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Vorrichtung nun Ersten der Änderungen einer bestimmten Eigenschaft
eines sich in ununterbrochenen Stroh bewegenden Fördergutes.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nun Prüfen oder Messen einer
bestimmten Eigenschaft, wie z.B. Masse, Stärke, Feuchtigkeitsgehalt, Zug, eines
sich in ununterbrochenen Strom aevegenden Fördergutes, wie Tabak, z. B. eines nicht
eingeschlagenen Tabakfüllstranges oder eines Zigarettenstranges in einer Zigarettenstrangmaschine,
wobei Begistrierapparate vorgesehen Sind, durch die Aufzeichnungen über die Änderungen
der betreffenden Eigenschaft des Füllstranges oder des Zigarettenstranges gemacht
werden können. Ein solcher Füllstrang kann ein fortlaufender Mundstückstrang zur
Herstellung von Zigarettennundstücken sein.
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Der Kürze wegen soll das Wort "Füllstrang" in Zukunft sowohl einen
nicht eingeschlagenen als auch einen eingeschlagenen Xabakstrang umfassen.
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Mit Zug ist der Widerstand gegen die Luft strömung durch den Pülistrang
gemeint, welcher gleich, oder ziemlich verhältnisgleich, mit dem Zug der Zigarette
ist, den der Raucher empfindet. Da der Zug von dem Grad der Verfestigung des Tabaks
abhängt und die Masse von dem Grad der Verfestigung und der Strärke, so besteht
eine enge Beziehung zwischen der Masse und dem Zug, besonders wenn die Stärke gleich
bleibt.
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Das Prüfen oder Messen der Eigenschaften eines solchen Püllstranges
ist bereits in verschiedener Weise mit Vorrichtungen e>durchgeführt worden, die
ein elektrisches Signal abgeben, z.B. rplrit Vorrichtungen, die mit Strahlen arbeiten
oder mit dielektriaschen Prüfvorrichtungen, von denen die letsteren besonders es-#pfindlich
auf die Änderungen des Feuchtigskeitsgehaltes anspreochen. Ein anderer Weg zum Prüfen
eines nicht eingeschlagenen Füllstranges ist das Hindurchführen eines Luftstromes
durch ihn, wobei man den Widerstand gegen die Luft strömung oder den Zug ermittelt
und somit eine Anzeige der Masse erhält. Bei solchen
pneumatischen
Prüfvorrichtungen ist es notwendig, ihre Angaben durch Umformen in ein elektrisches
Signal zu verwandeln. In dem folgenden Text soll das Wort "Prüfvorrichtung" jede
Vorrichtung umfassen, durch die eine besondere Eigenschaft des Füllstranges, oder
vielmehr die Änderungen in ihm, ein elektrisches Signal erzeugen.
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Vorstehend ist erwähnt worden, daß auch pneumatische Prüvorrichtungen
verwendet werden können. In dem deutschen Patent....
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( M 36 539 III/79b) ist eine Prüfvorrichtung beschrieben, die eine
Offnung hat, durch die ein Zigarettenstrang mit einen kleinen Spielraum hindurchgeht,
und etwaige Änderungen in der Größe des Spielraumes verursachen Unterschiede in
dem Druck der in die Ofinung eingeführten Luft. Diese Prüvorrichtung, die, genau
genormen, die Stärke des Stranges misst, kann für die vorliegenden Zwecke zum Messen
der Stärke oder zum Messen der Masse Verwendung finden, da es sich gezeigt hat,
daß ziemlich nahe Beziehungen zwischen der Stärke und der Masse derartiger Stränge
bestehen. Da dies nicht so genau sein kann, wie die pneumatische ersterwähnte Prüfvorrichtung,
hängt die Wahl hauptsächlich von der Genauigkeit ab, mit der die Maschine gepriift
werden sollo
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Es ist bekannt, mit Strahlen arbeitende Prüfvorrichtungen zur Bestimmung
der Dicke eines sich bewegenden Streifens oder der Masse eines sioh bewegenden Materialstranges,
z. B. eines Stromes von Tabak oder einem sonstigen aus einzelnen Teilchen gebildeten
Material in Verbindung mit Registrierapparaten stl verwenden, die die Prüfergebnisse
auf einem sich bewegenden papierstreifen als eine Schreibstift- od. dgl. Spur aufzeiohnen.
bei der Herstellung von Tabakfüllsträngen, wie sie anf Zigarettenstrangmasohinen
entstehen, sind derartige Registrierapparate bisher nur hier das Ablesen der durchschnittlichen
Masse verwendet worden, d.h. der Stift zeichnet eine Kurve, deren einzelne Punkte
einen Durchschnittswert für einen ziemlioh kurzen Zeitraum darstellen. Die Prüfstromkreise
enthalten eine in konstanten zeitabständen arbeitende Vorrichtung zur Bildung des
Durchschnitts, In einer zeit von einer Sekunde macht eine zigarettenstrangmaschine
zwanzig oder mehr Zigaretten, und infolgedessen gibt selbst eine kurze Zeitkonstante,
wie sie verwendet wird, nur ein Bild, das die Durchschnittliche Masse einiger afeinanderfolgender
zigaretten zeigt, es ist aber mindestens fur die zwecke der rest stellung der Leistung
der Maschine eine Aufzeichnung über zeitabstände erwünscht, die ungefähr der xeit
entsprechen, in der eine Zigarette hergestellt wird.
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Die vorliegende Erfindung sieht nun eine Prüfvorrichtung der engegebenen
Art mit einem Stromkreis und einem Registrierapparat vor, der eine Kurve zeichnet,
die die Leistung während eines sehr kurzen Zeitraumes zeigt.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung erfolgt fernerhin
eine ziffernmässige Aufzeichnung von zonalen Abweichungen der gemesaanen Mengen
von einer Bezuglinue. Bei dieser Ausführungsform kann man also feststellen, wieviel
Zigaretten in einer bestimmten Zeit in den einzelnen eine bestimmte Masse enthaltenden
Zonen erzeugt worden sind. Gewöhnlich wird die Vorrichtung gemäss der Erfindung
nur wenige Minuten und in sehr langen Zeitabständen, z.B. einmal am Tage benutzt,
und sie ist vorzugsweise transportabe und mit Anordnungen versehen, durch die sie
an jede maschine in der FAbrik angeschlossen werden kann.
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Nach einem Gedanken der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Prüfen
der M@sse einzelner durch eine Zigarettenstrangmaschine erzeugter Zigaretten vorgesehen,
bei der die lasse eines duroh die Prüfvorrichtung hindurchgehenden Füllstranges
geprüft und ein elektrische@ Signal entsprechend der Masse erzeugt wird, wobei ein
Elektroneterverstärker mit der Prüfvorrichtung verbunden ist, der einen Kraftverstärker
speist, und eine Registriervorrichtung mit einem durch den Kraftverstärker angetriebenn
Schreibstift vorgesehen ist, der auf einer Kurte ein Diagramm der Abweichungen der
Füllstrangmesse über eine etwa der Grössenordnung einer Zigarettenlänge entsprechenden
ULnge des Füllstranges aufzeichnet. Die Messvorrichtung kann eine mit Strahlen arbeitende
Vorrichtung sein oder eine
dielektrische messvorrichtung oder auch
eine pneumatische Vorrichtung, sie ein elektrisches Signal erzeugen kann. Dor Elektrmeterverstärker
ist vorzugsweise ein Gleichstrominstrumeint, da, wenn eine mit Strahlung arbeitende
Messvorrichtung verwendet wird, der Ionisationsstrom sehr klein ist und auch in
anderen Fällen anfänglich nur sehr kleine Ströme erhalten werden können.
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Da die hauptsächliche Verwendung einer solchen Rogistrierung flir
stetiatische Zwecke oder für genaue Ermittlungen der Leistung der Maschine erfolgt,
kann die Vorrichtung tragbar sein, so dass sie an einer Maschine angebracht werden
kann, die mit üblichen steuernden Prüfvorrichtungen veradien ist, z.B. mit einer
mit Strahlen arbeitenden Prüfvorrichtung, wie sie in dem deutschen Patent .... (Patentanmeldung
X 15 127 III/79z) beschrieben ist.
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In diesem Pille wird die Vorrichtung gemäss der Erfindung mit der
genannten Stouervorrichtung zu einer gemeinsamen Prüfvorrichtung vereinigt, und
es werden Schalt- und Rückkopplungsvorrichtungen vorgesehen, die ein Weiterarbeiten
der vorhandenen Prüfvorrichtung ermöglichen, aber ihr Elektromotor von dem Elektrometerverstäker
der erfindungsgemässen Vorriohtun gespeist wird.
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In Verbindung mit der in den vorstehenden beiden bsätza beschriebenen
Vorrichtung kann ein Verstärker vorgesehen sein. z.B. ein zusätzlicher Verstärker,
der einen Sohreibstift betätigt, der über einen Bereich von Kontakten bewegbar ist,
Und jeder dieser Kontakte mit einem rasch arbeitenden Relais verbunden ist, und
die einzelnen Relais einen elektrischen
Integrator steuern, so dass
die Zeit, in der der Schreibstift oberhalb der einzelnen Kontakte liegt, registriert
werden kann.
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Diese Zeit zeigt bei konstanter Maschinengeschwindigkeit eine Anzahl
von Zigaretten an, die in der zelt hergestellt sind, in der der entsprechende Kontakt
an dem Stift anliegt. Es sei bemerkt, dass der Zwischenraum zwischen benachbarten
Kontakten ein Zone bildet, und die Darstellung auf einer Messvorrichtuq infolgedessen
eine numerische Aufzeichnung von zonalen Abweichungen ist.
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Die Vorrichtung kann eine kalibriereinrichtung aufweisen, durch die
Bezugslinien auf der Karte gezogen werden, um die Amplitude zu zeigen, bei der die
Integratorzonen arbeiten.
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Horner kann die Vorrichtung gemäss der Erfindung mit einer Einrichtung
zum Prüfen von Abweichungen in der Masse der durch eine Strangzigarettenmaschine
hergestellten Zigaretten versehen sein, mit einer Messvorrichtung, die auf die Änderungen
in der Masse des sich bewegenden Füllstranges in der Maschine anspricht und Mittel
zur Erzeugung elektrischer Signale aufweist, die sioh mit den Änderungen der durchschnittlichen
Füllermasse in einer etwa der Länge der in der Maschine hergestellten Zigaretten
entsprechenden Länge eines Fülistranges ändern, sowie Mi@ttel zum Aufzeichnen solcher
Durchschnittssignale, durch die die Gewichte der einzelnen, aus dem Ftillstrang
hergestellten Zigaretten als innerhalb einer gewählten Toleranz liegend ermittelt
werden können.
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Es ist nicht möglich oder notwendig, das genaue Gewicht jeder einzelnen
Zigarette zu kennen, da es zweck der Erfindung ist, die Leistung der Maschine zu
prüfen, um sie leichter auf
die höchstmögliche im Verkehr vorhandene
Brauchbarkeit zu bringen, und die Worte "als innerhalb einer gewissen Toleranz liegend"
bedeuten, dass alle zigaretten, deren Gewioht inncw halb dieser Toleranz liegt,
als gleich angesehen werden Wenn die Ergebnisse der Arbeit der Vorrichtung auf Zählvorrichtungen
registriert werden sollen, können die Signale dazu verwendet werde, geeignete Zählvorrichtungen
über einen geeigneten, in seiner Arbeitsweise dem vorerwähnten Stift ent-Sprechenden,
Diskriminator in Betrieb zu setzen.
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Die Vorrichtung kann in grossen Maschinenräumen verwendet werden,
wobei die Aufzeichnungen an einer bequem liegenden, zentral angeordneten Überwachungss
elle hergestellt werden können» die mit Kraftzuführungen und Schakvorrichtungen
versehen ist, durch die Jede Maschine in dem Raum geprüft und ihr Leistung registriert
werden kann. zu diesem Zweck können die Maschinen mit einem Impedanswandler versehen
sein, der mit der zentralen Stelle verbunden ist und von ihr mit Kraft versehen
wird.
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Ferner ist gemäss der Erfindung eine Vorrichtung ans Prüfen von Abweichungen
in der durch eine Zigarettenstrangmaschine hergestellten Zigarettenmenge vortesehen,
die mit einer Messvorrichtung versehen ist, die auf Änderungen in der Masse des
sich bewegenden Füllstranges anspricht und Kittel zur Erzeugung elektrischer Signale
aufweist, die mit den Änderungen der durchschnittlichen Masse des Füllers über eine
etwa der Länge der in der Maschine hergestellten zigaretten entsprechenden Länge
sich ändern, Mittel zum Registrieren solcher durchschnittlichen Signale, durch die
die Gewichte, ausgedrückt als innerhalb einer
gewählten Toleranz
liegend, für die einzelnen aus dem Füllstrang hergestellten zigaretten festgestellt
werden können, wobei die Registriereinrichtungen an einer von der Maschine entfernt
liegenden Stelle aufgestellt sein können, mit der sie elektrisch verbunden sind,
und die Maschine einen Impedanzwandler aufweist, z.ii. ein mit hoher Geschwindigkeit
arbeitendes Elektrometer, das mit den erwähnten Registriflinrichtungen verbunden
ist.
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Diese Vorrichtung soll zum Prüfen einer Anzahl von Maschinen dienen
und enthält infolgedessen gewöhnlich Schaltvorrichtungen, um die einzelnen Maschinen
nach Wunsch mit der Registriereinrichtung zu verbinden.
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Um zwischen den Signalen, die von Zigaretten herkommen, deren
in Abhängigkeit von dem Grad dor Analyse, die vorgenommen werden soll, innerhalb
der verschiedenen Toleranzen liegt, können die Zählvorrichtungen, wenn solche verwendet
werden, durch Impulse von einem Impulsgenerator betätigt werden, z.B. einem Oszillator,
und die Signale selbst können dazu dienen, einen Diskriminator zu betätigen, der
die gewunsohte nzahl von Kanälen aufweist, entsprechend der Anzahl der gesShlten
Toleranzen, so dass eine Reihe von Impulsen durch einen besonderen Kanal geht.,
während eine besondere Füllstranglänge geprüft wira. Der Generator kann so gebaut
sein, dass er eine bestimmte Anzahl von Impulsen abgibt, z.B. von Dekatronzählern
gesteuert.
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In allen Fallen kann die Maschine die gewöhnliche Steuerung für die
Tabakzufuhr zu dem zu prüfenden Füllstrang waben, z.B. eine Steuerung durch eine
mit Strahlen arbeitende Prüfvorrichtung
mit einer geeigneten Registriervorrichtung,
um Ablesungen der durchschnittlichen
eine Füllerlänge zu zeigen, die der Länge mehrerer aufeinanderfolge£er igaretten
entspricht.
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Dann enthält die Vorrichtung gemäss der Erfindung Schalter und Rückkopplungseinrichtungen,
durch die die gewöhnliche Steuerung veranlasst wird, in der üblichen Weise zu arbeiten,
während die PrtLfung der Maschine durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung vorgenommen
wird. Wenn die Prüfung von einer Überwachungsstelle aus vorgrnommen wird, kann ein
bezüglich der "Drift" korrigierter Gleichstromverstärker mit der Vorrichtung nach
der Erfindung verwendet werden, so dass die auf die normale Steuerung rückgekoppelte
Ausgangsspannung die richtige Phase hat. Die Registriervorrichtung der normalen
Steuerung kann an der Überwachungsstelle liegen, wobei dann eine Registriervorrichtung
abwechselnd für alle maschinen verwendet werden kann.
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Die Zeichnungen zeigen als beispiel Ausführungsformin der Erfindung,
und zwar zeigt Fig. 1 schematisch eine typische mit Strahlung arbeitende P$ifvorrichtung,
wie sie bei zigarettenmaschinen Verwendung findet, mit einer daran angebrachten
Registriervorrichtung, zusammen mit einer Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung,
Fig, 2 ein Sohema einer zonalen Registriervorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt
ist und ihrer Verbindungen mit einer bnzahl von mit einer Einteilung versehenen
Anzeigevorrichtungen, wie sie als Integrationsmesser bekannt sind, Fig. 3 ein Schema
einer Gesamtanordnung eines Apparates, bei dem eine zentrale Registriervorrichtung
mit jeder Zigarettenmaschin in einem Fabrikraum verbunden werden kann, um deren
Leistung
abwechselnd zu prüfen.
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Fig. 4 ist eine schaubildliche Darstellung eines Steuerpultes und
Fig. 5 ein Schema der elektrischen Ausrüstung für eine Anlage nach Fig. 3.
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In Fig. 1 ist ein mit Strahlung arbeitende Prüfvorrichtung 1 gezeigt,
die einen zigarettenstrang Z abtastet und ein weitere mit Strahlung arbeitende Prüfvorrichtung
3, die auf eine Strahlenabsorptionsvorrichtung 4 einwirkt. Die Ionisationskammer
5 der Prüfvorrichtung 1 ist mit einer ähnlichen Kammer 6 der Prüfvorrichtung 3 verbunden.
Die Gleiohstromspannungsquellen für die Kammern sind der Einfachheit wegen fortgelassen
worden, da mit Strahlung arbeitende Prüfvorrichtungen bekannt sind. Die Prüfvorrichtung
3 mit ihrer Absorptionseinrichtung wirkt in bekannter Weise als Ausgleichsvorrichtung,
da ihr absornierendas Element 4 der gewünschten Masse des Stranges 2 gleichwertig
ist, der durch die andere Prüf-Vorrichtung hindurchgeht. Der Untersonied zwischen
den Ausgangsströmen aus den Kammern infolge von Änderungen in der Strangmasse wird
einem Widerstand 7 zugeführt, an dem dadurch eine Gleichstromspannung entwickelt
wird. Diese Spannung wird durch ein Vibrations-Rohrelektrometer (vibrating reed
elektrometer) 8 in Wechselstrom umgewandelt. Dem Elektrometer sind ein Verstärker
und ein phasenempfindlicher Gleichrichter zugeordnet, durch den der Wechselstrom
verstärkt und wieder in Gleichstrom zurückgewandelt wird. Diese Bestandteile und
die zugehdrigon Vorrichtungen sollen als in dem Block 8 enthalten angesehen werden.
Vorrichtungen dieser allgemeinen
Art sind im einzelnen in dem deutsohen
Patent ....(Patentanmeldung M 15 127 III/79a) gezeigt, auf das hierduroh Bezug genommen
wird.
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Der Ausgangsstrom betätigt weitere Vorrichtungen innerhalb des Jilockes
9, die als "Tabakzuführungssteuerung" bezeichnet werden können und durch die die
Geschwindigkeit des Tabaktrichters geregelt wird, wie z.B. in dem erwähnten Patent
beschrieben. Von dem Block 9 führt eine Leistung zu einer Registriervorrichtung
10, die beliebig ausgeführt sein kann. Das Elektrometer bei 8 gibt nur ein sioh
langsam änderndes Signal ab, wenn sich die Tabakmasse ändert, was tatsächlich fast
immer vorkommt, aber dieses Signal reicht für die Tabakzuführsteuerung aus.
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Die Aufzeichnungen einer Registriervorrichtung 10, die als ein über
eine lange Zeit wirkende Registriervorrichtung (long-term recorder) angesehen werden
kann, sind indessen zu roh für eine Analyse der Maschinenleistung, die auf einem
Vergleich von einzelnen retten beruht, und die Erfindung aieht infolgedessen für
diesen areok eine Vorrichtung vor, wie sie in Fig. 1 im Umriss und im einzelnen
in Fig. 2 beschrieben ist.
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In der von den Ionisationskammern nach dem Elektrometer 8 fahrenden
Leitung liegt ein Schalter 11, durch den der Strom kreis unterbrochen werden kann,
und ferner ein Stecker 12, dessen Zweck erst später Beschrieben werden wird. Wenn
der Schalter 11 in die in gestrichelten Linien gezeichnet Lage gebracht ist, dann
besteht ein Stromkreis zu einem Gleichstrom-Elektrometerverstärker 13, der im folgenden
als "Gleichstromverstärker
" bezeichnet werden soll und der einen
Eingangswi-Widerstand 14 aufweist und für eine 100 %ige Rückkopplung entlang der
Leitung 15 ausgebildet ist, so dass er einen Gewinn von minus eins ergibt. Von der
Ausgangsseite des Verstärkers, die über inen Ausgangsbelastungswiderstand 16 geerdet
ist, geht eine Leitung 17 zu einem Block 18, der als "Kalibriereinheit" bezeichnet
werden kann, und der später beschrieben wird. Von dieser Einheit gehen zwei Leitungen
aus, die eine zu einem Kraftverstärker 19 und von hier zu einer zweiten R.-gistriervorrichtung
20, die als "Registriervorrichtung mit hoher Geschwindigkeit" bezeichnet werden
holt, und die andere zu einem weiteren Kraft.verstärker 21 und von diesem zu eines
Block 22, der als "sich bewegender Spulenkontaktstift (moving coil contact stylus")
bezeichnet lira. Fünf Leitungen fuhren von dem Block 22 zu einer weiteren Block
23, der mit "Relais mit hoher Geschwindigkeit (high speed relais)" bezeichnet wird,
von denen funf vorhanden sind, die später noch beschrieben werden, und von diesem
Relais führen Leitungen zu einem Block 24, der mit "Integrationsmesser" zu bezeichnene
ist und sechs Messvorrichtungen enthält, die mit E.L.-L-C-H-E.H. und T. bezeichnet
sind. Diese Buchstaben sind die Anfangsbuchstaben der englischen WortN Extra Light
(besonders leicht), bzw. Light (leicht), Correct (richtig), Heavy (schwer), Extra
Heavy (besonders schwer) und Total (gesamt), deren deutsche Bedeutung in Klammern
eingefügt ist und die sich auf das Gewicht der zigaretten beziehen, wie es durch
die mit Strahlung arbeitende Prüfvorrichtung bestimmt wird, die die Strangmasso
in der bekannten Weise prüft. Wie später ersichtlich sein wird, zeigt
die
durch die Registriervorriohtung 2O hergestellte Aufzeichnung Änderungen in der lasse
zwischen einzelnen Zigaretten oder sogar kürzeren Teilen des Stranges. Für den Zweck
der Prüfung der M*-sohine wird die beschriebene Vorrichtung nur für einige Minuten
in den Stromkreis eingeschaltet. Es ist aber unerwünscht, dass die Maschinensteuerung
während dieses kurzen Zeitraumes aufhört, und infolgedessen wird zur gleiohen Zeit,
in der der Schalter 11 ausgesohaltet ist, der Stecker 12 eingesteckt, und der Ausgangsstrom
von dem Gleichstromverstärker wird nach geeigneter ein stellung übar den Stecker
12 rückgekoppelt, um das Vibrationselektrometer 8 zu speisen und die Tabakzuführsteuerung
9 sowie die Registriervorrichtung 10, wenn eine solohe vorgesehen ist, in Tätigkeit
zu halten.
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Es seien noch einige weitere Einzelheiten der Fig. 1 erwohnt, die
vollständige Beschreibung der Kalibriereinheit soll aber aufgeschoben werden, bis
die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben werden wird.
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Die von dem Gleichstromverstärker nach der Kalibriereinheit fUhrende
Leitung 17 ist über einen Widerstand 25 mit einem einstellbaren Kontakt 26 geerdet,
so dass ein vereinigter Eingangs- und Ausgangsstromkreis (inpat/output matching
@irouit) für das Blektrometer 8 vorhanden ist, und die Spannung an dem Eingang zu
8 unbeeinflusst bleibt, wenn 13 in dem Stromkreis liegt, ausser wenn sie minus eins
beträgt. Der Kontakt 26 ist mit einem widerstand 2/verbunden, der in Verbindung
mit einer Kapazität 28 eine die Steuerung stabilisierende Zeitkonstante bildet.
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Das Ende der Leitung 17 ist über einen Widerstand 29 geerdet, der
mit einstellbaren Kontakten 30 und 31 für die Leitungen nach den Kraftverstärkern
19 und 21 versehen ist, um eine Einstellung der Amplitude der Aufzeichnungsspur
und der Amplitude des Kontaktstiftes zu ermöglichen.
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Die Punktion der Prüfvorrichtung 3 ist es, im Wesentlichen die Prüfvorrichtung
1 bei einer Standardstrangmasse auszugleichen, und da sie und ihre normalen Verbindungen,
insbesondere die Kapazität ihres Kabels, die raschen für die hohe Kegistriergeschwindigkeit
erforderlichen Stromeingänge ungleichmässig gestalten wieder ist ein Widerstand
32 in Reihe mit dem Kabel eingeschal tet» um die Wirkungen der Kabelkapazität auszugleichen
und die von der Ausgleichsprüfvorrichtung ausgehenden fremden Geräusche zu verringern.
Die durch die Registriervorrichtung 20 gezeichnete Karte kann für gewisse aaeeke
besichtigt werden, aber dies ist sehr mühsam, da die Aufzeichnung eine sehr grosse
Anzahl von Windungen zeigt, die quer zu der Mittellinie liegen, und für allgemeine
Zwecke ist es oft ausreichend, eine Aufzeichnung über die erzeugten Zigaretten zu
haben, die in Gruppen von verschiedenen Gewichten unterteilt sind. Für diesen zweck
ist der bewegliche Spulenkontaktstift (moving coil oontact stylus) mit elektrischen
Kontakten versehen, die eine entsprechende Aufzeichnungsbreite in verschiedene Streifen
oder oder unterteilen, und der Kontaktstift ist mit einet Kontaktgeber verbunden,
der mit den elektrischen Kontakten in Anlage kommen kann» wobei die zeit, während
der die Spitze des Registrierstiftes 20 über den einzelnen Zonen verbleibt, registriert
wird. Bei dem zu beschreibenden Apparat
sind fünf zonen vorgesehen,
und für jede zone ist eine der vorher erwähnten registrierenden Prüfvorrichtungen
vorgesehen.
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Es ist also eine Gesamtprüfvorrichtung vorhanden, die während der
ganzen Zeit läuft und eine Ablesung ergibt, die die Gesamtsumme der Ablesungzl an
den anderen Prüfvorrichtungen ist.
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Die registrieronden Prüfvorrichtungen sind als elektrisohe Integratoren
bekannt, jeder ton ihnen besteht aus einem kleinen Gleichstrommotor mit permanentem
Magnet, der mit einem Uhrwerk (clock train) gekuppelt ist, dessen eiger an der Ausgangsspindel
befestigt ist und über eine mit einer Einteilung versehenen Scheibe läuft. Es ist
auch ein von Hand einstellbarer Zeiger vorgesehen, um für jeden ARbeitsgang einer
Prüfvorrichtung einen BEzugs- oder Nullpunkt festsu-@@gen. Obwohl die Armaturen
der Motors sehr klein aind, besitzen sie dooh eine gewisse Trägheit und laufen sehr
rasch, und da der Apparat Ergebnisse von grösstmöglicher Genauigkeit ergeben soll,
muss diese Trägheit und die entsprechende SChwerfälligkeit in dem Ansprechen des
Ankers beim Anlaufen ausgeglichen werde. Da ein besonderer elektrischer Kontakt
mit dem Kontakt an dem Stift zur Anlage kommt, setzt ein zur gehöriges relais den
entsprechenden Motor in Bewegung. Wenn sich der Stiftkontakt von dem elektrischen
Kontakt fortberegt, schaltet das Relais den Strom nach dem Motor ab und schliesst
den Anker kurz, aber dieser Kurzschlusstromkreis enthalt einen Widerstand» und letzterer
kann durch Versuch so eingestellt werden, dass er den Motor in der gleichen Zeit
stillsetzt, die er benötigte, um die Geschwindigkeit zu
erlangen.
Der Motor für die Gesamtprüfvorrichtung wird in ähnlicher Weise dynamisch gebremst.
Auf diese Weise werden die unvermeidlichen durch die Trägheit bewirkten Verzögerungen
ausgeglichen.
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Es soll nun der zonale Registrierapparat im einzelnen beschrieben
werden.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die vier Integrationsmesser E.H.-H-L-E.L.
gleich und mit ähnlichen Steuervorrichtungen vorsehen sind.
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Von einer Klemme 50 geht in der jetzt zu beschreibenden Weise ein
Strom durch die Relaisstromkreise, deren negatives Ende, das geerdet ist, nach der
Klomse 51 geht. In der von der Klemme 50 ausgehenden Leitung ist ein Hauptschalter
52 vortesehen, mit dem die ganz. Einrichtung an- und abgeschaltet werden kann. Von
dem Schalter 52 geht die Stromzufuhr woh einem sohwenkbaren Ara 53, der einen mit
Segmenten 54 zusammenarbeitenden, kontaktgebenden Stift bildet. Der Arm 54 ist so
dargestellt, dass er etwa über der Mitte einer breiten sektorartigen mit C.Z. bezeichneten
zone liegt, und Jode Schwingung des Armes innerhalb dieser zone wird als unter eine
unvermeidlichte Toleran in dem Zigarettengewicht angeschen, die für die handelsüblichen
Erfordernisse annehmbar ist. Die einzelnen Zonen, über die der Stift hinweggeht,
sind mit E.H.Z. s. bezeichnet, d.h0, es werden die gleichen Buchetaben benutzt,
wie bei den Prüfvorrichtungen mit der Hinzufügung des Buchstabens Z., der ozone
bedeutet.
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Wenn der Schalter 52 eingeschaltet ist, dann ist auch eine Stromzufuhr
für die Integrationsmesser E.H.-H-C-L-E.L. und T
verfügbar, die
bei einer niedrigeren Spannung arbeiten als die dargestellten Relais, und für diesen
zweck bildet die Klemme 55 den positiven Anschluss mit einer Rückleitung, wie vorher,
zu der Klemme 51.
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In der dargestellten Lage ist der Stromkreis tot, es sind aber seahs
Sahalter, gleich dem mit 57 bezeichneten, vorhanden, die von land betätig werden
und sioh in der Zeichnung in der Arbeitsstellung befinden.
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Wenn der Schalter 52 geschlossen ist, besteht ein Stromkreis von
der Klemme 50 zu einem Relais 58, und dessen Kontakte 59 und 60 sohalten sich um,
Auf diese Weise kann die Klemme 55 Setzt über den Kontakt 60 Strom zu der Prüfvorrichtung
T senden, und diese Prüfvorrichtung läuft nur während der ganzen Zeit, in der die
Vorrichtung arbeitet, und ihre zadelstellung zeichnet die gesamte zeit auf, die
zwischen dem Einschalten und Ausschelten verstreicht. Nimmt man an, dass der zigarettenstrang
für eine gewisse zeit innerhalb der richtigen Toleranz ist, dann bleibt der Arm
53 in der zone C.Z. Wenn dies der Fall ist, läuft die Prüfvorrichtung C. Es wird
ihr ein Strom von der Klemme 55 und dem Relaiskontakt 59 über andere Relaiskontakte
61 und 62 zugeleitet, die zu Relais gehören, die zu den zonen H und L zugehörig
sind, wobei diese Relais natürlich in der Totlage sind, solange der Arm 53 sioh
in der Zone C,Z, befindet. Eine etwaige 0-Verschiebung des Armes 53 aus der/tone
heraus muss in die Zone H oder L hineingehena und auf diese Weise wird der Kontakt
61 oder 62 unterbrochen und der Strom von der Prüfvorrichtung C abgeschaltet. Es
sei angenommen, die Bewegung ist nach der H-Zone hin erfolgt. Der entsprechende
Relaiskontakt 62 sohaltet um, uS
so ergibt sich ein anderer Kontakt
63 desselben Relais. Es ist jetzt ersichtlich, dass die Prüfvorrichtung a durch
den Ankerstrom, der in einem geschlossenen, einen Widerstand 65 enthaltenden Kreislauf
läuft, dynamisch gebremst wird. Dieser Widerstani ist einstellbar und seine çunktion
ist es, die Verzbgerung der Stillsetzzeit auf den Wert der vorher erwähnten Trägheitsverzögerung
einzuregeln. Die Einstellung erfolgt durch Versuch bei dem ersten musammenbau der
Vorrichtung.
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Eine Bewegung des Armes 53 von der mone G nach der zone L hat ähnliche
Folgen wie die soeben mit Bezug auf den Übergang in die Zone H beschriebenen. Sobald
einmal der Arm in einer neuen Zone ist, beginnt die Prüfvorrichtung in dieser zone
ihre Arbeit. Wird nun angenommen, dass der Arm in die H-zone bewegt worden ist,
dann wird eine Stromzufuhr über die Relaiskontakte 59, 61 und 62 und über die Kontakte
63 nach der Prüfvorriohtung H und von da zu der negativen Klemme zurück erfolgen,
wobei der Kontakt 62 sich aus seiner dargestellten Stellung fortbewegt hat, wenn
das zur H-Zone gehörige relais erregt worden ist, Wenn sich der Arm dann nach der
Zone EHZ bewegt, wird die Prüfvorrichtung H dynamisch gebremst, und die Prüfvorrichtung
EI über den Kontakt 63 gespeist, der umgeschaltet ist.
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In dieser Weise wird feder Strang, der die richtige Masse hat, als
zeit von der Prüfvorrichtung C registriert, während Perioden der Abweichung in andere
zonen an den entsprechenden Prüfvorrichtungen registriert werden, und die Gesamtsumme
muss gleich der an der Prüfvorrichtung T angezeigten sein. Da der Strang mit gleichförmiger
Geschwindigkeit läuft, ist es leicht @zu berechnen, wieviel zigaretten in den einzelnen
Zonen während der gesamten Prüfzeit hergestellt worden sind.
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@@@ ORIGINAL
Seitlich eines in Fig. 1 in dem Block
20 gezeichneten sich vombewegenden Papierstreifens bewegt sich ein Schreibstift
120.
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Der Streifen ist mit Länglinien versehen, die ihn in der Breit in
Streifen unterteilen, die Änderungen der Masse des Stranges darstellen. Bei der
praktischen Ausführung hat der Stift eine metallische Spitze, die mit dem Papier
in iserührung kommt und in einem Stromkreis mit einer geeigneten Stromzufuhr liegt,
so dass eine elektrolytische Spur entsteht. Dieser Stift und auch der Arm 55, der
die Kontakte schliesst, um die in den verschiedenen Zonen gebrasihte eit zu registrieren,
werden durch eine bewegliche Spule betatigt, die in einem magnetischen Feld schwingt.
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In Fig. 1 dient die Kalibriereinheit zur Bestimmung der Amplitude,
mit der die Integratorzonen arbeiten. zuerst wird die Regi strierkartenamplitude
bezüglich des bekannten Ionisationsstromes geprüft, und dann wird ein Schaltknopf
154 bedient, und der Schaltarm 165 aus der in vollen Linien gezeiohneten Stellung
in die in gestrichelten Linien gezeichnete bewegt. Eine Batterie 66 schafft die
Kraft, und die Strom-richtung kann durch Bewegung des Knopfes 164 umgekehrt werden,
so dass zuerst die Schaltschienen 67 mit dem einen Satz der dargestellten Kontakte
in Berührung kommen und dann bei einer Zurückbewegung des Knopfes die Schienen 67
mit dem anderen Satz von Kontakten in erWhrung gelangen. Auf diese Weise kann die
zu dem widerstand 68 nebengeschaltete tterie P.D. einen Strom zuerst in der einen
und dann in der anderen Richtung aussenden. Es kann ein beweglicher Kontakt 69,
z.B. eine biegsam Leitung, verwendet werden» um die der Registriervorrichtung 20
zuzuführende Spannung einzustellen. Duroh den Stift wird zuerst auf der einen Seite
der Null- oder Mittellinie
der Aufzeichnung und dann auf der anderen
Seite der Null-Linie eine Spur hergestellt.
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Der Gleichstromverstärker 13 ist eine verhältnismässig einfache Vorrichtung
und unterliegt in bekannter Weise einer "Drift". Diese "Drift" ist zunächst unwichtig.
weil die Arbeitsperiode, al nur wenige linuten dauert, so kurz ist, dass die Wirkungen
einer Drift nicht ausreichen, um stören au kO nen.
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Der dargestellte Gleichstromverstärker wird von Batterien gespeist,
da die ganze Einrichtung, ßowdt sie bisher beschrieben wurde, ein tragbares Gerät
sein' soll, das von Maschine zu Maschine gebracht werden kann, um die Prüfung vorzunehmen.
15 muss an der Maschine angebracht werden, um die Länge des Signalk@bels so gering
als möglich zu machen, da die Kabellänge der Steuerfaktor fttr ein rasches Ansprechen
ist. Dieses Verfahren ist für einen grossen Maschinenräum nicht genz zufriedenstellen@.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform wird Jede Maschine mit einem Impedanzwandler(
eine einfache Zweiröhren-Vorrichtung ganügt) versehen, und es werden Verbindungen
von diesen Einheiten zu einer zentralen Überwachungsstelle gelegt, wo alle grundsätzlichen
Analysiergeräte untergebracht sind.
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Die Kraftzuführung für die Wandler wird auch von dieser Stelle aus
zugeführt.
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Ein System mit einer Uberiaohungsstelle für einen grossen Zigarettenherstellungsraum
ist schematisch in Fig. 3' gezeigt, s soll zuerst in grossen Umrissen erläutert
und dann im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig, 4 und 5 beschrieben werden.
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Soweit wie möglich sind Teile, die mit den schon unter Bezugnahme
auf Fig. 1 und a beschriebenen identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen verzehen.
In Pia. 3 stellen C.M.1.-C.M.2 und C.M.3 drei Zigarettenherstellungsmaschinen in
einem Fabrikraum dar. Die zu beschreibende Vorrichtung soll 50 M@-schinen bedienen,
aber es ist eine geringere Anzahl vorzuziehen, da das Personal an der zentralen
Überwachungsztelle zeitweise eine ziemliche Arbeit hat, und da der Zweck des Systems
die Analysierung der Leistung und die wirksame Stenerung einer Anzahl von Maschinen
ist, ist es wünschenswert, dass jede Maschine ohne unzulässige Verzögerung der Prüfung
umterworfen wird. Jede Zigarettenmaschine, die mit einer Prüfvorrichtung ausgestattet
werden soll, die ein elektrisches Signal abgibt, z.B. mit einer mit Strahlen arbeitenden
Prüfvorrichtung gemäss Pig. 1, ist durch eine Leitung mit 0 einem bt sonderen Knopf
eines die Maschine mählenden Schalters 100 verbunden. Es sind in der Zeiohnung noch
andere Leitungen, die nach anderen Maschinen führen, angedeutet. Das Signal geht
von der gewählten Maschine au einer geeigneten Art von Vorstärker 101, und der Abgangsstrom
dieses Verstärkers geht zuerst su einem Gewichtsdiskreiminator 102, der Zählvorrichtungen
speist, die in der Zeichnung von einer strichpunktierten Linie 1o3 nageben sind,
und deren Zweck den Integrationsmessern in dem Block 24 in Fig. 1 ähnlich ist.
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Der Ausgangsstrom des Verstärkers speist auch eine mit hoher Geschwindigkeit
arbeitende Registriervorrichtung 20 und eine langsam arbeitende 10, wie in Fig.
1, und diese Registrierapparate kannen durch Einstellung des dargestellten Schalters
gemeinsam
oder getrennt in Tätigkeit gesetzt werdem. Die durch die Registriervorrichtung 10
hergestellte Kurve ist eine Anzeige des Gesamtgewichts, also des Gewichts eines
gegebenen haufenz hintereinander hergestellter Zigaretten, während die Kurve der
Registriervorrichtung 20 die Einzelgewichte der Zigaretten anzeigt.
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Die strichtpunktierte Linie 104 soll zeiga, dass die toa ihr umschlossene
Ipparetur an der Zentralstelle gelegen ist.
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Jede Zigarettenmschine hat zusätzlich zu der gewöhnlichen mit Strahlen
arbeitenden Prüfvorrichtung, die in bekannter Weise dazu verwendet wird, das durchschnittliche
Zigarettengewicht auf dem gewünschten Mittelwert zu halten, einen kleinen, mit hoher
Geschwindigkeit arbeitenden Verstärker, der eingeschaltet wird, wenn der Arm des
Wählschalters 100 auf den Knopf für diese Maschine gedreht wird. Hierdurch wird
die mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Registriervorrichtnn, wie unter Bezugnahme
auf Fig. 1 beschrieben, betätigt. Die mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Registriervorrichtung
10 ist zwar an der zentralen Stelle gezeichnet, kann aber auch in der üblichen Weise
an der Zigarettenmaschine belassen werden» da der hauptzweck der Zentralstelle die
Analysierung von Einzelgewichton ist. Wenn die Maschinen arbeiten und sie geprüft
werden sollen, wird der Wählschalter auf den Knopf der ersten Maschine gedreht,
die der Prüfung unterworfen werden soll. Ein nioat dargestellter Stromsohliesser
wird gesohlossen, und die Vorrich@@ tung beginnt zu zählen und setzt dies während
einer vorher bestimmten Zeit fort, oder vielmehr bis zu einer vorher bestimmten
unzahl von Zählung. An dem Ende der Zählung, die vorzugsweise
1000
oder 10000 ist, damit die angezeigten Gewichte leicht in Prozentsätzen ausgedrückt
werde können» wird die Vorrichtung stillgesetzt. Sie arbeitet dain erst weiter,
wenn Zigaretten hergestellt werden, und dies hört au wenn eine Maschine während
der Analysierzeit ausfällt. Dann wird der Schalter, auf die nächste Maschine gedreht
und das Verfahren wiederholt.
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Die Anzeigen der Zählvorrichtungen können unmittelbar verwendet oder
in Standardabweichungen umgewandelt weren.
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Aus den registrierten Zahlen für die Gewichtskategorien kann die
Standardabweichung durch Benutzung einer Umwsndlungskarte gefunden werden, obwohl
gewöhnlich die Prozentangaben "richtig" und "äusserst" eine sinnfälligere Schätzung
der Maschinenleistung ergibt. Die gleiche karte ergibt auch aus den Zahlen die etwaigen
Abweichungen des durchschnittlichen Gewichts ron dem richtigen Durohsohnit tegerioht.
Nicht dargestellte Umschalter ermöglichen es, eine oder beide der "Schwer"-kategorien
auf die "Leicht"-Seite su schalten oder umgekehrt um die Unrichtigkeit einer Verteilung
in grösserer Ausführlichkeit sehen zu:'können.
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Bei einer Apparatur dieser Art ist das wichtigste Briordernis die
Stabilität des Durchschnittsgewichts, das von einem konstanten Ionisationsstrom
abhängig ist. Die zentrale Überwachungsstelle weist infolgedessen Mittel auf, um
den Ionisationsstrom von den einzelnen Maschinen während gewisser Zeiten, z.B. in
Arbeitspausen, zu prüfen, wenn kein Strang in dem Prüfaggregat vorhanden ist.
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Wenn die registrierten Zahlen eine unrichtige Arbeitsweise zeigen,
wird ein weiterer Arbeitsgang auf derselben Maschine durchgeführt, wobei die Registriervorrichtungen
in den Kreislaur
eingeschaltet wird Wenn sioh die unrichtige Arbeitsweise
wiederholt, können die hergestellten Registrierungen eingesehen werden und es kann
durch Lehren festgestellt werden, ob die Gewichtsabweichungen zyklisch sind, und
wenn dies der Fall ist, von welchen Teilen der Herstellungsmaschine sie stammen.
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Das grundsätzliche System für die Analyse besteht alu einem Oszillator
mit einer festen Frequenz, der mit 1000 Perieden/sec. läuft, wobei die Ausgangsimpulse
während des' Laufens der Zigaret tenmaschine einem elektronischen Impulszahlkanal
aus einer Anzahl solcher Kanäle zugeführt werden, d.h. dz Gewichtsdichkriminat or
und schliesslich den elektromechani schon Zählen. Das resch sich ändernde Gleichstromsignal
von dem mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Elektromotor mit einer zeit. konstanten,
die eine Annäherung an eine Zigarettenlänge ergibt, wird durch einen bezüglich der
"Drift" korrigierten Gleichstromverstärker auf eine hohe Spannung verstärkt, und
in jedem Ausgenblick ist es die Grösse und die Polarität dieser Spannung, die bestimmt,
welcher der Zählkanale die Impulse von dem Oszillator mit fester Frequenz empfängt.
Die Gesamtzähler können auf eino vorher bestimmte Anzahl von Zählungen eingestellt
werden. wenn die Apparatur einmal in Gang gesetzt ist» dann arbeitet sie weiter
bis die einmal eingestellte Anzahl von Zählungen gemacht ist. Da der Gesamtzähler
gewöhnlich auf Zählungem von 1000 oder 16000 eingestellt ist, sind am Ende des ARbeitsganges
die an den Kategoriezählern angegebenen Zahlen der Prozentsatz der Zeit und auch
der Prozentsatz der einzelnen zigaretten, die ausserhalb der vorher eingbstellten
Grenzen liegen.
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Bei dem Analysiert einzelner Abweichungen in dem Zigarettengewicht
sowohl
mittels elektronischer als auch durch Schwerkraftsausgleichsmethoden zeigt die Erfahrung,
dass die Gewichtsschwankung in der Tat nicht vom Zufall abhängt, wenn eine Gesamtmenge
von etwa 1000 gewogen wird, so dass es nicht ausreichend sein kann» bei weniger
als 1000 Biegungen ein angemessenes Mass für die Standardabweichungen von vier Zählkategorien
zu finden. Bei dem oben erläuterten elektronischen System ist die Genauigkeit der
zonalen Grenzen ausserordentlich hoch. Ferner wird eine grosse Anzahl von Zigaretten
analysiert, und es hat sich ergeben, dass, wenn die Maschine ordnungsmässig läuft,
die Verteilung eine zufallige ist und die Standerdabweichung aus den vier Kategorien
mit Silfe der angeordneten Sonderskalen genau geschätzt werden kann.
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Entsprechend dieser allgemeinen Beschreibung des angewendeten Systems
sollen nun Einzelheiten unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 erläutert werden In Fig.
5 sind die Prüfrorrichtungen 1 und 3 aus Fig. 1 an der linken Seite zu sehen, während
die mit 1l1 bezeichnete Büchse die Schaltvorrichtungen 11 und den Widerstand 32
aus Fig. 1 enthält. Das Vibrationselektrometer 8 und die Steuerung 9 für die Tabakzufuhr
sind wie vorher angegeben. Der Wählschalter aus Fig. 5 ist in Fig. 5 als eine Schaltbank
100A, 100B, 1000, lOOD eingerichtet.
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Der Gleiohstromelektrometerverstärker 13 aus Fig. l ist hier abgeändert
und in getrennten Teilen dargestellt, wobei das Elektrometer mit l3L und der Gleichstromverstärker
mit 13B bezeichnet ist. Von dem Elektrometer 13A geht eine Leitung zu einem Knopf
von 100B und von hier zu dem Gleichstromverstärker, und von dem Verstärker geht
eine Rückleitung zu einem Knopf ton
1000 und alsdann nach der Erde,
um das Summen zu verringern Der Ausgangsstrom von dem Verstärker 13B geht zu einem
Vorsträker (cathode iollowerl 105 und von hier zu der mit hoher Geschwindigkeit
arbeitenden Registriervorrichtung 20.
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Von der Leitung zwischen 13B und 105 zweigt eine Leitung abt die
zu einem geteilten Rechteck 106 führt, dessen einzelne Teile die zusätzlichen Bezugszeichen
EL, L, O, H und EH tragen.
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Das Rechteck stellt eine Gruppe von Diskriminatoren dar, die hier
als Zonengitter bezeichnet werden sollen, sie entsprechen in ihrer Funktion dem
Gewichtsdiskriminator von Fig. 3. Eine weitere Leitung von der Stelle zwischen 13B
und 105 geht zu einem Knopf von lOOA als Signalrückleitung.
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107 ist ein Impulsgenerator mit einem Oszillator, der auf die Erzeugung
von 1000 Impulsen/sec. eingestellt ist. Von 107 führt eine Leitung nach der Zonengittergruppe
106, wo dieses sich in fünf Kanäle teilt, und eine Abzweigung von dieser Leitung
führt zu einem unterteilten Rechteck 108. Die sieben Abteilungen dieses Rechtecks
bedeuten sieben Dekatrone, die imstande sind, bis zu einer Million zu zählen. Von
dem Rechteck 108 führt eine weitere Leitung zu einem Rechteck 109, das eine Thyratronsteuerung
enthält, die dazu dient, den Oszillator am und einer gegebenen Zählung stillzusetzen.
Leitungen, von denen nur eine gezeigt ist, führen von den einzelnen Abteilungen
des Rechtecks 106 zu entsprechenden Abteilungen in zwei Rechtecken 110. Je zwei
Rechtecke entsprechen einem Dekatronpaar, von dem das eine die Einheiten und das
andere die Zehner zählt, und von dem rochten Dokwtronsatz gehen Leitungen zu elektromechanischen
zählern, die als ein unterteiltes Rechteck 112 dargestellt und mit den
gleichen
Buchstaben wie 106 und 100 bezeichnet sind. Es ist ein Schalter 113 vorgesehen,
in der Zeichnung ist er so eingestellt, dass eine Zählung beginnt, während er in
der unteren Stellung die Zählvorrichtungen und andere Teile wieder in die Bereitschaftsstellung
für eine neue Zählung einstellt. Zu diesem Zweck ist der Schalter mit einer von
Hand zu steuernden Einheit 114 verbunden, von der eine Leitung nach der Zonengittergruppe
106 und den Dekatronen 110 abzweigt. Eine zweite Leitung geht von 114 zu einem Knopf
von 100D und von hier zu der Spule eines Relais 115 in der Büchse 13A, das die in
dieser gezeigten Kontakte betätigt. 116 ist eine Steuerbüchse und 117 und 118 sind
Einrichtungen zum Prüfen und Einstellen einer etwaigen "Drift" in dem Gleichstromelektrometer.
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Allgemeine Beschreibung und ARbeitsweise der Vorrichtung Das mit
hoher Geschwindigkeit arbeitende Elektrometer 13A, das an jeder Maschine angebracht
ist, ermöglicht es, dass das Ausgangs signal eine zeitkonstante innerhalb eines
Bereiche@ von 15 bis 50 Millisekunden hat (anstatt von mindestens 2 Sekunden bei
dem Elektrometer 8), so dass es raschen Änderungen in dem Gewicht des Füllstranges,
gewöhnlich des Zigarettenstranges, folgen kann. Die niedrige Ausgangsimpedanz des
Elektrometers 13A macht es möglich, das Ausgangssignal über weite Entfernungen von
300 bis 400 m nach der Zentralstelle zu führen.
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Gewöhmlich ist das Steuerrelais 115 in dem Elektrometer 13A nicht
erregt, und das Signal geht von der Abtasteinheit 1 direkt duroh das Elektrometer
8 für die übliche Steuerung der Maschine.
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Wenn das Steuerrelais 115 von dem zentralschaltpult aus (Fig. 4)
erregt wird, wird das Signal von der Abtasteinheit 1 über das mit hoher Geschwindigkeit
arbeitende Elektrometer 13
nach der Apparatur der Zentralstelle
geleitet. Dort wird es durch den Verstärker 131 auf die für die Analysierung und
die mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Registriervorrichtung 20 erforderliche
Höhe verstärkt und dann modifiziert, bevor es zn dem Elektromotor 8 zurückgeführt
wird, so dass die Maschine noch gesteuert wird, wähjrend sie analysiert wird.
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Wie schon vorher erwähnt, ist der Oszillator 10r auf die Erzeugung
von 1000 Impulsen/sec. eingestellt, und jeder Impuls muss in einen der fünf Zählkanale
gehen. Die Grösse und die Polarität des Signals von der Maschine, d.h. die augenblickliche
Abweichung des Stranggewichien von dem Nominalgewicht, bestimmen, welcher Kanal
zählt. Solange die Signalspannung innerhalb der Grenzen der richtigen Zone liegt,
gehen die Impulse in diese Zone. Wenn die Signalspannung grösser wird, gehen die
Impulse entsprechend der Grösse und der Polarität der Signalspannung in dem Ausgenblick,
in dem der Oszillationsimpuls erzeugt wird, in eine der anderen zonen. Jede Art
Diskriminator, die mit der notwendigen Genauigkeit arbeitet, kann hierzu verwendet
werden.
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Da eine einzelne Zigarette 30 bis 50 Millisekunden benötigt, um durch
die A@testeinheit hindurchzugehen, wird die Signalspennung so viele Male für Jede
Zigarette geprüft und die messgenauigkeit ist hoch.
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Die Apparatur wird durch Schalter auf einen Arbeitsgas mit einer
vorher bestimmten Anzahl von Impulsen eingestellt, q die Dekatrone 108 und, infolge
der Impulsfrequenz, eine feste Zeitdauer geöwhnliok elf IOQOOO Impulse, d.h. 100
sec. oder die Zeit für die Herstellung ron ungefähr 2000 Zigaretten einzustellen.
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Diese Zeit ist lang genug für die Verteilung von Einzelgewichten
nach
dem Gausz@schen Gesetz. An dem Ende der weit setzt die Apparatur in noch später
zu beschreibender Weise automatisch die Zählung still. Unter der Vorauszetzung,
dass die Empfindlichkeit der Apparatur und die zeitkonstante richtig eingestellt
sind und die Maschine mit konstanter Geschwindigkeit läuft, ist die Endangabe der
einzelnen Zähler der Prozentsatz an Zigaretten innerhalb der einzelnen Kategorien.
Gewöhnlich ist die "Richtig"-Zone so eingestellt, dass sie plus oder minus eine
Standardabweichung einschliesst, die "Schwer"- und "Leicht"-Zonen, zo dass sie zwei
Standardabweichungen umfassen, während die "Äusserst"-Zonen "Zigaretten" zählen,
die ausserhalb der beiden Standardabweichungen liegen. Auf diese Weise wurden die
Endablösungen, wenn die Maschinenleistung genau normal und bei dem richtige Durchschnittsgewicht
ware folgende sein: Besonders leicht 2,5 % leicht 13,5 % richtig 68 % schwer 1D,
5 % besonders schwer 2,5 % Gewöhnlich wird ein derartiges Ergebnis zufriedenstellend
sein, aber wain es die tatsächliche Standardabweichung erfordert, kann dies und
ein Verschieben des Durchschnittsgewichts durch Anwendung von mathematisch ei Wahrscheinlichkeitspapier
(mathematical probability paper) gefunden werden.
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Es muss bemerkt werden, dass für die bequeme Behandlung die Angaben
der Zähler in Prozenten in der leichten Zone den Prozentsatz in der besonders leichten
Zone einschliessen, und in gleicher Weise enthält auoh der Prozentsatz in der schweren
Zone den Prozentsatz der besonders schweren Zone. Daher dürfen bei der Prüfung,
ob die Gesamtzählung die vorher eingestellte
Zahl erreicht hat,
nur die Leicht-, Richtig- und Schwerzählungen zusammengezählt werden.
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In den Stromkreisen für die vier äusseren Zonen sind Umkehrschalter
vorgesehen, damit ein oder beide zonen an den beiden Seiten auf die andere Seite
geschaltet werden können, um die Ungleichmässigkeit der Verteilung mit grösseror
Genauigkeit zu prüfen.
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Es sei angenommen, dass die Diskriminatoren so eingestellt sind,
dass sie in folgender Weise zählen: Besonders leicht mehr als 4 % leicht leicht
4 ? bis 2 % leicht richtig a % leicht bis 2 % schwer schwer 2 % bis 4 % schwer besonders
schwer mehr als 4 ffi schwer.
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Die Umkehrschalter sind so eingestellt, dass nach der Umkehr als
"besonders leicht" diejenigen Zigaretten gezählt werden, die mehr als 5 % "schwer"
und als "@eicht" diejenigen, die mehr als 3 % "sohwer" enthalten. Die äusseren Schwerzonen
sind in gleicher Weise angeordnet, wenn es erwünscht ist, sie auf die Leicht seite
zu übertragen.
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Vorweg eingestellte Potentiometer sind vorgesehen, um irgendeine
dieser Grenzen erforderlichenfalls einzustellen, d.h. die Breit der betreffenden
Zonengitter des Diskriminators wird geändert. Die Breite der Gitter gemäss den oben
angegebenen Tabellen ist so festgesetzt, dass die Standardabweichung aus der Anzahl
erreihnet werden kann, die in die einzelnen Zonen fallen und an den Zählvorrichtungen
erscheinen. Die Gitter an der schweren Seite werden durch nach der negativen Seite
gehenden
Signale betätigt und als Kanäle für die Impuls entsprechend
der Höhe der Signalspannung gewählt, die ansteigt, wenn die Masse des Füllstranges
von der richtigen lasse abweicht. In ähnlicher Weise werden die Gitter an der Leicht-Seite
durch positiv laufende Signale betätigt. Der Signaleingang nach dem Diskriminator
ist phasengleich mit dem Ausgang von der Ionisationskammer, da das Signal in dem
Elektromotor 13 und nochmals in dem Verstärker 13B umgekehrt wird. Die Breite des
"Richtig"-Gitters wird durch die Einstellung der benachbarten, d.h. der "Leicht"-und
"Schwer"-Gitter, bestimmt. wenn alle vier äusseren Zonen auf eine Seite geschaltet
sind, dann muss die Summe der Richtig-Zone und der ersten inneren Zone zu der vorher
eingestellten Zahl hinzuaddiert werden, @ und ausserden wird dann die Richtig-Zone
den Prozentsatz von der 2 %-Grenze an der einen Seite bis zur Unendlichkeit auf
der andern Seite zählen.
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Die mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Registriorrorrichtung sollte
nur eine Zeit lang benutzt werden, wenn die Leistung einer Maschine unnormal ist.
Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der esamtregistriervorrichtung ist ziemlich gering,
sie kann ununterbrochen laufem, wobei natürlich die Aufzeichnungen zu Jeder gegebenen
Zeit das Gessmtgewicht für die zu prüfende Maschine angibt.
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Die Arbeit der Vorrichtung erfolgt in folgender Weise: 1) Einstellung
der Ges@mtzahldekatronen 108. Dies geschieht durch die vorder erwähnten Schalter,
die einstellen, wie lange die Prüfung dauern soll. Es sei bemerkt, dass die Oszillatorfrequenz
so konstant wie möglich gehalten wird.
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2) Einstellung des Wählschalters 100 auf die Nummer der zu prüfenden
Maschine.
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3) Prüfung einer etwaigen Gleiohstrom-Drift des an der Maschine vorgesehenen,
mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Elektrometers durch die Vorrichtung 117. Die
Drift ist an dem Me@@@@ 119 von Fig. 4 zu erkennen. Eine etwaige Drift kann durch
die Vorrichtung 118 korrigiert werden.
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4) Vollelektrische Verbindung der gewählten Maschinen mit der Zentralstelle
durch bedienung des Schalters 113, d.h. duroh Einstellung des letzteren in die "Anlass"-Stellung,
also diejenige, die er in Fig. 5 einnimmt. Diese Schalterbewegung betätigt das Relais
115 des an der Maschine vorhandenen Elektrometers 13A, so dass seine Kontakte die
in Fig. 5 gezeigte Stellung einnehmen und das Signal von der Ionisationskammer der
Prüf@rrichtung 1 von dem Elektrometer IM nach der Zentralstelle geführt wird. Die
normale Tabakzuführungssteuerung wird noch durch 8 und 9 aufrecht erhalten, da das
Signal über den Knopf von 100A von dem Gleichstromverstärker 13B zurückgeführt wird.
Gleichzeitig kann der Impulsgenerator 107 Impulse aussenden, da die Steuerung des
Oszillators durch die Thyratronsteuerung 109 ausfällt. Letztere bewirkt, dass die
Impulse am Ende einer Prüfung umgewandelt werden» wie unten unter 5) auseinandergesetzt
wird.
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Auf diese Weise geht der ausgehende Oszillatorstrom nach dem Diskriminator
106, und beim Durchgang durch das zugehörige durch das Signal gewählt Gitter betätigt
er die Dekatrone 110 und die Zähler 112. Es ist dann eine gesteuerte Wartezeit von
wenigen Millisekunden vorgesehen, bevor die Zählvorrichtung
ihre
Tätigkeit beginnt, damit fremde Geräusche, die durch das Schalten verursacht werden,
verschwinden, bevor das Zählen und registrieren stattfindet.
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5) Stillsetzen der Zählung am Ende einer Prüfung. Am Ende der Zählung
wird die Thyratronsteuerung 109 von den Dekatronen in 108 betätigt, die das Gitterpotential
des Thyratrons ändern, wenn alle "O"-Kathoden der Dekatronenreihe gleichzeitig beschlossen
werden. Diese Wirkung wird dazu verwendet, die Aus sein dung von impulsen durch
den Oszillator 107 abzustellen, d.h. er wird stillgesetzt. Dieses Stillsetzen wird
durch die Hauptsteuereinheit 114 unterstützt, so dass, wenn das Thyratron für eine
weitere Prüfung wieder eingestellt wird (siehe Nr. 4), der Oszillator bis zum Beginn
der neuen Prüfung still bleibt.
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6) Wiedereinstellung der Zonenzählvorrichtungen auf Null und Einstellung
des Gesamtzählwerkes, Dakatronsatz 108, für die gewünscht Zählung bei der nächsten
Prüfung.
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Wenn der Schalter 113 von "Anlauf" auf "Wiedereinstellung" umgeschaltet
wird, wird das Thdratron in 109 wieder eingestellt und die zählwerks in 112 werden
wieder elektrisch auf Null zurückgeführt. Auf diese Weise werden der Oszillator
und die Zählvorrichtung wieder für eine Prüfung fertiggemacht, und in ähnlicher
Weise auch die Dekatronen in 110 wieder eingestellt.
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7) Automatisches Anhalten des Zählers und Wiedereinstellung.
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Dies geschieht durch die Steuerbüchse 116, die dafür Sorge trägt,
dass, wenn ein durchgehender Füllstrang, gewöhnlich ein Zigarettenstrang, entweder
nicht vorhanden ist oder sich nicht mehr bewegt, die Prüfung nicht weitergeführt
und die zählvorrichtungen und Dekatronen auf Null zurückgeführt werden. Es ist
aus
Versuchen bekannt, dass das Signal infolge von kurzzeitigen Unregelmässigkeiten
des Füllstranges schwankt. Wenn der Strang stillsteht, ist das einzige Signal das
infolge von zufälligen Schwankungen von der Quelle entstehende, und diese Schwankungen
haben eine viel kleinere Amplitude als die Signale infolge von Schwankungen in dem
Strang. Die Steuerbüchse enthält Vorrichtungen, die ein Strangsignal wahrnehmen
oder jedenfalls ein Signal, das grösser als das vorher bestimmte Minimum ist, wobei
das Minimum grösser ist als die Spitzenamplitude von zufälligen Signalen von der
Quelle.
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Die erwähnten Arbeitsvorgänge ausser Nr. 7) werden alle von dem Steuerpult
an der Zentralstelle in Gang gesetzt, wie in Fig.4 zu sehen.
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Der Wählschalter 100 ist mit einem Knopf und mit einem Arm versehen,
der über einen Ring von Punkten drehbar ist, die die Maschinennummern darstellanF
In dem oberen Teil des mildes liegen die Zählvorrichtungen 112 und dicht unter den
einzelnen Zählvorrichtungen ist das zugehörige Dekatronpaar der Einheit 110 mit
einem Ring von Punkten rings um jedes Dekatron herum angebracht, wobei die Punkte
die Zahlen von Null bis Neun bedeuten.
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In der Mitte des Pultes ist die Prüfvorrichtung 119 und zu deren
rechter Seite der Anlass- und Wiedereinstellschalter 113 angebracht. Unmittelbar
unter der Prüfvorrichtung ist ein Knopf 120 zur Steuerung der Vorrichtungen 117,
118 von Fig. 5 vorgesehen, durch die das Elektrometer der zu prüfenden Maschine
untersucht und eingestellt wird. Rechts von dem IQnopf 120 sind Schalter 121 und
122 für das Einschalten der Registriervorrichtungen 10 und 20 angeordnet, während
an der linken Seite des
120 Steckdosen 123, 124 und 125 liegen,
in die ein an einer Prüfvorrichtung vorgeseh@ner Stecker eingefugt werden kann,
um die Eingangsspannung nach dem Zonengitter und dem Verstärker bzw. die Ausgangsspannung
des Verstärkers zu prüfen. Der Knopf 120 mit einem Zeiger an der linken Seite des
Pultes dient zur Prüfung der Gitter des Diskriminators 106. Wenn der Zeiger auf
Y gerichtet ist, ist die Vorrichtung betriebsfertig für das Prüfen einer Maschine.
Wenn aber die Gitter geprüft werden sollein, wird der Knopf gedreht, bis der Zeiger
auf das betreffende zu prüfende Gitter hinzeigt.
| In der Einleitung ist erwähnt worden, dass außh ßneuma- |
| sohe Prüfvorrichtungen verwendet werden können. In dem utschen |
| Patent ... t X 36 539 III/79b) ist eine Prüfvorric beschrie- |
| ben, die eine Öffnung hat, durch die ein liga strang mit |
| einem kleinen Spielraum hindurchgeht, und » aige Änderungen
in |
| der Grösse des Spielratnes verursachte nterschiede in dem Druck |
| der in die Öffnung eingeführten ». Diese Prüfvorrichtung, die, |
| genau genommen, die Stärke Stranges misst, kann für die vor- |
| liegenden Zwecke Verwe g finden, da es sich gezeigt hat, das |
| ziemlich nahe iiezi - zwischen der Stärke und der Masse der- |
| artiger Sträng estehen. Da dies nicht so genau sein kann, wie |
| die pneuma sehe ersterwähnte PrCsorriahtung, hängt die Wahl |
| haupshlich von der Genauigkeit ab, mit der die Maschine g*- |
| ft werden soll. |
-
Es ist schon erwähnt worden, dass die Besichtigung der Registrieraufzeichnung
eine umständliche Sache ist, es braucht dies aber hauptsächlich nur zu dem zweck
zu erfolgen, festzustellen, ob irgendwelche rückläufigen Frequenzen, d.h. periodische
Unriohtigkeiten,
in der Ausgangsapannung vorhanden sind. Solche
Anzeigen helfen zur Feststellung von Fehlern in der Zigarettenmaschine, hauptsächlich
infolge von Abnutzung, aber möglicherweise auch infolge von Fehlkontruktionen. Der
Frequenzbereich bei einer Maschinenstörung erstreckt sich von etwa 1/60 Periode
bis zu 30 Perioden /sec. und dieser Bereich liegt wohl scusserhalb der Kapazität
eines normal abgestimmten Frequenzanalyntorn. Es wird daher als zusätzliches Kennzeichen
der Apparatur vorgeschlagen, Mittel vorzusehen, um die Ausgansspannung au9 einem
magnetischen Band, z.B. 10 Minuten lang zu registrieren. Das Band wird dann zu einem
endlosen Band gemacht und rückwärts mit etwa der hundertfachen Aufzeichnungsgeschwindigkeit
abgespielt. Ifierduroh werden die vorerwähnten Frquenzen vervielfacht und ergeben
1,5 bis 3000 Perioden sec., die leichter durch Instrumente untersucht werden können,
um rückläufige Frequenzen aufzufinden.