenz (f1) und bei wenigstens einer Hochfrequenz (f2) wenigstens drei Messgrößen gemessen werden, die von den Mengen und den Permittivitätszahlen (ε) der im Gemisch enthaltenen Inhaltsstoffe des Filtermaterials (12) beeinflusst werden, wobei Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials (12) aus den Messergebnissen ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial in Form eines Filterstabs und/oder eines Filterstrangs, das insbesondere auf Celluloseacetat basiert. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial in Form eines Filterstabs und/oder eines Filterstrangs, das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, umfassend wenigstens zwei Messeinrichtungen, eine Fördervorrichtung für das Filtermaterial und eine Auswertevorrichtung.
Bei der Herstellung von Filterstäben, die aus einem zuvor hergestellten Filterstrang abgelängt werden, ist die Konstanz der Materialeigenschaften und damit die Konstanz der Filtereigenschaften sehr wichtig. Bei der Herstellung des Filterstrangs wird daher auf gleichbleibende Qualität und Zusammensetzung des Strangmaterials Wert gelegt. Diese werden im laufenden Produktionsbetrieb geprüft. Messungen zur Qualitätssicherung werden dabei entweder online am Filterstrang in einer Filterstrangmaschine durchgeführt oder offline am abgelängten Filterstab, beispielsweise in so genannten Filterstabmessstationen.
Filterstabmessstationen weisen üblicherweise eine Reihe von zwei oder mehr Messeinrichtungen auf, die von stichprobenartig oder systematisch aus dem Produktionsprozess ausgeschleusten Filterstäben nacheinander durchlaufen werden. Das Ausschleusen geschieht automatisch oder aufgrund einer manuellen Anforderung mit Luftdruckstößen oder mit anderen geeigneten Hilfsmitteln.
Filtermaterial besteht üblicherweise aus einem Gemisch von Inhaltsstoffen. So wird bei üblichen Filtern, die aus einem Filtertow aus Celluloseacetat (CA, auch Zelluloseazetat) hergestellt werden, ein Weichmacher zugesetzt, üblicherweise Triacetin oder Triethylenglycoldiacetat. Damit werden die Celluloseacetatfasern verklebt und das Filtermaterial verfestigt. Der Weichmacher wird in einer Dosiereinrichtung fein zerstäubt auf das ausgebreitete Filtertow ausgebreitet, bevor dieser zu einem zylindrischen Faserstrang geformt wird. Der Anteil des Weichmachers am Filterstrang beträgt üblicherweise etwa 6 Gew.-%. Des Weiteren nimmt der Filterstrang bei seiner Herstellung Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf, gegebenenfalls auch bei einer Klimatisierung in einer Klimakammer.
Die Filtereigenschaften der fertigen Filterstäbe hängen empfindlich von den Gewichtsanteilen der verschiedenen Inhaltsstoffe des Filterstabes ab, insbesondere vom Anteil des Weichmachers. Bei der Herstellung des Filterstrangs ist daher ein möglichst gleichmäßiger Auftrag von Weichmacher in Relation zur Trockenmasse des Filtertows sicherzustellen.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, den Mengenanteil des Weichmachers in einem Filterstrang oder in Filterstäben zu bestimmen. So offenbart EP 1 895 291 A1 eine Filterstabmessstation, in der der Anteil der Masse des Weichmachers in einer Filterstabmessstation, also offline, dadurch ermittelt wird, dass in einem Mikrowellenresonator eine Resonanzfrequenzverschiebung und eine Verbreiterung einer Resonanzkurve gemessen werden. Zusätzlich werden die Masse und der Zugwiderstand des Filterstabs gemessen. Aus diesen drei Messergebnissen wird anschließend der Anteil an Weichmacher im Filterstab errechnet.
Diese Messungen, die neben einer Messung dielektrischer Kenngrößen in einem Mikrowellenresonator auch noch auf der Messung einer Masse und/oder eines Zugwiderstandes der abgelängten Filterstäbe beruhen, erreichen eine vergleichsweise geringe Genauigkeit und erfordern eine aufwändige und maschinenabhängige Kalibrierung.
Online-Messungen werden üblicherweise so durchgeführt, dass eine Mikrowellenmessung mit einem Mikrowellenresonator am fertig geformten zylindrischen Filterstrang abwechselnd mit und ohne Weichmacher erfolgt. Die Differenz zwischen diesen Messungen gibt Aufschluss über den Anteil des Weichmachers am Filterstrang. Nachteilig ist hierbei die häufige Unterbrechung der Filterherstellung durch Ausschalten des Weichmacherauftrags zur Referenzbildung für die Differenzmessung.
Ein anderes am Filterstrang, also online, durchgeführtes Messverfahren ist in EP 1 197 746 A1 offenbart. Dabei erfolgt eine Differenzbildung an zwei Mikrowellenmessungen, die vor Auftrag des Weichmachers am offenen Filtertow und nach Auftrag des Weichmachers am fertig geformten Filterstrang durchgeführt werden. Die Differenz gibt Aufschluss über den Anteil des Weichmachers. Eine weitere entsprechende Differenzmessung mittels Mikrowellen vor und nach einem Weichmacherauftrag ist aus EP 1 480 532 B1 bekannt.
Diese Messverfahren, die auf einer Differenzmessung von Mikrowellenresonatormessungen vor und nach dem Weichmacherauftrag beruhen, erfordern ebenfalls eine vergleichsweise aufwändige Kalibration. Sie sind mit einer vergleichsweise großen Messungenauigkeit behaftet, da an der Messstelle vor dem Weichmacherauftrag ein unregelmäßiges Filtertow vorliegt. Dies hat zur Folge, dass die Materialdichte an dieser Stelle im Verlauf der Förderung des Filtertows schwankt und die Verteilung der Filtertowmasse in dem Resonatorraum dauernd wechselt. Die Materialdichte und Materialverteilung ist nach der Formung des Filterstrangs wesentlich geringer, so dass die Vergleichsbasis der Messungen vor und nach dem Auftrag von Weichmacher häufig schwankt.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial in Form eines Filterstabes und/oder eines Filterstrangs, das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, mit einem geringeren Kalibrationsaufwand als bisher und mit einer erhöhten Messgenauigkeit zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial in Form eines Filterstabs und/oder eines Filterstrangs, das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, gelöst, das dadurch weitergebildet ist, dass Filtermaterial durch eine Mikrowellenmesseinrichtung und durch eine HF-Messeinrichtung gefördert wird, wobei bei wenigstens einer Mikrowellenfrequenz und bei wenigstens einer Hochfrequenz wenigstens drei Messgrößen gemessen werden, die von den Mengen und den Permittivitätszahlen der im Gemisch enthaltenen Inhaltsstoffe des Filtermaterials beeinflusst werden, wobei Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials aus den Messergebnissen ermittelt werden.
Im Rahmen der Erfindung werden Hochfrequenzen (HF) als Frequenzen unterhalb des Bereichs der Mikrowellenfrequenzen verstanden. Erfindungsgemäß werden somit dielektrische Kenngrößen des Filtermaterials in Form von Filterstäben und/oder eines Filterstrangs bei wenigstens zwei sehr unterschiedlichen Frequenzen gemessen. Wenigstens eine Frequenz f₁ liegt dabei im Mikrowellenbereich, die wenigstens eine andere Frequenz f₂ im deutlich darunter liegenden Hochfrequenzbereich.
Bei der Messung im Mikrowellenbereich kann es sich um eine Messung in einem Mikrowellenresonator handeln. Verschiedene Ansätze zur Messung mit Mikrowellenresonatoren sind bekannt. So können beispielsweise die Verschiebung und die Verbreiterung der Resonanz als Messgrößen gemessen werden. Hierzu können beispielsweise Messungen bei zwei nah beieinander liegenden Frequenzen im Mikrowellenbereich durchgeführt werden, deren relative Änderungen einen Aufschluss auf eine Verschiebung und Verbreiterung der Resonanz bei Anwesenheit eines dielektrischen Materials erlauben. Diese Messwerte erlauben im Rückschluss eine Ermittlung des Realteils und des Imaginärteils der Permittivitätszahl des Filtermaterials. Die Permittivitätszahl wird auch als Dielektrizitätszahl oder, veraltet, Dielektrizitätskonstante, bezeichnet.
Die Permittivität oder dielektrische Leitfähigkeit ist eine komplexwertige Größe, die materialabhängig, frequenzabhängig und temperaturabhängig ist. Sie beschreibt die Durchlässigkeit eines Materials für elektromagnetische Wechselfelder. Die Permittivitätszahl ε oder relative Permittivität gibt das Verhältnis der Permittivität eines Mediums zu der Permittivität ε₀ des Vakuums an. Sie bezeichnet die feldschwächenden Effekte der dielektrischen Polarisation des Mediums. Der Realteil wird üblicherweise als ε' bezeichnet, der Imaginärteil, der mit dielektrischen Verlusten im dielektrischen Material zusammenhängt, mit ε''.
Die vorliegende Erfindung nutzt den Effekt aus, dass der Verlauf der Permittivitätszahl für verschiedene Substanzen frequenzabhängig unterschiedlich ist. So haben Untersuchungen ergeben, dass der Realteil ε'_Tr der Permittivitätszahl ε_Tr von Triacetin wegen des leicht polaren Charakters dieses Moleküls bei ca. 10 MHz einen deutlich größeren Wert aufweist als bei 5 GHz, während der Realteil ε'_CA der Permittivitätszahl ε_CA von Celluloseacetat bei beiden Frequenzen nahezu den gleichen Betrag aufweist. Der temperatur- und frequenzabhängige Verlauf der Permittivitätszahl von Wasser, einem weiteren Bestandteil des Filtermaterials, ist ebenfalls bekannt.
Dadurch, dass die dielektrischen Kenngrößen, beispielsweise Betrag und Phase des elektromagnetischen Wechselfeldes oder Resonanzverschiebung und -verbreiterung eines resonanten elektromagnetischen Wechselfeldes bei zwei sehr unterschiedlichen Frequenzen unabhängig voneinander gemessen werden, stehen insgesamt vier Messgrößen zur Verfügung, aus denen Rückschlüsse auf die Gewichtsanteile von beispielsweise Celluloseacetat, Weichmacher und Wasser im Filterstrang bzw. im Filterstab möglich sind. Im Prinzip genügen bereits drei dieser vier verfügbaren Messgrößen. Durch die Verwendung aller vier Messgrößen und der dadurch erreichten Redundanz kann die Genauigkeit der Messung allerdings weiter erhöht werden.
Zusätzlich ist es im Vergleich zu dem heutigen Mikrowellen-Messverfahren möglich, nicht nur zwei Inhaltsstoffe wie Masse und Wassergehalt zu bestimmen, sondern zusätzlich weitere Inhaltsstoffe wie z. B. den Gehalt von Weichmacher.
Da die Messung bei zwei verschiedenen Frequenzen am selben Filterstrang bzw. am selben Filterstab erfolgt, ist eine Selbstreferenz bereits gegeben. Aufwändige Kalibriermaßnahmen in Bezug auf Filterstabmasse oder Zugwiderstand können entfallen. Die Messung erfolgt im Falle des Filterstrangs am mit Weichmacher beaufschlagten und geformten Filterstrang, so dass die Form- und Masseverteilung bei beiden Messungen bei den beiden Frequenzen gleich ist, so dass eine Berücksichtigung einer Formänderung, wie im Falle früherer Differenzmessungen entfällt. Vielmehr können die Messwerte nunmehr direkt miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Vorzugsweise werden aus den gemessenen Messgrößen wenigstens drei der vier Größen Realteil ε' und Imaginärteil ε'' der Permittivitätszahl des Filtermaterials bei der wenigstens einen verwendeten Hochfrequenz f₂ sowie Realteil ε' und Imaginärteil ε'' der Permittivitätszahl des Filtermaterials bei der wenigstens einen verwendeten Mikrowellenfrequenz f₁ ermittelt. Diese dielektrischen Kenngrößen setzen sich jeweils zusammen aus den entsprechenden Kenngrößen für die verschiedenen Inhaltsstoffe im Filterstrang bzw. im Filterstab und weisen einen funktionellen Zusammenhang mit den bei den unterschiedlichen Frequenzen für das Filtermaterial aus den Messgrößen ermittelten Real- und Imaginärteilen der Permittivitätszahlen auf. Dieser funktionelle Zusammenhang kann im Rahmen der ohnehin notwendigen Kalibrierung eines Messsystems ermittelt werden, indem die Massen der Inhaltsstoffe, also beispielsweise des verwendeten trockenen Filtermaterials und des Weichmachers sowie gegebenenfalls der Feuchtigkeitsgrad kontrolliert variiert werden und die Messergebnisse damit in Bezug gesetzt werden. Die Berechnung der Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials kann anschließend im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ohne die zwischenzeitliche Berechnung der zuvor genannten Permittivitätszahlen erfolgen.
Die wenigstens eine verwendete Mikrowellenmessfrequenz f₁ liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 GHz und 30 GHz, insbesondere zwischen 4 GHz und 8 GHz und die wenigstens eine verwendete Hochfrequenz f₂ liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 100 kHz und 300 MHz, insbesondere zwischen 1 MHz und 10 MHz. Bei der verwendeten Hochfrequenz f₂ weist der Wasseranteil des Filtermaterials einen sehr hohen Realteil ε' der Permittivitätszahl auf, der bei Zimmertemperatur im Bereich von ca. 80 liegt, während der Imaginärteil ε'' in diesem Frequenzbereich vernachlässigbar ist. Im genannten Mikrowellenfrequenzbereich unterliegt der Realteil ε' der Permittivitätszahl ε von Wasser zu höheren Frequenzen hin einer Abnahme, während der Imaginärteil ε'' ein Maximum durchläuft.
In beiden Frequenzbereichen liegt der Realteil ε'_CA der Permittivitätszahl für Celluloseacetat bei ca. 3,5, während der Imaginärteil ε'_CA bei 0 liegt. Im Hochfrequenzbereich liegt der Realteil ε'_Tr der Permittivitätszahl für Triacetin bei ca. 7 und der Imaginärteil ε''_Tr bei 0. Bei 1 GHz ist der Betrag des Realteils ε'_Tr für Triacetin bereits deutlich gesunken, während der Imaginärteil ε'_Tr auf ca. 0,8 steigt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Messung der wenigstens drei Messgrößen in der Mikrowellenmesseinrichtung und in der HF-Messeinrichtung bei im Wesentlichen gleicher Feldgeometrie und/oder bei im Wesentlichen gleichem Messvolumen und/oder im Wesentlichen gleicher Temperatur der beiden Messeinrichtungen. Die Messeinrichtungen im Mikrowellenbereich und im HF-Bereich können sich unterscheiden. So wird im Mikrowellenbereich vorteilhafterweise ein Mikrowellenresonator eingesetzt. Ein geeigneter Mikrowellenresonator ist beispielsweise in DE 198 54 550 B4 offenbart. Im HF-Bereich baut sich allerdings bei gleicher oder ähnlicher Messvolumengröße kein Resonanzfeld auf. In diesem Fall kann ein HF-Messkondensator vorteilhaft verwendet werden, wie er beispielsweise in WO 2006/069720 A2 beschrieben ist. Die Inhalte von DE 198 54 550 B4 und WO 2006/069720 A2 werden vorliegend vollinhaltlich mit aufgenommen.
Eine im Wesentlichen gleiche Feldgeometrie bedeutet in diesem Fall, dass der Verlauf der Feldlinien in beiden Messeinrichtungen beispielsweise mit gleicher Orientierung zur Längsachse des stab- oder strangförmigen Filtermaterials verläuft, wobei insbesondere ein gleiches Messvolumen vorteilhaft ist, da in diesem Fall die Messwerte bei beiden Frequenzen direkt und ohne oder weitgehend ohne Korrekturfaktoren aufeinander bezogen werden können. Damit wird die Kalibration weiter vereinfacht.
Die Messung bei Mikrowellenfrequenz erfolgt am Filterstrang oder am abgelängten Filterstab, wobei die Messung bei Hochfrequenz am Filterstrang oder am abgelängten Filterstab erfolgt. Es sind somit im Rahmen der Erfindung Kombinationen der beiden Messungen umfasst, die beide online am Filterstrang erfolgen, beide offline am abgelängten Filterstab, beispielsweise in einer Filterstabmessstation. Die Messungen online und offline können auch miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise die Mikrowellenmessung online am Filterstrang und die Messung bei HF-Frequenz offline am Filterstab erfolgen oder umgekehrt. So kann beispielsweise eine Filterstrangmaschine, die bereits eine Mikrowellenmesseinrichtung aufweist und die keinen verfügbaren Raum für eine Ergänzung einer HF-Messeinrichtung hat, mit einer HF-Messeinrichtung offline ergänzt werden, also beispielsweise einer entsprechend ausgerüsteten Filterstabmessstation.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens erfolgt zusätzlich eine Messung eines Gewichts und/oder eines Zugwiderstands und/oder eines Durchmessers und/oder einer Härte und/oder einer Temperatur des Filtermaterials. Insbesondere die Messung von Gewicht und/oder Zugwiderstand können zur weiteren Verfeinerung und Kontrolle der Messung bzw. Ermittlung der Anteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials verwendet werden. Diese Größen, die vorzugsweise offline an Filterstäben gemessen werden, dienen außerdem der Ermittlung, ob die abgelängten Filterstäbe die gewünschten Filtereigenschaften aufweisen.
Die Messung der Temperatur des Filtermaterials, die bei laufendem Betrieb einer Filterstrangmaschine annähernd konstant sein sollte, kann zur Verfeinerung der Messung der Anteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials und zur Berücksichtigung temperaturabhängiger Veränderungen der dielektrischen Kenngrößen des Filtermaterials und der darin enthaltenen Inhaltsstoffe verwendet werden. So können temperaturdriftabhängige Verfälschungen des Messergebnisses ausgeglichen werden. Vorzugsweise fließen daher die zusätzlichen Messergebnisse, insbesondere Gewicht und/oder Zugwiderstand und/oder Durchmesser und/oder Härte und/oder Temperatur des Filtermaterials, bei der Ermittlung der Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe ein.
Zusätzlich erfolgt vorteilhafterweise eine Fremdkörpererkennung. Beispielsweise sorgen metallische Fremdkörper bei Durchgang durch einen Mikrowellenresonator für eine kurzzeitige sehr starke Änderung des Resonanzfeldes. Damit sind sie leicht und sicher erkennbar. Filterstäbe, die solche Fremdkörper enthalten, werden vorzugsweise pneumatisch ausgeschleust und so von der weiteren Filter- und Zigarettenherstellung ausgeschlossen. Zusätzlich oder alternativ hierzu erfolgt vorzugsweise eine Erkennung eines Zusatzstoffes, insbesondere eines Weichmachers, insbesodere Triacetin.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Verfahrensparameter bei der Herstellung des Filterstrangs abhängig von Änderungen der erfindungsgemäß ermittelten Messwerte geändert. Dies betrifft insbesondere einen Auftrag eines Weichmachers und/oder eine Klimatisierung und/oder eine Befeuchtung des Filterstrangs. Die erfindungsgemäß ermittelten zuvor genannten Messwerte sind in erster Linie die Messwerte, die auf den dielektrischen Eigenschaften des Filtermaterials und seiner Inhaltsstoffe beruhen, aber auch die weiteren Messgrößen bezüglich Gewicht, Zugwiderstand, Durchmesser, Härte und/oder Temperatur des Filtermaterials.
Diese Verfahrensregelung erfolgt vorzugsweise unabhängig davon, ob diese Messgrößen online am Filterstrang ermittelt worden sind oder offline in einer Filterstabmessstation oder in einer Mischung daraus. Bei den Offline-Messungen werden die Messungen an ausgewählten Filterstäben in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen stichprobenartig und/oder systematisch und/oder regelmäßig durchgeführt, wobei insbesondere langsame Veränderungen von Verfahrensparametern festgestellt werden können.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial in Form eines Filterstabs und/oder eines Filterstrangs, das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, gelöst, umfassend wenigstens zwei Messeinrichtungen, eine Fördervorrichtung für das Filtermaterial und eine Auswertevorrichtung, wobei die Vorrichtung dadurch weitergebildet ist, dass die wenigstens zwei Messeinrichtungen eine Mikrowellenmesseinrichtung und eine HF-Messeinrichtung umfassen, wobei die Messeinrichtungen ausgebildet sind, bei wenigstens einer Mikrowellenfrequenz und bei wenigstens einer Hochfrequenz wenigstens drei Messgrößen zu messen, die von den Mengen und den Permittivitätszahlen der im Gemisch enthaltenen Inhaltsstoffe des Filtermaterials beeinflusst werden, wobei die Auswertevorrichtung ausgebildet ist, aus den Messergebnissen Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials zu ermitteln.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Vorrichtung auch ein System, eine Einrichtung oder eine Anordnung mit den entsprechenden Komponenten Fördervorrichtung, Auswertevorrichtung, Mikrowellenmesseinrichtung und HF-Messeinrichtung. Ein System oder eine Anordnung ist beispielsweise im Falle einer kombinierten online- und offline-Messung in einer Filterstrangmaschine und einer Filterstabmessstation realisiert. Insbesondere in einem solchen Fall sind vorzugsweise auch mehrere Fördervorrichtungen vorgesehen, beispielsweise ein Strangförderer in der Filterstrangmaschine und/oder eine pneumatische Fördervorrichtung für Filterstäbe nebst Entnahmevorrichtung für Filterstäbe und zur Zuführung der entnommenen Filterstäbe zur Filterstabmessstation.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, ein erfindungsgemäßes vorbeschriebenes Verfahren durchzuführen. Bei der Mikrowellenmesseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Mikrowellenresonatoreinrichtung, bei der HF-Messeinrichtung beispielsweise um einen HF-Messkondensator.
Die Mikrowellenmesseinrichtung und die HF-Messeinrichtung weisen vorzugsweise eine im Wesentlichen gleiche Feldgeometrie und/oder ein im Wesentlichen gleiches Messvolumen auf. Dies erleichtert die Vergleichbarkeit und Verwendbarkeit der Messergebnisse aus beiden Messeinrichtungen zur Ermittlung von Gewichtsanteilen der Inhaltsstoffe des Filtermaterials.
Die Mikrowellenmesseinrichtung ist vorteilhafterweise in einer Filterstrangmaschine oder in einer Filterstabmessstation angeordnet, wobei die HF-Messvorrichtung in einer Filterstrangmaschine oder in einer Filterstabmessstation angeordnet ist. Damit sind die zuvor bereits beschriebenen Kombinationen von Offline- und Online-Messungen erfindungsgemäß umfasst.
Vorzugsweise ist zusätzlich wenigstens eine Messeinrichtung zur Messung eines Gewichts und/oder eines Zugwiderstands und/oder eines Durchmessers und/oder einer Härte und/oder einer Temperatur des Filtermaterials umfasst. Im Falle einer Aufteilung der Mikrowellenmessung und der HF-Messung auf eine Offline- und eine Online-Messung ist auch vorteilhafterweise vorgesehen, dass eine Temperaturmessung sowohl am Filterstrang im Bereich der Mikrowellenmesseinrichtung als auch in einer Filterstabmessstation im Bereich der HF-Messeinrichtung erfolgt, um eine Abkühlung des Filtermaterials nach der Entnahme aus der Filterstrangmaschine zu berücksichtigen.
Vorzugsweise ist die Auswertevorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern im Filtermaterial anhand der Messergebnisse und/oder zum Ansteuern einer Ausschleusevorrichtung ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Filterstabmessstation ausgebildet sein oder als eine Kombination oder Anordnung aus einer Filterstabmessstation mit entsprechenden Messeinrichtungen und Auswertevorrichtungen in einer Filterstrangmaschine oder ausschließlich als Anordnung und Kombination von entsprechenden Mess- und Auswertevorrichtungen in einer Filterstrangmaschine. Die Auswertevorrichtung oder entsprechenden Steuervorrichtungen in oder an der Filterstrangmaschine sind im Rahmen der Erfindung vorzugsweise ausgebildet, die Messergebnisse der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. ihrer HF-Messeinrichtung und der Mikrowellenmesseinrichtung zu verwenden, um die Verfahrensparameter bei der Herstellung des Filterstrangs, insbesondere Strangvortriebsgeschwindigkeit, Klimatisierung, Feuchteeintrag und Weichmacherauftrag, so zu regeln, dass ein Filterstrang und anschließend Filterstäbe mit einheitlichen Zug- und Filtereigenschaften innerhalb der gesetzten Toleranzen hergestellt werden.
Die zu den genannten Erfindungsgegenständen, d. h. dem vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahren und der vorgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben Merkmale, Eigenschaften und Vorteile gelten ohne Einschränkung auch für den jeweils anderen Erfindungsgegenstand.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen Mikrowellenresonator,
3 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen HF-Messkondensator,
4 eine schematische Darstellung des Frequenzverlaufs von dielektrischen Kenngrößen von Triacetin und Celluloseacetat und
5 eine schematische Darstellung des Frequenzverlaufs der dielektrischen Kenngrößen von Wasser bei Zimmertemperatur.
In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
In 1 ist schematisch ein möglicher Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt 1a wird ein Filterstrang zu einer Messeinrichtung gefördert oder in einem zusätzlichen oder alternativen Schritt 1b ein Filterstab entnommen und zu einer Filterstabmessstation gefördert. Im Verfahrensschritt 2 folgt eine erfindungsgemäße Messung, beispielsweise in einer Mikrowellenmesseinrichtung 14, etwa einem Mikrowellenresonator. Darin werden beispielsweise zwei Größen, etwa der Realteil ε' und der Imaginärteil ε'' der Permittivitätszahl des Filterstrangs oder des Filterstabes bei einer Mikrowellenfrequenz f₁, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 GHz und 30 GHz, besonders bevorzugt zwischen 4 und 8 GHz, ermittelt.
Es folgt eine Förderung zu einer zweiten Messeinrichtung und einem Verfahrensschritt 3, der einem Messen von dielektrischen Kenngrößen bei einer Hochfrequenz f₂ in einer HF-Messeinrichtung entspricht. Die Hochfrequenz liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 100 kHz und 300 MHz, besonders bevorzugt zwischen 1 und 10 MHz, mit einem großen Frequenzabstand zur Mikrowellenfrequenz f₁. Die Werte und Abstände zwischen f₁ und f₂ sind so gewählt, dass sich Permittivitätszahlen der zu messenden Inhaltsstoffe deutlich verschieden entwickeln. Mit den Messungen kann auf den Realteil und den Imaginärteil der Permittivitätszahl des Filtermaterials bei der Frequenz f₂ rückgeschlossen werden.
Es können sich weitere Verfahrensschritte 4 und 5 beispielsweise anschließen, in denen beispielsweise das Gewicht eines Filterstabs, der Zugwiderstand, die Härte oder eine Temperatur gemessen werden, wobei die Messdaten für die Filterstäbe in den Verfahrensschritten 2 bis 5 einer Auswertevorrichtung 6 zugeführt werden. Diese Messergebnisse können einzeln und direkt und/oder bereits durch die Auswertevorrichtung 6 verarbeitet auch zur Steuerung der Filterstrangherstellung verwendet werden. Dies ist durch den letzten offenen Pfeil in 1 unterhalb des Kastens, der den Verfahrensschritt 5 symbolisiert, dargestellt. Es können sich also weitere Schritte erfindungsgemäß anschließen, insbesondere eine Regelung des Strangherstellungsverfahrens.
In 2 ist ein in dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbarer Mikrowellenresonator gemäß DE 198 54 550 B4 gezeigt. Ein teilweise aufgebrochener in Richtung des Pfeils 15 bewegter Filterstrang 11, bestehend aus einem Filtermaterial 12 und einer Umhüllung aus einem Umhüllungspapier 13, durchsetzt ein Resonatorgehäuse einer Mikrowellenmesseinrichtung 14, dem Mikrowellen zwecks Erfassung der Masse und/oder der Feuchte und/oder eines Weichmacheranteils zugeführt werden.
Das Resonatorgehäuse weist einen Hohlkörper 16 in Form eines Hohlzylinders auf, dessen Innenraum 17 symmetrisch zu dem Filterstrang 11 angeordnet ist. An ihm ist ein Deckel 18 zum Verschließen angeschraubt. Der hohlzylindrische Hohlkörper 16 und der Deckel 18 bestehen vorzugsweise aus einem Material mit einem sehr niedrigen Temperaturausdehnungskoeffizienten. Infolge der guten Konstanz der Geometrie des Resonatorgehäuses lässt sich auch eine gute Konstanz der Messergebnisse erreichen. Alternativ oder zusätzlich kann auch noch eine Regelung der Temperatur des Resonatorgehäuses vorgesehen sein, wobei dessen Temperatur durch einen Temperaturfühler 19 erfasst wird. Mittels des Temperaturfühlers 19 wird ein Heiztransistor 21 oder ein Heizwiderstand oder ein anderes geeignetes Heizmittel gesteuert. Damit wird die Temperatur des Gehäuses weitgehend konstant gehalten.
Der Innenraum 17 des Resonatorgehäuses ist vorzugsweise mit einer dünnen Goldschicht bedampft, die eine die Messwertkonstanz beeinträchtigende Korrosionsbildung zuverlässig.
Zum mechanischen Abschluss des Innenraums 17 gegenüber dem Filterstrang 1 und von diesem eventuell angeförderten Schmutzteilchen, die das Messergebnis beeinträchtigen würden, dient ein Schutzrohr 23, das vorteilhaft aus einer Substanz der Polyaryletherketon-Gruppe (PAEK), z. B. aus Polyetheretherketon (PEEK) besteht. An einem seiner Enden 23a, an dem der Strang 11 in das Resonatorgehäuse einläuft, ist das Schutzrohr 23 trichterförmig aufgeweitet. Das Resonatorgehäuse erstreckt sich außerhalb des Innenraums 17 rohrförmig (16a, 18a) auf beiden Seiten in Richtung des Strangs 11 nach außen, um den Austritt von Mikrowellen aus der Resonatorkammer zu verhindern. Es kann sich auch rohrförmig (16b, 18b) etwas nach innen erstrecken.
Zur Einkopplung der von einem Mikrowellengenerator erzeugten Mikrowellen dient eine durch einen Isolierring 24 vom Metallgehäuse isolierte Antenne 26. Zum Auskoppeln von Mikrowellen, die einer nicht dargestellten Auswertschaltung zugeführt werden sollen, dient eine durch eine Isolierung 27 isolierte Antenne 28. Eine geeignete Auswertschaltung ist beispielsweise DE 197 34 978 A1 zu entnehmen.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer HF-Messeinrichtung 31 in der Form eines HF-Messkondensators ist in 3 gezeigt. Der HF-Messkondensator ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Längsachse, d. h. die zentrale Achse des Filterstrangs 11, aufgebaut. Durch eine mittige Durchgangsbohrung 32 des HF-Messkondensators wird in Transportrichtung 15, die mit der Längsrichtung zusammenfällt, der Filterstrang 11 geführt. Der HF-Messkondensator umfasst zwei rotationssymmetrische, scheibenförmige, senkrecht zur Längsrichtung orientierte Grundkörper 33, 34, die mittels eines äußeren, ringförmigen, nicht leitenden Begrenzungskörpers 35 voneinander beabstandet sind und die jeweils eine zentrale Durchgangsbohrung 32 für den Filterstrang 11 aufweisen.
An den senkrecht der Längsrichtung orientierten Innenflächen der Grundkörper 33, 34 ist jeweils eine Elektrode 36, 37 des HF-Messkondensators in Form einer metallischen Oberfläche, etwa einer metallischen Beschichtung, beispielsweise durch Goldbedampfung, aufgebracht. Der HF-Messkondensator ist daher als Plattenkondensator mit plattenförmigen Elektroden 36, 37 aufgeführt, die kreisscheibenförmig und senkrecht zur Längsrichtung orientiert sind und eine zentrale Durchgangsöffnung für den Filterstrang 11 aufweisen. In dieser Anordnung verlaufen die Feldlinien im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung.
Zwischen den Grundkörpern 33, 34 ist ein felderfüllter Raum 38 gebildet, der von dem Begrenzungskörper 35 radial nach außen abgeschlossen wird. Das Hochfrequenzfeld erstreckt sich in den zentralen Produktraum 39 hinein und befindet sich dort mit dem Filterstrang 11 in Wechselwirkung.
Es sind weiterhin leitende Verbindungen 40, 41 der Elektroden 36, 37 mit externen elektrischen Anschlüssen vorgesehen. Die Grundkörper 33, 34 weisen jeweils einen röhrenförmigen, sich axial nach außen erstreckenden, den Filterstrang umfassenden Fortsatz 42, 43 auf, die eine innenwandige metallische Oberfläche bzw. Beschichtung 45 aufweisen, die zweckmäßigerweise mit den Elektroden 36, 37 verbunden ist.
Weiterhin ist eine den Filterstrang 11 unmittelbar umgebende und diesen führende, sich über die gesamte Länge des Sensors erstreckende Röhre 44 aus nichtleitendem Material vorgesehen, die eine Verunreinigung des Sensorinneren durch Produktreste verhindert.
Die Gehäuseteile der HF-Messeinrichtung 31 bestehen vorzugsweise aus einem nicht leitenden Material mit geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten, um eine erhöhte Formstabilität gegen Temperatureinflüsse zu erreichen. Zum selben Zweck ist vorzugsweise eine nicht gezeigte Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Sensortemperatur vorgesehen.
In 4 sind schematisch die frequenzabhängigen Verläufe der Realteile ε' der Permittivitätszahlen ε'_Tr von Triacetin und ε'_CA von Celluloseacetat sowie der Imaginärteile ε'' der Permittivitätszahlen ε''_Tr von Triacetin und ε''_CA von Celluloseacetat gezeigt. Auf der horizontalen Achse ist der Logarithmus der Frequenz in willkürlichen Einheiten dargestellt, wobei die Frequenz f₁ im Mikrowellenbereich und die Frequenz f₂ im Hochfrequenzbereich hervorgehoben sind.
Im Fall des Celluloseacetats ergibt sich über den gesamten Frequenzbereich ein konstanter Wert für ε'_CA, der bei ca. 3,5 liegt. Im Fall von Triacetin liegt der Wert von ε'_Tr, bei der Frequenz von beispielsweise 10 MHz für f₂ bei ca. 7, während er darüber hinaus abfällt und bei der Mikrowellenfrequenz f₁, beispielsweise zwischen 1 und 10 GHz, auf wenig über den Wert ε'_CA für Celluloseacetat abgefallen ist. Der Betrag des Imaginärteils ε''_CA von Celluloseacetet ist betragsmäßig wesentlich kleiner und im dargestellten Bereich im Wesentlichen konstant. Der Betrag des Imaginärteils ε''_Tr von Triacetin ist ebenfalls betragsmäßig kleiner als der dazugehörige Realteil, steigt aber im dargestellten Bereich an. Dieses unterschiedliche Verhalten der Realteile und der Imaginärteile ε'' der Permittivitätszahlen von Triacetin und Celluloseacetat wird erfindungsgemäß dazu verwendet, deren relative Gewichtsanteile im Filtermaterial zu bestimmen.
In 5 ist der frequenzabhängige Verlauf des Realteils ε' und des Imaginärteils ε'' der Permittivitätszahl ε für Wasser bei Zimmertemperatur dargestellt. Der Realteil ε', der bei ca. 1 MHz einen Wert von 80 aufweist, bleibt über einen weiten Frequenzbereich konstant bei 80, nämlich bis ca. 1 GHz (1,0 × 10⁹ Hz). Jenseits dieser Frequenz nimmt der Betrag des Realteils ε' der Permittivitätszahl stark ab und nähert sich jenseits von ca. 100 GHz (1,0 × 10¹¹ Hz) dem Wert 6,0 an. Im Bereich der starken Änderung des Wertes des Realteils ε' weist der Imaginärteil ε'' ein Maximum auf, das bei ca. 35 liegt.
Die Feuchtigkeit im Filtermaterial ist zwar im allgemeinen gering, aufgrund der im Vergleich zu Triacetin und Celluloseacetat großen Werte des Realteils und des Imaginärteils der Permittivitätszahl ε von Wasser sollten diese daher vorteilhafterweise bei der Ermittlung der Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials einbezogen werden.
Die genaue Lage des veränderlichen Bereichs sowie die Höhe der Permittivitätszahl von Wasser hängt von der Temperatur des Wassers ab. Dieser bei üblichen Betriebstemperaturschwankungen etwa im Prozentbereich bezüglich der Werte von ε' und ε'' liegende Schwankungsfaktor kann entweder als geringe Unsicherheit in die Messung bzw. die Ermittlung der Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filterstabes einfließen oder durch eine Temperaturmessung berücksichtigt werden. Auch die Temperaturabhängigkeit der Permittivitätszahlen der anderen Inhaltsstoffe wird vorzugsweise als Unsicherheit oder anhand einer Temperaturmessung direkt berücksichtigt.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
Bezugszeichenliste

1a: Filterstrangförderung
1b: Filterstabförderung
2: Mikrowellenmessung
3: HF-Messung
4: Gewichtsmessung
5: Zugwiderstandsmessung
11a: Filterstrang
11b: Filterstab
12: Filtermaterial
13: Umhüllungspapier
14: Mikrowellenmesseinrichtung
15: Transportrichtung
16: Hohlkörper
16a, 16b: rohrförmige Erstreckung
17: Innenraum
18: Deckel
18a, 18b: rohrförmige Erstreckung
19: Temperaturfühler
21: Heiztransistor
23: Schutzrohr
23a: Ende des Schutzrohrs
24: Isolierring
26: Antenne
27: Isolierung
28: Antenne
31: HF-Messeinrichtung
32: Durchgangsbohrung
33, 34: scheibenförmiger Grundkörper
35: Begrenzungskörper
36, 37: Elektrode
38: felderfüllter Raum
39: zentraler Produktraum
40, 41: leitende Verbindung
42, 43: Fortsatz
44: Röhre
45: metallische Beschichtung
d: Elektrodenabstand
f₁: Frequenz im Mikrowellenbereich
f₂: Frequenz im Hochfrequenzbereich
ε': Realteil einer Permittivitätszahl
ε'': Imaginärteil einer Permittivitätszahl
ε'_Tr: Realteil der Permittivitätszahl von Triacetin
ε''_Tr: Imaginärteil der Permittivitätszahl von Triacetin
ε'_CA: Realteil der Permittivitätszahl von Celluloseacetat
ε''_CA: Imaginärteil der Permittivitätszahl von Celluloseacetat

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1895291 A1 [0006]
EP 1197746 A1 [0009]
EP 1480532 B1 [0009]
DE 19854550 B4 [0023, 0023, 0050]
WO 2006/069720 A2 [0023, 0023]
DE 19734978 A1 [0054]

Claims

Verfahren zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial (12) in Form eines Filterstabs (11b) und/oder eines Filterstrangs (11a), das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, dadurch gekennzeichnet, dass Filtermaterial (12) durch eine Mikrowellenmesseinrichtung (14) und durch eine HF-Messeinrichtung (31) gefördert wird, wobei bei wenigstens einer Mikrowellenfrequenz (f₁) und bei wenigstens einer Hochfrequenz (f₂) wenigstens drei Messgrößen gemessen werden, die von den Mengen und den Permittivitätszahlen (ε) der im Gemisch enthaltenen Inhaltsstoffe des Filtermaterials (12) beeinflusst werden, wobei Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials (12) aus den Messergebnissen ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gemessenen Messgrößen wenigstens drei der vier Größen Realteil (ε') und Imaginärteil (ε') der Permittivitätszahl (ε) des Filtermaterials (12) bei der verwendeten Hochfrequenz (f₂) sowie Realteil (ε') und Imaginärteil (ε'') der Permittivitätszahl (ε) des Filtermaterials (12) bei der verwendeten Mikrowellenfrequenz (f₁) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine verwendete Mikrowellenmessfrequenz (f₁) im Bereich zwischen 1 GHz und 30 GHz, insbesondere zwischen 4 GHz und 8 GHz liegt und die wenigstens eine verwendete Hochfrequenz (f₂) im Bereich zwischen 100 kHz und 300 MHz, insbesondere zwischen 1 MHz und 10 MHz, liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der wenigstens drei Messgrößen in der Mikrowellenmesseinrichtung (14) und in der HF-Messeinrichtung (31) bei im Wesentlichen gleicher Feldgeometrie und/oder bei im Wesentlichen gleichem Messvolumen und/oder bei im Wesentlichen gleicher Temperatur erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung bei Mikrowellenfrequenz (f₁) am Filterstrang (11a) oder am abgelängten Filterstab (11b) erfolgt, wobei die Messung bei Hochfrequenz (f₂) am Filterstrang (11a) oder am abgelängten Filterstab (11b) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, zusätzlich eine Messung eines Gewichts und/oder eines Zugwiderstands und/oder eines Durchmessers und/oder einer Härte und/oder einer Temperatur des Filtermaterials (12) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Messergebnisse, insbesondere Gewicht und/oder Zugwiderstand und/oder Durchmesser und/oder Härte und/oder Temperatur des Filtermaterials (12), bei der Ermittlung der Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe einfließen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Fremdkörpererkennung und/oder eine Erkennung eines Zusatzstoffes, insbesondere eines Weichmachers, insbesondere Triacetin, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensparameter bei der Herstellung des Filterstrangs (11a) abhängig von Änderungen der Messwerte geändert werden, insbesondere ein Auftrag eines Weichmachers und/oder eine Klimatisierung und/oder eine Befeuchtung des Filterstrangs (11a).
Vorrichtung zur Ermittlung von Gewichtsanteilen von mehreren Inhaltsstoffen in einem Filtermaterial (12) in Form eines Filterstabs (11b) und/oder eines Filterstrangs (11a), das insbesondere auf Celluloseacetat basiert, umfassend wenigstens zwei Messeinrichtungen (14, 31), eine Fördervorrichtung für das Filtermaterial und eine Auswertevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Messeinrichtungen (14, 31) eine Mikrowellenmesseinrichtung (14) und eine HF-Messeinrichtung (31) umfassen, wobei die Messeinrichtungen (14, 31) ausgebildet sind, bei wenigstens einer Mikrowellenfrequenz (f₁) und bei wenigstens einer Hochfrequenz (f₂) wenigstens drei Messgrößen zu messen, die von den Mengen und den Permittivitätszahlen (ε) der im Gemisch enthaltenen Inhaltsstoffe des Filtermaterials (12) beeinflusst werden, wobei die Auswertevorrichtung ausgebildet ist, aus den Messergebnissen Gewichtsanteile der Inhaltsstoffe des Filtermaterials (12) zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenmesseinrichtung (14) und die HF-Messeinrichtung (31) eine im Wesentlichen gleiche Feldgeometrie und/oder ein im Wesentlichen gleiches Messvolumen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenmesseinrichtung (14) in einer Filterstrangmaschine oder in einer Filterstabmessstation angeordnet ist, wobei die HF-Messeinrichtung (31) in einer Filterstrangmaschine oder in einer Filterstabmessstation angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens eine Messeinrichtung zur Messung eines Gewichts und/oder eines Zugwiderstands und/oder eines Durchmessers und/oder einer Härte und/oder einer Temperatur des Filtermaterials umfasst ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (6) zur Erkennung von Fremdkörpern im Filtermaterial (12) anhand der Messergebnisse und/oder zum Ansteuern einer Ausschleusestation ausgebildet ist.