DE1423872B2 - Vorrichtung zur Abgaberegelung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gewickelt wird, so daß ein kontinuierlicher Tabakzur Regelung eines geformten Stranges von Tabak strom entsteht. Eine Meßvorrichtung mißt das Ge- oder ähnlichem Material auf konstantes Gewicht pro wicht pro Längeneinheit des Zigarettenstranges. Eine Längeneinheit. Geschwindigkeitssteuervorrichtung, die auf die Ab-

Es vSind Regelanordnungen bekannt, welche ein 5 gäbe der Meßvorrichtung anspricht, steuert die Gehergestelltes Produkt messen und die Durchschnitts- schwindigkeit der Verteileinrichtung und hält einen geschwindigkeit des Materialstranges, aus welchem konstanten Tabakstrom sowie ein konstantes Gewicht das Produkt hergestellt wird, regeln, wobei sich eine pro Längeneinheit des Zigarettenstranges aufrecht, ausgezeichnete Durchschnittsregelung ergibt, wenn Bei einer derartigen Anordnung, bei der auf kon-

die Anordnung unter idealen Verhältnissen arbeitet. io stanten Mengenfluß des Tabakstromes geregelt wird, Anordnungen dieser Art haben jedoch den Nach- treten wesentliche Schwierigkeiten auf. Eine dieser teil, daß rasche Änderungen im Produkt nicht aus- Schwierigkeiten besteht darin, daß der Tabakstrom geglichen werden können, da das Regelsignal an der nicht an allen Stellen gleichmäßig ist, eine weitere Materialquelle aufgegeben wird und der Regelkreis Schwierigkeit ist darin zu sehen, daß etwa eine Zeitvon dort alle Zeitverzögerungen in der Anordnung 15 dauer von 20 bis 30 Sekunden erforderlich ist, bis einschließlich der Zeitverzögerungen in der Signal- die Meßvorrichtung die Wirkung einer Verstellung übertragung durch den Kreis, die Zeitverzögerung in der Verteileinrichtung erfaßt. So viel Zeit ist nämdem auf das Regelsignal ansprechenden Regler und lieh erforderlich, bis der Tabak durch das System die Transportverzögerung zwischen der Stelle, an der der Kardiertrommeln und der Förderbänder zur das Produkt kontrolliert wird, und der Stelle, an der 20 Meßvorrichtung gelangt.

das Signal von dem Erzeugnis gemessen wird, um- Das mit der Erfindung zu lösende Problem ist

faßt. Es ist bei Regelanordnungen dieser Art be- darin zu sehen, daß die Genauigkeit der Regelung ^L kannt, daß die Begrenzung der Geschwindigkeit der dadurch erschwert ist, daß sowohl Schwankungen regelbaren Schwankungen durch die Gesamtzeitver- im Raummengenfluß des Tabakstromes als auch zögerung im Regelkreis bestimmt wird. 25 Dichteschwankungen desselben das Gewicht pro

Es ist ferner eine Regelanordnung bekannt, die Längeneinheit des geformten Tabakstranges beeinzwei voneinander unabhängige Regelkreise zur Re- flüssen.

gelung eines fortlaufenden Herstellungsverfahrens Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieses Proenthält. Der Materialfluß aus der Materialzufuhr- blems vorgeschlagen, daß die Meßeinrichtung aus quelle wird so geregelt, daß der Durchschnittswert 30 einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor, des zur Herstellung des Endproduktes notwendigen der auf die von dem Materialstrang durchgelassene Materials zugeführt wird, und somit über eine Zeit- Strahlung anspricht, besteht und daß als Stelleinrichperiode die genaue, für das Verfahren erforderliche tung des Regelkreises ein die Höhe des noch nicht Materialmenge zuführt, die in das Endprodukt um-' geformten Tabakstromes begrenzendes Egalisierungsgearbeitet wird. Um kurzfristige Schwankungen im 35 messer und eine unmittelbar die Dichte des Tabak-Materialfluß bei diesem Verfahren auszugleichen, stromes vor dem Egalisierungsmesser beeinflussende sind nahe der Endstation Vorkehrungen getroffen, Ansaugvorrichtung dient.

um Material- hinzuzufügen oder wegzunehmen, da- Nach einer speziellen Ausführungsform der Er-

mit ein 'Bedarf oder ein Überschuß an von der auf findung wird die von dem den Sollwert des Materialden Mittelwert geregelten Matcrialquelle aufgenom- 40 stromes begrenzenden Messer abgenommene Matemenem Material ausgeglichen wird. Der Endprodukt- rialmenge als Rückstrom in einer an sich bekannten ausgang wird gemessen," und das von dort abgeleitete dielektrischen Meßeinrichtung gemessen und das Regelsignal wird der nächstliegenden Regelstation Meßsignal einem Regler aufgegeben, der seinerseits zugeführt, in der kurzzeitige Änderungen in der in die Verteileinrichtung beeinflußt, das Produkt übergehenden Materialmenge mit einer 45 Die Regelvorrichtung nach der Erfindung ermögkurzen Zeitverzögerung im Regelkreis und einer licht es, sehr gleichförmige Produkte vollkommen kurzen Transportverzögerung zwischen der Regel- selbsttätig herzustellen. Die Genauigkeit der Regestation und der Stelle, an der das Produkt gemessen lung wird dabei wesentlich dadurch erhöht, daß wird, eingestellt werden. Diese Zweikreisregelanord- Schwankungen sowohl. des Raummengenflusses als nung ergibt unter normalen Bedingungen ausgezeich- 5° auch der Dichte des Tabakstromes so rasch und nete Resultate, solange die langsam und schnell sicher wie möglich ausgeglichen werden, regelnden Kreise innerhalb des normalen Arbeits- Nachstehend wird die Erfindung an Hand der

bereichs arbeiten, und sie können die in dem Mate- Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel in Verbinrialfluß vorhandenen Schwankungen im Verhältnis dung mit einer Zigarettenherstellmaschine erläutert. zu den entsprechenden Signalen in den beiden Regel- 55 Eine Verteileinrichtung 10 weist einen üblichen kreisen aufnehmen. Eine einwandfreie Arbeitsweise Zuführmechanismus auf, der geschnittenen Tabak ist jedoch dann nicht mehr gegeben, wenn infolge auf ein waagerechtes Band 12 ausschüttet, welches eines abnormalen auftretenden Zustandes die Regel- unter einer Trommel 14 mit einer nicht dargestellten kreise außerhalb des normalen Arbeitsbereichs Umfangsnut läuft, arbeiten müssen. " 60 Der Tabakstrom auf dem Band 12 wird in die Nut

Des weiteren ist eine Zuführsteueranordnung für in der Trommel 14 gedrückt und darin durch Unter-Zigarettenmaschinen bekannt, bei der eine Verteil- druck festgehalten, welcher durch den hohlen Inneneinrichtung Tabak von einer Vorratsstelle abnimmt raum der Trommel aufgegeben wird. Der von der und in einem gleichförmigen dünnen Strang auf ein Trommel 14 aufgenommene Tabak, der als Tabak-Förderband gibt. Der Tabakstrom wird vom Förder- 65 band bezeichnet werden soll, wird über die Tromband auf einen Bandförderer übertragen und auf die mel und unter einem rotierenden Egalisierungsmes-Oberseitc einer Papierschicht aufgebracht, die in der ser 16 entlanggeführt. Das Messer 16 trennt den Teil Strangformeinrichtung um den Tabakstrom herum- des Tabakbandes ab, der sich über das Messer hin-

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aus erstreckt. Der restliche Tabak 18, der .im folgen- die' Zigarettenstange 26 zu leicht wird, hebt der

den als »Tabakstrang« bezeichnet wird, wird dann Regler 44 das Messer 16 an und ermöglicht dadurch,

auf die wandernde Papierbahn 20 übertragen und daß mehr Tabak in den Stangenformer 24 fließt, und

auf dieser über das Band 22 in den Stangenformer dafür weniger Tabak um die Trommel 30 herum auf

24 gebracht, welcher die Zigarettenstange 26 formt. .5 das Band 12 zurückgeführt wird. Der Rückfluß 28

Der an der Trommel 14 vom Messer 16 abge- des Tabaks bildet einen kleinen Speicher, der durch trennte überschüssige Tabak 28 enthält Büschel und Regelung des Egalisierungsmessers beaufschlagt wer-Unregelmäßigkeiten in dem über die Trommel 14 den kann, so daß mittlere oder kurzzeitige Verändegeführten Tabakband und wird von einer zweiten fungen im Tabakstrang 18 ausgeschaltet werden. Krempeltrommel 30 aufgenommen, die in der glei- io Wenn das zu geringe Gewicht der Zigaretterichen Richtung wie die Trommel 14, aber mit unter- stange 26 von einem zu geringen Hauptfluß des schiedlicher Geschwindigkeit rotiert. Eine mit der Tabaks auf dem Band 12 herrührt, tritt die Messer-Trommel 30 zusammenwirkende Rechenwalze 32 regelung wieder in Tätigkeit. Das bedeutet, daß das nimmt den Tabak 28 von dort ab und führt ihn so- Anheben des Messers einen geringeren Rückfluß 28 fort auf das Band 12 zurück sowie in den von der 15 zur Folge hat, wodurch die von der Trommel 14 auf-Verteileinrichtung 10 zugeführten Tabak über. genommene Tabakmenge verkleinert wird, was ein

Das Egalisierungsmesser 16 ist in einem Abstand weiteres Anheben des Messers 16 durch den Regler von ungefähr 1 mm in Richtung auf die Trommel 14 erforderlich macht, wodurch der Rückfluß 28 weiterzu und von dieser weg durch ein Hebelsystem 34 mit hin abnimmt, usw. ' -..:.'" einem Nocken 36 und einem Stößel 38 verstellbar. 20 Wenn dieser Vorgang' fortgesetzt würde, würde Die Lage des Nockens 36 wird durch ein Meß- und das Tabakband auf der Trommel 14 bald so dünn Rückkdpplungsregelsystem ständig nachgestellt, das werden, daß die Unregelmäßigkeiten durch das Meseinen entsprechenden Meßwaridler 40,: /dfcr.\-auf\ das ser 16 nicht wirksam entfernt -werden könnten, das Gewicht pro Längeneinheit des Stranges 25 anspricht, nur die Spitzen der Klumpen und Büschel*"abnehmen ' einen Regelverstärker 42, 44 und einen Servomotor 25 könnte, wodurch Zigaretten mit starken Gewichts-46 mit Getriebe 48 zum Antrieb der Nocke 36 ent- Schwankungen erhalten würden.. Die- Verhältnisse hält. Der Meßwandler 40 besitzt eine S.trahlungs- lägen umgekehrt, wenn der Tabakstrom aus- der Verquelle 40« und einen Strahlungsdetektor 40 b. Im teileinrichtung zu hoch wäre, wodurch sich ein Ver-Regelsystem wird ein ,mit dem Servomotor-gekoppel- stopfen im Rückflußsystem ergeben könnte, ter oder mit ihm fest verbundener Tachometer 46 a 3° Die regenerative Wirkung der Messerregelvorrichverwendet, der einen Teil eines innererTRückkopp- fürig zum Konstanthalten des mittleren Gewichtes lungskreises bildet, wodurch die Regelanordnung als des Zigarettenstranges bei nicht richtiger Tabakeine spezielle Analogvorrichtung zum Berechnen des zuführrate beeinflußt den Rückfluß des Tabaks um Zeitintegrals des Fehlers im Gewicht pro Längen- die Trommel 30 herum. Das heißt, ein verhältniseinheit der Zigarettenstange 26 arbeitet und die 35 mäßig kleiner, aber ständiger Fehler in der Zuführ-Nocke 36 entsprechend dem Betrag des Integrals geschwindigkeit erweist sich als ein verhältnismäßig wieder einstellt. großer Änderungsbetrag im Rückfluß 23, wobei

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er- die Zuführgeschwindigkeitsänderung wirksam in der findung sind Mittel zum Messen des Rückflusses des Rückflußgeschwindigkeit durch die Wirkung des überscliüssigen Tabaks 28 um die Trommel 30 herum 40 Messerregelsystems verstärkt wird, vorgesehen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbei- Ein dritter Regelkreis ist vorgesehen, um den spiel nach der Zeichnung wird für diese Messung Unterdruck innerhalb der Trommel 14 zu steuern, eine dielektrische Meßeinrichtung verwendet. Diese der die Dichte des Tabakbandes in der Rinne am Meßeinrichtung enthält eine gekrümmte Konden- Umfang der Trommel 14 regelt. Die Umfangsrinne satorplatte 50, die von der Krempeltrommel 30 im 45 auf der Trommel 14 kann eine durchlöcherte Boden-Abstand angeordnet und durch ein Kabel 52 mit wand aufweisen, die in Verbindung mit dem Trom-Kapazitätsmeßkreisen 54 verbunden ist. Die Kapa- melinneren steht, wodurch der Unterdruck innerhalb zitätsmeßschaltung 54 kann von bekannter Art sein der Trommel eine veränderliche Saugwirkung auf und einem Regler 56 ein geeignetes Signal aufgeben. das Band ausübt und damit seine Dichte ändert. Zu Der Regler 56 enthält Stromkreise zur Betätigung 50 diesem Zweck ist eine Saugleitung 66 vorgesehen, eines Motors 58, der über ein Getriebe 60 und eine die über das Innere der Trommel 14 mit dem Teilmechanische, mit gestrichelten Linien 62 angedeutete vakuum in der Leitung 66 in Verbindung steht, wo-Antriebsanordnung mit der Steuerwelle 64 der Ver- bei der Saugdruck von der Vorrichtung 68 geregelt teileinrichtung 10 verbunden ist. Die Verteileinrich- wird. Die Regelung der Vorrichtung 68 wird durch tung 10 wird von einem Antrieb veränderlicher Dreh- 55 einen Regler 70 bewirkt, der von einem Eingangszahl angetrieben. Die Winkelstellung der Welle 64 signal beaufschlagt wird, das von einem Potentiobestimmt dabei die Tabakmenge, die die Verteil- meter 72 abgeleitet wird; letzteres ist in Übereinstimeinrichtung an das Band 12 abgibt. Der Regler 56 mung mit der Lage der Welle angeordnet, die die kann ähnlich dem Regler 44 ausgebildet sein, wobei Nocke 35 dreht. So bewirkt die eingeregelte Lage dann der Motor 58 einen Tachometer 58 ω aufweist. 60 des Messers 16 entsprechend der Nocke 36 die Zu-

Um die Arbeitsweise der Messerregelung zu er- führung eines entsprechenden Analogsignals aus dem läutern, sei zunächst angenommen, daß ein optimaler Potentiometer 72 in den Regler 70, und damit wird Tabakstrom auf dem Band 12 fließe, daß das Messer eine entsprechende Regelung der Höhe des Saugsich beispielsweise in der Mitte seines Einstell- druckes erhalten, der innerhalb der Trommel 14 bereiches befinde und daß die Zigarettenstange 26 65 durch den Saugdruckregler 68 aufrechterhalten wird, ihr vorgeschriebenes Gewicht pro Längeneinheit Der dritte Regelkreis zur Regelung der Tabakhabe. Unter diesen Umständen wird die Regelanord- dichte in der Nut der Trommel 14 hält das Messer 16 nung nicht wirksam. Wenn aus irgendeinem Grund innerhalb seines eigentlichen Arbeitsbereiches und

ermöglicht, daß die Maschine einwandfrei Tabak verschiedener Dichte zuführt. Die Zigarettenherstellung kann über lange Zeitabschnitte vollkommen automatisch durchgeführt werden.

Zur Beeinflussung der Ansaugvorrichtung 68 kann ein Regler 74 vorgesehen werden, der unmittelbar aus dem Verstärker 42 das dem Gewicht der Zigarettenstange 26 entsprechende Signal erhält. Dieses Signal kann durch Umschaltung des Schalters 76 auf den Kontakt 78 ausgewählt werden, wodurch eine Regelung sowohl für die Messerstellung als auch für den Saugdruck unmittelbar auf Grund der Messung der Zigarettenstange 26 entsprechend den Ubergangsfunktionen in den beiden Regelkreisen erhalten wird. Diese Anordnung ist der vorher beschriebenen is das Potentiometer 72 und den Regler 70 enthaltenden Schaltung gleichwertig, da die von dem Regler 44 zur Regelung des Messers 16 und von dem Regler 74 zur Regelung des Unterdruckes in der Trommel 14 erhaltenen Übergangsfunktionen zueinander in ao Beziehung gesetzt sind.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   1, Vorrichtung zur Regelung eines geformten Stranges von Tabak oder ähnlichem Material auf konstantes Gewicht pro Längeneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (40) aus einer Strahlungsquelle (40 d) und einem Strahlungsdetektor (40 b), der auf die von dem Materialstrang durchgelassene Strahlung anspricht, besteht und daß als Stelleinrichtung des Regelkreises ein die Höhe des noch nicht geformten Tabakstromes begrenzendes Egalisierungsmesser (16) und eine unmittelbar die Dichte des Tabakstromes vor dem Egalisierungsmesser beeinflussende Ansaugvorrichtung (66, 68) dient.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Egalisierungsmesser (16) abgenommene, in einen Rückstrom (28) überführte Materialmenge in einer an sich bekannten dielektrischen Meßeinrichtung (50, 54) gemessen wird und daß das Meßsignal über einen Regler (56) eine die Materialzufuhr steuernde Verteileinrichtung (10) steuert.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugvorrichtung (66, 68) über einen Ansaugdruckregler (70) von der Meßeinrichtung (40) steuerbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (40) über einen Verstärker (42), einen nach^eschalteten Regler (74) und eine Umschaltvorrichtung (76, 78) mit der Ansaugvorrichtung (66, 68) verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen