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Die Erfindung betrifft einen Messkörper zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems für Tabak verarbeitende Produkte zwischen einer Sendevorrichtung und einer Empfangsvorrichtung.
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Bei der Herstellung von Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie werden insbesondere Zwischenprodukte, wie z. B. Filter, Filterstäbe oder andere stabförmige Produkte von einer Sendevorrichtung, dem so genannten Sender, zu einer Empfangsvorrichtung, dem so genannten Empfänger, gefördert. Die Förderung erfolgt üblicherweise über ein (Rohr-) Leitungssystem. Anders ausgedrückt sind Sendeeinheiten des Senders über Förderleitungen mit dem Empfänger verbunden. Innerhalb der Förderleitungen werden die Produkte längsaxial mittels einer pneumatischen Steuereinrichtung gefördert. Genauer werden die Produkte im Bereich des Senders mittels eines Druckluftimpulses und/oder einer Druckluftströmung in Richtung des Empfängers abgeschossen und gefördert.
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Solche Förderleitungen bzw. Rohrleitungssysteme bestehen aus einer Vielzahl von Rohrsegmenten, die miteinander verbunden werden. Die teilweise mehrere hundert Meter langen Förderleitungen weisen daher viele Verbindungsstellen auf, die potentielle Störquellen für die durch die Förderleitungen zu fördernden Produkte darstellen. Zum einen können ungenügende bzw. fehlerhafte Verbindungsstellen oder andere Beschädigungen der Förderleitungen dazu führen, dass die Produkte so stark abgebremst werden, dass sie verzögert am Empfänger ankommen oder sogar die Förderleitung verstopfen. Zum anderen können fehlerhafte Verbindungsstellen und Beschädigungen der Förderleitungen die Produkte selbst beschädigen, wodurch der Produktionsfluss unterbrochen ist.
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Um solche Störquellen oder Beschädigungen festzustellen, ist es in der Praxis üblich und notwendig, den Betrieb der Produktion zu unterbrechen und die Förderleitungen einzeln zu inspizieren. Dazu kann eine stabförmige Sonde eingesetzt werden, welche wie ein Filterstab durch das Leitungssystem hindurch bewegt wird, d. h. von einer Sendervorrichtung – wie sie beispielsweise in der Patentschrift
EP 0 640 296 B1 offenbart ist – abgeschossen und bei der Empfangsvorrichtung aus dem System entnommen wird. Eine Empfangsvorrichtung der Anmelderin, welche eine Ausschleuseeinrichtung für Filterstäbe aufweist zeigt die Patentschrift
EP 0 699 396 B1 . Eine solche Filterstabsonde ist aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2008 045 048 A1 der Anmelderin bekannt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Messkörper bzw. eine Vorrichtung, welcher bzw. welche aus der
DE 10 2008 045 048 A1 bekannt geworden ist, zum zuverlässigen und schnellen Erkennen von Störquellen in Förderleitungen für stabförmige Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere hinsichtlich einer Lage- und/oder Positionserkennung zu verbessern.
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Derzeit eingesetzte Filterstabsonden für die Fehlstellenermittlung im Rohrleitungssystem enthalten insbesondere einen Beschleunigungssensor, welcher die Beschleunigungen während der Förderung durch das Fördersystem aufzeichnet. Nachdem die Filterstabsonde bei der Empfangsvorrichtung angekommen ist, wird sie an eine Auswerteeinheit angeschlossen und die gemessenen Beschleunigungsdaten werden ausgewertet. Nachteilig bei diesem Messverfahren ist jedoch, dass die aufgezeichneten Messdaten nur schwer interpretiert werden können, was die Fehlersuche behindert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12 anzugeben, welche ein zuverlässiges Erkennen von Störquellen erlaubt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15 anzugeben, welches ein zuverlässiges Erkennen, insbesondere ein ortsscharfes Erkennen, von Störquellen erlaubt.
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Die vorstehenden Aufgaben werden durch einen Messkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
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Zur Erleichterung der Fehlersuche in Rohrleitungen eines pneumatischen Filterstabtransportsystems wird vorgeschlagen, die Filterstabsonde alternativ oder in Kombination zum bzw. mit oben beschriebenen Stand der Technik mit einem oder mehreren der folgenden Sensoren auszustatten:
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein, vorzugsweise zusätzliches 3-Achsen-Gyroskop (Drehratensensor) für die Erkennung des Rohrleitungsverlaufs vorgesehen. Durch den Einsatz des 3-Achsen-Gyroskops ist es möglich, die Lage der Filterstabsonde im Rohr zu bestimmen. Darüber hinaus wird auch die Lageveränderung der Sonde aufgenommen. Anhand dieser Messdaten kann die Flugrichtung und/oder Orientierung der Sonde bzw. der Rohrverlauf festgestellt werden. Mithilfe von Software-Unterstützung ist daher eine 3D-Darstellung der untersuchten Rohrleitungsverlegung möglich.
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In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird eine, vorzugsweise zusätzliche Kamera zur Erkennung von Ablagerungen in den Rohren vorgesehen. Durch den Einsatz der Kamera können Ablagerungen in den Rohrleitungen erkannt werden (siehe 1).
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Dazu werden in regelmäßigen Abständen während der Förderung, bspw. in Abständen von 0,2 bis 2 m, Fotos aufgenommen. Die Geschwindigkeit der (Kamera-) Sonde und die Ausleuchtung mittels LEDs ist nach ersten Tests ausreichend um störende Ablagerungen zu detektieren, die sich oft über einen längeren Streckenabschnitt ausdehnen. Die während der Förderung aufgezeichneten Bilddaten werden online bzw. in Echtzeit und/oder nach Entnahme der Sonde zwecks Auswertung an einen PC übermittelt.
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In einer dritten erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein, vorzugsweise zusätzlicher 3-Achsen-Beschleunigungssensor zur besseren Interpretation und/oder Verwertung der Messdaten vorgesehen. Durch den Einsatz des 3-Achsen-Beschleunigungssensors kann außer dem Gesamtbetrag der Querbeschleunigung
auch der Winkel f zwischen den gemessenen Beschleunigungskomponenten x und y entlang zweier Achsen bestimmt werden (siehe
2). Der Winkel f kann z. B. mit Hilfe des Arkustangens berechnet werden:
f = arctan(x + iy), mit i = √–1). -
Ändert sich der Winkel f (über die Zeit) sprunghaft und ist R gleichzeitig groß, dann war die Sonde offenbar einem Stoß ausgesetzt. Ein solcher Stoß kann durch eine Fehlstelle im Filtertransportrohr ausgelöst worden sein. Ist R hingegen klein, während eine Winkeländerung stattfindet, dann wirken keine großen Kräfte, wie z. B. in einem Rohrbogen. Bei der Interpretation des Winkels f muss berücksichtigt werden, dass 0° und 360° identisch sind und somit ±180° den größtmöglichen Sprung darstellt. Durch eine Verknüpfung von R und der Änderung des Winkels f wird eine Fehlstellendetektion erreicht.
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Die während der Förderung aufgezeichneten Messwerte werden online bzw. in Echtzeit und/oder nach Entnahme der Sonde zwecks Auswertung an einen PC übermittelt. Dabei wird eine Dockingstation zwischengeschaltet, die zum einen einen Datenport für die Sonde und zum anderen eine USB-Schnittstelle zum Anschluss eines Computers, vorzugsweise eines PC enthält (siehe 3 und 4). Das Blockschaltbild einer vorschlagsgemäßen Filterstabsonde ist in 5 dargestellt.
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Zusätzlich oder alternativ zu den Messvorrichtungen der Filterstabsonde gemäß dem Stand der Technik oder den oben beschriebenen Sensorlösungen wird eine Geschwindigkeitsmessung und eine Lagebestimmung der Sonde mittels eines Magnetpaares vorgeschlagen. Dazu ist die Rohrleitung an einem Abschnitt oder an mehreren aufeinanderfolgenden Abschnitten mit einem Magnetpaar versehen. Ein Magnetpaar besteht aus zwei voneinander axial entfernt befestigten Magneten, welche ortsfest an der entsprechenden Stelle, in dem entsprechenden Abschnitt einer Rohrleitung angeordnet sind. Eine Rohrleitung kann mehrere, beispielsweise in einem Abstand zwischen 20 und 60 m angeordnete, Magnetpaare aufweisen. Die Geschwindigkeitsmessung und damit die Lagebestimmung der Sonde kann dann dadurch erfolgen, dass die Zeit erfasst wird, welche die Sonde benötigt, um von dem ersten Magneten des Magnetpaares zu dem zweiten Magneten des Magnetpaares zu gelangen. Aus der benötigten Zeit und Entfernung der beiden Magnete, kann dann die Geschwindigkeit der Sonde in dem Zwischenraum zwischen den beiden Magneten eines Paares ermittelt werden. Desweiteren ermöglicht die beschriebene Geschwindigkeitsmessung und Lagebestimmung ein Zurückrechnen auf Rohrleitungsabschnitte, welche vor oder nach einem Abschnitt liegen, in dem ein solches Magnetpaar angeordnet ist. Diese Angaben bzw. Messergebnisse und Auswertungen ermöglichen einen genauen Aufschluss und eine genaue Zuordnung zurückliegend aufgenommener Messwerte zu der jeweiligen Stelle der Rohrleitung. Zusätzlich oder alternativ zu den Messvorrichtungen der Filterstabsonde gemäß dem Stand der Technik oder den oben beschriebenen Messlösungen wird vorgeschlagen, das Gewicht der Filterstabsonde so festzulegen, dass es zwischen dem Gewicht eines Filterstabs sechsfacher Länge aus Monoacetat und eines Filterstabes mit zwischen einzelnen Filterfasen angeordneten und homogen verteiltem Granulat, etwa einem sognannten Charcoalfilter, ebenfalls sechsfacher Länge, liegt. Beträgt das Gewicht zwischen 0,5 und 2 Gramm, so kann die Energie zum Durchtreiben der Sonde weiterhin abgesenkt werden. Auf diese Weise kann gleichzeitig eine Simulation des Transports derartiger Filterstäbe erfolgen und auf deren jeweilige Belastung während des Transports zurückgeschlossen werden. Bei einem Gewicht in dem genannten Bereich kann somit aufgrund der durch die Sonde gewonnenen Messdaten direkt auf eine Beanspruchung eines der vorgenannten Filter geschlossen werden. Ist das Gewicht in einem demgegenüber höheren Bereich, etwa zwischen 2 Gramm und 10 Gramm, bevorzugt 2 Gramm bis 5 Gramm, lassen sich relativ formstabile Sonden erzielen, ohne eine Beschädigungs-/Verletzungsgefahr aufgrund erhöhter kinetischer Energie befürchten zu müssen. Die vorgeschlagenen Lösungen optimieren die Fehlersuche in Rohrleitungen, indem sie zusätzliche bzw. besser aufbereitete Informationen zum Zustand des Rohrsystems und zur Position der Filterstabsonde zur Verfügung stellen. Dadurch wird die Fehleranalyse beschleunigt und somit Produktionsausfälle reduziert oder vollständig verhindert. Darüber hinaus werden die zuständigen Produktions- und/oder Instandhaltungstechniker bei ihrer Systemanalyse unterstützt.
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Die vorstehend hinsichtlich des Messkörpers genannte Aufgabe wird durch einen Messkörper zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems zum pneumatischen Fördern von Produkten der Tabak verarbeitende Produkte zwischen einer Sendevorrichtung und einer Empfangsvorrichtung gelöst, welcher einen stabförmigen Grundkörper umfasst, wobei innerhalb des mindestens teilweise hohl ausgebildeten Grundkörpers mindestens ein Messelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Messelement als 3-Achsen-Sensor ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Messkörpers ist dieser geeignet, durch das Leitungssystem hindurch bewegt zu werden. Mittels des Messelementes ist gewährleistet, dass quasi unzugängliche Störquellen/Störstellen von innen erkannt werden können. Damit ist eine schnelle und einfache Erkennung von Störquellen sowohl während des Betriebs als auch bei der Inbetriebnahme von Vorrichtungen/Leitungen zum Fördern von Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie sichergestellt.
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Vorzugsweise sind dem Grundkörper ein Kopfstück und Endstück zugeordnet. Dadurch wird – bei weitgehend gleichen Durchmessern – eine dem eigentlich zu fördernden Produkt ähnelnde Gestalt/Form erreicht, so dass eine exaktere Messung erreichbar ist, wobei der Messkörper vorteilhaft zum Anschluss an eine Auswerteeinheit ausgebildet und eingerichtet ist. Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Messelement (12) ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor ist.
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Eine weiter zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Messelement (12) ein 3-Achsen-Drehratensensor ist.
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Vorteilhafterweise sind in dem Messkörper mindestens zwei Messelemente angeordnet. Durch eine simultane und vorzugsweise zeitgleiche Signalauswertung und Zuordnung ist es erfindungsgemäß erstmalig möglich, zwei verschiedene dynamische 3-Achsen-Messwerte in Beziehung zu setzen und somit eine gesicherte Auswertung über den Streckenverlauf innerhalb eines Förderrohres sicherzustellen.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messelement ein 3-Achsen-Drehratensensor ist und dass das zweite Messelement ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor ist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messelement ein 3-Achsen-Drehratensensor ist und dass das zweite Messelement (12) ein optischer Sensor ist, welcher mindestens ein CCD- oder CMOS-Photoelement aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messelement ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor ist und dass das zweite Messelement (12) ein optischer Sensor ist, welcher mindestens ein CCD- oder CMOS-Photoelement aufweist.
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Die vorstehend hinsichtlich der Anordnung genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine Anordnung zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems zum pneumatischen Fördern von Produkten der Tabak verarbeitende Produkte gelöst, welche einer Sendevorrichtung, eine Rohrleitung und einer Empfangsvorrichtung, eine sowie einen Messkörper nach umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper einen Außendurchmesser von weniger als 9 mm, vorzugsweise weniger als 8 mm hat und/oder dass der Außendurchmesser vorzugsweise 70% bis 90% des Innendurchmessers der Rohrleitung beträgt, insbesondere an seiner breitesten Stelle. Der Durchmesser kann entlang des Messkörpers abschnittsweise zunehmend, abnehmend und/oder gleichbleibend ausgebildet sein.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass entlang der Rohrleitung in vordefinierten Abständen, zwecks Positionsbestimmung Magnete angeordnet sind.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anordnung eine vorzugsweise mobile Auswerteeinheit, insbesondere eine Dockingstation umfasst.
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Die vorstehend hinsichtlich des Verfahrens genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems zum pneumatischen Fördern von Produkten der Tabak verarbeitende Produkte in einer Rohrleitung zwischen einer Sendevorrichtung und einer Empfangsvorrichtung gelöst, mit den Schritten
- – Abschießen des Messkörpers (10) im Bereich des Senders mittels Druckluft,
- – Aufzeichnen der auf den Messkörper (10) wirkenden Beschleunigungen während der Förderung des Messkörpers (10) durch das Leitungssystem,
- – Aufzeichnen der gemessenen 3-Achsen-Lagesignale während der Förderung des Messkörpers (10) durch das Leitungssystem,
- – simultanes Auswerten der Beschleunigungsmesswerte und der 3-Achsen-Lagesignale in einem gemeinsamen Zeitraster zur Bestimmung charakteristischer Größen, insbesondere Hindernisse und/oder andere Störstellen in dem Leitungssystem.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass in mindestens einem zusätzlichen Schritt Positionssignale und/oder von Fotos in Form von Bildserien während der Förderung des Messkörpers durch das Leitungssystem aufgezeichnet werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems zeichnet sich dadurch, dass der Messkörper in der oder im Bereich der Empfangsstation automatisch ausgeschleust wird, insbesondere in eine Entnahmeposition gelegt wird.
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Weitere vorteilhafte und/oder zweckmäßige Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung. Nachfolgend werden die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beigefügten 1 bis 8 näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Hierbei zeigt
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1a: Eine perspektivische Darstellung eines Messkörpers mit einer Kamera.
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1b: Eine perspektivische Kamerasicht in die Rohrleitung.
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2: Ein Vektordiagramm der Beschleunigungswerte.
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3: Ein Blockdiagramm des Datenausleseprozesses.
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4: Ein Blockschaltbild der Dockingstation.
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5: Ein Blockschaltbild des Messkörpers mit einem 3-Achsen-Sensor
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6: Eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Messkörpers.
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7a: Eine perspektivische Darstellung eines Rohrleitungssystems.
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7b: Diagramm der Querbeschleunigungen des Messkörpers in einem Rohrsystem gemäß 7a.
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8a bis 8c: Eine weitere Ausführungsform eines Messkörpers.
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Das im Folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel eines Meßkörpers einer Anordnung und eines Verfahrens dient zum Erkennen von Störquellen innerhalb eines Leitungssystems für Filterstäbe zwischen einer Filtersendevorrichtung (Sender) und einer Empfangsvorrichtung (Empfänger).
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Selbstverständlich ist der beschriebene Messkörper auch zum Erkennen von Störquellen in Leitungssystemen für andere Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie geeignet.
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Der in der 6 gezeigte Messkörper 10 umfasst einen Grundkörper 11, der eine stabformige Außenkontur aufweist. Selbstverständlich kann die äußere Form des Grundkörpers 11 variieren und von dem vorliegenden Ausführungsbeispiel abweichen. Der Grundkörper 11 ist mindestens teilweise hohl ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform ist der Grundkörper 11 vollständig hohl ausgebildet und weist eine zylinderförmige Hülsenform auf. Innerhalb des Grundkörpers 11 ist ein Messelement 12 angeordnet. Grundsätzlich ist ein aus Grundkörper 11 und Messelement 12 gebildeter Messkörper 10 geeignet, eine Art Stabsonde zu bilden, mittels der eine gezielte Fehl- oder Störstellensuche in einem beispielhaften Leitungssystem gemäß 7 durchführbar ist.
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Optional sind dem Grundkörper 11 jedoch ein Kopfstück 13 und ein Endstück 14 zugeordnet. Vorzugsweise sind sowohl das Kopfstück 13 als auch das Endstück 14 aus einem Filterstück aus Celluloseacetat oder einem vergleichbaren Material gebildet. In einer Ausführungsform wie sie die 1 zeigt, ist das Kopfstück als Kamera (1) ausgebildet, welche von einem konzentrisch angeordneten ringförmigen LED-Element (2) umschlossen ist. Die äußeren Abmessungen der aus Grundkörper 11, Kopfstück 13 und Endstück 14 gebildeten Einheit entsprechen etwa den Abmessungen der tatsächlich jeweils innerhalb des Leitungssystems zu fördernden Produkte, nämlich insbesondere den Abmessungen von Filterstäben, eventuell auch Filterzigaretten. Bevorzugt beträgt der Durchmesser des Messkörpers 10 etwa 7 bis 9 mm und besonders bevorzugt 7,8 mm. Die Länge des Grundkörpers 11 beträgt bevorzugt 70 bis 120 mm und besonders bevorzugt 75 mm, was im genannten Bereich eine gute Rohrgängigkeit und bei genannter Länge eine optimale Rohrgängigkeit gewährleistet. Das Kopfstück 13 und das Endstück 14 sind jeweils bevorzugt etwa 10 bis 40 mm und besonders bevorzugt etwa 32,5 mm lang, so dass sich für den Messkörper 11 eine besonders bevorzugte Gesamtlänge von etwa 140 mm bis 180 mm ergibt. Das Kopfstück 13 und/oder das Endstück 14 sind in einer bevorzugten Ausführungsform, was im genannten Bereich eine gute Rohrgängigkeit und bei genannter Länge eine optimale Rohrgängigkeit gewährleistet, auswechselbar ausgebildet, um bspw. die Gesamtlänge des Messkörpers 10 an eine abweichende, aktuelle Produktlänge und/oder -durchmesser und/oder Rohrgeometrie anzupassen und/oder bei einer Beschädigung des Kopfstücks 13 oder des Endstücks 14, diese jeweils durch ein neues zu ersetzen. Der Messkörper 10 entspricht in der Form somit einem Filterstab.
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Das Messelement 12 ist in einer ersten beschriebenen Ausführungsform ein 3-Achsen-Drehratensensor oder ein 3-Achsen Beschleunigungssensor. Der 3-Achsen-Drehratensensor oder ein 3-Achsen Beschleunigungssensor ist auf einer Platine 15 oder Leiterplatte angeordnet. Auf der Platine 15 können auch ein zweites und ein drittes Messelement, nämlich bspw. ein 3-Achsen-Drehratensensor und/oder ein 3-Achsen Beschleunigungssensor und/oder ein optischer Sensor und/oder ein Magnetsensor angeordnet sein. Auf der Platine 15 sind zudem vorzugsweise auch Steuerungselemente 16, insbesondere eine CPU 6 und/oder Speicherelemente 7 und/oder ein Taktgeber 8 angeordnet. Der 3-Achsen Beschleunigungssensor ist insbesondere zur Erkennung von auf den Messkörper 10 einwirkender Kräfte und/oder positiver und negativer Beschleunigungen b während der Förderung durch eine Rohrleitung 9 ausgebildet und eingerichtet, wie sie beispielsweise in 7a gezeigt ist. Der 3-Achsen-Drehratensensor ist insbesondere zur Erkennung der Lage des Messkörpers 10 während der Förderung durch das Rohrleitungssystem ausgebildet und eingerichtet. Der Magnetsensor ist insbesondere zur Erkennung von an der Rohrleitung außen angeordneten Magneten zwecks Bestimmung der Position, insbesondere mindestens einer Referenzposition des Messkörpers 10 während der Förderung durch das Rohrleitungssystem 20 ausgebildet und eingerichtet.
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Der Messkörper 10 ist zum Anschluss an eine Auswerteeinheit, vorzugsweise an eine sogenannte Dockingstation 4 ausgebildet und eingerichtet, wie sie bspw. in den 3 und 4 in Form eines Blockschaltbildes dargestellt ist. Dazu kann der Messkörper 10 einen (nicht explizit dargstellten) Stecker und/oder eine Buchse aufweisen. Andere Möglichkeiten der Datenübertragung, insbesondere eine drahtlose Datenübertragung, bspw. über Funksignale sind ebenfalls möglich. Der Messkörper 10 ist kabellos ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass die Aktivierung des Messkörpers 10, das Messen selbst und das Fördern des Messkörpers 10 durch des Leitungssystem 20 frei von Versorgungs- und/oder Steuerungs- und/oder Signalleitungen erfolgt. Neben der Erkennung von Stör- bzw. Fehlerstellen 19, 29 am bzw. im Rohrleitungssystem 20 kann der Messkörper 10 auch zu Zwecken der Analyse des eigentlichen Abschussvorgangs im Bereich des Senders und/oder des Bremsvorgangs im Bereich des Empfängers eingesetzt werden. Des Weiteren können mit dem Messkörper 10 auch andere Parameter, wie z. B. Einflüsse durch Entlüftungen oder dergleichen gemessen und ausgewertet werden. Zu diesem Zweck können alternativ oder kumulativ weitere Sensoren, innerhalb des Grundkörpers 11 angeordnet sein. Darüber hinaus sind hiermit auch Informationen über die Beanspruchung eines Filterstabes bei seinem Transport mittels Förderluft gewinnbar.
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Das Messprinzip mit dem erfindungsgemäßen Messkörper 10 erfolgt wie im Folgenden beschrieben:
Der Messkörper 10 wird wie ein normaler Filterstab im Bereich des Senders mittels Druckluft abgeschossen. Vor dem Einlegen in die Sendestation des Senders wird der Messkörper 10 bzw. genauer das Messelement 12 aktiviert. Entsprechendes gilt für die notwendigen Speicher- und Steuerbausteine sowie alle anderen an der Erkennung beteiligten Komponenten. Während der Förderung des Messkörpers 10 durch das Leitungssystem werden die auf den Messkörper 10 wirkenden Beschleunigungen und/oder Lage und/oder Position und/oder Fotos in Form einer Bilderserie aufgezeichnet. Nachdem der Messkörper 10 beim Empfänger angekommen und entnommen worden ist, wird der Messkörper 10 an eine Auswerteeinheit angeschlossen und die Messdaten werden ausgewertet. Eine Verbindungsstelle, eine verschmutzte Stelle oder eine beschädigte Stelle (Einbuchtung) innerhalb des Leitungssystems 20 bremst z. B. den Messkörper 10. Der Betrag und das zeitliche Auftreten solcher Verzögerungen werden aufgenommen. Entsprechendes gilt für Querbeschleunigungen b. Hohe Querbeschleunigungen b deuten z. B. auf einen Kurvenverlauf des Leitungssystems 20 hin, wie sie beispielsweise in 7b gezeigt sind. Aus der Gesamtheit der aufgenommenen/aufgezeichneten Informationen lässt sich die Position der Störquelle mit geringem Aufwand und zuverlässig bestimmen und nachfolgend abstellen. Im Bedarfsfall kann deren zeitliche Entwicklung (Aufbau von Ablagerungen, Abreißen von Ablagerungen etc.) beobachtet und eine entsprechende Wartungsmaßnahme abschnittsscharf vorgenommen werden, was eine Durchsicht/Kontrolle hunderter von Leitungsmetern obsolet macht.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht weiterhin eine beanspruchungsschonende optimierte Architektur von Rohrleitungssystemen der tabakverarbeitenden Industrie, bei welcher ein schonender Transport der Artikel, insbesondere von Filterstäben und Zigaretten gewährleistet ist.
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Ein Messkörper – wie er vorstehend in verschiedenen voneinander unabhängigen aber auch kombinierbaren Ausgestaltungen beschrieben ist – ist vorteilhafter Weise mehrteilig aufgebaut. Dieser nachfolgend näher beschriebene Aufbau eines Messkörpers, der Messkörper selbst als auch in Kombination mit den vorstehend und nachfolgend beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen wird als selbstständig erfinderisch angesehen. Unter selbstständig erfinderisch angesehen soll hier verstanden werden, dass der mehrteilige Aufbau bereits für sich genommen als auch in Kombination mit den übrigen Merkmalen der vorliegenden Erfindung als neu und erfinderisch angesehen wird. Hierbei können die übrigen Merkmale und Ausführungsformen mit diesem Aspekt kombiniert werden, der mehrteilig aufgebaute Messkörper kann aber auch für sich genommen als selbstständige Erfindung – neben den anderen Ausgestaltungen – angesehen werden.
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Der vorstehend genannte und in einem Ausführungsbeispiel in den 8a, 8b, 8c schematisch – zum Teil ausschnittsweise – dargestellte, mehrteilige Messkörper umfasst ein erstes als Kopfstück 13 ausgebildetes Ende und ein zweites als Endstück 14 ausgebildetes Ende zwischen welchen ein als Grundkörper 11 ausgebildetes rohrförmiges Mittelteil angeordnet ist. Das erste Ende und das zweite Ende sind mit dem Mittelteil lösbar verbunden. Das Mittelteil ist in seinem Durchmesser auf den geringsten, zu erwartenden Querschnitt einer Rohrleitung ausgelegt, beispielsweise etwa zwischen 4 mm und 6 mm im Falle sehr dünner Filterstäbe. Das erste Ende und das zweite Ende sind entsprechend dem Querschnitt einer aktuellen zu untersuchenden Rohrleitung ausgebildet, beispielsweise einem Durchmesser von 8 mm für entsprechend dickere Filterstäbe. Bei dieser Ausbildung des Messkörpers erhält dieser damit eine im Wesentlichen hantelartige Form oder etwa die Form eines Knochen (8a). Der Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, dass das entsprechend ausgelegte Mittelteil quasi für jeden Rohrdurchmesser geeignet ist und eine gesicherte Rohrgängigkeit aufweist. In dem Mittelteil sind die gewünschten Sensoren aufgenommen, wie es zu den übrigen Beispielen und Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist. Das erste Ende und das zweite Ende sind mit ihrem Aussendurchmesser an den Innendurchmesser der akut zu untersuchenden Rohrleitung angepasst, unter Vorsehen eines gewissen Spiels, wie es an anderer Stelle der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.
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Durch eine solche Ausgestaltung wird quasi das Mittelteil universal verwendbar und durch Ansetzen und Verbinden mit dem passenden ersten Ende und dem passenden zweiten Ende an den jeweils vorliegenden Einsatzfall angepasst.
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Vorteilhafterweise wird das erste Ende und/oder das zweite Ende aus einem Filterstab gebildet, welcher in der zu untersuchenden Rohrleitung gefördert wird. In einem besonders vorteilhaften Fall kann man dann einen zu transportierenden Filterstab selbst dazu nehmen, um aus diesem das erste Ende und das zweite Ende des Messkörpers herzustellen. Beispielsweise kann von einem Filterstab ein Teil abgeschnitten und an das eine freie Ende des Mitteilteils angesetzt werden. Für das andere freie Ende des Mittelteils kann dann ebenfalls ein Abschnitt von dem Filterstab abgeschnitten und an das andere freie Ende angesetzt werden. Auf diese Art und Weise ist es einfach und komfortabel den Messkörper an unterschiedliche Rohrleitungsquerschnitte anzupassen. Ferner wird bei dieser Ausgestaltung und Vorgehensweise eine realistische Nachbildung des Transports eines Filterstabs durch dessen quasi teilweise Verwendung bei entsprechenden Untersuchungsfahrten des Messkörpers ermöglicht.
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Zum Befestigen derartiger Filterstababschnitte können die freien Enden des Mittelteils Ausnehmungen und/oder Hinterschneidungen aufweisen, in welche die abgeschnittenen Filterstababschnitte hinein gedrückt werden und transportsicher fixiert sind (8a). Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Mittelteil eines Messkörpers, welcher im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist, einen vorstehend und nachstehend beschriebenen Sensor und/oder weitere vorstehend/nachstehend beschriebene Sensoren aufweist und an seinem jeweiligen Ende mit einer Aufnahme für einen Abschnitt eines Filterstabs ausgebildet ist (8a), welche ein lösbares Verbinden des Filterstababschnitts mit dem jeweiligen Ende des Mittelteils erlaubt.
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Vorteilhafterweise ergibt sich bei einem derart ausgebildeten Messkörper eine quer zur Längsachse des Messkörpers liegende Ringfläche, welche durch den Absatz bzw. den Rücksprung von einem ersten Ende zu dem Mittelteil gebildet wird (8a). Eine realitätsnahe Untersuchung einer Rohrleitung kann dadurch erfolgen, dass den eingesetzten Filterstababschnitten ihre stirnseitig ebene Ausgestaltung – jeweils außenliegend – belassen wird. Damit weist dann die in Transportrichtung zeigende Stirnfläche des eingesetzten Filterstababschnitts das gleiche Aussehen auf, wie der zu transportierende Filterstab (vgl. 8a). Ist ein strömungsgünstigerer Transport gewünscht, so kann das vorauslaufende Ende des Messkörpers eine abgerundete Form aufweisen (8a), im Gegensatz zu einem ebenen und rechtwinklig zur Längsachse durchgeführten Schnitts eines Filterstabes (vgl. 8a). Bei einer Ausgestaltung des in Transportrichtung vorauseilenden Endes, etwa einer konvex gewölbten Form (8c), kann man sich eine radiale Luftverdrängung in Richtung der Innenmantelfläche der Rohrleitung zu Nutze machen, welche dann ein Luftpolster zwischen Messkörper und Rohrleitung bilden kann. Das nachlaufende Ende eines Filterstababschnitts kann entweder konvex (8c) und konkav (8b) ausgeformt sein. Im Falle einer konkaven Ausformung (8b) kann die nachlaufende und in der Rohrleitung nachgedrückte Transportluft somit den Messkörper weiterhin beschleunigen und vorteilhaft zentrieren.
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Ein derartig ausgebildeter Messkörper und/oder ein derartig ausgebildetes Mittelteil kann durch die weiteren Merkmale, welche in der vorliegenden Beschreibung genannt sind auf vorteilhafter Weise weitergebildet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0640296 B1 [0004]
- EP 0699396 B1 [0004]
- DE 102008045048 A1 [0004, 0005]
