DE102012209954A1 - Method and device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (80) zur Erkennung von Stranginhomogenitäten (72, 73, 74) eines Materialstrangs (71) der Tabak verarbeitenden Industrie, bei dem in einen Materialstrang (71) Objekte (72) an vorbestimmten Objektpositionen eingelegt werden und der Materialstrang (71) nach Einlegen der Objekte (72) längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Frequenzen betriebene Strangmessvorrichtungen (30, 40) gefördert wird, wobei zur Auswertung der Messsignale (51, 52) der Materialstrang (71) in Objektabschnitte (61) und in Leerabschnitte (62) unterteilt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Strangmaschine (2) der Tabak verarbeitenden Industrie, eine Verwendung sowie ein Softwareprogramm. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die MesssignaleThe invention relates to a method and a device (80) for detecting strand inhomogeneities (72, 73, 74) of a material strand (71) of the tobacco processing industry, in which objects (72) are placed in predetermined positions in a material strand (71) and the material strand (71) is conveyed longitudinally axially through at least two strand measuring devices (30, 40) operated with different frequencies after inserting the objects (72), wherein the material strand (71) is divided into object sections (61) and (22) for evaluating the measuring signals (51, 52) is divided into empty sections (62). The invention further relates to a stranding machine (2) of the tobacco processing industry, a use and a software program. In the method according to the invention, the measurement signals
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere von eingelegten Objekten, defekten Objekten und/oder Fremdkörpern, bei dem in einen Materialstrang, insbesondere einen Tabakstrang oder einen Filterstrang, Objekte an vorbestimmten Objektpositionen eingelegt werden und der Materialstrang nach Einlegen der Objekte längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Frequenzen betriebene Strangmessvorrichtungen gefördert wird, die insbesondere zu einer Kombinationsstrangmessvorrichtung zusammengefasst sind, wobei zur Auswertung der Messsignale der Materialstrang in Objektabschnitte, die jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Objektpositionen enthalten, und in Leerabschnitte ohne vorbestimmte Objektpositionen unterteilt wird. The invention relates to a method for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco-processing industry, in particular of inserted objects, defective objects and / or foreign bodies, in which objects in a material strand, in particular a tobacco rod or a filter strand, are inserted at predetermined object positions and the material strand after the objects have been inserted longitudinally, at least two strand measuring devices operated at different frequencies are conveyed, which in particular are combined to form a combined strand measuring device, wherein the material strand is subdivided into object sections each containing one or more predetermined object positions and blank sections without predetermined object positions for evaluation of the measurement signals becomes.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere von eingelegten Objekten, defekten Objekten und/oder Fremdkörpern, mit einer Objekteinlegevorrichtung, mittels der in einen Materialstrang, insbesondere einen Tabakstrang oder einen Filterstrang, Objekte an vorbestimmten Objektpositionen einlegbar sind oder eingelegt werden, wobei in Förderrichtung des Materialstrangs stromabwärts der Objekteinlegevorrichtung wenigstens zwei mit unterschiedlichen Frequenzen betriebene oder betreibbare Strangmessvorrichtungen angeordnet sind, die insbesondere zu einer Kombinationsstrangmessvorrichtung zusammengefasst sind, durch die der Materialstrang nacheinander längsaxial förderbar ist oder gefördert wird, wobei eine Auswertevorrichtung umfasst ist, die ausgebildet ist, zur Auswertung von Messsignalen der Strangmessvorrichtungen den Materialstrang in Objektabschnitte, die jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Objektpositionen enthalten, und in Leerabschnitte ohne vorbestimmte Objektpositionen zu unterteilen. Schließlich betrifft die Erfindung eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, eine Verwendung sowie ein Softwareprogramm.The invention further relates to a device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry, in particular of inserted objects, defective objects and / or foreign bodies, with an object insertion device, by means of the material strand, in particular a tobacco rod or a filter strand, objects at predetermined object positions can be inserted or inserted, wherein in the conveying direction of the material strand downstream of the object insertion device at least two operated at different frequencies or operated strand measuring devices are arranged, which are in particular combined to form a combined strand measuring device through which the material strand is conveyed longitudinally axially or is conveyed, wherein an evaluation comprises is, which is designed to evaluate measurement signals of the strand measuring devices, the material strand in object sections, each one ode r include a plurality of predetermined object positions, and subdivide into blank portions without predetermined object positions. Finally, the invention relates to an extrusion machine of the tobacco processing industry, a use and a software program.
Die Erfindung betrifft die Herstellung und Überprüfung eines Materialstrangs, insbesondere eines Tabakstrangs oder Filterstrangs, für stabförmige Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere für Filterzigaretten. Der Tabakstrang oder Filterstrang wird nach seiner Herstellung in einzelne Tabakstäbe bzw. Filterstäbe abgelängt. Der Filterstrang bzw. die abgelängten Filterstäbe oder Tabakstäbe enthalten als wesentlichen Bestandteil ein oder mehrere Objekte, die die Rauch- oder Filtereigenschaften beeinflussen.The invention relates to the production and testing of a material strand, in particular a tobacco rod or filter rod, for rod-shaped articles of the tobacco-processing industry, in particular for filter cigarettes. The tobacco rod or filter rod is cut to length after its production into individual tobacco rods or filter rods. The filter strand or the cut filter rods or tobacco rods contain as an essential part of one or more objects that influence the smoke or filter properties.
Im Falle von Filterstäben bzw. einem Filterstrang handelt es sich bei den Objekten insbesondere um Kapseln mit einer festen Hülle, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Die Flüssigkeit enthält in solchen Fällen üblicherweise Geschmacksstoffe oder Duftstoffe, beispielsweise Menthol. Zur Verwendung bricht ein Raucher die Kapsel vor dem Rauchen durch Druck auf den Filter auf und zündet die Zigarette anschließend an. Durch den Druck auf die Kapsel im Filter wird die Flüssigkeit freigesetzt, so dass sich das Aroma der Flüssigkeit entfaltet. Diese Vorgehensweise bietet ein besonders intensives oder frisches Geschmackserlebnis. Entsprechende Kapseln weisen üblicherweise einen Durchmesser von ca. 3,5 mm auf, können aber auch kleiner sein.In the case of filter rods or a filter strand, the objects are in particular capsules with a solid shell, which are filled with a liquid. The liquid usually contains flavors or fragrances, for example menthol, in such cases. To use a smoker breaks the capsule before smoking by pressure on the filter and then ignites the cigarette. The pressure on the capsule in the filter releases the liquid so that the aroma of the liquid unfolds. This procedure offers a particularly intense or fresh taste experience. Corresponding capsules usually have a diameter of about 3.5 mm, but may also be smaller.
Alternativ können im Rahmen der Erfindung als Objekte auch harte Objekte Verwendung finden, ebenso kleinere oder größere Partikel, beispielsweise Kugeln oder zylindrische Objekte aus Aktivkohle, Extrudaten oder anderen Filtermaterialien oder Zusätzen.Alternatively, hard objects may also be used as objects in the context of the invention, as may smaller or larger particles, for example spheres or cylindrical objects made of activated carbon, extrudates or other filter materials or additives.
Eine entsprechende Objekteinlegevorrichtung, mit der Objekte mit hoher Geschwindigkeit in einen Materialstrang eingelegt werden können, ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung Nr.
Weiterhin ist es bekannt, die Strangeigenschaften von Tabaksträngen und Filtersträngen berührungslos zu messen. So werden beispielsweise die Feuchtigkeit und die Dichte des Tabaks im Zigarettenstrang gemessen, um insbesondere die Dichte zu regeln. Weiterhin wird im Falle von plötzlichen und kurzzeitigen Signalschwankungen auf das Vorhandensein von Fremdkörpern geschlossen, wobei die entsprechenden Strangabschnitte nachfolgend ausgesondert werden. Furthermore, it is known to measure the strand properties of tobacco strands and filter strands contactless. For example, the moisture and density of the tobacco are measured in the cigarette rod, in particular to control the density. Furthermore, in the case of sudden and short-term signal fluctuations, the presence of foreign bodies is concluded, with the corresponding strand sections subsequently being rejected.
Dies geschieht in modernen Zigarettenherstellungsmaschinen mit der Hilfe von Mikrowellenmesseinrichtungen, die wenigstens ein Mikrowellen-Resonatorgehäuse aufweisen, durch das der Tabakstrang hindurchgeführt wird. Auch die Messung von Strangeigenschaften bei deutlich niedrigeren Frequenzen ist bekannt. So ist aus
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „Hochfrequenz“ bzw. „HF“ grundsätzlich, in Abgrenzung vom Mikrowellenbereich, Frequenzen unterhalb von 300 MHz. In der Regel beträgt die Frequenz mehr als 10 kHz, vorzugsweise mehr als 100 kHz. Weiter vorzugsweise beträgt die Frequenz wenigstens 1 MHz, insbesondere für Tabak, weiter vorzugsweise mehr als 5 MHz, da zu niedrigeren Frequenzen hin eine hinreichend genaue Messung nur in einem zunehmend eingeschränkten Messbereich möglich ist.In the context of the present invention, the term "high frequency" or "HF" basically, as distinct from the microwave range, means frequencies below 300 MHz. As a rule, the frequency is more than 10 kHz, preferably more than 100 kHz. More preferably, the frequency is at least 1 MHz, in particular for tobacco, more preferably more than 5 MHz, since at lower frequencies towards a sufficiently accurate measurement is possible only in an increasingly limited range.
Beispiele von Mikrowellenstrangmessvorrichtungen und kapazitiven HF-Strangmessvorrichtungen sind auch aus den
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei mit Objekten belegten Materialsträngen der Tabak verarbeitenden Industrie verschiedene Aspekte der Strangqualität zu prüfen und insbesondere Stranginhomogenitäten bezüglich eingelegter Objekte und Fremdkörper zu erkennen. In view of this state of the art, the object of the present invention is to examine different aspects of the strand quality in the case of material strands of the tobacco-processing industry occupied with objects, and in particular to identify strand inhomogeneities with respect to inserted objects and foreign bodies.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere von eingelegten Objekten, defekten Objekten und/oder Fremdkörpern, gelöst, bei dem in einen Materialstrang, insbesondere einen Tabakstrang oder einen Filterstrang, Objekte an vorbestimmten Objektpositionen eingelegt werden und der Materialstrang nach Einlegen der Objekte längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Frequenzen betriebene Strangmessvorrichtungen gefördert wird, die insbesondere zu einer Kombinationsstrangmessvorrichtung zusammengefasst sind, wobei zur Auswertung der Messsignale der Materialstrang in Objektabschnitte, die jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Objektpositionen enthalten, und in Leerabschnitte ohne vorbestimmte Objektpositionen unterteilt wird, das dadurch weitergebildet ist, dass die Messsignale der Strangmessvorrichtungen in den Objektabschnitten und den Leerabschnitten mit jeweils unterschiedlichen Auswertungsverfahren ausgewertet werden, wobei in den Objektabschnitten in einem Objektalgorithmus eine Positionsbestimmung und/oder eine Qualitätskontrolle wenigstens eines Objekts aus der zeitlichen Änderung wenigstens eines der Messsignale erfolgt und in den Leerabschnitten wenigstens ein Leerabschnittsalgorithmus eingesetzt wird, mit dem Stranginhomogenitäten erkannt werden und/oder eine Strangkonsistenz und/oder eine Menge wenigstens eines Zusatzstoffes im Materialstrang, insbesondere eines Weichmachers, ermittelt wird oder werden.This object underlying the invention is achieved by a method for detecting strand inhomogeneities of a strand of material of the tobacco-processing industry, in particular of inserted objects, defective objects and / or foreign bodies, in which a material strand, in particular a tobacco rod or a filter strand, objects predetermined object positions are inserted and the material strand is conveyed longitudinally after inserting the objects by at least two strand frequency measuring devices operated at different frequencies, which are in particular combined to form a combined strand measuring device, wherein the material strand in object sections, each containing one or more predetermined object positions for evaluating the measurement signals, and is divided into blank sections without predetermined object positions, which is further developed by the measurement signals of the strand measuring devices in the object sections and the Leerab sections are each evaluated with different evaluation methods, wherein in the object sections in an object algorithm, a position determination and / or quality control of at least one object from the temporal change of at least one of the measured signals and in the empty sections at least one empty section algorithm is used, are recognized with the strand inhomogeneity and / or a strand consistency and / or an amount of at least one additive in the material strand, in particular a plasticizer, is or will be determined.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Maschinensteuerung mit dem Maschinentakt und dem Einlegemuster von Objekten über Informationen verfügt, die eine Auswertung von Mikrowellenstrangmessvorrichtungssignalen oder kapazitiven HF- Strangmessvorrichtungssignalen ermöglichen, die nach Objektabschnitten mit eingelegten Objekten und Leerabschnitten ohne eingelegte Objekte getrennt ist und somit auch verschiedene Analysen ermöglicht. Dabei wird in den Objektabschnitten in einem Objektalgorithmus nicht nur die Anwesenheit eines Objekts, beispielsweise durch Überschreiten eines vorgegebenen Schwellpegels in dem Objektabschnitt, geprüft, sondern eine weitergehende Analyse gemacht mit Bestimmung der Position des Objekts und gegebenenfalls einer Abweichung von einer Sollposition. Bei Überschreitung der Abweichung der Position des Objekts von der Sollposition kann vorgesehen sein, dass nachfolgend ein betroffener Strangabschnitt von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen wird.The invention is based on the basic idea that the machine control with the machine cycle and the loading pattern of objects has information enabling an evaluation of microwave strand measuring device signals or capacitive RF strand measuring device signals which is separated into object sections with inserted objects and empty sections without inserted objects and thus also allows different analyzes. In the object sections in an object algorithm not only the presence of an object is checked, for example by exceeding a predetermined threshold level in the object section, but a further analysis is made with determination of the position of the object and optionally a deviation from a desired position. When the deviation of the position of the object from the desired position is exceeded, it can be provided that subsequently an affected strand section is excluded from further processing.
In den Leerabschnitten ohne Objekte wird ein anderes Auswertungsschema angewandt, bei dem es nicht darum geht, die genaue Position von Objekten zu bestimmen, sondern entweder die allgemeine Strangkonsistenz und/oder eine Menge wenigstens eines Zusatzstoffes im Material, insbesondere eines Weichmachers, zu ermitteln. Auch die Anwesenheit von Fremdkörpern im Leerabschnitt kann dadurch erkannt werden. Ebenfalls würde ein Objekt, das irrtümlich in einen Leerabschnitt eingefügt worden ist, oder das beim Einlegen in einen Leerabschnitt geraten ist, als Fremdkörper erkannt werden. Da ein Objekt in einem Leerabschnitt nicht vorgesehen ist, ist es auch als Fremdkörper zu behandeln. Betroffene Materialstrangabschnitte können nachfolgend aus der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen werden.In the empty sections without objects, another evaluation scheme is applied, which is not about determining the exact position of objects, but to determine either the general strand consistency and / or a quantity of at least one additive in the material, in particular a plasticizer. The presence of foreign bodies in the empty section can also be detected. Also, an object that has been mistakenly inserted in a blank portion or that has fallen into an empty portion upon insertion would be recognized as foreign matter. Since an object is not provided in a blank section, it is also to be treated as a foreign body. Affected material strand sections can subsequently be excluded from further processing.
Vorzugsweise wird der Materialstrang durch wenigstens eine Mikrowellenstrangmessvorrichtung und/oder durch wenigstens eine kapazitive HF-Strangmessvorrichtung als Strangmessvorrichtungen gefördert. Hierdurch ist es möglich, den Materialstrang mit wenigstens zwei verschiedenen Frequenzen zu analysieren, so dass deutlich unterschiedliche Messsignale in Reaktion auf Änderungen in der Strangkonsistenz oder der Anwesenheit von Fremdköpern oder Objekten vorkommen. Wenn beispielsweise eine Mikrowellenstrangmessvorrichtung und eine kapazitive HF-Strangmessvorrichtung verwendet werden, ist es auch möglich, beispielsweise in Leerabschnitten die Anteile verschiedener Komponenten des Materialstrangs, beispielsweise Feuchte und Weichmachereintrag sowie die Dichte des Strangs, beispielsweise bei einem Filterstrang, zu ermitteln. The material strand is preferably conveyed through at least one microwave strand measuring device and / or through at least one capacitive HF strand measuring device as strand measuring devices. This makes it possible to analyze the strand of material with at least two different frequencies, so that significantly different measurement signals occur in response to changes in strand consistency or the presence of foreign objects or objects. If, for example, a microwave strand measuring device and a capacitive HF strand measuring device are used, it is also possible, for example in empty sections, to determine the proportions of various components of the material strand, for example moisture and plasticizer input and the density of the strand, for example in the case of a filter strand.
Da der Materialstrang nacheinander durch die beiden Strangmessvorrichtungen hindurchtritt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur Auswertung ein zeitlicher Versatz, der zwischen den Messsignalen aufgrund eines in Strangförderrichtung gegebenen Abstands zwischen den Strangmessvorrichtungen abhängig von einer momentanen Materialstrangfördergeschwindigkeit auftritt, durch eine zeitliche Verschiebung oder eine zeitlich versetzte Auswertung wenigstens eines der Messsignale korrigiert wird. Es ist alternativ auch möglich, jeweils die einzelnen Messsignale einzeln zu verarbeiten und die Messergebnisse mit dem entsprechenden Strangabschnitt, der die entsprechenden Messsignale erzeugt hat, zu korrelieren. Since the material strand passes successively through the two strand measuring devices, it is preferably provided that a time offset which occurs between the measuring signals due to a given in the strand conveying direction distance between the strand measuring devices depending on a current material strand conveying speed, by a time shift or a staggered evaluation at least one of the measuring signals is corrected. Alternatively, it is also possible to process each of the individual measurement signals individually and to correlate the measurement results with the corresponding strand section which has generated the corresponding measurement signals.
Unter einem Leerabschnittsalgorithmus und einem Objektalgorithmus wird auch verstanden, dass für die verschiedenen Messsignale der beiden Strangmessvorrichtungen in den Leerabschnitten und den Objektabschnitten untereinander verschiedene Algorithmen zur Auswertung verwendet werden. Insbesondere wird bei Verwendung von Mikrowellenstrangmessvorrichtungen und kapazitiven HF- Strangmessvorrichtungen eine individuelle Einstellung der Auswertungsparameter auf die Besonderheiten der Mikrowellenmesssignale und der HF-Messsignale angezeigt sein.An empty-segment algorithm and an object algorithm also mean that different algorithms are used for the evaluation for the different measurement signals of the two strand measuring devices in the empty sections and the object sections. In particular, when using microwave strand measuring devices and capacitive HF strand measuring devices, an individual adjustment of the evaluation parameters will be indicated on the particular features of the microwave measurement signals and the RF measurement signals.
Vorteilhafterweise wird wenigstens eine der Strangmessvorrichtungen mit einer variablen Frequenz betrieben, wobei in den Objektabschnitten eine andere Frequenz verwendet und/oder ausgewertet wird als in den Leerabschnitten. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise für die Leerabschnitte eine Optimierung bezüglich der Messung der Mengenverhältnisse von Zusatzstoffen oder Feuchte oder Dichte des Materialstrangs zu erreichen und in den Objektabschnitten eine Optimierung bezüglich der Positionsmessung der Objekte oder deren weiterer Parameter wie Beschädigungszuständen, Füllgrad und Größe.Advantageously, at least one of the strand measuring devices is operated at a variable frequency, wherein a different frequency is used and / or evaluated in the object sections than in the empty sections. In this way it is possible, for example, for the empty sections to achieve an optimization with respect to the measurement of the proportions of additives or moisture or density of the material strand and in the object sections an optimization with respect to the position measurement of the objects or their other parameters such as damage states, degree and size.
Vorzugsweise wird eine erste Strangmessvorrichtung, insbesondere eine Mikrowellenstrangmessvorrichtung, wenigstens zeitweise gleichzeitig mit einer zweiten Strangmessvorrichtung, insbesondere einer HF-Strangmessvorrichtung, betrieben, wobei die Frequenz der ersten Strangmessvorrichtung um einen Faktor 10 bis 900 größer ist als die Frequenz der zweiten Strangmessvorrichtung. Auf diese Weise werden mehr Informationen über den Materialstrang und seinen Inhalt erhalten, die der Erkennung von Stranginhomogenitäten oder anderen Strangmaterialeigenschaften dienen.Preferably, a first strand measuring device, in particular a microwave strand measuring device, at least temporarily simultaneously with a second strand measuring device, in particular an HF strand measuring device operated, wherein the frequency of the first strand measuring device by a factor of 10 to 900 is greater than the frequency of the second strand measuring device. In this way, more information about the strand of material and its contents is obtained for identifying strand inhomogeneities or other strand material properties.
Vorzugsweise erfolgt in den Leerabschnitten, insbesondere zusätzlich, eine Bestimmung einer Feuchtigkeit und/oder der Menge eines Zusatzstoffes, insbesondere eines Weichmachers. Damit erfolgt in den Leerabschnitten sowohl eine Erkennung von Stranginhomogenitäten, beispielsweise Fremdkörpern oder verrutschten oder falsch eingelegten Objekten, oder von Tröpfchenbildung von Weichmachern, die zu einer Veränderung der Struktur eines Filterstrangs führt und somit zu dessen Unbrauchbarkeit, als auch gleichzeitig eine Ermittlung einer Feuchte und/oder einer Menge eines Zusatzstoffes. Dies kann auch im Rahmen zweier gleichzeitig verwerteter Auswertealgorithmen für die Leerabschnitte erfolgen. So kann ein Inhomogenitätenalgorithmus beispielsweise lediglich Schwellwerte vorgeben, bei deren Überschreitung eine Stranginhomogenität vorliegt und bezüglich einer Inhaltsstoffmessung eine bekannte Kombinationsmessung erfolgen, aus der die Mengen der verschiedenen Inhaltsstoffe des Materialstrangs ermittelt werden, oder dies kann gemeinsam geschehen, wobei beispielsweise die Schwellwerte für die Erkennung von Stranginhomogenitäten auch von der allgemeinen Konsistenz des Materialstrangs in dem Leerabschnitt abhängt.Preferably, in the empty sections, in particular in addition, a determination of a moisture and / or the amount of an additive, in particular a plasticizer. Thus, in the empty sections both a recognition of strand inhomogeneities, such as foreign bodies or slipped or incorrectly inserted objects, or droplet formation of plasticizers, which leads to a change in the structure of a filter strand and thus to its uselessness, and at the same time a determination of moisture and / or or a quantity of an additive. This can also be done in the context of two simultaneously exploited evaluation algorithms for the empty sections. For example, an inhomogeneity algorithm can only specify threshold values above which strand homogeneity exists and a known combination measurement takes place with respect to an ingredient measurement, from which the quantities of the various constituents of the material strand are determined, or this can be done together, wherein, for example, the threshold values for the detection of Stranginhomogenitäten also depends on the general consistency of the material strand in the blank section.
Vorzugsweise erfolgt in den Objektabschnitten zusätzlich eine Bestimmung eines Fehlens, einer Dichte, einer Masse und/oder einer Beschädigung eines Objekts.In addition, a determination of a missing, a density, a mass and / or a damage of an object preferably takes place in the object sections.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere von eingelegten Objekten, defekten Objekten und/oder Fremdkörpern, mit einer Objekteinlegevorrichtung, mittels der in einen Materialstrang, insbesondere einen Tabakstrang oder einen Filterstrang, Objekte an vorbestimmten Objektpositionen einlegbar sind oder eingelegt werden, wobei in Förderrichtung des Materialstrangs stromabwärts der Objekteinlegevorrichtung wenigstens zwei mit unterschiedlichen Frequenzen betriebene oder betreibbare Strangmessvorrichtungen angeordnet sind, die insbesondere zu einer Kombinationsstrangmessvorrichtung zusammengefasst sind, durch die der Materialstrang nacheinander längsaxial förderbar ist oder gefördert wird, wobei eine Auswertevorrichtung umfasst ist, die ausgebildet ist, zur Auswertung von Messsignalen der Strangmessvorrichtungen den Materialstrang in Objektabschnitte, die jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Objektpositionen enthalten, und in Leerabschnitte ohne vorbestimmte Objektpositionen zu unterteilen, gelöst, die dadurch weitergebildet ist, dass die Auswertevorrichtung ausgebildet ist, die Messsignale in den Objektabschnitten und den Leerabschnitten mit jeweils unterschiedlichen Auswertungsverfahren auszuwerten, wobei zur Auswertung in den Objektabschnitten in einem Objektalgorithmus eine Positionsbestimmung und/oder eine Qualitätskontrolle eines Objekts aus der zeitlichen Änderung wenigstens eines der Messsignale, erfolgt und in den Leerabschnitten wenigstens ein Leerabschnittsalgorithmus eingesetzt wird, mit dem Stranginhomogenitäten erkannt werden und/oder eine Strangkonsistenz und/oder eine Menge wenigstens eines Zusatzstoffes im Materialstrang, insbesondere eines Weichmachers, ermittelt wird oder werden.The object underlying the invention is also achieved by a device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco-processing industry, in particular of inserted objects, defective objects and / or foreign bodies, with an object insertion device, by means of a material strand, in particular a tobacco rod or a filter strand , Objects can be inserted into predetermined object positions or inserted, wherein in the conveying direction of the material strand downstream of the object insertion device at least two operated at different frequencies or operable strand measuring devices are arranged, which are in particular combined to form a combination strand measuring device, by the material strand is conveyed longitudinally axially or is conveyed, wherein an evaluation device is included, which is designed to evaluate measurement signals of the strand measuring devices the material strand in object sections, each one or a plurality of predetermined object positions, and divided into empty sections without predetermined object positions, solved, which is further developed in that the evaluation device is adapted to evaluate the measurement signals in the object sections and the empty sections, each with different evaluation methods, wherein for evaluation in the object sections in an object algorithm a position determination and / or a quality control of an object from the temporal change of at least one of the measurement signals, and takes place in the empty sections little at least one empty-segment algorithm is used, with which strand inhomogeneities are recognized and / or a strand consistency and / or an amount of at least one additive in the material strand, in particular a plasticizer, is or will be determined.
Damit ist die Vorrichtung insbesondere ausgebildet zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Die zu dem Verfahren genannten Vorteile, Eigenschaften und Merkmale gelten daher auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung.Thus, the device is designed in particular for carrying out the method according to the invention described above. The advantages, properties and features mentioned for the method therefore also apply to the device according to the invention.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Strangmessvorrichtung als Mikrowellenstrangmessvorrichtung und/oder wenigstens eine Strangmessvorrichtung als kapazitive HF-Strangmessvorrichtung ausgebildet.Preferably, at least one strand measuring device is designed as a microwave strand measuring device and / or at least one strand measuring device is designed as a capacitive HF strand measuring device.
Ebenfalls vorteilhafterweise ist wenigstens eine der Strangmessvorrichtungen ausgebildet, mit variabler Frequenz betrieben zu werden, wobei die eine Steuervorrichtung oder die Auswertevorrichtung ausgebildet ist, die mit variabler Frequenz betriebene Strangmessvorrichtung in den Objektabschnitten mit einer anderen Frequenz zu betreiben als in den Leerabschnitten. Damit lässt sich die Messung mit der frequenzvariablen Strangmessvorrichtung optimal auf die gewünschten Messparameter für die Objektabschnitte und die Leerabschnitte anpassen.Also advantageously, at least one of the strand measuring devices is designed to be operated at a variable frequency, wherein the one control device or the evaluation device is designed to operate the variable frequency driven strand measuring device in the object sections with a different frequency than in the empty sections. This makes it possible to optimally adapt the measurement with the frequency-variable strand measuring device to the desired measurement parameters for the object sections and the empty sections.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung ausgebildet, ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.Preferably, the device is designed to carry out a method according to the invention described above.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrangmaschine oder Filterstrangmaschine, mit einer erfindungsgemäßen zuvor beschriebenen Vorrichtung gelöst. Die Strangmaschine hat somit die gleichen Merkmale, Vorteile und Eigenschaften wie die zuvor beschriebene Vorrichtung und das zuvor beschriebene Verfahren.The object underlying the invention is also achieved by a rod making machine of the tobacco-processing industry, in particular tobacco rod machine or filter rod machine, with a device according to the invention described above. The stranding machine thus has the same features, advantages and properties as the device described above and the previously described method.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiter durch eine Verwendung wenigstens zweier unterschiedlicher Auswertealgorithmen zur Auswertung von Messsignalen von Strangmessvorrichtungen in verschiedenen Abschnitten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, in den Objekte an vorbestimmten Objektpositionen eingelegt sind, wobei der Materialstrang zur Auswertung in Objektabschnitte, die jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Objektpositionen enthalten, und in Leerabschnitte ohne vorbestimmte Objektpositionen unterteilt wird, wobei in den Objektabschnitten ein Objektalgorithmus verwendet wird, in dem eine Positionsbestimmung und/oder eine Qualitätskontrolle eines Objekts aus der zeitlichen Änderung wenigstens eines der Messsignale erfolgt und in den Leerabschnitten wenigstens ein Leerabschnittsalgorithmus verwendet wird, mit dem Stranginhomogenitäten und/oder eine Strangkonsistenz und/oder eine Menge wenigstens eines Zusatzstoffes im Materialstrang, insbesondere eines Weichmachers, ermittelt wird oder werden.The object underlying the invention is further solved by using at least two different evaluation algorithms for the evaluation of measurement signals from strand measuring devices in different sections of a material strand of the tobacco processing industry, are placed in the objects at predetermined object positions, the material strand for evaluation in object sections, the each containing one or more predetermined object positions, and is divided into empty sections without predetermined object positions, wherein in the object sections, an object algorithm is used in which a position determination and / or a quality control of an object from the temporal change of at least one of the measured signals takes place and in the empty sections at least one empty-segment algorithm is used, with the strand inhomogeneities and / or a strand consistency and / or an amount of at least one additive in the material strand, esp special plasticizer, is or will be.
Schließlich wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Softwareprogramm mit Programmcodemitteln gelöst, mittels deren bei Ausführung auf einer Auswertevorrichtung, insbesondere einem Computer, insbesondere einem Microcontroller, einer erfindungsgemäßen zuvor beschriebenen Vorrichtung ein erfindungsgemäßes zuvor beschriebenes Verfahren ausgeführt wird.Finally, the object underlying the invention is achieved by a software program with program code means by means of which, when executed on an evaluation device, in particular a computer, in particular a microcontroller, a device according to the invention described above, an inventive method described above is performed.
Die Verwendung und das Softwareprogramm weisen somit die gleichen erfindungsbezogenen Merkmale, Vorteile und Eigenschaften wie das Verfahren und die Vorrichtung wie oben beschrieben auf.The use and software program thus have the same inventive features, advantages, and features as the method and apparatus described above.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.
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:The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
In
Im Folgenden werden einige Stationen der Zigarettenherstellung übersichtsmäßig vorgestellt. Der Herstellungsprozess zweier endloser Tabakstränge beginnt in der Zweistrangmaschine
Nach der Formung der Tabakstränge werden diese durch eine Messvorrichtung
Ausgangs der Zweistrangmaschine
In
Die Kombinationsstrangmessvorrichtung
Das gemeinsame Gehäuse
Die nachfolgende kapazitive HF-Strangmessvorrichtung
Auch die kapazitive HF-Strangmessvorrichtung
In
In
In
Die Vorrichtung
Es ist eine Auswertevorrichtung
Hierzu ist auch die Algorithmenauswahl und -umschaltung
Die weiteren Algorithmen
Die Positionsbestimmung in den Objektabschnitten und im Objektalgorithmus
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 zur Erfindung gehörend angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. All of these features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as belonging to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Maschine machine
- 22
- Strangmaschine rod machine
- 33
- Filteransetzmaschine filter attachment
- 44
- Verteilereinheit distribution unit
- 55
- Vorverteiler preliminary distributor
- 66
- Strangförderer line conveyor
- 77
- Umhüllungspapiereinheit Wrapping paper unit
- 88th
- Formateinheit format unit
- 99
- Messvorrichtung measuring device
- 1010
- Messer- und Übergabeeinheit Knife and transfer unit
- 1111
- Steuerkonsole control panel
- 1212
- Belagpapiereinheit Tipping paper unit
- 2020
- Kombinationsstrangmessvorrichtung Combination leg metering device
- 2121
- gemeinsames Gehäuse common housing
- 2222
- Strangeintrittsrohr Strand inlet pipe
- 2323
- Schutzrohr thermowell
- 3030
- Mikrowellenstrangmessvorrichtung Microwave leg metering device
- 3131
- Mikrowellenresonator microwave
- 3232
- Mikrowellenresonatorgehäuse Mikrowellenresonatorgehäuse
- 3333
- Einkopplungsantenne Einkopplungsantenne
- 3434
- Auskopplungsantenne decoupling antenna
- 3535
- konischer Kragen conical collar
- 3636
- Hinterschneidung undercut
- 3737
- Mess-, Temperierungs- und Leistungselektronik Measuring, temperature control and power electronics
- 4040
- kapazitive HF-Strangmessvorrichtung Capacitive HF strand measuring device
- 4141
- Messkondensator measuring capacitor
- 4242
- Kondensatorgehäuse capacitor case
- 43, 44 43, 44
- Elektrodenflächeelectrode area
- 4545
- konischer Kragen conical collar
- 4646
- Hinterschneidung undercut
- 4747
- Mess-, Temperierungs- und Leistungselektronik Measuring, temperature control and power electronics
- 5151
- Messsignal von einer ersten Strangmessvorrichtung Measuring signal from a first strand measuring device
- 5252
- Messsignal von einer zweiten Strangmessvorrichtung Measuring signal from a second strand measuring device
- 5353
- Schiebealgorithmus shift algorithm
- 5454
- Auswertung evaluation
- 5555
- Maschinentakt machine cycle
- 6161
- Objektabschnitt Property section
- 6262
- Leerabschnitt empty section
- 6363
- Messsignalamplitude mit Objekt Measurement signal amplitude with object
- 6464
- Messsignalamplitude ohne Objekt Measurement signal amplitude without object
- 65, 66 65, 66
- Grenzen eines ObjektabschnittsLimits of an object section
- 67, 68 67, 68
- Grenzen eines LeerabschnittsLimits of a blank section
- 7171
- Materialstrang material strand
- 7272
- eingelegtes Objekt inserted object
- 7373
- defektes Objekt defective object
- 7474
- Fremdkörper foreign body
- 7575
- Strangförderrichtung Strand conveying direction
- 8080
- Vorrichtung contraption
- 8181
- Eingabe- und Anzeigevorrichtung Input and display device
- 8282
- Maschinensteuerung machine control
- 8383
- Auswertevorrichtung evaluation
- 85a85a
- Objektalgorithmus object algorithm
- 85b85b
- Strangkonsistenzalgorithmus Train consistency algorithm
- 85c85c
- Fremdkörperalgorithmus Foreign bodies algorithm
- 8686
- Algorithmenauswahl und -umschaltung Algorithm selection and switching
- 8888
- Impulsgeber pulse
- 9090
- Steuersignal für Umschaltung Control signal for switching
- 9191
- Schnittsignal cut signal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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