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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren für ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel.
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Aus dem Stand der Technik sind Maschinen bekannt, die bei der Handhabung eines Produktes oder der Materialien, aus denen dieses Produkt hergestellt wird, verwendet werden. Insbesondere sind Maschinen bekannt, die einen Ansaugkreis umfassen, der eine Vielzahl von Saugleitungen beinhaltet, die dafür ausgelegt sind, einen Unterdruck zu erzeugen, um das Produkt oder die Materialien festzuhalten und zu bewegen. Im Einzelnen sind solche Maschinen mit speziellen Sitzen oder Bohrungen ausgestattet, über die die Luft angesaugt wird. Auf diese Weise können die Produkte oder die Komponenten festgehalten und über einen Bearbeitungspfad bewegt werden.
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Entlang dieses Bearbeitungspfades durchlaufen die Produkte eine Vielzahl von Arbeitsaggregaten, die eine oder mehrere Bearbeitungsstationen umfassen, an denen die Produkte (oder Komponenten) eine erhöhte Präzision beim Festhaltevorgang erfordern.
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Unvorteilhafterweise ist bekannt, dass sich der Verlauf des erzeugten Unterdrucks im Lauf der Zeit infolge unterschiedlicher Faktoren wie Verschleiß, Verschmutzung oder fehlerhafte mechanische Einstellungen beim Einrichten der Maschine selbst verändern kann.
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Mit anderen Worten werden die oben genannten Maschinen so eingestellt, dass die Leitungen für spezifische Bearbeitungsstationen einen bestimmten Unterdruck aufrecht erhalten, um das Produkt oder die entsprechenden Komponenten korrekt festzuhalten. Unvorteilhafterweise führen die oben genannten Faktoren dazu, dass der Unterdruck in der Phase des Einrichtens der Maschine nicht den geforderten vorbestimmten Wert, oder Zielwert, erreicht, und dies kann defekte Produkte zur Folge haben, die an hierzu vorgesehenen Ausschussstationen auszusondern sind. Derzeit beinhalten die Maschinen einen Vakuumwächter für jede Bearbeitungseinheit, um den Unterdruck im Ansaugkreis am Eingang der Bearbeitungseinheit zu erfassen. Falls im Ansaugkreis ein effektiver Unterdruck erfasst wird, der von einem vorgegebenen Unterdruck abweicht, der dem erforderlichen Mindestunterdruckwert entspricht, der den optimalen Betrieb der Bearbeitungsstationen garantieren kann, werden die Maschinen sofort angehalten. Allerdings beeinträchtigen auch bei Vorliegen eines effektiven Unterdrucks, der größer ist als der Mindestunterdruck, die oben genannten Faktoren die Produktionseffizienz jeder Produktionseinheit, was einen großem Zeitaufwand für die Ursachenermittlung, eventuell erforderliche Wartungsarbeiten oder andere Bedingungen erfordert, die unvermeidlich zu einer Verringerung der Produktion der oben genannten Produkte führen.
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Aus der
DE 32 45 621 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, bei dem bzw. bei der bei der Herstellung eines Zigarettenstranges der Innendruck im Zigarettenstrang ermittelt wird, um eine gleicnbleibende Qualität sicherzustellen.
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Die
DE 33 19 248 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen einer Zigarettenstrangmaschine. Zur Überwachung der Zigarettenstrangmaschine werden mehrere Sensoren verwendet, die es erlauben, einen Fehler im Zigarettenstrang einzugrenzen, ohne dass die Fehlerursache unmittelbar von einem Sensor erfasst werden muss.
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In der
DE 10 2012 106 180 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Maschinenkombination und/oder einer Maschine zur Herstellung stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird unter anderem die Unterdruckversorgung einer Wickeleinheit überwacht, um den Leistungsbedarf der Maschinenkombination bzw. der Maschine zu senken.
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Aus der
DE 11 2013 007 419 T5 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Vakuumdruck eines Gases in einer Kammer gemessen wird, wobei die Überwachung des Vakuumdrucks und die Form bzw. der Druckverlauf des Vakuumdrucks als Indikator für den Betriebszustand der Pumpenanordnung herangezogen wird.
Vor diesem Hintergrund besteht die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Diagnoseverfahren für ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel vorzuschlagen, bei denen die oben beschriebenen Nachteile beseitigt sind.
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Im Einzelnen besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Diagnoseverfahrens für ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel, das es ermöglicht, unerwünschte Maschinenstillstände während der Produktion der Rauchartikel zu vermeiden.
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Im Einzelnen besteht ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Diagnoseverfahrens für ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel, das es ermöglicht, mögliche Störungen wirksam zu erkennen und entsprechende Abhilfemaßnahmen zu ergreifen.
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Die angegebene technische Aufgabe und genannten Ziele werden im Wesentlichen mit einem Diagnoseverfahren für ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel erreicht, welches die in einem oder mehreren der beigefügten Patentansprüche beschriebenen technischen Merkmale aufweist.
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Erfindungsgemäß wird ein Diagnoseverfahren für ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel vorgestellt.
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Das Arbeitsaggregat umfasst zumindest eine Bearbeitungsstation und einen pneumatischen Ansaugkreis, der mit Saugbohrungen oder Saugsitzen der zumindest einen Bearbeitungsstation verbunden ist, um das Festhalten eines Rauchartikels und/oder zumindest einer zur Herstellung eines Rauchartikels verwendeten Komponente zu verwirklichen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht das Verfahren vor, mittels eines analogen Vakuumwächters, der in einer Saugleitung des Ansaugkreises installiert und mit der zumindest einen Bearbeitungsstation verbunden oder verbindbar ist, zumindest einen Istwert des in der Saugleitung vorhandenen pneumatischen Unterdrucks zu messen.
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Das Verfahren sieht ferner vor, den zumindest einen gemessenen Istwert des Unterdrucks mit zumindest einem entsprechenden Bezugswert des Unterdrucks zu vergleichen.
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Ferner sieht das Verfahren vor, eine Störung zu diagnostizieren, falls sich bei diesem Vergleich eine Abweichung zwischen dem Istwert und dem Bezugswert ergibt.
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Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren, mögliche Störungen in Bezug auf die Produktionslinie zu erkennen und entsprechende Abhilfemaßnahmen zu ergreifen.
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Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren die Vermeidung unnötiger Maschinenstillstände.
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Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren wird mit einem Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel verwendet, das zumindest eine Bearbeitungsstation und einen pneumatischen Ansaugkreis umfasst, der mit Saugbohrungen oder Saugsitzen der zumindest einen Bearbeitungsstation verbunden ist, um das Festhalten eines Rauchartikels und/oder zumindest einer zur Herstellung eines Rauchartikels verwendeten Komponente zu verwirklichen.
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Außerdem umfasst der Ansaugkreis, für die zumindest eine Arbeitsstation, eine Saugleitung, die mit einer Quelle des pneumatischen Unterdrucks verbunden oder verbindbar ist und mit den Saugbohrungen oder Saugsitzen verbunden ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Ansaugkreis ferner einen analogen Vakuumwächter, der in der Saugleitung installiert ist, um den Unterdruck in der Saugleitung zu messen.
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Vorteilhafterweise ermöglicht das Vorhandensein des Vakuumwächters in der entsprechenden Saugleitung, eine präzise Messung des Unterdrucks in der Saugleitung selbst zu erhalten, um mögliche Störungen zu erkennen.
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Die hierin als Referenz enthaltenen abhängigen Patentansprüche entsprechen möglichen unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher aus der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit keineswegs ausschließlichem Charakter eines Diagnoseverfahrens und eines Arbeitsaggregats einer Produktionslinie für Rauchartikel hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erstellt ist. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Arbeitsaggregats; und
- 2a-2d schematische Darstellungen verschiedener Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Mit Bezug auf die beigefügten Figuren bezeichnet die Bezugsnummer 1 in seiner Gesamtheit ein Arbeitsaggregat einer Produktionslinie für Rauchartikel, das in nachfolgender Beschreibung der Einfachheit halber als Arbeitsaggregat 1 bezeichnet wird.
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Das Arbeitsaggregat 1 umfasst zumindest eine Bearbeitungsstation 2 (in den beigefügten Figuren nicht physisch dargestellt, jedoch mit Bezugsnummer 2 angegeben, wo eine Sektion vorhanden ist, in der eine ganz bestimmte Bearbeitung ausgeführt wird) und einen pneumatischen Ansaugkreis 3. Der Ansaugkreis 3 ist mit Saugbohrungen oder Saugsitzen der Bearbeitungsstation 1 verbunden, um das Behandeln eines Rauchartikels und/oder zumindest einer zur Herstellung des Rauchartikels verwendeten Komponente zu verwirklichen. Je nach Art des Artikels oder der eventuellen Anzahl an Bearbeitungsstationen 2 sind unterschiedliche Aktivierungen des Ansaugkreises 3 vorgesehen. Mit anderen Worten wird der Ansaugkreis 3 mit unterschiedlichen Zeiten und/oder mit unterschiedlichen Unterdruckwerten arbeiten, je nach der in der spezifischen Bearbeitungsstation 2 auszuführenden Bearbeitung, dem zu bearbeitenden Artikel und der spezifischen Bearbeitung, die in einer bestimmten Bearbeitungsstation 2 ausgeführt wird.
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Der Begriff Rauchartikel (und/oder zur Herstellung des Rauchartikels verwendeten Komponente) bezieht sich hierin auf eine Art von Produkten, wie vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, Zigaretten oder Zigarettenpackungen oder die zur Herstellung der oben genannten Produkte erforderlichen Komponenten. Außerdem können unter dem Begriff Rauchartikel auch Zuschnitte, Stanniolpapier, Steuerzeichen, Polypropylenblättchen und andere Produkte gemeint sein, die im Folgenden nicht ausdrücklich genannt werden.
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Im Speziellen umfasst der Ansaugkreis 3 eine Saugleitung 4, die mit der Bearbeitungsstation 2 verbunden oder verbindbar ist. Noch spezieller ist die Saugleitung 4 mit den Bohrungen (oder Sitzen) der Bearbeitungsstation 2 derart verbunden oder verbindbar, dass ein Unterdruck erzeugt wird, der die Verwirklichung des Festhaltens des Rauchartikels ermöglicht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Arbeitsaggregat 1 ferner einen analogen Vakuumwächter 5, der in der Saugleitung 4 installiert ist. Vorteilhafterweise ermöglicht der analoge Vakuumwächter 5 eine genaue Messung des Unterdrucks in der Saugleitung 4. Außerdem weist der analoge Vakuumwächter 5 nicht-invasive Abmessungen auf, die seine Installation in der betreffenden Saugleitung 4 erleichtern.
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Weitere technische Merkmale des Arbeitsaggregats 1 gehen deutlicher aus dem weiteren Verlauf der Beschreibung hervor.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren für das Arbeitsaggregat 1 der Produktionslinie für Rauchartikel.
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Das Diagnoseverfahren wird beispielsweise mit Hilfe eines Rechners ausgeführt, der Teil eines Steuergeräts des Arbeitsaggregats 1 ist. Insbesondere ist der Rechner mit dem Arbeitsaggregat 1 derart verbunden, dass er das Diagnoseverfahren in seinen einzelnen Passagen ausführt, die nachfolgend erläutert werden.
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Zunächst sieht das Verfahren vor, eine Messung von zumindest einem Istwert des im Ansaugkreis 3, und insbesondere in der Saugleitung 4, vorhandenen pneumatischen Unterdrucks durchzuführen. Diese Messung wird durch den in der Saugleitung 4 installierten analogen Vakuumwächter 5 ausgeführt.
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Die Messungsphase erfolgt durch Messen einer Vielzahl von Istwerten des in der Saugleitung 4 vorhandenen pneumatischen Unterdrucks.
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Auf diese Weise ermöglicht die Vielzahl von Istwerten des pneumatischen Unterdrucks das Erstellen einer Kurve des effektiven Verlaufs 6 des pneumatischen Unterdrucks.
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In den 2b-2d stellt die Ordinatenachse einen Wert des Unterdrucks dar, der auf den Rauchartikel (oder die Komponente) ausgeübt wird.
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Vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, wird die Kurve des effektiven Verlaufs 6 in einer bestimmten Zeit der Bearbeitung des Rauchartikels (oder der Komponente) in der betreffenden Bearbeitungsstation 2 gemessen. Demzufolge stellt in den 2b-2d die Kurve der Abszissen zeitliche Koordinaten dar, die auf die Verweildauer des Artikels in der entsprechenden Arbeitsstation 2 bezogen sind.
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Die Kurve des effektiven Verlaufs 6 wird während einer Bewegung des Rauchartikels (oder der Komponente) in der entsprechenden Bearbeitungsstation gemessen. Demzufolge stellt die Kurve der Abszissen in den 2b-2d räumliche Koordinaten dar, die auf den vom Artikel in der entsprechenden Arbeitsstation 2 durchlaufenen Raum bezogen sind.
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Die Wahl der Bearbeitungszeit oder der Artikelbewegung, um eine Messung zu erhalten, welche die Kurve des effektiven Verlaufs 6 wiedergibt, ist von der Art der durchgeführten Bearbeitung abhängig. Befindet sich der Artikel beispielsweise unbewegt in der Bearbeitungsstation 2, ist die Messung in der bestimmten Bearbeitungszeit vorzuziehen. Andernfalls, wenn sich der Artikel innerhalb der Bearbeitungsstation 2 bewegt, ist die Wahl der Messung in der bestimmten Bearbeitungszeit oder während der Bewegung nicht entscheidend, da beide eine korrekte Messung des effektiven Verlaufs 6 zurückgeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vorzugsweise vor, dass die Messungsphase eine Kurve des effektiven Verlaufs 6 des pneumatischen Unterdrucks für verschiedene Bearbeitungsstationen 2 definiert. Mit anderen Worten ist, falls das Arbeitsaggregat 1 eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 2 (und ebenso viele Saugleitungen 4) aufweist, eine Anzahl analoger Vakuumwächter 5, die gleich der Anzahl betreffender Bearbeitungsstationen 2 ist, in den entsprechenden Saugleitungen 4 installiert.
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Noch mehr vorzuziehen ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren vorsieht, dass die Messungsphase eine Kurve des effektiven Verlaufs 6 des pneumatischen Unterdrucks für jede Bearbeitungsstation 2 vorsieht. Mit anderen Worten ist, falls das Arbeitsaggregat 1 eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 2 aufweist, eine Anzahl analoger Vakuumwächter 5, die gleich der Anzahl betreffender Bearbeitungsstationen 2 ist, in den entsprechenden Saugleitungen 4 installiert.
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Vorzugsweise wird die mittels des im Ansaugkreis 3 installierten analogen Vakuumwächters 5 (oder der analogen Vakuumwächter 5) ausgeführte Messungsphase mit einem analogen Vakuumwächter 5 verwirklicht, der in Nähe der Saugbohrungen oder Saugsitze angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Vakuumwächter 5 in der Lage, mit extremer Genauigkeit den effektiven Unterdruck in der Nähe des Punktes zu messen, an dem der Rauchartikel (oder die Komponente) festgehalten wird. Beispielsweise ist der analoge Vakuumwächter 5 in Nähe der Saugbohrungen oder Saugsitze angeordnet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ferner vor, den zumindest einen gemessenen Istwert mit zumindest einem entsprechenden Bezugswert des Unterdrucks zu vergleichen. Im Speziellen sieht das Verfahren vor, die Kurve des effektiven Verlaufs 6 mit einer entsprechenden Bezugskurve 7 zu vergleichen.
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Die Bezugskurve 7 wird während der Einrichtphase der Maschine definiert. Eine erfahrene Bedienperson beurteilt vor Inbetriebnahme der Produktionslinie des Rauchartikels und in Abhängigkeit von dem verwendeten Arbeitsaggregat 1 und/oder des herzustellenden Produktes, welches der optimale Verlauf der Bezugskurve 7 des auf den Rauchartikel (oder auf die zu dessen Herstellung verwendete Komponente) ausgeübten Unterdrucks ist, um das wirksame Festhalten zu gewährleisten. Mit anderen Worten wird die Bezugskurve 7 in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Produkt und der in der Bearbeitungsstation 2 ausgeführten spezifischen Bearbeitung definiert.
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Die Vergleichsphase wird verwirklicht, indem die Kurven des effektiven Verlaufs 6 mit den entsprechenden Bezugskurven 7 des pneumatischen Unterdrucks verglichen wird. Mit anderen Worten wird in einer bestimmten Bearbeitungsstation 2 eine Bezugskurve 7 in Abhängigkeit von der Bearbeitungszeit, der spezifischen Bearbeitung, des Unterdruckwertes, der erreicht werden soll, und des zu bearbeitenden Artikels oder der zu bearbeitenden Komponente definiert.
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Während des Einrichtens wird eine Bezugskurve 7 für jede Bearbeitungsstation 2 des Arbeitsaggregats 1 definiert und beim Einschalten der Linie wird eine Anzahl von Kurven des effektiven Verlaufs 6 gemessen, die dann mit den entsprechenden Bezugskurven 7 verglichen werden.
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Hier sieht das Verfahren vor, eine Störung zu diagnostizieren, falls in der Vergleichsphase eine Abweichung zwischen dem Istwert und dem Bezugswert festgestellt wird. Diese Abweichung kann unter qualitativem und/oder quantitativem Aspekt definiert werden.
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Beispielsweise kann die Abweichung als Differenz zwischen entsprechenden Amplituden zwischen den verglichenen Kurven definiert sein, wie in 2b dargestellt.
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Andernfalls kann die Abweichung als zeitliche oder räumliche Verschiebung zwischen den zwei verglichenen Kurven definiert sein, wie in 2a und in 2c dargestellt.
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Andernfalls kann die Abweichung als Differenz zwischen den Formen der verglichenen Kurven definiert sein, wie in 2d dargestellt.
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Vorzugsweise umfasst die Phase des Diagnostizierens der Störung eine Unterphase der Durchführung eines Verfahrens zur Erkennung einer zur Abweichung führenden Ursache. Mit anderen Worten sieht das Verfahren auf Grundlage der Form oder anderer Differenzen, die zu einer Abweichung der Kurve des effektiven Verlaufs 6 von der Bezugskurve 7 führen, vor, eine zur Abweichung führende Ursache zu ermitteln.
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Die Ursachen, die zur Entstehung der Abweichung führen, können Bedingungen des nicht optimalen Greifens des Artikels, Verzögerungsbedingungen innerhalb der Produktionslinie, Verschleißzustände der Produktionslinie, Betriebsstörungen der Saugleitung, fehlerhafte mechanische Einstellungen oder andere Ursachen umfassen, die im Folgenden nicht ausdrücklich aufgeführt werden.
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Beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, ist es möglich, dass eine Bedingung des nicht optimale Festhaltens zu einer Differenz zwischen den Formen der verglichenen Kurven führt, wie in 2d dargestellt. Die Phase des Diagnostizierens der Störung ermöglicht somit zu erkennen, ob das nicht optimale Festhalten auf Fehlausrichtungen des Rauchartikels zurückzuführen ist.
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Andernfalls können auch eine Verschleißerscheinung (bedingt durch den kontinuierlichen Gebrauch der Saugleitung 4 und der entsprechenden Saugbohrungen oder Saugsitzen der Bearbeitungsstation 2) oder ein Verschmutzungszustand zu einer Differenz zwischen entsprechenden Amplituden zwischen den verglichenen Kurven führen. Die Diagnosephase ermöglicht es, eine solche Bedingung zu erkennen und sie von möglichen Problemen der ungenügenden Versorgung der Saugleitung 4 zu unterscheiden.
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Eine zeitliche oder räumliche Verschiebung zwischen den zwei verglichenen Kurven, wie in 2c, kann hingegen durch fehlerhafte mechanische Einstellungen verursacht sein. Eine Verschiebung zwischen den zwei verglichenen Kurven, die wie in 2a gezeigt von geringem Wert ist, kann dagegen als akzeptabel angesehen werden.
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Eine erfahrene Fachkraft ist somit mit Hilfe der Phase des Diagnostizierens der Störung in der Lage, einfache Entscheidungen hinsichtlich der Eingriffe zu treffen, die an dem Arbeitsaggregat 1 oder an dem betreffenden Rauchartikel oder der Komponente vorzunehmen sind. Alternativ dazu kann das Arbeitsaggregat 1 selbst, sofern mit den entsprechenden automatischen Selbstregelungseinrichtungen ausgestattet, diese Eingriffe vornehmen.
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Mit anderen Worten umfasst das Verfahren eine Phase des Aktivierens eines Eingriffsverfahrens auf dem Arbeitsaggregat 1 und/oder der Bearbeitungsstation 2 und/oder auf dem Rauchartikel (oder auf der zur Herstellung des Rauchartikels verwendeten Komponente). Insbesondere wird dieses Eingriffsverfahren durchgeführt, wenn sich aus der Vergleichsphase eine Abweichung zwischen dem Istwert und dem Bezugswert ergibt.
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Die Phase des Aktivierens des Eingriffsverfahrens wird in Abhängigkeit von der Ursache der Abweichung verwirklicht, die mittels des Erkennungsverfahrens der Diagnosephase erkannt wurde.
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Außerdem kann die Phase des Aktivierens des Eingriffsverfahrens aktiviert werden, wenn bei dem Vergleich festgestellt wird, dass die Abweichung zwischen dem Istwert und dem Bezugswert eine vorgegebene Toleranz überschreitet.
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Beispielsweise wird, unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Figuren dargestellten Kurven, die Phase der Aktivierung des Eingriffsverfahrens nicht ausgeführt, so lange die Kurve des effektiven Verlaufs 6 nicht deutlich von der Bezugskurve 7 abweicht, wie in 2a.
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Mit anderen Worten ist mit der vorgegebenen Toleranz eine Wertegrenze von der Bezugskurve 7 gemeint, innerhalb derer die Abweichung als akzeptabel angesehen wird und/oder als nicht schädlich für den Rauchartikel oder für die Komponenten zur Herstellung des Rauchartikels. Das Eingriffsverfahren umfasst eine Phase, die das Anwenden einer Korrekturfunktion vorsieht. Diese Korrekturfunktion kann auf das gesamte Arbeitsaggregat und/oder auf die Bearbeitungsstation und/oder auf den Rauchartikel angewendet werden.
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Insbesondere ist die Korrekturfunktion unter den folgenden Funktionen ausgewählt: Anhalten des gesamten Arbeitsaggregats 1 und Aussondern des Rauchartikels oder der Komponente. Im Einzelnen sieht die Korrekturfunktion vor, eine Ausschussfunktion zum Aussondern des Artikels oder der Komponente auszuwählen, falls unter den zur Abweichung führenden Ursachen eine erste Reihe von Ursachen erkannt wird, die sich auf eine Bedingung von fehlerhaftem Artikel oder fehlerhafter Komponente beziehen.
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Im Einzelnen sieht die Korrekturfunktion vor, eine Funktion zum Anhalten des gesamten Arbeitsaggregats 1 auszuwählen, falls unter den zur Abweichung führenden Ursachen eine zweite Reihe von Ursachen erkannt wird, die sich auf eine Bedingung einer möglichen Beschädigung der Linie beziehen.
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Vorzugsweise wird die Phase der Anwendung der Korrekturfunktion wahlweise auf dem Arbeitsaggregat 1 und/oder auf der Bearbeitungsstation 2 und/oder auf dem Rauchartikel oder der Komponente verwirklicht, und zwar in Abhängigkeit von der erfassten spezifischen Differenzbedingung zwischen den verglichenen Kurven (oder den verglichenen Werten) und der Art der in Bearbeitung befindlichen Produkte oder Komponenten und/oder der Art der mit der berücksichtigten Abweichung korrelierten Bearbeitung.
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Mit anderen Worten wird, in Abhängigkeit von der Abweichung, den zur Abweichung führenden Ursachen, der Art der Bearbeitungsstation 2 oder des Arbeitsaggregats 1 oder in Abhängigkeit von der Art des herzustellenden Rauchartikels die jeweils geeignetste Korrekturfunktion ausgewählt, die es vorteilhafterweise ermöglicht, unnötige Maschinenstillstände zu vermeiden.
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Mit anderen Worten ermöglicht das bis hier beschriebene Diagnoseverfahren vorteilhafterweise das Anhalten der Maschine, wenn und nur wenn die zur Abweichung führenden Ursachen diese Bedingung des Maschinenstillstands erfordern. Insbesondere ermöglicht es das oben beschriebene Verfahren, sofern die zur Abweichung führende Ursache nicht aufeinanderfolgenden Ausschuss von Produkten oder schädliche Bedingungen für die Maschine selbst verursacht, unnötige Maschinenstillstände zu vermeiden, die zu einem wirtschaftlichen Schaden infolge der Produktionsunterbrechung führen würden.
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Vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, umfasst das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren ferner eine Selbstlernphase. Diese Selbstlernphase umfasst Phasen, die vorzugsweise in Echtzeit („real time“) ausgeführt werden und Phasen, die vorzugsweise nicht in Echtzeit („real time“) ausgeführt werden. Mit anderen Worten sind die Unterphasen der Lernphase dafür konzipiert, dass sie unabhängig davon ausgeführt werden, ob die Produktionslinie aktiv ist oder nicht.
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Diese Selbstlernphase umfasst die Phase des Erfassens einer Vielzahl von Betriebsparametern des Arbeitsaggregats 1.
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Diese Vielzahl von Betriebsparametern kann Informationen umfassen, wie beispielsweise Informationen in Bezug auf einen Bewegungspfad des Rauchartikels oder der Komponente, auf die Temperatur der Komponenten (und insbesondere der Komponenten bezogen auf eine oder mehrere Bearbeitungsstationen 2), auf den Strom des Motors, der zur Erzeugung der Bewegung in Verbindung mit dem Transport des Rauchartikels dient, auf die Produktionsgeschwindigkeit und sonstige Informationen, die im Folgenden nicht ausdrücklich aufgeführt sind.
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Die Betriebsparameter werden in Abhängigkeit von der Art des Arbeitsaggregats 1 und der herzustellenden Rauchartikel gewählt, um mögliche kritische Punkte in Verbindung mit den betreffenden Bearbeitungsstationen 2 zu erkennen.
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Die Selbstlernphase umfasst ferner eine Phase, die das Zuordnen der Betriebsparameter zu einer Abweichung vorsieht. Mit anderen Worten werden für jede Abweichung, die während der Vergleichsphase erkannt wird, die erfassten Betriebsparameter einer einzelnen Bearbeitungsstation 2 (oder der Vielzahl von Bearbeitungsstationen) zugeordnet.
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Auf diese Weise wird für jede Vergleichsphase ein auf die Betriebsparameter bezogener Informationsinhalt erhalten. Unter dem Informationsinhalt sind alle zusätzlichen Informationen zu verstehen, welche die Betriebsparameter bezüglich der Abweichung liefern. Mit anderen Worten sind mit Informationsinhalt all jene zusätzlichen Informationen gemeint, die sich auf die zur Abweichung führenden Ursache beziehen.
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An diesem Punkt umfasst die Selbstlernphase die Phase des Archivierens der Vielzahl von Betriebsparametern, die der Abweichung zugeordnet sind, in einer Speichereinrichtung. Auf diese Weise kann die erleichterte Ausführung nachfolgender Eingriffsverfahren erreicht werden.
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Insbesondere umfasst die Selbstlernphase eine Phase des Wiederholens der Phasen des Erfassens, des Zuordnens und des Archivierens im Lauf der Zeit, um eine Datenbank zu erhalten, die eine Vielzahl von Abweichungswerten enthält, die entsprechenden Werten der Betriebsparameter des Arbeitsaggregats 1 zugeordnet sind.
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Auf diese Weise ist es möglich einen umfangreicheren Informationsinhalt für jede Abweichung zu erhalten. Mit anderen Worten ermöglicht das Verfahren das Einholen einer Menge von Informationen, die geeignet ist, eine Datenbank zu erstellen, die eine Bedienperson oder ein eventueller Rechner konsultieren können, um die Phase des Diagnostizierens der Störung und das eventuelle Eingriffsverfahren möglichst rasch zu Ende zu bringen.
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Vorzugsweise umfasst die Selbstlernphase eine Phase, die das zyklische Analysieren der Datenbank in einem vorbestimmten Zeitraum vorsieht. Diese Phase wird so ausgeführt, dass es einer Bedienperson oder einem eventuellen Rechner möglich ist, die Datenanalyse korrekt vorzunehmen. Der Zeitraum kann in Abhängigkeit von dem herzustellenden Rauchartikel oder in Abhängigkeit von dem Arbeitsaggregat 1 und/oder der betreffenden Bearbeitungsstation 2 gewählt werden.
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Diese Analyse wird ausgeführt, um das Verfahren mittels der zuvor erhaltenen Datenbank zu aktualisieren und somit die Diagnosephase und das eventuelle Eingriffsverfahren zu verbessern. Schließlich umfasst die Selbstlernphase eine Phase, die das Erkennen einer Korrelation zwischen den Betriebsparametern und der Abweichung vorsieht.
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Mit anderen Worten wird im Anschluss an die oben beschriebene Analyse diese Korrelation ermittelt, die es ermöglicht, genauere Informationsinhalte zu erhalten, die geeignet sind, die Diagnosephase schneller abzuwickeln.
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Im Gebrauch nimmt die Selbstlernphase die Vielzahl von Betriebsparametern auf und ordnet sie der eventuellen Abweichung zu, die in der Vergleichsphase erfasst wurde, und archiviert sie, um die Datenbank zu erstellen, die es nach ihrer Analyse ermöglicht, eine Korrelation zwischen den Betriebsparametern und der Abweichung zu ermitteln, um das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren zu verbessern.
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Zusammenfassend ausgedrückt ermöglicht die Selbstlernphase dem Verfahren, die Ursachen der Abweichung mit größerer Genauigkeit zu erkennen und die geeignetste Korrekturfunktion in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen dem Istwert und dem Bezugswert (oder der Kurve des effektiven Verlaufs 6 und der Bezugskurve 7) anzuwenden.
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Vorteilhafterweise erlaubt es die Selbstlernphase, das beschriebene Diagnoseverfahren zu verbessern und somit die Diagnosephase genauer und schneller zu gestalten.
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Noch vorteilhafter ermöglicht die Selbstlernphase die Verbesserung des Eingriffsverfahrens, indem di Auswahl der geeignetsten Korrekturfunktion mit höchster Genauigkeit ermöglicht wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Arbeitsaggregat 1, das vorab beschrieben wurde, um das oben beschriebene Diagnoseverfahren besser zu verstehen.
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Das Arbeitsaggregat 1 umfasst zumindest eine Bearbeitungsstation 2. Das Arbeitsaggregat 1 kann eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 2 in Abhängigkeit von den zur Herstellung des Rauchartikels auszuführenden Bearbeitungen umfassen. Beispielsweise können in einem Arbeitsaggregat 1, wie einem Umhüllungsrad für eine Zigarettengruppe, die Bearbeitungsstationen 2 Stationen zum Falten der Hüllmaterialien, Stationen zur Handhabung der Materialien, Stationen zum Zusammenstellen des spezifischen Produktes oder andere Arten von Bearbeitungsstationen 2 umfassen, die in der vorliegenden Erfindungsbeschreibung nicht explizit aufgeführt sind.
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Vorzugsweise sind die mehreren Bearbeitungsstationen 2 aufeinanderfolgend entlang eines Bewegungspfades des Artikels oder der Komponente angeordnet.
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Das Arbeitsaggregat 1 umfasst ferner einen pneumatischen Ansaugkreis 3, der mit einer Vielzahl von Saugbohrungen oder Saugsitzen verbunden ist, die der Bearbeitungsstation 2 (oder der Vielzahl von Bearbeitungsstationen 2) zugeordnet sind. Die Saugbohrungen oder Saugsitze sind dafür konfiguriert, das Behandeln des Rauchartikels und/oder zumindest der zur Herstellung des Rauchartikels verwendeten Komponente zu verwirklichen.
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Insbesondere umfasst der Ansaugkreis 3 eine Saugleitung 4, die mit den Saugbohrungen oder Saugsitzen der Bearbeitungsstation 2, unmittelbar stromaufwärts vor der Bearbeitungsstation 2, verbunden ist. Die Saugleitung 4 ist mit einer Quelle des pneumatischen Unterdrucks des Ansaugkreises 3 verbunden oder verbindbar. Je nach Art des Artikels oder der eventuellen Anzahl an Bearbeitungsstationen 2 sind unterschiedliche Aktivierungen der entsprechenden Saugleitungen 4 vorgesehen. Mit anderen Worten wird jede Saugleitung 4 mit unterschiedlichen Zeiten und/oder mit unterschiedlichen Unterdruckwerten arbeiten, je nach der in der spezifischen Bearbeitungsstation 2 auszuführenden Bearbeitung, dem zu bearbeitenden Artikel und der spezifischen Bearbeitung, die in einer bestimmten Bearbeitungsstation 2 ausgeführt wird.
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Wie in 1 dargestellt, sind in Nähe der Saugbohrungen oder Saugsitze Kolben 8 vorhanden, die dafür konfiguriert sind, die entsprechende Saugleitung 4 bei Bedarf zu öffnen oder zu schließen. Insbesondere ermöglichen es die Kolben 8, die Saugleitung 4 nicht in atmosphärischen Austausch zu versetzen, wenn der Rauchartikel (oder die Komponente) nicht in den entsprechenden Bohrungen oder Sitzen vorhanden ist. Mit anderen Worten werden die Bohrungen oder Sitze geschlossen, wenn sie kein Produkt festhalten, um zu verhindern, dass die Saugleitung 4, und damit auch der Ansaugkreis 3 in Entleerung gehen.
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Das Arbeitsaggregat umfasst ferner einen analogen Vakuumwächter 5, der in der Saugleitung 4 installiert ist, um den Unterdruck in der Saugleitung 4 selbst zu messen. Da jede Bearbeitungsstation 2 mit einer entsprechenden Saugleitung 4 verbunden ist, wird die Anzahl analoger Vakuumwächter 5 in Abhängigkeit von den betreffenden Bearbeitungsstationen 2 ausgewählt. Mit anderen Worten ist zumindest eine Bearbeitungsstation 2 mit einem entsprechenden analogen Vakuumwächter 5 verbunden oder jede Station ist mittels entsprechender Saugleitungen 4 mit entsprechenden analogen Vakuumwächtern 5 verbunden. Auf diese Weise ist jeder analoge Vakuumwächter 5 dafür konfiguriert, den Unterdruck in der entsprechenden Saugleitung 4 zu messen.
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Das Arbeitsaggregat 1 umfasst vorzugsweise Bewegungsmittel 9, die geeignet sind, eine Bewegung entlang des Bewegungspfades des Artikels zu ermöglichen. In 1 ist ein kreisförmiger Bewegungspfad dargestellt und die Bewegungsmittel 9 sind als beweglicher Ring 9a dargestellt, der mit entsprechenden Saugbohrungen 9b (oder Saugsitzen) ausgestattet ist, die das Festhalten des Artikels während der Bewegung oder in den Bearbeitungsstationen 2 ermöglichen. Diese Bohrungen des beweglichen Ringes 9a sind geeignet, mit den Bohrungen oder Sitzen der Bearbeitungsstationen 2 ausgerichtet zu werden, um den Rauchartikel oder die zu dessen Herstellung verwendeten Komponenten festzuhalten.
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Vorzugsweise ist der Ansaugkreis 3 in einer Plattform 3a installiert, die eine im Wesentlichen kreisförmige oder „C“-förmige Gestalt aufweist, wie in den beigefügten Figuren dargestellt. Insbesondere sind die Bearbeitungsstationen 2 entlang der Plattform 3a verteilt, di somit den Bewegungspfad definiert, wie in 1 dargestellt. Andere Formen der Plattform 3a und der Bewegungsmittel 9 sind möglich, wenn auch nicht ausdrücklich in den beigefügten Figuren dargestellt. Beispielsweise könnte die Plattform eine lineare Form aufweisen und die Bewegungsmittel 9 könnten dementsprechend geformt sein.
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Die Bewegungsmittel 9 sind somit der Plattform 3a überlagert, damit sie zwischen der Plattform 3a und den Bearbeitungsstationen 2 angeordnet sind. Auf diese Weise bewirkt eine Bewegung der Bewegungsmittel 9 eine Überlagerung der Bohrungen 9b mit den entsprechenden Bohrungen der Bearbeitungsstation 2 und eine Verbindung der Bohrungen 9b mit der Saugleitung 4.
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Vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, ist das Arbeitsaggregat 1 mit einem Rechner ausgestattet, der geeignet ist, das zuvor beschriebene Diagnoseverfahren auszuführen.
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Insbesondere ist der Rechner dafür konfiguriert, eine Störung zu diagnostizieren, falls sich bei dem Vergleich zwischen dem Istwert und dem Bezugswert eine Abweichung ergibt. Außerdem ist der Rechner dafür konfiguriert, das Eingriffsverfahren in Abhängigkeit von der zur Abweichung führenden Ursache auszuführen.
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Außerdem ist der Rechner dafür konfiguriert, die zuvor beschriebene Selbstlernphase so auszuführen, dass eine stets aktualisierte Datenbank verfügbar ist, um schnell und mit höchster Genauigkeit die Diagnose und das Eingriffsverfahren ausführen zu können.
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Vorteilhafterweise ermöglichen das oben beschriebene Diagnoseverfahren und das Arbeitsaggregat 1, die mit Bezug auf den Stand der Technik beschriebenen Nachteile zu beseitigen.
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Vorteilhafterweise ermöglichen das oben beschriebene Verfahren und das Arbeitsaggregat 1 (das zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist) die Vermeidung unnötiger Maschinenstillstände,
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Vorteilhafterweise ermöglichen das oben beschriebene Verfahren und das Arbeitsaggregat 1 das Aussondern, bei Bedarf, von fehlerhaften Rauchartikeln oder Komponenten.
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Vorteilhafterweise ermöglicht das oben beschriebene Verfahren sowohl die Ausführung von präzisen und schnellen Funktionen in Echtzeit („real time“) als auch die Ausführung von Funktionen nicht in Echtzeit („real time“), die eine Verstärkung der Funktionen in Echtzeit („real time“) ermöglichen, um diese noch schneller und genauer zu gestalten, sowohl durch eine Bedienperson, als auch durch einen Rechner.
