DE102012211648A1 - Measuring arrangement for measuring at least one property of at least one rod-shaped article of the tobacco-processing industry - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine Messanordnung zum Messen mindestens einer Eigenschaft mindestens eines mindestens eine Wirkstoffeinheit (11) enthaltenden stabförmigen Artikels (10) der Tabak verarbeitenden Industrie, mit mindestens einer Sensoreinheit (12, 20), der mindestens ein Sender (12) und mindestens ein von dem mindestens einen Sender (12) beabstandeter und mit dem mindestens einen Sender (12) wenigstens temporär in berührungsloser Wirkverbindung (30; 36; 40) stehender Empfänger (20) zugeordnet sind, und mit einer drehbar gelagerten Fördertrommel (2) zum Fördern wenigstens eines stabförmigen Artikels (10). Das Besondere der Erfindung besteht darin, dass der mindestens eine Sender (12) an oder in der drehbar gelagerten Fördertrommel (2) und der mindestens eine Empfänger (20) außerhalb der drehbar gelagerten Fördertrommel (2) im Wesentlichen stationär angeordnet und die Fördertrommel (2) so ausgebildet ist, dass im Betrieb während der Rotation der Fördertrommel (2) der mindestens eine Sender (12;) an mindestens einem Empfänger (20) vorbeibewegbar und der mindestens eine stabförmige Artikel (10) für eine Zeitdauer in eine Position zwischen dem mindestens einen Sender (12) und dem mindestens einen Empfänger (20) bringbar ist.A measuring arrangement is described for measuring at least one property of at least one rod-shaped article (10) of the tobacco processing industry containing at least one active ingredient unit (11), with at least one sensor unit (12, 20), the at least one transmitter (12) and at least one of the at least one transmitter (12) spaced apart and with the at least one transmitter (12) at least temporarily in contactless operative connection (30; 36; 40) are assigned receivers (20), and with a rotatably mounted conveyor drum (2) for conveying at least one rod-shaped Article (10). The special feature of the invention is that the at least one transmitter (12) is arranged on or in the rotatably mounted conveyor drum (2) and the at least one receiver (20) is arranged outside the rotatably mounted conveyor drum (2) and the conveyor drum (2 ) is designed so that during operation during the rotation of the conveyor drum (2) the at least one transmitter (12;) can be moved past at least one receiver (20) and the at least one rod-shaped article (10) for a period of time in a position between the at least a transmitter (12) and the at least one receiver (20) can be brought.
Description
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zum Messen mindestens einer Eigenschaft mindestens eines mindestens eine Wirkstoffeinheit enthaltenden stabförmigen Artikels der Tabak verarbeitenden Industrie, mit mindestens einer Sensoreinheit, der mindestens ein Sender und mindestens ein von dem mindestens einen Sender beabstandeter und mit dem mindestens einen Sender wenigstens temporär in berührungsloser Wirkverbindung stehender Empfänger zugeordnet sind, und mit einer drehbar gelagerten Fördertrommel zum Fördern wenigstens eines stabförmigen Artikels. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von mindestens eine Wirkstoffeinheit enthaltenden Filterstäben oder Multisegmentfilterstäben, mit einer Filterherstellungsmaschine, die einen Abgabebereich zur Abgabe der fertig hergestellten Filterstäbe oder Multisegmentfilterstäbe aufweist. Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von mindestens eine Wirkstoffeinheit enthaltenden Filterzigaretten, mit einer Filteransetzmaschine, die einen Abgabebereich zur Abgabe der fertig hergestellten Filterzigaretten aufweist.The invention relates to a measuring arrangement for measuring at least one rod-shaped article of the tobacco-processing industry containing at least one active substance unit, having at least one sensor unit, at least one transmitter and at least one spaced apart from the at least one transmitter and at least temporarily with the at least one transmitter associated contact-free operative connection standing receiver, and with a rotatably mounted conveyor drum for conveying at least one rod-shaped article. Furthermore, the invention relates to a device for producing filter rods or multi-segment filter rods containing at least one active substance unit, with a filter production machine having a delivery area for delivering the finished filter rods or multi-segment filter rods. Finally, the invention relates to a device for producing filter cigarettes containing at least one drug unit, with a filter attachment machine having a delivery area for dispensing the finished filter cigarettes.
Unter stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie sind insbesondere Filterstäbe, Multisegmentfilterstäbe und Tabakstöcke sowie daraus hergestellte Filterzigaretten zu verstehen. Aber auch andere Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, wie beispielsweise filterlose Zigaretten, Zigarillos u. dgl., können im hier vorliegenden Zusammenhang unter stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie verstanden werden.Rod-shaped articles of the tobacco-processing industry are in particular filter rods, multi-segment filter rods and tobacco rods and filter cigarettes produced therefrom. But other articles of the tobacco processing industry, such as filterless cigarettes, cigarillos u. Like., Can be understood in the present context under rod-shaped articles of the tobacco-processing industry.
Insbesondere Filterzigaretten können im Bereich des Filters oder des Tabakstocks portionierte Wirkstoffeinheiten enthalten, welche beispielsweise in Form von Kapseln, Tabletten, Dragees o. dgl. in einem vorangegangenen Produktionsprozess eingebracht worden sind. Derartige Wirkstoffeinheiten werden verwendet, um den Geschmack eines Rauchartikels in bestimmter Weise gezielt zu beeinflussen. Wirkstoffeinheiten können beispielsweise als Festkörper bzw. Pellets vorliegen, in der die geschmacksbeeinflussende Substanz gebunden ist. Derartige Festkörper bzw. Pellets können auch ein Agglomerat aus Partikeln unterschiedlicher geschmacksbeeinflussender Substanzen aufweisen. Es können auch Hohlkörper mit einer Füllung von geschmacksbeeinflussenden Substanzen in Form von Kissen verwendet werden. Alternativ können Wirkstoffeinheiten auch als Kapseln ausgebildet sein, die hohl und mit mindestens einer geschmacksbeeinflussenden Substanz gefüllt sind, die bevorzugt als Granulat, Pulver oder Flüssigkeit vorliegt. Zur Erzielung einer gleichbleibend hohen Qualität ist die Durchführung einer zuverlässigen Prüfung von besonderer Bedeutung. In particular, filter cigarettes may contain portioned active substance units in the region of the filter or the tobacco rod, which have been introduced, for example in the form of capsules, tablets, dragees or the like, in a preceding production process. Such drug units are used to influence the taste of a smoking article in a specific way targeted. Active ingredient units can be present, for example, as solids or pellets in which the taste-influencing substance is bound. Such solids or pellets may also have an agglomerate of particles of different taste-influencing substances. It is also possible to use hollow bodies with a filling of taste-influencing substances in the form of cushions. Alternatively, active ingredient units may also be formed as capsules, which are hollow and filled with at least one taste-influencing substance, which is preferably present as granules, powder or liquid. In order to achieve a consistently high quality, carrying out a reliable test is of particular importance.
Die
Eine ähnliche Vorrichtung ist auch in der
Die
Ferner sind Prüfeinrichtungen bekannt, die eine Prüfung eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs während der längsaxialen Förderung unmittelbar nach dem Einbringen der Wirkstoffeinheit und somit am Halbfertigprodukt vornehmen und für die Prüfung insbesondere Mikrowellen verwenden.Furthermore, testing devices are known which perform a test of a tobacco rod or a filter strand during the longitudinal axial promotion immediately after the introduction of the active substance unit and thus on the semi-finished product and in particular use microwaves for the test.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Messanordnung und Vorrichtung der eingangs genannten Art Verbesserungen vorzuschlagen, die insbesondere zu einer flexibleren und zugleich zuverlässigeren Prüfung sowie zu einer sichereren Datenübermittlung und -auswertung führen. It is an object of the present invention to propose improvements for a measuring arrangement and device of the type mentioned, which lead in particular to a more flexible and at the same time more reliable test as well as to a more secure data transmission and evaluation.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst mit einer Messanordnung zum Messen mindestens einer Eigenschaft mindestens eines mindestens eine Wirkstoffeinheit enthaltenden stabförmigen Artikels der Tabak verarbeitenden Industrie, mit mindestens einer Sensoreinheit, der mindestens ein Sender und mindestens ein von dem mindestens einen Sender beabstandeter und mit dem mindestens einen Sender wenigstens temporär in berührungsloser Wirkverbindung stehender Empfänger zugeordnet sind, und mit einer drehbar gelagerten Fördertrommel zum Fördern wenigstens eines stabförmigen Artikels, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sender an oder in der drehbar gelagerten Fördertrommel und der mindestens eine Empfänger außerhalb der drehbar gelagerten Fördertrommel im Wesentlichen stationär angeordnet und die Fördertrommel so ausgebildet ist, dass im Betrieb während der Rotation der Fördertrommel der mindestens eine Sender an mindestens einem Empfänger vorbeibewegbar und der mindestens eine stabförmige Artikel für eine Zeitdauer in eine Position zwischen dem mindestens einen Sender und dem mindestens einen Empfänger bringbar ist. This object is achieved in accordance with a first aspect of the present invention with a measuring arrangement for measuring at least one rod-shaped article of the tobacco processing industry containing at least one active substance unit, with at least one sensor unit having at least one transmitter and at least one distance from the at least one transmitter and associated with at least one transmitter at least temporarily in non-contact active connection receiver, and with a rotatably mounted conveyor drum for conveying at least one rod-shaped article, characterized in that the at least one transmitter on or in the rotatably mounted conveyor drum and the at least one receiver outside the rotatably mounted conveyor drum arranged substantially stationary and the conveyor drum is formed so that in operation during rotation of the conveyor drum, the at least one transmitter on at least one Receiver can be moved past and the at least one rod-shaped article for a period of time in a position between the at least one transmitter and the at least one receiver can be brought.
Dadurch, dass erfindungsgemäß der mindestens eine Empfänger außerhalb der drehbar gelagerten Fördertrommel im Wesentlichen stationär angeordnet ist, lässt sich eine zuverlässige Datenübermittlung realisieren. Dabei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass die Messdaten als Ausgangssignale vom Empfänger erzeugt werden. Da der Empfänger nicht in der drehenden Fördertrommel sitzt, sondern außerhalb dieser im Wesentlichen stationär angeordnet ist, lassen sich technisch besonders einfache und unkomplizierte Maßnahmen für die Übermittlung des Ausgangssignals vorsehen. Hierzu bietet sich insbesondere eine feste Verdrahtung des Empfängers an, welche sich naturgemäß durch eine besonders hohe Zuverlässigkeit auszeichnet. Selbst wenn eine drahtlose Datenübermittlung gewählt wird, so bleibt diese von eventuellen negativen Einflüssen seitens der Fördertrommel, wie insbesondere durch eine Abschirmung des Fördertrommelgehäuses oder die Rotationsbewegung der Fördertrommel bedingt, unberührt. Due to the fact that according to the invention the at least one receiver is arranged substantially stationary outside the rotatably mounted conveying drum, reliable data transmission can be realized. In this case, the invention makes use of the knowledge that the measured data are generated as output signals from the receiver. Since the receiver is not seated in the rotating conveyor drum, but is arranged substantially stationary outside of this, technically particularly simple and uncomplicated measures for the transmission of the output signal can be provided. For this purpose, in particular a fixed wiring of the receiver, which is naturally characterized by a particularly high reliability. Even if a wireless data transmission is selected, it remains unaffected by any negative influences on the part of the conveyor drum, in particular due to a shielding of the conveyor drum housing or the rotational movement of the conveyor drum.
Für die Herstellung einer berührungslosen Wirkverbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger kommen bevorzugt Sensoreinheiten infrage, die nach dem Transmissionsprinzip arbeiten, wonach also ein Sender eine Strahlung abgibt, die vom Empfänger empfangen wird. Dabei wird die Ausgestaltung der Sensoreinheit im Wesentlichen vom Material des zu prüfenden stabförmigen Artikels und dem Material der zu erfassenden Wirkstoffeinheiten bestimmt. Die erfindungsgemäße Messanordnung eignet sich jedoch zur Verwendung unterschiedlicher Sensoren, die in Abhängigkeit von den Messanforderungen und insbesondere den zu messenden Eigenschaften einzusetzen sind. Die erfindungsgemäße Lösung ist deshalb sehr flexibel hinsichtlich der Verwendung der Sensorik. For the production of a non-contact operative connection between a transmitter and a receiver are preferably sensor units in question, which operate on the transmission principle, according to which therefore emits a transmitter radiation, which is received by the receiver. The design of the sensor unit is essentially determined by the material of the rod-shaped article to be tested and the material of the active substance units to be detected. However, the measuring arrangement according to the invention is suitable for the use of different sensors which are to be used as a function of the measuring requirements and in particular the properties to be measured. The solution according to the invention is therefore very flexible with regard to the use of the sensor system.
Auch hinsichtlich des für die stabförmigen Artikel zu verwendenden Formates ist die erfindungsgemäße Messanordnung flexibel und lässt sich darauf ohne größere Schwierigkeiten adaptieren. Denn die erfindungsgemäße Lösung erlaubt eine zumindest in weiten Grenzen beliebige Ausbildung und Anordnung der Sender und der Empfänger, welche im Wesentlichen nur der Einschränkung unterliegt, dass der Sender und der diesem zugeordnete Empfänger derart positioniert sein müssen, dass zwischen diesen die berührungslose Wirkverbindung gewährleistet und aufrechterhalten bleibt. Also with regard to the format to be used for the rod-shaped article, the measuring arrangement according to the invention is flexible and can be adapted to it without major difficulties. Because the solution according to the invention allows an at least within wide limits arbitrary training and arrangement of the transmitter and the receiver, which is essentially only subject to the restriction that the transmitter and the associated receiver must be positioned such that between them ensures and maintains the non-contact operative connection remains.
Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Messanordnung bei Bedarf eine Mehrfachabfrage bzw. Mehrfachmessdatenerfassung, wodurch die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Messsystems erhöht wird. Eine Mehrfachmessung kann auch aus Redundanzgründen von Vorteil sein. Schließlich lassen sich mithilfe einer Mehrfachmessung sog. 'Ausreißer' ausschließen, die ansonsten die Messungen verfälschen würden; dies trifft insbesondere auf die Anwesenheit von Faserkrümeln, Staub oder sonstigen Fremdkörpern zu, die gerade optische Messverfahren negativ beeinflussen können. Auch bietet die erfindungsgemäße Messanordnung die Möglichkeit, bei Bedarf die Parameter und die Charakteristik der berührungslosen Wirkverbindung zwischen Sender und Empfänger im Hinblick auf die jeweilige Messsituation einzustellen oder zu verändern, beispielsweise durch Umschaltung von Sendefrequenzen, wodurch sich zusätzliche Analysemöglichkeiten ergeben.Finally, if required, the measuring arrangement according to the invention enables a multiple polling or multiple measurement data acquisition, which increases the reliability and safety of the measurement system. A multiple measurement can also be advantageous for redundancy reasons. Finally, a multiple measurement can exclude so-called 'outliers' that would otherwise corrupt the measurements; This applies in particular to the presence of fiber crumbs, dust or other foreign bodies that can adversely affect optical measuring methods. The measuring arrangement according to the invention also offers the possibility of setting or changing the parameters and the characteristic of the non-contact active connection between transmitter and receiver with regard to the respective measurement situation, for example by switching over transmission frequencies, which results in additional analysis possibilities.
Da eine Fördertrommel, die zum Transport der stabförmigen Artikel während der Messung vorgesehen ist, Bestandteil der erfindungsgemäßen Messanordnung ist, kann die Fördertrommel auch als Prüftrommel bezeichnet werden. Während der Messung stehen die Sender und die Empfänger während einer Umdrehung der Fördertrommel entlang eines definierten Winkelbereiches paarweise miteinander in Wirkverbindung. Since a conveyor drum, which is provided for transporting the rod-shaped articles during the measurement, is part of the measuring arrangement according to the invention, the conveyor drum can also be referred to as a test drum. During the measurement, the transmitters and the receivers are in operative connection with each other during one revolution of the conveyor drum along a defined angular range in pairs.
Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bevorzugt ist die mindestens eine Sensoreinheit, der ja mindestens ein Sender und mindestens ein von dem mindestens einen Sender beabstandeter und mit dem mindestens einen Sender wenigstens temporär in berührungsloser Wirkverbindung stehender Empfänger zugeordnet sind, ausgebildet, als Eigenschaft die Anwesenheit, Position, Unversehrtheit und/oder Zusammensetzung mindestens einer Wirkstoffeinheit im stabförmigen Artikel zu erfassen. In diesem Zusammenhang handelt es sich beim stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie insbesondere um einen Tabakstock oder -stab, einen Filterstopfen einer Filterzigarette, einen Filterstab oder einen Multisegmentfilterstab. Es ist beispielsweise aber auch denkbar, in diesem Zusammenhang zusätzlich noch Eigenschaften des stabförmigen Artikels selbst wie insbesondere Feuchtigkeit und Dichte zu erfassen. Preferably, the at least one sensor unit, which is at least one transmitter and at least one spaced from the at least one transmitter and associated with the at least one transmitter at least temporarily in non-contact active connection receiver, designed as a property, the presence, position, integrity and / or Composition of at least one Detecting drug unit in the rod-shaped article. In this context, the rod-shaped article of the tobacco processing industry is in particular a tobacco rod or rod, a filter plug of a filter cigarette, a filter rod or a multi-segment filter rod. However, it is also conceivable, for example, to additionally record properties of the rod-shaped article itself, in particular moisture and density, in this context.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung, bei welcher die drehbar gelagerte Fördertrommel mindestens eine nach außen offene Mulde zur Aufnahme eines stabförmigen Artikels aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sender in der Mulde und/oder in einer unterhalb der Mulde vorgesehenen und mit der Mulde kommunizierenden Vertiefung angeordnet ist, wobei die Mulde und der Sender so angeordnet sind, dass bei Aufnahme eines stabförmigen Artikels in der Mulde der Sender und der stabförmige Artikel in etwa radialer Ausrichtung zueinander liegen. Für den Fall, dass zur Aufnahme und zum Halten des stabförmigen Artikels in der Mulde Saugluft verwendet wird, sollte die Mulde in einen ersten Abschnitt, in welchem der mindestens eine Sender vorgesehen und insbesondere eingebettet ist, und einen zweiten Abschnitt unterteilt sein, der an ein Saugluftsystem angeschlossene Saugluftbohrungen aufweist. In der Regel sind die Mulden über den gesamten Umfang der Fördertrommel ausgebildet, so dass eine solche Trommel auch als Muldentrommel bezeichnet wird. A further preferred embodiment of the invention, in which the rotatably mounted conveyor drum has at least one outwardly open trough for receiving a rod-shaped article, is characterized in that a transmitter in the trough and / or in a provided below the trough and communicating with the trough Recess is arranged, wherein the trough and the transmitter are arranged so that when receiving a rod-shaped article in the trough of the transmitter and the rod-shaped article lie in approximately radial alignment with each other. In the event that suction air is used for receiving and holding the rod-shaped article in the trough, the trough should be divided into a first section, in which the at least one transmitter is provided and in particular embedded, and a second section, which at a Suction air system has connected Saugluftbohrungen. In general, the troughs are formed over the entire circumference of the conveyor drum, so that such a drum is also referred to as a trough drum.
Bevorzugt ist der Sender an oder in der drehbar gelagerten Fördertrommel lösbar und somit auswechselbar angeordnet. Diese Ausführung hat den Vorteil, an einer und derselben Fördertrommel in Abhängigkeit vom jeweiligen Einsatzzweck unterschiedliche Sender zu verwenden, ohne die Fördertrommel selbst auswechseln zu müssen. Preferably, the transmitter is detachable on or in the rotatably mounted conveyor drum and thus arranged interchangeable. This embodiment has the advantage of using different transmitters on one and the same conveyor drum, depending on the particular application, without having to replace the conveyor drum itself.
Die lösbare und somit auswechselbare Anordnung kann insbesondere dazu genutzt werden, die Messanordnung an andere Formate und/oder Konfigurationen anzupassen. The detachable and thus interchangeable arrangement can be used in particular to adapt the measuring arrangement to other formats and / or configurations.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der mindestens eine Sender und/oder der mindestens eine Empfänger parallel zur Drehachse der Fördertrommel, insbesondere in längsaxialer Richtung des stabförmigen Artikels, verstellbar angeordnet. Durch die verstellbare Anordnung und Ausbildung zumindest eines Teils bzw. einer Komponente der Sensoreinheit bietet diese Ausführung die Möglichkeit, die Messanordnung an die jeweiligen Gegebenheiten anpassen zu können, ohne dass ein vollständiger Austausch mindestens eines Teils oder einer Komponente der Sensoreinheit notwendig wird. Deshalb eignet sich diese Ausführung besonders für die Anpassung an geänderte Formate und/oder Konfigurationen der stabförmigen Artikel, beispielsweise mit anderen Wirkstoffeinheiten und/oder anderen Abmessungen, insbesondere wenn derartige Änderungen häufiger vonnöten sind.In a further preferred embodiment, the at least one transmitter and / or the at least one receiver is arranged to be adjustable parallel to the axis of rotation of the conveyor drum, in particular in the longitudinal axial direction of the rod-shaped article. Due to the adjustable arrangement and design of at least one part or a component of the sensor unit, this embodiment offers the possibility of being able to adapt the measuring arrangement to the respective conditions without a complete replacement of at least one part or component of the sensor unit being necessary. Therefore, this embodiment is particularly suitable for adaptation to changed formats and / or configurations of the rod-shaped articles, for example with other active substance units and / or other dimensions, in particular if such changes are required more frequently.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Empfänger mit einer Auswerteeinheit gekoppelt, wobei an die Auswerteeinheit eine Positionserfassungseinheit, die vorzugsweise einen Drehwinkelgeber aufweist, zur Erfassung der augenblicklichen Winkelposition der drehbar gelagerten Fördertrommel angeschlossen ist. Die Positionserfassungseinheit wird insbesondere zur Synchronisierung der Messzeitpunkte bzw. Messwinkel verwendet, um entsprechend reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten. Die Auswerteeinheit kann hierfür mindestens ein hardwaremäßig oder softwaremäßig ausgeführtes Schieberegister enthalten.Preferably, the at least one receiver is coupled to an evaluation unit, wherein the evaluation unit is connected to a position detection unit, which preferably has a rotary encoder, for detecting the instantaneous angular position of the rotatably mounted conveyor drum. The position detection unit is used in particular for synchronizing the measurement times or measurement angles in order to obtain correspondingly reproducible measurement results. For this purpose, the evaluation unit can contain at least one shift register executed in hardware or in software.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der mindestens eine Empfänger in seinem Abstand von der drehbar gelagerten Fördertrommel, vorzugsweise automatisch, verstellbar angeordnet. Bei einer Weiterbildung ist der mindestens eine Empfänger, bezogen auf die Drehachse der Fördertrommel, radial verstellbar an einem externen Gestell gelagert. Die Verstellbarkeit des Abstandes des mindestens einen Empfängers von der Fördertrommel lässt nicht nur die Verwendung verschiedener Fördertrommeln mit unterschiedlichem Durchmesser zu, sondern ist auch für die Anpassung der Messanordnung an unterschiedliche Formate und/oder Konfigurationen der stabförmigen Artikel hilfreich. Außerdem besteht ein weiterer Vorteil dieser Ausführung darin, bei der Bemessung des Abstandes zwischen dem mindestens einen Sender und dem zugeordneten mindestens einen Empfänger die Signalstärke des Senders und die Empfindlichkeit des Empfängers entsprechend zu berücksichtigen. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die berührungslose Wirkverbindung zwischen Sender und Empfänger in der gebotenen Qualität ohne Beeinträchtigungen durch Übersteuerung oder zu schwache Signalübertragung realisieren lässt. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf einen Austausch des zugehörigen Senders gegen einen anderen Sender mit anderer Empfindlichkeit oder gar anderer Funktion.In a further preferred embodiment, the at least one receiver is arranged in its distance from the rotatably mounted conveyor drum, preferably automatically adjustable. In a further development, the at least one receiver, relative to the axis of rotation of the conveyor drum, mounted radially adjustable on an external frame. The adjustability of the distance of the at least one receiver from the conveyor drum not only allows the use of different conveyor drums with different diameters, but is also helpful for the adaptation of the measuring arrangement to different formats and / or configurations of the rod-shaped article. In addition, another advantage of this embodiment is to take into account the signal strength of the transmitter and the sensitivity of the receiver in the dimensioning of the distance between the at least one transmitter and the associated at least one receiver accordingly. This ensures that the non-contact active connection between transmitter and receiver can be realized in the required quality without being impaired by overload or too weak signal transmission. This applies in particular with regard to an exchange of the associated transmitter for another transmitter with a different sensitivity or even different function.
Bevorzugt können mehrere quer zur Förderrichtung der Fördertrommel nebeneinanderliegende Empfänger als Gruppe zu einem Empfängermodul zusammengefasst sein, das vorzugsweise lösbar stationär angeordnet ist. Preferably, a plurality of transversely juxtaposed transversely to the conveying direction of the conveyor drum receivers can be combined as a group to a receiver module, which is preferably arranged detachably stationary.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung beträgt die Länge des Wirkbereiches des Empfängermoduls quer zur Förderrichtung der Fördertrommel etwa ein Vielfaches des Durchmessers eines stabförmigen Artikels. Dabei ist bevorzugt der Abstand oder die Teilung zwischen jeweils zwei benachbarten Sendern und Empfängern im Wesentlichen gleich. Für den Fall, dass die Fördertrommel als Muldentrommel ausgebildet ist, kann die Länge des Wirkbereiches des Empfängermoduls quer zur Förderrichtung der Fördertrommel etwa ein Vielfaches einer Muldenbreite betragen. Somit kann ein Sender über einen definierten Winkelbereich mehrere Empfänger gleichzeitig oder hintereinander bestrahlen. Hierdurch ergibt sich eine Mehrfachabfrage bzw. Mehrfachmessdatenerfassung, wodurch die Sicherheit des Messsystems erhöht wird. Mithilfe einer derartigen redundanten Messung lassen sich insbesondere auch sog. 'Ausreißer' aussondern, die auf temporären Störungen wie beispielsweise Verschmutzungen beruhen und ansonsten das Messergebnis verfälschen würden.In a further development of this embodiment, the length of the effective range of the receiver module transversely to the conveying direction of the conveyor drum is about a multiple of the diameter of a rod-shaped article. In this case, the distance or is preferred the division between each two adjacent transmitters and receivers substantially the same. In the event that the conveyor drum is formed as a hollow drum, the length of the effective range of the receiver module transverse to the conveying direction of the conveyor drum may be about a multiple of a trough width. Thus, a transmitter can irradiate a plurality of receivers simultaneously or consecutively over a defined angular range. This results in a multiple query or Mehrfachmessdatenerfassung, whereby the security of the measuring system is increased. By means of such a redundant measurement, in particular so-called 'outliers' can also be singled out, which are based on temporary disturbances such as soiling, for example, and would otherwise falsify the measurement result.
Bei einer anderen Weiterbildung der zuvor genannten Ausführung ist eine Mehrzahl von Empfängermodulen quer zur Förderrichtung der Fördertrommel nebeneinander angeordnet, wobei diese Empfängermodule eine Empfängermatrixgruppe bilden. In another development of the aforementioned embodiment, a plurality of receiver modules are arranged side by side transversely to the conveying direction of the conveyor drum, these receiver modules forming a receiver matrix group.
Bei einer weiteren Ausführung mit mehreren, vorzugsweise quer zur Förderrichtung der Fördertrommel nebeneinanderliegenden, Sendern ist eine Gruppe von benachbarten Sendern zu einem Sendermodul zusammengefasst, das vorzugsweise an oder in der Fördertrommel lösbar und somit auswechselbar befestigt ist. Vorzugsweise sind die Sender eines Sendermoduls an einem gemeinsamen Gehäuse oder Einsatz befestigt, welches als steckbares Sendermodul ausgebildet sein kann. Für den Fall, dass die Fördertrommel als Muldentrommel ausgebildet ist, kann die Anzahl der Sendermodule mindestens gleich der Anzahl der Mulden der Fördertrommel sein. Eine Weiterbildung dieser Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass das Sendermodul parallel zur Drehachse der Fördertrommel, insbesondere in längsaxialer Richtung des stabförmigen Artikels, verstellbar angeordnet ist. Die verstellbare Anordnung des Sendermoduls ist ebenfalls vorteilhaft, um die Messanordnung einfach an andere Formate und/oder Konfigurationen der stabförmigen Artikel, insbesondere mit anderen Wirkstoffeinheiten und/oder anderen Abmessungen, anpassen zu können. In a further embodiment with a plurality, preferably transversely to the conveying direction of the conveyor drum adjacent transmitters, a group of adjacent transmitters is combined to form a transmitter module, which is preferably detachably and thus removably attached to or in the conveyor drum. Preferably, the transmitters of a transmitter module are attached to a common housing or insert, which may be formed as a pluggable transmitter module. In the event that the conveyor drum is formed as a hollow drum, the number of transmitter modules can be at least equal to the number of wells of the conveyor drum. A development of this embodiment is characterized in that the transmitter module is arranged parallel to the axis of rotation of the conveyor drum, in particular in the longitudinal direction of the rod-shaped article, adjustable. The adjustable arrangement of the transmitter module is also advantageous in order to be able to easily adapt the measuring arrangement to other formats and / or configurations of the rod-shaped articles, in particular with other active substance units and / or other dimensions.
Bevorzugt kann eine Mehrzahl von Sendermodulen und Empfängermodulen vorgesehen sein, wobei die Anzahl der Sendermodule größer als die Anzahl der Empfängermodule ist und die Sendermodule und die Empfängermodule derart angeordnet sind, dass ein erstes Empfängermodul mit einem ersten Sendermodul und gleichzeitig mindestens ein zweites Empfängermodul mit einem zweiten Sendermodul temporär zusammenwirken. Diese Ausführung eignet sich insbesondere für Mehrstranganlagen, bei denen jeweils ein Sendermodul und ein Empfängermodul paarweise einer Strangbahn zugeordnet sind. Preferably, a plurality of transmitter modules and receiver modules may be provided, wherein the number of transmitter modules is greater than the number of receiver modules and the transmitter modules and the receiver modules are arranged such that a first receiver module with a first transmitter module and at the same time at least one second receiver module with a second Transmitter module temporarily interact. This embodiment is particularly suitable for multi-line systems, in each of which a transmitter module and a receiver module are assigned in pairs to a strand path.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Sender ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich zu erzeugen, und der mindestens eine Empfänger ausgebildet ist, diese Strahlung zu empfangen, wobei vorzugsweise als elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich Laser-Licht oder hochenergetisches Licht wie beispielsweise hochenergetisches Rotlicht oder hochenergetisches Xenon-Licht verwendet wird. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the at least one transmitter is designed to generate electromagnetic radiation in the visible range, and the at least one receiver is designed to receive this radiation, laser radiation preferably being used in the visible range. Light or high-energy light such as high-energy red light or high-energy xenon light is used.
Alternativ kann der mindestens eine Sender aber auch ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung im nicht sichtbaren Bereich, vorzugsweise Mikrowellen, zu erzeugen und/oder auszusenden, und der mindestens eine Empfänger ausgebildet sein, diese Strahlung zu empfangen. Mikrowellen eignen sich insbesondere vorteilhaft zur Messung von Feuchtigkeit, Dichte und auch Position einer Wirkstoffeinheit. Alternatively, however, the at least one transmitter can also be designed to generate and / or transmit electromagnetic radiation in the non-visible region, preferably microwaves, and the at least one receiver can be designed to receive this radiation. Microwaves are particularly advantageous for measuring moisture, density and position of a drug unit.
Ferner kann der mindestens eine Sender ausgebildet sein, die elektromagnetische Strahlung in Form von Impulsen zu erzeugen und/oder auszusenden. Furthermore, the at least one transmitter can be designed to generate and / or emit electromagnetic radiation in the form of pulses.
Bei einer Weiterbildung der beiden zuvor erwähnten Ausführungen ist der mindestens eine Sender so ausgebildet, dass die von ihm erzeugte und/oder ausgesendete elektromagnetische Strahlung hinsichtlich Frequenz, Intensität, Fokussierung und/oder Phase veränderbar und somit einstellbar, insbesondere zwischen mindestens zwei Frequenzen umschaltbar, ist. Damit ist es insbesondere möglich, Vergleichsmessungen für eine und dieselbe Konfiguration bzw. einen und denselben Zustand eines stabförmigen Artikels vorzunehmen oder die Messung an das Material der zu erfassenden Wirkstoffeinheiten und ggf. auch noch an das Material des zu prüfenden stabförmigen Artikels entsprechend anzupassen.In a further development of the two aforementioned embodiments, the at least one transmitter is designed so that the electromagnetic radiation generated and / or emitted by it is variable with respect to frequency, intensity, focusing and / or phase and thus adjustable, in particular switchable between at least two frequencies , This makes it possible, in particular, to carry out comparative measurements for one and the same configuration or one and the same state of a rod-shaped article, or to measure the material of the active substance units to be detected and possibly also the Adjust the material of the rod-shaped article to be tested accordingly.
Ferner ist es alternativ denkbar, den mindestens einen Sender auszubilden, Schallwellen, vorzugsweise Ultraschallwellen, zu erzeugen und/oder auszusenden, und den mindestens einen Empfänger auszubilden, diese Schallwellen zu empfangen. Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung ist der mindestens eine Sender ausgebildet, dass die von ihm erzeugten und/oder ausgesendeten Schallwellen hinsichtlich Frequenz, Intensität und/oder Fokussierung veränderbar und somit einstellbar sind. Damit ist es insbesondere möglich, Vergleichsmessungen für eine und dieselbe Konfiguration bzw. einen und denselben Zustand eines stabförmigen Artikels vorzunehmen oder die Messung an das Material der zu erfassenden Wirkstoffeinheiten und ggf. auch noch an das Material des zu prüfenden stabförmigen Artikels entsprechend anzupassen.Furthermore, it is alternatively conceivable to form the at least one transmitter, to generate and / or transmit sound waves, preferably ultrasonic waves, and to form the at least one receiver, to receive these sound waves. In a further development of this embodiment, the at least one transmitter is designed such that the sound waves generated and / or emitted by it are variable in terms of frequency, intensity and / or focusing and thus adjustable. This makes it possible, in particular, to make comparison measurements for one and the same configuration or one and the same state of a rod-shaped article or to adapt the measurement to the material of the active substance units to be detected and possibly also to the material of the rod-shaped article to be tested.
Ferner ist es ebenfalls denkbar, mindestens eine kapazitiv arbeitende bzw. wirkende Sensoreinheit zu verwenden und somit mindestens einen Sender und mindestens einen Empfänger derart auszubilden, dass sie gemeinsam als Messkondensator wirken, indem der mindestens eine Sender die eine Kondensatorelektrode und der mindestens eine Empfänger die andere Kondensatorelektrode bildet und dabei zwischen dem mindestens einen Sender und dem mindestens einen Empfänger ein hochfrequentes elektrisches Feld, vorzugsweise im Bereich von 30 kHz bis 300 MHz, entsteht. Kapazitiv arbeitende Hochfrequenzsensoren lassen sich insbesondere vorteilhaft zur Messung der Dichte eines Strangs oder einer Materialbahn sowie zur Erfassung von Fremdkörpern innerhalb des Stranges oder der Materialbahn verwenden. Bei einer Weiterbildung ist der mindestens eine Sender so ausgebildet, dass das elektrische hochfrequente Feld hinsichtlich Frequenz, Intensität, Fokussierung und/oder Phase veränderbar und somit einstellbar, insbesondere zwischen mindestens zwei Frequenzen umschaltbar, ist. Damit ist es insbesondere möglich, Vergleichsmessungen für eine und dieselbe Konfiguration bzw. einen und denselben Zustand eines stabförmigen Artikels vorzunehmen oder die Messung an das Material der zu erfassenden Wirkstoffeinheiten und ggf. auch noch an das Material des zu prüfenden stabförmigen Artikels entsprechend anzupassen.Furthermore, it is likewise conceivable to use at least one capacitively operating or acting sensor unit and thus to design at least one transmitter and at least one receiver in such a way that they act together as a measuring capacitor in that the at least one transmitter has the one capacitor electrode and the at least one receiver the other Capacitor electrode forms and thereby between the at least one transmitter and the at least one receiver, a high-frequency electric field, preferably in the range of 30 kHz to 300 MHz arises. Capacitive high-frequency sensors can be used particularly advantageously for measuring the density of a strand or a material web and for detecting foreign bodies within the strand or the material web. In a development, the at least one transmitter is designed so that the electric high-frequency field with respect to frequency, intensity, focus and / or phase changeable and thus adjustable, in particular switchable between at least two frequencies. This makes it possible, in particular, to make comparison measurements for one and the same configuration or one and the same state of a rod-shaped article or to adapt the measurement to the material of the active substance units to be detected and possibly also to the material of the rod-shaped article to be tested.
Ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau auf der Seite der Sender bzw. Sendermodule ist dann gegeben, wenn alle Sender bzw. Sendermodule gemeinsam mit der gleichen Einstellung wie beispielsweise zur Erzeugung desselben Frequenzganges betrieben und insbesondere mit derselben Versorgungsspannung von nur einer einzigen Spannungsquelle versorgt werden. A structurally particularly simple structure on the side of the transmitter or transmitter modules is given when all transmitters or transmitter modules are operated together with the same setting as for example to generate the same frequency response and in particular supplied with the same supply voltage from only a single voltage source.
Bevorzugt sollte die Oberfläche oder Oberseite des mindestens einen Senders in Abhängigkeit von dem Format der zu erfassenden stabförmigen Artikel gestaltet sein. Zusätzlich kann die Ausgestaltung der Oberfläche bzw. Oberseite des mindestens einen Senders von dessen Positionierung an oder in der Fördertrommel bestimmt sein. In vielen Fällen ist die Oberfläche bzw. Oberseite des mindestens einen Senders gekrümmt. Ist der mindestens eine Sender in einer Mulde einer Muldentrommel eingebettet, so sollte die Oberfläche bzw. Oberseite des Senders mit einer, vorzugsweise formatabhängigen, konkaven Krümmung versehen sein. Preferably, the surface or top of the at least one transmitter should be designed depending on the format of the rod-shaped article to be detected. In addition, the configuration of the surface or upper side of the at least one transmitter can be determined by its positioning on or in the conveyor drum. In many cases, the surface or top of the at least one transmitter is curved. If the at least one transmitter is embedded in a depression of a well drum, then the surface or upper side of the transmitter should be provided with a preferably format-dependent, concave curvature.
Ebenfalls ist es denkbar, einer Anordnung von mehreren nebeneinanderliegenden Empfängern bzw. mindestens einem Empfängermodul eine in Umfangs- bzw. Rotationsrichtung der Fördertrommel gekrümmte Form zu verleihen, wobei vorzugsweise die Krümmung etwa parallel zur Krümmung der Mantelfläche der Fördertrommel verläuft. Ferner ist es in diesem Zusammenhang denkbar, die Anordnung von mehreren benachbarten Empfängern oder das mindestens eine Empfängermodul so auszugestalten und/oder an einem Gestell oder bogenförmigen Halter so anzuordnen, dass die Krümmung einstellbar und somit an die jeweils verwendete Fördertrommel entsprechend anpassbar ist. Alternativ ist es auch denkbar, eine entsprechend polygonale Struktur vorzusehen. It is also conceivable to provide an arrangement of a plurality of adjacent receivers or at least one receiver module a curved shape in the circumferential or rotational direction of the conveyor drum, wherein preferably the curvature is approximately parallel to the curvature of the lateral surface of the conveyor drum. Furthermore, it is conceivable in this connection to design the arrangement of a plurality of adjacent receivers or the at least one receiver module and / or to arrange them on a frame or arcuate holder in such a way that the curvature is adjustable and thus correspondingly adaptable to the respectively used conveying drum. Alternatively, it is also conceivable to provide a correspondingly polygonal structure.
Ferner wird die zuvor angegebene Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung zur Herstellung von mindestens eine Wirkstoffeinheit enthaltenden Filterstäben oder Multisegmentfilterstäben, mit einer Filterherstellungsmaschine, die einen Abgabebereich zur Abgabe der fertig hergestellten Filterstäbe oder Multisegmentfilterstäbe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung im Abgabebereich der Filterherstellungsmaschine vorgesehen und der Messanordnung eine Ausschleusestation zum Ausschleusen von fehlerhaften Filterstäben oder Multisegmentfilterstäben zu- oder nachgeordnet ist. Furthermore, the object stated above is achieved with a device for producing filter rods or multi-segment filter rods comprising at least one active substance unit, with a filter production machine having a delivery area for dispensing the finished filter rods or multi-segment filter rods, characterized in that a measuring arrangement according to the first aspect of the present invention Invention provided in the delivery area of the filter manufacturing machine and the measuring arrangement is a discharge station for discharging defective filter rods or multi-segment filter rods or downstream.
Schließlich wird die zuvor angegebene Aufgabe gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst mit einer Vorrichtung zur Herstellung von mindestens eine Wirkstoffeinheit enthaltenden Filterzigaretten, mit einer Filteransetzmaschine, die einen Abgabebereich zur Abgabe der fertig hergestellten Filterzigaretten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung im Abgabebereich der Filteransetzmaschine vorgesehen und der Messanordnung eine Ausschleusestation zum Ausschleusen von fehlerhaften Filterzigaretten zu- oder nachgeordnet ist. Finally, the object stated above, according to a third aspect of the present invention, is achieved with a device for producing filter cigarettes containing at least one active ingredient unit, with a filter attachment machine having a delivery region for dispensing the finished filter cigarettes, characterized in that a measuring device according to the first Aspect of the present invention provided in the delivery area of the filter attachment and the measuring device is a discharge station for discharging defective filter cigarettes or downstream.
Bei einer Vorrichtung gemäß dem zuvor angegebenen zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere ein Vorteil darin, dass die Prüfung der Lage und Unversehrtheit einer Wirkstoffeinheit innerhalb eines vorgegebenen Filterabschnittes mithilfe der Messanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erst am Ende einer Produktionskette am Fertigprodukt während dessen queraxialen Transports vorgenommen wird. Damit unterscheidet sich die Erfindung von herkömmlichen Prüfvorrichtungen, die insbesondere unter Verwendung von Mikrowellen eine Prüfung eines Tabakstranges oder eines Filterstranges während der längsaxialen Förderung unmittelbar nach dem Einbringen einer Wirkstoffeinheit und somit bereits im Halbfertigprodukt vornehmen. Demgegenüber macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass nach dem Einbringen der Wirkstoffeinheiten während des nachfolgenden Weiterverarbeitungsprozesses die im Tabak- oder Filterstrang eingebrachten Wirkstoffeinheiten noch bestimmten Einflüssen und Veränderungen ausgesetzt sein können, die mit den bisherigen Prüfvorrichtungen nicht erfasst werden. In a device according to the above-mentioned second and third aspects of the present invention, it is particularly advantageous that the testing of the position and integrity of an active substance unit within a given filter section using the measuring arrangement according to the first aspect of the present invention only at the end of a production chain on the finished product during which transverse axial transport is made. Thus, the invention differs from conventional test devices, in particular using microwaves make an examination of a tobacco rod or a filter strand during the longitudinal axial promotion immediately after the introduction of a drug unit and thus already in the semi-finished product. In contrast, the invention makes use of the knowledge that after the introduction of the active ingredient units during the following Further processing process introduced in the tobacco or filter strand drug units may still be exposed to certain influences and changes that are not covered by the previous test devices.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die in den Figuren beispielhaft dargestellte Messanordnung weist eine Fördertrommel
Bei den stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie handelt es sich bevorzugt um einen Filterstab oder einen Tabakstock oder eine im Wesentlichen bereits fertiggestellte Filterzigarette, bei der die mindestens eine Wirkstoffeinheit im Filterstopfen eingebracht ist. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als stabförmiger Artikel eine Filterzigarette
Zur Erzielung einer gleichbleibend hohen Qualität ist die Durchführung einer zuverlässigen Prüfung von besonderer Bedeutung. Hierzu sind in den Mulden
Wie insbesondere
Wie
Die Sender
Die Möglichkeit, den Abstand der Empfänger
Wie
Wie bereits erwähnt, stehen die Sender
Um die zuvor beschriebene Messanordnung an unterschiedliche Formate und/oder Konfigurationen der zu verarbeitenden und zu prüfenden stabförmigen Artikel entsprechend anzupassen, sind die Sendermodule
Für eine Anpassung an andere Formate und/oder Konfigurationen lässt sich grundsätzlich auch die gesamte Fördertrommel
In
In
Die Leuchtdiode
Anstelle einer elektromagnetischen Strahlung im sichtbaren Bereich können aber auch Sender zur Erzeugung einer elektromagnetischen Strahlung im nicht sichtbaren Bereich, vorzugsweise Mikrowellen, vorgesehen sein, wobei dann die Empfänger
Ferner kann der Sender gemäß den beiden zuvor angesprochenen Varianten zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung in Form von Impulsen vorgesehen sein.Außerdem sollte der Sender so ausgebildet sein, dass die von ihm erzeugte und/oder ausgesendete elektromagnetische Strahlung hinsichtlich Frequenz, Intensität, Fokussierung und/oder Phase veränderbar und somit einstellbar, insbesondere zwischen mindestens zwei Frequenzen umschaltbar, ist. Furthermore, the transmitter can be provided in the form of pulses in accordance with the two previously mentioned variants for generating the electromagnetic radiation. In addition, the transmitter should be designed so that the electromagnetic radiation generated and / or emitted by it in terms of frequency, intensity, focus and / or Phase changeable and thus adjustable, in particular switchable between at least two frequencies, is.
Wie die zuvor anhand der
Wie bereits zuvor erwähnt, ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß den
Um in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Sender-Typ unter einfacher Montage einen passenden Empfänger vorzusehen, sind auch die Empfänger
Die zuvor beschriebene Messanordnung mit der Fördertrommel
In
In
An die ringförmige Versorgungsleitung
Wie
Während der Rotation der Fördertrommel
In der Verarbeitungseinrichtung
An die Verarbeitungseinrichtung
Auch wenn die Messanordnung gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel für die Prüfung von Filterzigaretten
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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