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Querverweis auf verwandte Anmeldungen
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Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 6. Juni 2019 eingereichten italienischen Patentanmeldungen Nr.
102019000008247 und Nr.
102019000008250 , deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren in einer automatischen Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Konsumgütern.
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Die vorliegende Erfindung findet vorteilhafte Anwendung in der Tabakindustrie, auf die sich die folgende Offenbarung bezieht, ohne ihre Allgemeingültigkeit zu verlieren.
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Stand der Technik
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Eine automatische Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Produkten der Tabakindustrie umfasst mindestens eine Verarbeitungslinie, die aus mehreren Betriebselementen besteht und mindestens zwei unterschiedliche Materialien, die zur Fertigung der Konsumgüter (z. B. Zigaretten, Päckchen, Kartons usw.) verwendet werden, zuführt und miteinander kombiniert.
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Gegenwärtig weist eine automatische Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Produkten in der Tabakindustrie mehrere Detektionseinheiten auf, die Linearpositions-, Winkelpositions-, Temperatur-, Feuchtigkeits-, Optik-, Mikrowellen-, Röntgen-Detektionseinheiten umfassen, um zu versuchen, jeweils die Betriebselemente, die Materialien und die Halbfertig- oder Fertigprodukte unter Kontrolle zu halten.
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Um alle Verarbeitungsaspekte unter Kontrolle zu halten, sind jedoch eine große Anzahl und Vielfalt an Detektionseinheiten erforderlich, und damit sind sehr hohe Kosten (sowohl für die Anschaffung der Detektionseinheiten als auch für die Montage und Verdrahtung der Detektionseinheiten), Probleme hinsichtlich großer Abmessungen und erheblicher Zeitaufwand für die Kalibrierung der Detektionseinheiten involviert.
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Außerdem sind bekannte Detektionseinheiten nicht immer in der Lage, wirksam zu überprüfen, ob ein Produkt den Spezifikationen entspricht und daher akzeptabel ist oder ob das Konsumgut nicht den Spezifikationen entspricht und daher zurückgewiesen werden muss; insbesondere können bekannte Detektionseinheiten ihre Wirksamkeit verlieren, wenn sie innere Merkmale eines Produkts untersuchen müssen, die von außen nicht direkt zugänglich sind.
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Die Patentanmeldung
US2018100810A1 beschreibt ein Verfahren zum Detektieren des Vorhandenseins von Fremdmaterial in einem Strom landwirtschaftlicher Produkte, die mit Licht beleuchtet und dann abgetastet werden, um ein hyperspektrales Bild zu erhalten; das Hyperspektralbild wird analysiert, um gemessene Spektraldaten zu erhalten, die dann mit vorbestimmten Spektraldaten (Probe) verglichen werden, um zu bestimmen, ob die gemessenen Spektraldaten auf das Vorhandensein von Fremdmaterial hinweisen.
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Die Patentanmeldung
US2019137979A1 beschreibt ein Ausgleichsverfahren einer Produktionslinie, das die Erstellung von Empfehlungen bietet, um eine oder mehrere Prozeduren von einer Station zu einer anderen Station zu verschieben, um die Gesamtzykluszeit zu reduzieren.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren in einer automatischen Maschine für die Herstellung oder Verpackung von Konsumgütern insbesondere der Tabakindustrie zu schaffen, das es ermöglicht, die Verarbeitung auf wirksame und effiziente Weise und relativ kostengünstig unter Kontrolle zu halten.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren in einer automatischen Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Konsumgütern insbesondere der Tabakindustrie zu schaffen, das es ermöglicht, die Komponenten der Maschine und deren Betriebselemente auf wirksame und effiziente Weise und relativ kostengünstig zu identifizieren und unter Kontrolle zu halten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren in einer automatischen Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Konsumgütern insbesondere der Tabakindustrie gemäß den beigefügten Ansprüchen geschaffen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontrollverfahren zum Kontrollieren eines Konsumguts in einer automatischen Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Konsumgütern insbesondere der Tabakindustrie zu schaffen, das eine wirksame und effiziente Kontrolle des Konsumguts mit relativ geringen Kosten ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Kontrollverfahren zum Kontrollieren eines Konsumguts in einer automatischen Maschine für die Herstellung oder die Verpackung von Konsumgütern insbesondere in der Tabakindustrie gemäß den beigefügten Ansprüchen geschaffen.
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Die beigefügten Ansprüche bilden auch einen integralen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die einige nicht einschränkende Beispiele von Ausführungsformen zeigen; es zeigen:
- 1 eine schematische Vorderansicht einer Verpackungsmaschine, die starre Zigarettenpackungen herstellt und gemäß dem Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren der vorliegenden Erfindung kontrolliert wird;
- 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm des Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Vorderansicht einer Doppelmaschine zur Herstellung von Filtern, die gemäß dem Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren der vorliegenden Erfindung kontrolliert wird;
- 4 eine schematische Ansicht eines Abschnitts einer Filterstange, die von der Maschine von 4 hergestellt wird;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Verpackungsmaschine, die Einzeldosis-Kartuschen für elektronische Zigaretten herstellt; und
- 6 eine schematische Ansicht einer dreidimensionalen Detektionseinheit, die von dem Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine automatische Verpackungsmaschine als Ganzes für die Herstellung einer starren Zigarettenpackung 2, die einen Außenbehälter umfasst, der aus Karton oder starrer Pappe besteht, becherförmig ist, eine innere Umhüllung aufnimmt, die eine Zigarettengruppe 3 enthält, und mit einem Klappdeckel versehen ist.
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Die automatische Verpackungsmaschine 1 weist einen Rahmen 4 auf, der auf dem Boden ruht und eine Verarbeitungslinie 5 trägt, entlang der die Verarbeitung (d. h. das Verpacken) der Zigaretten durchgeführt wird. Entlang der Verarbeitungslinie 5 sind angeordnet: eine Formeinheit 6, in der die Zigarettengruppen 3 nacheinander gebildet werden, eine Verpackungseinheit 7, in der eine Verpackungsfolie (typischerweise metallisiertes Papier) um jede Zigarettengruppe 3 gefaltet wird, um die entsprechende Innenumhüllung bilden, und eine Umhüllungseinheit 8, in der ein Zuschnitt (typischerweise aus Karton und bereits mit vorgeschwächten Faltlinien versehen) um jede Innenumhüllung gefaltet wird, um den entsprechenden mit dem Klappdeckel versehenen Außenbehälter zu bilden. An die Umhüllungseinheit 7 ist eine Zuführeinheit 9 gekoppelt, die die Umhüllungsblätter nacheinander zuführt, um die Innenhüllen zu bilden, während eine Zuführeinheit 10 an eine Umhüllungseinheit 8 gekoppelt ist, die die Zuschnitte nacheinander zuführt, um die Außenbehälter 2 zu bilden.
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Die automatische Verpackungsmaschine 1 umfasst mehrere Betriebselemente (z. B. Linearförderer, Drehförderer, Gummierungseinheiten, feste Falzapparate, mobile Falzapparate, Kontrollelemente, Stützköpfe, Umlenkrollen, Riemen, Schieber, Taschen für Zigarettengruppen 4, elektronische Platinen, Elektromotoren, elektrische Aktoren, pneumatische Ventile ...), die entlang der Verarbeitungslinie 5 verteilt sind, um die Verarbeitungslinie 5 zu bilden (d. h. um die verschiedenen Einheiten 6-11 zu bilden, die die Bearbeitungslinie 5 bilden). Mit anderen Worten ist die Verarbeitungslinie 5 mit mehreren Betriebselementen versehen und führt die Materialien (Zigaretten, Umhüllungsblätter, Zuschnitte aus Papier oder Karton, Klebstoff), die von der automatischen Verpackungsmaschine 1 verwendet werden, zu und kombiniert sie, um die Konsumgüter herzustellen oder um Zigarettenpackungen 2 herzustellen.
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Weiterhin umfasst die automatische Verpackungsmaschine 1 eine Kontrolleinheit 11, die den Betrieb der automatischen Verpackungsmaschine 1 und damit der Verarbeitungslinie 5 überwacht. Die Kontrolleinheit 11 ist mit einer oder mehreren Hyperspektraldetektionseinheiten 12 (im Folgenden besser beschrieben) verbunden, die in der Nähe der automatischen Verpackungsmaschine 1 (nicht unbedingt an dem Rahmen 4 der automatischen Verpackungsmaschine 1) montiert sind. Jede Hyperspektraldetektionseinheit 12 ist dazu ausgelegt, eine dreidimensionale Detektion innerhalb ihres eigenen Betriebsvolumens (Raumbereichs, der von der Hyperspektraldetektionseinheit 12 untersucht werden kann) durchzuführen, das einen entsprechenden Teil der automatischen Verpackungsmaschine 1 enthält.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind drei Hyperspektraldetektionseinheiten 12 bereitgestellt, die jeweils eine Detektion innerhalb ihres eigenen Betriebsvolumens durchführen, das ungefähr ein Drittel der automatischen Verpackungsmaschine 1 enthält; gemäß anderen nicht dargestellten Ausführungsformen variiert die Gesamtzahl der Hyperspektraldetektionseinheiten 12 von einem Minimum von eins bis zu einem Maximum von einigen Dutzend je nach Größe der automatischen Verpackungsmaschine 1 und Kontrollzielen.
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Es ist wichtig hervorzuheben, dass die Hyperspektraldetektionseinheiten 12 die gesamte automatische Verpackungsmaschine 1 untersuchen können (d. h. die Summe der Betriebsvolumina der einzelnen Hyperspektraldetektionseinheiten 12 enthält die gesamte automatische Verpackungsmaschine 1) oder die Hyperspektraldetektionseinheiten 12 nur einen oder mehrere Teile der automatischen Verpackungsmaschine 1 untersuchen können (d. h. die Summe der Betriebsvolumina der Hyperspektraldetektionseinheiten 12 enthält nicht die gesamte automatische Verpackungsmaschine 1).
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Eine Hyperspektraldetektionseinheit 12 ist eine Vorrichtung, die mehrere Detektionseinheitselemente aufweist, die in der Lage sind, das Vorhandensein von Strahlung in mehreren benachbarten Frequenzbändern (die sich auch teilweise überlappen) des elektromagnetischen Spektrums zu detektieren.
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Die Strahlung wird in einem als Betriebsvolumen definierten Abschnitt der Umgebung, d. h. in dem von der Empfindlichkeit der Vorrichtung erreichten Volumen, detektiert, da die aus dem Inneren dieses Volumens kommende Strahlung genügend Energie hat, um von der Vorrichtung detektiert zu werden.
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Eine hohe Anzahl von Detektionseinheitselementen (sogar Tausende oder Millionen von Detektionseinheitselementen) verleihen der Vorrichtung die Fähigkeit, sehr schmale benachbarte Bänder eines elektromagnetischen Spektrums in hoher Auflösung, das sich zwischen null und einigen Hundert GHz (z. B. 300 GHz) erstrecken kann, zu detektieren. Dieser Definitionsgrad kann durch den Einsatz innovativer Nanomaterialien erreicht werden, wie sie in den Patenten
US8963265 ,
US9899547 und
US10256306 beschrieben sind.
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Das Vorhandensein von Veränderungen der natürlichen Magnetfelder aufgrund des Vorhandenseins von Objekten innerhalb des Betriebsvolumens verursacht schwache Variationen in den Linien des detektierten elektromagnetischen Spektrums: Um die Variationen der Spektrallinien effektiv unterscheiden zu können, muss die Vorrichtung daher in der Lage sein, sehr schmale Frequenzbänder durch eine große Anzahl von Detektionseinheitselementen klar zu unterscheiden. Es ist klar, dass es bei der Analyse der von der Detektionseinheit 12 hervorgehobenen Spektrallinien auch notwendig ist, die Störungen natürlicher Magnetfelder aufgrund des Vorhandenseins künstlicher elektromagnetischer Umgebungsquellen zu berücksichtigen.
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Die Vorrichtung kann auch eine gerichtete Detektion von Strahlungsquellen durchführen, d. h. sie kann durch eine andere geometrische Anordnung der Detektionseinheitselemente Informationen über die Herkunftsrichtung einer gegebenen Strahlung liefern, d. h. die Vorrichtung ermöglicht eine „stereoskopische“ Detektion des elektromagnetischen Spektrums.
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Gemäß dem, was in 6 dargestellt ist, umfasst jede Detektionseinheit 12 einen Stapel 13, der aus mehreren übereinanderliegenden empfindlichen Schichten 14 gebildet ist; die empfindlichen Schichten 14 bestehen aus Nanomaterialien (insbesondere Graphen) und sind auf jeweiligen inerten Substraten 15 abgeschieden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, wird jede empfindliche Schicht 14 durch eine zweidimensionale Wabe aus Kohlenstoffatomen gebildet. Mit anderen Worten ist jede empfindliche Schicht 14 ein Graphen-Nanoband mit einer zweidimensionalen Wabe aus Kohlenstoffatomen, das eine sehr hohe Empfindlichkeit ermöglicht. Beispielsweise kann jede empfindliche Schicht 14 mit Hilfe eines dreidimensionalen Molekulardruckers hergestellt werden, der die Nanomaterialien auf ein Substrat 15 aufbringt. Nanomaterialien wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Graphen, Molybdändisulfid und dergleichen haben interessante physikalische Eigenschaften: Sie sind hoch empfindlich und unter extremen Bedingungen stabil, sie sind zudem leicht, strahlungsunempfindlich und benötigen relativ wenig Energie.
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Jede Detektionseinheit 12 umfasst einen elektrischen Generator 16, der dazu ausgelegt ist, eine sich zeitlich ändernde elektrische Spannung an die Enden des Stapels 13 anzulegen, um die Detektionseinheit 12 zu erregen, und eine Messvorrichtung 17, die Änderungen der elektrischen Spannung an den Enden des Stapels 13 und/oder des elektrischen Stroms, der durch den Stapel 13 fließt, detektiert. Die Änderungen der elektrischen Spannung an den Enden des Stapels 13 und/oder des elektrischen Stroms, der durch den Stapel 13 fließt, bildeten die Rohdaten 18 (schematisch in 2), die als Ausgabe (die Messung) der Detektionseinheit 12 bilden und die wie im Folgenden beschrieben verarbeitet werden. Mit anderen Worten wird jede Detektionseinheit 12 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Enden des Stapels 13 der Detektionseinheit 12 erregt und die Rohdaten 18 werden durch Detektieren von Änderungen der elektrischen Spannung an den Enden des Stapels 13 der Detektionseinheit und/oder des elektrischen Stroms, der durch den Stapel 13 der Detektionseinheit 12 fließt, bestimmt.
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Empfindliche Elemente können beispielsweise mit Hilfe eines „molekularen“ dreidimensionalen Druckers hergestellt werden, der die Nanomaterialien auf ein Substrat aufbringt und die Elemente der Detektionseinheit (in geeigneter Weise behandelt, um sie zu unterscheiden) in aufeinanderfolgenden Schichten anordnet.
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Jede Detektionseinheit 12 führt eine Hyperspektraldetektion der Veränderungen der magnetischen oder elektromagnetischen Felder, die von allen innerhalb des Betriebsvolumens vorhandenen Objekten erzeugt werden, durch und ist mit einer digitalen Schnittstelle versehen, die als Ausgabe einen Satz von Rohdaten 18 (schematisch dargestellt in 2), die den Hyperspektraldetektionen der einzelnen Detektionseinheitselemente entsprechen, liefert. Die an dem Ausgang jeder Detektionseinheit 12 bereitgestellten Rohdaten 18 hängen von der Geometrie und Art aller in dem Betriebsvolumen der Detektionseinheit 12 vorhandenen Objekte ab.
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Insbesondere liefert jede in der automatischen Verpackungsmaschine 1 angeordnete Hyperspektraldetektionseinheit 12 als Ausgabe einen Satz von Rohdaten 18 bezüglich Merkmalen hinsichtlich Abmessungen und/oder Position und/oder Form und/oder physikalischer Struktur und/oder chemischer Zusammensetzung aller innerhalb des Betriebsvolumens der Detektionseinheit 12 vorhandenen Objekte.
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Wie es in 2 dargestellt ist, werden die von jeder Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 gefiltert, um Informationen 19 bezüglich mindestens eines einzelnen Objekts, das innerhalb des Betriebsvolumens der Detektionseinheit 12 vorhanden ist, zu isolieren und zu extrahieren, und die Informationen 19 in Bezug auf die einzelnen Objekte werden von der Kontrolleinheit 11 verwendet, um einen Kontroll- und/oder Identifizierungsbetrieb durchzuführen.
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Ein vorläufiger Filtervorgang kann die Beseitigung aller Veränderungen des elektromagnetischen Felds, die durch die äußere Umgebung verursacht werden, in der sich die automatische Verpackungsmaschine 1 befindet (z. B. Wände, Konstruktionen, Zubehör, Computer usw. der Produktionsstätte), betreffen; d. h. die von jeder Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 werden in Abwesenheit der automatischen Verpackungsmaschine 1 (d. h. nur verursacht durch die Umgebung, in der der automatische Verpackungsmaschine 1 aufgestellt wird) erfasst, um die elektromagnetischen Feldänderungen zu bestimmen, die durch die äußere Umgebung verursacht werden, und diese Veränderungen des elektromagnetischen Felds, die durch die äußere Umgebung verursacht werden, werden von den Rohdaten 18 „subtrahiert“ (eliminiert, bereinigt), die von jeder Hyperspektraldetektionseinheit 12 in Anwesenheit der automatischen Verpackungsmaschine 1 geliefert werden. Dieser Betrieb ist daher als tatsächliches Tarieren (Kalibrierung) ausgelegt, das in Bezug auf die äußere Umgebung (auf die automatische Verpackungsmaschine 1) durchgeführt wird.
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Um sich nur auf die Informationen über die Materialien (Zigaretten, Umhüllungsbögen, Zuschnitte aus Papier oder Karton, Klebstoff) zu konzentrieren, aus denen Konsumgüter hergestellt werden, ist es möglich, eine Vorfilterung durchzuführen, um alle durch die leere und gestoppte automatische Verpackungsmaschine 1 (d. h. ohne alle Materialien) verursachten Änderungen des elektromagnetischen Felds zu eliminieren; d. h. die von jeder Hyperspektraldetektionseinheit 12 erfassten Rohdaten 18 werden erfasst, wenn die automatische Verpackungsmaschine 1 leer ist (d. h. ohne alle Materialien) und gestoppt ist, um alle Änderungen des elektromagnetischen Felds zu bestimmen, die durch die leere und gestoppte automatische Verpackungsmaschine 1 (d. h. ohne alle Materialien) verursacht werden, und die Veränderungen des elektromagnetischen Felds, die durch die leere und gestoppte automatische Verpackungsmaschine 1 (d. h. ohne alle Materialien) verursacht werden, werden von den Rohdaten 18 „subtrahiert“ (beseitigt, bereinigt), die von jeder Hyperspektraldetektionseinheit 12 in Anwesenheit einer vollautomatischen Verpackungsmaschine 1 (d. h. mit Materialien versehen) in Bewegung geliefert werden. Dieser Betrieb ist daher als echtes Tarieren (Kalibrierung) ausgelegt, das in Bezug auf die leere automatische Verpackungsmaschine 1 (d. h. ohne alle Materialien) und natürlich auch in Bezug auf die äußere Umgebung, in der sich die automatische Verpackungsmaschine 1 befindet, durchgeführt wird.
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Die Isolierung und Extraktion von Informationen 19, die mindestens ein einzelnes Objekt betreffen, das innerhalb des Betriebsvolumens der Detektionseinheit 12 vorhanden ist, kann einer oder mehreren Klassifikationsoperationen (und einer möglichen Unterklassifizierung) der Vielzahl von Rohdaten 18 folgen oder vorausgehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die von der Hyperspektraldetektionseinheit 12 massiv bereitgestellten Rohdaten 18 in einen Satz von „Big Data“ aufgenommen werden und werden mittels eines Algorithmus künstlicher Intelligenz 20 gefiltert, um Informationen 19 bezüglich mindestens eines einzelnen Objekts innerhalb des Betriebsvolumens zu isolieren und zu extrahieren. Insbesondere umfasst der Algorithmus künstlicher Intelligenz 20 ein künstliches neuronales Netz, das trainiert wurde, um Informationen 19 bezüglich mindestens eines einzelnen Objekts, das innerhalb des Betriebsvolumens der Hyperspektraldetektionseinheit 12 vorhanden ist, zu isolieren und zu extrahieren; d. h. die von jeder Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 werden mit Hilfe des künstlichen neuronalen Netzes gefiltert, das trainiert wurde, um Informationen 19 bezüglich mindestens eines einzelnen Objekts, das innerhalb des Betriebsvolumens der Detektionseinheit 12 vorhanden ist, zu isolieren und zu extrahieren.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform werden die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 verarbeitet, um Informationen 19 bezüglich mindestens einer Komponente der automatischen Verpackungsmaschine 1 zu isolieren und zu extrahieren, und die Informationen 19 bezüglich der Komponente des automatischen Verpackungsmaschine 1 werden von der Kontrolleinheit 11 zum Identifizieren der Komponente verwendet.
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Insbesondere umfasst die Kontrolleinheit 11 eine Datenbank aller möglichen Komponenten der automatischen Verpackungsmaschine 1 und vergleicht die aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 über die zu identifizierende Komponente der automatischen Verpackungsmaschine 1 mit den in allen möglichen Komponenten der automatischen Verpackungsmaschine 1 enthaltenen Informationen; mit anderen Worten identifiziert die Kontrolleinheit 11 die Komponente, indem sie in der Datenbank die Komponente, falls vorhanden, findet, die den aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 bezüglich der zu identifizierenden Komponente am besten entspricht. In dieser Ausführungsform enthält das Gesamtbetriebsvolumen der Hyperspektraldetektionseinheiten 12 (d. h. die Menge von Betriebsvolumina der einzelnen Hyperspektraldetektionseinheiten 12) vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, die gesamte automatische Verpackungsmaschine 1, die Rohdaten 18, die von den Hyperspektraldetektionseinheiten 12 geliefert werden, werden verarbeitet, um Informationen 19 bezüglich aller Komponenten der automatischen Verpackungsmaschine 1, die sich in dem globalen Betriebsvolumen befinden, zu isolieren und zu extrahieren, und die Kontrolleinheit 11 verwendet die Informationen 19 , die aus den Rohdaten 18 erhalten wurden und jede Komponente der automatischen Verpackungsmaschine 1 betreffen, zum Identifizieren der Komponente; auf diese Weise bestimmt die Kontrolleinheit 11 anhand der Identifizierung aller Komponenten der automatischen Verpackungsmaschine 1 die Konfiguration der automatischen Verpackungsmaschine 1.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform werden die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 verarbeitet, um Informationen 19 über mindestens ein Material zu isolieren und zu extrahieren, und daher verwendet die Kontrolleinheit 11 die aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 über das Material, um festzustellen, ob das Material den entsprechenden Sollspezifikationen entspricht oder nicht (also zu prüfen, ob die der automatischen Verpackungsmaschine 1 zugeführten Materialien von guter Qualität sind).
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform werden die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 verarbeitet, um Informationen 19 über mindestens ein Material zu isolieren und zu extrahieren, und daher verwendet die Kontrolleinheit 11 die aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 über das Material, um das Material zu identifizieren (also auch zu prüfen, ob die der automatischen Verpackungsmaschine 1 zugeführten Materialien korrekt sind).
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform werden die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 verarbeitet, um Informationen 19 über mindestens ein Halbfertig- oder Fertigprodukt zu isolieren und zu extrahieren, das sich an einer vorbestimmten Position der Verarbeitungslinie 5 befindet, und daher verwendet die Kontrolleinheit 11 der aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 über das Halb- oder Fertigprodukt, um festzustellen, ob das Halb- oder Fertigprodukt den entsprechenden Sollspezifikationen entspricht oder nicht (also verworfen werden muss oder nicht) . Mit anderen Worten verwendet die Kontrolleinheit 11 die aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 über mindestens ein Merkmal eines Halbfertig- oder Fertigprodukts, um zu bestimmen, ob das Halbfertig- oder Fertigprodukt den Spezifikationen entspricht und damit akzeptabel ist oder ob das Halb- oder Fertigprodukt nicht den Spezifikationen entspricht und daher verworfen werden muss.
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Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass die aus den Rohdaten 18 gewonnenen Informationen 19 über das einzelne Objekt (eine Komponente der automatischen Verpackungsmaschine 1, ein Material, ein Halbfertig- oder Fertigprodukt) von der Kontrolleinheit 11 verwendet werden können, um mindestens ein Betriebselement der automatischen Verpackungsmaschine 1 zu steuern.
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Die als Ausgabe aus jeder Detektionseinheit gelieferten Rohdaten 18 12 werden als Funktion des Zeeman-Effekts interpretiert. Der Zeeman-Effekt ist ein Phänomen, das in der Trennung von Spektrallinien durch ein äußeres Magnetfeld besteht: Es wird beobachtet, dass sich jede Linie des äußeren Magnetfelds aufgrund der Wechselwirkung des Magnetfelds mit dem Drehimpulsen und Spins der Elektronen. Mit anderen Worten ist der Zeeman-Effekt die Teilung einer Spektrallinie durch ein Magnetfeld, d. h. wenn eine Atomspektrallinie bei 300 nm unter normalen Bedingungen beobachtet wird, wird in einem starken Magnetfeld aufgrund des Zeeman-Effekts die Spektrallinie geteilt, um eine energiereichere Linie und eine weniger energiereiche Linie zusätzlich zu der ursprünglichen Linie bei 300 nm zu erzeugen. Der Grund für den Zeeman-Effekt ist, dass in einem Magnetfeld der Quantenzustand des Drehimpulses eine Verschiebung von der Entartung erfahren kann. Zum Beispiel hat das Orbital drei mögliche Drehimpuls-Quantenzustände, die unter normalen Umständen entartet (gleiche Energie) sind. Jedem Quantenzustand des Drehimpulses ist jedoch ein magnetischer Dipolimpuls zugeordnet, so dass die Wirkung eines Magnetfelds darin besteht, die drei Zustände in drei verschiedene Energieniveaus zu trennen. Ein Zustand steigt in der Energie, einer sinkt in der Energie und einer bleibt bei der gleichen Energie. Die Aufteilung dieser Quantenzustände in drei verschiedene Energieniveaus verursacht drei verschiedene Anregungszustände mit leicht unterschiedlichen Energien, die zu drei energetisch leicht unterschiedlichen Spektrallinien (eine mit der gleichen Energie wie die ursprüngliche Spektrallinie, eine energiereichere und eine weniger energiereiche) zur Relaxation des Atoms führen. Dies ist der einfachste Fall des Zeeman-Effekts, der als normaler Zeeman-Effekt bekannt ist. Die direkte Folge dieses Effekts ist, dass einige Felder von Materie reflektiert werden, andere absorbiert werden und andere teilweise reflektiert und teilweise absorbiert werden.
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Die geometrische Anordnung der Moleküle beeinflusst die Art und Weise, wie die Felder reflektiert werden und alle anderen chemischen und physikalischen Parameter beeinflussen die Art und Weise, wie das Spektrum teilweise oder vollständig absorbiert wird. Zu wissen, wie „etwas“ in Gegenwart eines Magnetfelds agiert, ermöglicht es, alle Parameter zu bestimmen, die die Materie charakterisieren, wenn die Veränderung (oder Störung) beobachtet wird. Beispiele für Parameter sind: Temperatur, chemische Zusammensetzung, chemische Bindungen, Strahlung, elektrische Ladung. Grundsätzlich ist alles, was durch Chemie und Physik beschrieben werden kann, ein Parameter.
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Es ist wichtig zu beachten, dass jede Hyperspektraldetektionseinheit 12 vollständig passiv ist, d. h., sie emittiert keine Energieform (typischerweise in Form einer mechanischen oder elektromagnetischen Welle), die in irgendeiner Weise die automatische Verpackungsmaschine 1 oder einen Teil davon oder die Materialien/Produkte, die in der automatischen Verpackungsmaschine 1 vorhanden sind, beeinflusst („beleuchtet“) (und offensichtlich ist jede Detektionseinheit 12 nicht mit einer Sendevorrichtung gekoppelt, die eine Welle aussenden kann, die in irgendeiner Weise die automatische Verpackungsmaschine 1 oder die in der automatischen Verpackungsmaschine vorhandenen Materialien/Produkte 1 beeinflusst) . Mit anderen Worten basiert jede Hyperspektraldetektionseinheit 12 nicht auf dem Prinzip des Emittierens mechanischer oder elektromagnetischer Wellen, die das zu untersuchende Objekt beeinflussen („beleuchten“), um die von dem Objekt reflektierten mechanischen oder elektromagnetischen Wellen zu detektieren. Jede Detektionseinheit 12 nutzt tatsächlich eine auf Graphen basierende passive Struktur und diese auf Graphen basierende Technologie ermöglicht es, kleine Veränderungen der natürlichen EMF-, MF- und EM-Wellen zu detektieren, die an dem großen Spektrum der Analyse beteiligt sind, ohne neue Strahlung zu emittieren. Mit anderen Worten detektiert jede Detektionseinheit 12 Änderungen der bereits in dem Detektionsvolumen vorhandenen elektromagnetischen Energie, ohne dass eine Emission zusätzlicher elektromagnetischer Energie in das Detektionsvolumen erforderlich ist. Daher erfasst jede Detektionseinheit 12 keine „Bilder“ als Ergebnis eines in das Detektionsvolumen leuchtenden „Lichts“, sondern „lauscht“ in einer von der Detektionseinheit 12 völlig unabhängigen Art dem in dem Detektionsvolumen natürlich vorhandenen (umgebenden) Hintergrundrauschen.
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Jedes Atom, das in ein magnetisches oder elektromagnetisches Feld eingebracht wird, erzeugt eine Veränderung. Wenn die von den Hyperspektraldetektionseinheiten 12 verwendete Technologie vollständig passiv ist, ist es wichtig zu verstehen, welche elektromagnetischen Quellen an der Detektion beteiligt sind. Eine erste elektromagnetische Quelle, die an der Detektion beteiligt ist, ist das Magnetfeld, das sich aus dem Inneren der Erde in Richtung des Weltraums ausdehnt, wo es auf den Sonnenwind trifft, einen Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgeht. Seine Größe auf der Erdoberfläche variiert von 25 bis 65 Mikrotesla (0,25 bis 0,65 Gauß). Eine zweite an der Detektion beteiligte elektromagnetische Quelle ist die kosmische Strahlung, also die hochenergetische Strahlung, die aus dem Weltraum auf die Erde trifft. Einige davon haben ultrahohe Energien im Bereich von 100-1000 TeV. Die Spitze der Energieverteilung liegt bei etwa 0,3 GeV. Eine dritte an der Detektion beteiligte elektromagnetische Quelle sind künstliche Energiequellen: Die meisten Telekommunikationssysteme basieren ihren Betrieb auf einem elektromagnetischen Feld (Wi-Fi-Systeme und 3G-, 4G-, 5G-Systeme können Strahlung in einem sehr großen Bereich verteilen). Eine vierte elektromagnetische Quelle, die an der Detektion beteiligt ist, ist die Umgebung: Fast jede Form von Materie emittiert eine Art elektromagnetisches Feld. In unserer Umwelt emittieren Dinge wie die Glühbirne, die elektronischen Leiterplatten oder die Sonne selbst eine große Menge Energie in einem weiten Spektralbereich.
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Jede Detektionseinheit 12 ist mit Hilfe der graphenbasierten Detektionseinheit, die ein Stapel von mehreren Schichten ist, die jeweils aus einer Anordnung von mehreren Zellen bestehen, in der Lage, das Spektrum zwischen 0 und 300 GHz zu detektieren. Jede Zelle besteht aus einatomigen Graphenschichten, die mit bestimmten Materialien dotiert sind, die eine genaue und präzise Detektion in einem bestimmten Bereich des Spektrums ermöglichen. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur die Störungen des elektromagnetischen Feldes, sondern auch deren räumliche Herkunft zu detektieren.
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Alle detektierten elektromagnetischen Störungen werden dann gesammelt und in den Rohdaten 18 gespeichert, die im Wesentlichen alle Veränderungen enthalten, die von allen Atomen in einem spezifischen Volumen vorgenommen werden. Wie es oben erwähnt ist, werden die Daten mit einem künstlichen neuronalen Netz analysiert, das es ermöglicht, Klassifikation und Identifizierung zu verwenden, um einen Teil des analysierten Spektrums zu detektieren, der zum Extrahieren der erforderlichen Ausgabe oder zum intelligenten Filtern der Ausgabe nützlich ist.
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Durch die Abtastung jedes einzelnen Atoms und damit jedes einzelnen Moleküls ist es möglich, jedes in das Detektionsvolumen eingebrachte Objekt zu extrahieren und zu analysieren. Wenn ein Teil des Spektrums die Materie durchquert, ist es auch möglich, unsichtbare Objekte zu analysieren und zu extrahieren: ein dreidimensionales Modell (es ist möglich, ein dreidimensionales Modell von allem innerhalb des Volumens mit einer Genauigkeit von bis zu ein Wasserstoffatom zu extrahieren), chemische Daten (es ist möglich, eine vollständige chemische Analyse von allem innerhalb des Volumens durchzuführen, auch von organischem Material, wobei auch DNA- und Bakterieninformationen extrahiert werden), physikalische Daten (es ist möglich, physikalische Daten wie elektrische Parameter, elektrischen Fluss, Temperaturen, Wärme, Helligkeit zu extrahieren oder in Echtzeit eine Spur von Teilchen eines Fusionsprozesses zu haben) und Quantendaten (fast alle Parameter, die ein Universum in Bezug auf raumzeitbezogene Phänomene wie das Verhalten von Licht kennzeichnen) .
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In 3 bezeichnet die Zahl 21 als Ganzes eine automatische Doppelbearbeitungsmaschine zur Herstellung von Filtern für Zigaretten, die mit einer Doppelverarbeitungslinie versehen ist, entlang der die Bearbeitung (Herstellung) der Filter durchgeführt wird. Die automatische Verarbeitungsmaschine 21 umfasst mehrere Betriebselemente (z. B. rotierende Trommeln, Gummierungsvorrichtungen, Förderer, Steuerelemente, Stützköpfe, Umlenkrollen, Riemen, Schieber, elektronische Platinen, Elektromotoren, elektrische Antriebe, pneumatische Ventile...), die entlang der Verarbeitungslinie verteilt sind, um die Verarbeitungslinie zu bilden. Mit anderen Worten wird die Verarbeitungslinie durch mehrere Betriebselemente gebildet und führt die Materialien (Filtermaterial, Papierbänder, Klebstoff usw.), aus denen die von der automatischen Verarbeitungsmaschine 21 verwendeten Konsumgüter bestehen, also zum Bilden der Filter, und kombiniert diese.
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Die Maschine 21 umfasst zwei Balken 22 (von denen in 3 nur einer dargestellt ist) zur Bildung von zwei jeweiligen kontinuierlichen Filterstangen 23 (von denen in 3 nur einer dargestellt ist) und für jeden Balken 22 eine jeweilige Zuführungslinie 24 zum Zuführen von Filtermaterial (von denen nur eine in 3 dargestellt ist). Die Zuführungslinien 24 sind dazu bestimmt, das Filtermaterial wiederum von einer Förderlinie 25 aufzunehmen, die Teil der Maschine 21 ist und sich zwischen einer Eingangsstation 26 der Zuführungslinien 4 und einem Vorratsbehälter 27 erstreckt, in dem zwei Ballen 28 Filtermaterial enthalten sind (von denen nur einer in 3 dargestellt ist).
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Von den Ballen 28 werden jeweilige Stangen 29 mit kreisförmigem Querschnitt abgewickelt, die aufgrund der Zugwirkung, die von einer in der Eingangsstation 6 angeordneten Rollenzuggruppe 30 auf die Stangen 29 ausgeübt wird, entlang der Förderlinie 25 zugeführt werden.
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Die Förderlinie 25 umfasst eine Führungsvorrichtung 31 für die Stangen 29, die oberhalb der Ballen 28 angeordnet ist, und eine Spreizvorrichtung 32, die in dem Bereich der Eingangsstation 26 unmittelbar vor der Zuggruppe 30 angeordnet ist und dazu bestimmt ist, die Stangen 29 mit kreisförmigem Querschnitt mittels Druckluftstößen quer zu spreizen, um jeweilige Streifen 33 mit einem abgeflachten Abschnitt (von denen nur einer in 3 dargestellt ist) zu bilden, die dann der Rollenzuggruppe 30a zugeführt werden.
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Der Zuggruppe 30a nachgeschaltet werden die beiden Streifen 33 entlang der jeweiligen Zuführungslinien 24 und in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung 34 durch eine Abstreckeinheit 35 geführt, die analog zu Gruppe 30a aus zwei Rollenzuggruppen 30b und 30c gebildet wird. Anschließend werden die beiden Streifen 33 entlang der jeweiligen Zuführungslinien 24 in Richtung 34 durch eine Dilatatorvorrichtung 36, die dazu bestimmt ist, Luft in das Innere der Streifen 33 zu blasen, um das Volumen der Streifen 33 selbst zu erhöhen, und dann durch eine Behandlungseinheit 37, in der die Streifen 33 mit chemischen Substanzen (typischerweise Triacetin) vermischt werden, die geeignet sind, dem Filtermaterial Aroma und Plastizität zu verleihen, geführt. Schließlich werden die beiden Streifen 33 entlang der jeweiligen Zuführungslinien 24 in Richtung 34 und durch eine Rollenzuggruppe 30d zugeführt, die analog zu den Gruppen 30 und 30b, 30c ist und einen Ausgangsabschnitt der Zuführungslinien 24 definiert.
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Die Zuführungslinien 24 sind über eine Fördervorrichtung 38 mit den Formbalken 22 verbunden. In jedem Balken 22 wird das Filtermaterial über ein zuvor in einer Gummierstation 40 gummiertes Papierband 39 zugeführt und anschließend zum Anpassen quer um das Filtermaterial selbst gewickelt, um einen durchgehenden zylindrischen Filterstab 23 zu erhalten.
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Schließlich sind an dem Ausgang der Formbalken 2 und 2b eine Kontrollstation 41 zum Kontrollieren der Dichte der Filterstangen 13 und ein Schneidkopf 42, der dazu ausgelegt ist, die Stangen 13 quer zu schneiden, um entsprechende Abfolgen von Filterabschnitten 43 zu erhalten (dargestellt in 4), angeordnet.
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Im Bereich der Gruppe 18 ist eine Zuführungseinheit 44 angeordnet, um Zusatzelemente 45 (dargestellt in 4) zuzuführen, die aus kugelförmigen Kapseln gebildet sind, die aromatisierende Substanzen (wie beispielsweise Menthol) enthalten und die durch Zerquetschen zerbrochen werden können, um die Aromastoffe freizusetzen. Die Zuführungseinheit 44 bringt die Zusatzelemente 45 mit einem von der Zuführgeschwindigkeit des Filtermaterials abhängigen Schritt in das Filtermaterial ein, so dass jeder Filterabschnitt 43 zwei gleichmäßig verteilte Zusatzelemente 45 enthält (jeder Filterabschnitt 43 wird anschließend verwendet, um zwei verschiedene Zigaretten zu bilden, und wird daher weiter in zwei identische Hälften geteilt).
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Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform können die Zusatzelemente 45 eine andere Form haben (d. h. eine Form, die sich von der Kugelform unterscheidet). Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform sind die Zusatzelemente 45 durch quader- oder zylinderförmige Tabletten aus Aromastoffen gebildet.
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In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die automatische Maschine 1 eine Filterverarbeitungsmaschine, die Filterabschnitte 43 herstellt, in die jeweils eine zerbrechliche Kapsel 45, die eine Flüssigkeit enthält, eingesetzt ist; gemäß einer möglichen Ausführungsform verarbeitet die Steuereinheit 11 die Rohdaten 18, die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 geliefert werden, um Informationen 19 bezüglich der zerbrechlichen Kapsel 45 , die in jedem Stück 43 des Filters enthalten ist, zu isolieren und zu extrahieren. Insbesondere werden die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 verarbeitet, um Informationen 19 bezüglich der Zusammensetzung und/oder der Flüssigkeitsmenge, die in jeder zerbrechlichen Kapsel 45 enthalten ist, zu isolieren und zu extrahieren.
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In 5 bezeichnet die Zahl 46 als Ganzes eine automatische Verarbeitungsmaschine zur Herstellung von Einwegkartuschen 47 für elektronische Zigaretten, die mit einer Mehrfachverarbeitungslinie versehen ist, entlang derer die Verarbeitung (Herstellung) der Einwegkartuschen 47 durchgeführt wird. Die automatische Verarbeitungsmaschine 46 umfasst mehrere Betriebselemente (z. B. rotierende Trommeln, Gummierungsvorrichtungen, Förderer, Steuerelemente, Stützköpfe, Umlenkrollen, Riemen, Schieber, elektronische Platinen, Elektromotoren, elektrische Antriebe, pneumatische Ventile ...), die entlang der Produktionslinie verteilt sind, um die Verarbeitungslinie zu bilden. Mit anderen Worten wird die Verarbeitungslinie durch mehrere Betriebselemente gebildet und führt die Materialien (Hüllen, Tabak, Filtermaterial, Verschlussringe ...), die die von der automatischen Verarbeitungsmaschine 46 verwendeten Konsumgüter bilden, d. h die Einwegkartuschen 47 zusammenstellen, zu und kombiniert diese.
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Jede Einwegkartusche 47 umfasst ein rohrförmiges Kunststoffgehäuse mit einer mikroperforierten Bodenwand und einer im Wesentlichen zylindrischen Seitenwand; innerhalb der röhrenförmigen Hülle ist eine Dosis Tabakpulver 48 (in Kontakt mit der Rückwand) eingeschlossen, die von einem Kissen aus Filtermaterial überragt wird.
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Die Verarbeitungsmaschine 46 weist eine intermittierende Bewegung auf, d. h. ihre Förderer wechseln zyklisch Bewegungsschritte und Haltschritte ab. Die Verarbeitungsmaschine 46 umfasst eine horizontal angeordnete Verarbeitungstrommel 49, die um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert ist. Die Verarbeitungstrommel 49 trägt zwölf Sitzgruppen, von denen jede dazu bestimmt ist, eine entsprechende rohrförmige Hülle aufzunehmen und zu enthalten. Die Verarbeitungsmaschine 8 weist eine weitere Verarbeitungstrommel 50 auf, die horizontal neben der Verarbeitungstrommel 49 angeordnet ist und um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert ist; die Verarbeitungstrommel 50 trägt zwölf Sitzgruppen, von denen jede dazu geeignet ist, eine entsprechende rohrförmige Hülle aufzunehmen und zu enthalten. An einer Übergabestation 51, an der sich die beiden Verarbeitungstrommeln 49 und 50 teilweise überlappen, werden die Hüllen axial von den Sitzgruppen der Verarbeitungstrommel 49 zu den Sitzgruppen der Verarbeitungstrommel 50 überführt.
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In der in 5 dargestellten Ausführungsform ist die automatische Maschine 1 eine Verarbeitungsmaschine zur Herstellung von Einwegkartuschen 47 für elektronische Zigaretten, die jeweils eine Dosis 48 eines Aromastoffes in flüssigem Zustand oder in festem Zustand (z. B. Tabakpulver) enthalten; gemäß einer möglichen Ausführungsform verarbeitet die Kontrolleinheit 11 die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18, um Informationen 19 bezüglich der Dosis 48 eines in einer Einwegkartusche 47 enthaltenen Aromastoffes zu isolieren und zu extrahieren. Insbesondere werden die von mindestens einer Hyperspektraldetektionseinheit 12 gelieferten Rohdaten 18 verarbeitet, um Informationen 19 bezüglich der Zusammensetzung und/oder der Menge der in einer Einwegkartusche 47 enthaltenen Aromastoffe zu isolieren und zu extrahieren.
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Anwendungsmöglichkeiten des oben beschriebenen Verfahrens betreffen insbesondere die Kontrolle der Position und Unversehrtheit von in Zigarettenfiltern angeordneten Aromatisierungskapseln (z. B. ist es bei Anwesenheit von zwei Kapseln in kurzem Abstand zueinander in einem Filterabschnitt, so dass der Raucher wählen kann, welche er zerbrechen möchte, um das Aerosol zu aromatisieren, notwendig Folgendes zu überprüfen: Anwesenheit, Position, Geometrie, Inhaltstyp und Qualität beider Kapseln), die Abmessungskontrolle von kombinierten mehrsegmentigen Filtern und Zigarettenstücken des Typs „Erhitzen nicht Verbrennen“, das Prüfen der Gewichtsmessung von Tabakderivaten (gemischt in gerolltem Band oder Granulat) oder Flüssigkeiten in Kunststoff- oder Metallkartuschen für elektronische Zigaretten, das Bestimmen der Position und der geometrischen Merkmale von Heizelementen, die in neuen Raucherartikeln angeordnet sind, das Prüfen der Luftfeuchtigkeit und des Glycerinanteils im behandelten Tabak, der in neuen Raucherartikeln verwendet wird, das Prüfen des Vorhandenseins und der Position von Flecken oder Mustern von Klebstoff in dem verpackten Produkt und das Prüfen der Vollständigkeit des Kartons mit Zigarettenschachteln und der Boxen mit Zigarettenkartons.
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Die oben beschriebenen automatischen Maschinen 21 und 46 beziehen sich auf die Tabakindustrie, aber es ist klar, dass das oben beschriebene Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren in automatischen Maschinen für die Herstellung oder Verpackung von Konsumgütern anderer Bereiche wie z. B. des Lebensmittelbereichs, des Kosmetikbereichs, des Pharmabereichs oder des Gesundheitsbereichs implementiert werden können.
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Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Das vorstehend beschriebene Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren hat zahlreiche Vorteile.
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Zuallererst ermöglicht das oben beschriebene Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren, die Verarbeitung der automatischen Maschinen 1, 21 und 46 auf wirksame und effiziente Weise unter Kontrolle zu halten.
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Darüber hinaus lässt sich das oben beschriebene Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren leicht in einer bereits bestehenden automatischen Maschine 1, 21 oder 46 implementieren, da die Hyperspektraldetektionseinheiten 12 eine geringe Größe und ein ausreichend großes Betriebsvolumen (bis zu einigen Kubikmetern) aufweisen; folglich ist der Einbau der Hyperspektraldetektionseinheiten 12 in eine bereits vorhandene automatische Maschine 1, 21 oder 46 immer sehr einfach.
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Schließlich ist das oben beschriebene Kontroll- und/oder Identifizierungsverfahren kostengünstig zu implementieren, da trotz der ausgefeilten Technologie der Hyperspektraldetektionseinheiten 12 deren Herstellungskosten dank der Verwendung von dreidimensionalen Molekulardruckern nicht besonders hoch sind.
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Das Scannen auf der niedrigstmöglichen Ebene ist eine Herausforderung: Die Bewältigung dieser Herausforderung ermöglicht es den Hyperspektraldetektionseinheiten 12, aus einer einzigen Detektion eine Vielzahl von Parametern in unterschiedlichen physikalischen Domänen zu entnehmen: chemische Parameter des gesamten zu detektierenden Volumens, dreidimensionale geometrische Parameter (äußere und innere Merkmale) jedes Objekts innerhalb des der Detektion unterzogenen Volumens, physikalische Parameter wie Temperatur, Wärme usw., dynamische und kinetische Parameter wie Durchflussmenge und lineare Bewegungen.
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Die Hyperspektraldetektionseinheiten 12 werden nicht durch Staub, Licht oder andere Arten von EM- und EMF-Störungen beeinflusst und es gibt keine besonderen Bedingungen, die für gute Ergebnisse sichergestellt sein müssen.
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Für die Hyperspektraldetektionseinheiten 12 gibt es hinsichtlich der Detektionsfähigkeit keine Grenzen hinsichtlich Form oder Material; jedes Objekt in jedem Material innerhalb des Volumens, das Objekt der Detektion ist, kann ohne jegliche Vorverarbeitung untersucht werden.
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Für die Hyperspektraldetektionseinheiten 12 ist es möglich, unabhängig von der Menge der analysierten Objekte und davon, ob sich die analysierten Objekte bewegen, gute Detektionsergebnisse zu erzielen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- IT 102019000008247 [0001]
- IT 102019000008250 [0001]
- US 2018100810 A1 [0008]
- US 2019137979 A1 [0009]
- US 8963265 [0025]
- US 9899547 [0025]
- US 10256306 [0025]
