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Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung zur
Bestimmung der Feuchte eines faserigen oder blattförmigen, entlang eines Förderweges
kontinuierlich bewegten Gutes, insbesondere Tabaks, mit einer im Bereich des Förderweges
angeordneten Fangplatte, welche Meßelektroden zur Messung einer elektrischen, feuchtigkeitsabhängigen
Eigenschaft des Gutes und einen unmittelbar dazu benachbarten Temperaturmeßfühler
trägt.
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Die Erfindung beruht im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß es für
die Feuchteüberwachung bzw.
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Feuchtekontrolle von in einem kontinuierlichen l : Förderstrom geförderten
Gut, insbesondere Tabak, erforderlich ist, in sehr kurzen Abständen Feuchtemessungen
durchzuführen, so daß bekannte handbetätigte Feuchtemeßgeräte, bei denen zur Feuchtebe-Bestimmung
durch Leitfähigkeits- oder Widerstandsmessung an den Klemmbacken einer Zange angeordnete
Meßelektroden, zwischen denen eine Probe mit einer bestimmten Druckkraft gehalten
wird, vorgesehen sind, nicht verwendbar sind bzw. nicht ausreichen, da infolge der
Handbetätigung verhältnismäßig große Abstände zwischen den einzelnen Messungen unvermeidbar
sind. Gleiches gilt im wesentlichen auch für Feuchtemeßgeräte, bei welchen in ihrem
Volumen definierte Meßbecher bzw. Meßkammern benutzt werden, da bei derartigen Geräten
verhältnismäßig viel Zeit zum Füllen und Entleeren der Meßkammern benötigt wird.
Bei handbetätigten Feuchtemeßgeräten und bei Feuchtemeßgeräten mit in ihrem Volumen
definierten Meßkammern tritt im übrigen auch noch der Nachteil auf, daß die Messungen
in der Regel zeitlich und örtlich getrennt von -einem sich kontinuierlich bewegenden
Gutstrom durchgeführt wird, was zu Verfälschungen der Messungen führt, und zwar
insbesondere dann, wenn gleichzeitig mit der eigentlichen Leitfähigkeits- oder Widerstandsmessung
eine Temperaturmessung durchgeführt wird, um den Einfluß der Temperaturabhängigkeit
der Leitfähigkeit zu berücksichtigen.
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Zur Automatisierung der Feuchteüberwachung bzw. -kontolle ist bereits
eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung bekannt, die aus einem Förderkanal besteht,
dessen Boden einen fangplattenartigen V-förmigen Meßkanal aufweist, dessen Seitenwände
Meßelektroden zur Messung einer elektrischen feuchteabhängigen Eigenschaft des kontinuierlich
durch den Förderkanal geförderten Gutes tragen, wobei unmittelbar dazu benachbart
ein Temperaturmeßfühler angeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung gleitet das Fördergut
an den Meßelektroden vorbei, ohne daß irgendwelche Druckeinrichtungen vorgesehen
sind, so daß eine Widerstandsmessung praktisch unmöglich ist bzw. nur zu verhältnismäßig
ungenauen Ergebnissen führen kann. Da weiterhin die Meßelektroden in einem besonderen
Meßkanal angeordnet sind, dessen Querschnitt nur einen Bruchteil des Querschnittes
des Hauptförderkanals ausmacht, besteht weiterhin der Nachteil, daß die Meßelektroden
nicht immer gleichmäßig bestrichen werden, was bei Widerstands- bzw. Leitfähigkeitsmessungen
zu verfälschten Meßergebnissen führt.
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Ein anderes bekanntes Feuchtigkeitsmeßgerät weist ein umlaufendes
Förderband mit senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Querrippen auf, welche
Aufnahmetaschen für das zu prüfende Gut bilden, welches schlecht oder nicht gleitfähig,
insbesondere auch faserig, sein kann. Das zu prüfende Gut wird in
den Mitnehmertaschen
zwischen einer oberen Kondensatorplatte und einer das Förderband abstützenden Tischplatte
in verdichtetem Zustand hindurchbewegt, wobei die Kondensatorplatte und die Tischplatte
den Kondensator beispielsweise eines hochfrequenten Schwingkreises bilden. Bei sehr
langfaserigem, klumpigem oder verfilztem Material ergeben sich jedoch Schwierigkeiten,
da für die Messung vorausgesetzt werden muß, daß jede Mitnehmertasche praktisch
jeweils eine gleiche Probemenge der Meßeinrichtung zuführt, um zuverlässige Werte
ohne große Streuung zu erhalten.
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Bei einem anderen bekannten Feuchtigkeitsmeßgerät hat man bei körnigem
Gut eine gleichmäßige Verdichtung des Meßgutes mittels einer Transportschnecke angestrebt.
Auch diese Einrichtung läßt sich nicht für die Feuchtigkeitsmessung an faserigen
Stoffen ohne Fließvermögen verwenden, da sich das faserige Meßgut in der Meßeinrichtung
stauen und zu einer Verstopfung des Meßkanals führen könnte.
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Es sind bereits Probenahmegeräte mit becher-oder löffelförmigen Probenahmebehältern
bekannt, mit denen das zu messende bzw. das zu prüfende Gut einem gesonderten Meßgerät
zugeführt werden kann. Bei derartigen Einrichtungen besteht ein beträchtlicher räumlicher
und zeitlicher Abstand zwischen der Probenahme und der eigentlichen Messung, was
zu einer Verfälschung der Meßergebnisse, insbesondere, wenn es sich um eine Feuchtemessung
handelt, führt. Da derartige Probenahmegeräte im übrigen auch nicht zur Feuchtemessung
insbesondere von Tabak vorgesehen sind, können sie bei der weiteren Betrachtung
unberücksichtigt bleiben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art, das eigentliche Feuchtemeßgerät mit einem Probenahmegerät
in einfacher und zuverlässig arbeitender Weise zu kombinieren bzw. diese beiden
Elemente aufeinander abzustimmen und den Probenehmer so zu gestalten, daß die Wirkungsweise
des eigentlichen Meßgerätes nicht beeinträchtigt wird und die eigentliche Messung
praktisch gleichzeitig mit der Probenahme oder zumindest sehr kurz danach erfolgen
kann. Dabei sind grundsätzlich folgende Forderungen zu erfüllen: 1. Probenahme aus
dem Materialfluß; 2. Ziehen der Probe in der Form, daß beim Zusammenpressen eine
ausreichende Schichtdicke für eine Widerstandsmessung gewährleistet ist; 3. Bemessung
des Druckes auf einen Wert, der einerseits ausreicht, um definierte Meßwerte zu
erzielen, und andererseits die Probe nur so weit zu verdichten, daß sie sich nach
Abwurf dem Materialfluß wieder homogen einmischt; 4. Temperaturmessung zur Temperaturkompensation
bzw. -korrektur; 5. Proberückspeisung in den Produktionsfluß.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die Fangplatte in den Meßgutstrom schwenkbar ist und mindestens eine relativ
zur Fangplatte bewegbare, in an sich bekannter Weise mit einer definierten Druckkraft
beaufschlagbare Druckplatte zum Zusammenpressen des Meßgutes vorgesehen ist, daß
die Meßelektroden und der Temperaturmeßfühler
an der dem Meßgut
zugewandten Seite an der Druckplatte bzw. den Druckplatten und/oder in an sich bekannter
Weise an der Fangplatte angebracht sind und daß zum Verschwenken der Fangplatte
und zur Betätigung der Druckplatte(n) von einem periodisch arbeitenden Meßprogrammgeber
gesteuerte Antriebsglieder vorgesehen sind. Der Meßprogrammgeber sorgt dafür, daß
in regelmäßiger Wiederkehr die Fangplatte in den Meßgutstrom hineingeschwenkt wird,
die Druckplatte bzw. Druckplatten eine Meßgutprobe entnehmen, welche zusammengepreßt
aus dem Meßgutstrom herausgeschwenkt und nach programmgesteuerten, an sich bekannten
Widerstands- und gegebenenfalls Temperaturmessungen wieder von der bzw. den Druckplatten
freigegeben wird, derart, daß sie wieder in den Materialstrom hineingelangt.
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Die erfindungsgemäße Zuordnung der eigentlichen Meßvorrichtung zu
dem Probeentnahmegerät bzw. der Fangplatte ist als besonders glückliche Lösung anzusehen,
da auf diese Weise die eigentliche Messung schnell und zuverlässig direkt im Anschluß
an die Probeentnahme durchgeführt werden kann, - so daß sich keine Fehler, z. B.
infolge einer Veränderung der Feuchtigkeit der Probe zwischen Probeentnahme und
Messung, einschleichen können. Infolge der schwenkbaren Fangplatte kann unter Ausnutzung
der vorteilhaften Eigenschaften einer mit Druckplatten versehenen Meßeinrichtung
direkt am Ort der Probenahme eine Messung stattfinden, wobei sich die Meßhäufigkeit
gegenüber handbetätigten Vorrichtungen in beträchtlichem Umfang erhöhen läßt.
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Als Antriebsglieder können vorzugsweise pneumatisch betätigte Zylinder-Kolben-Systeme
dienen.
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Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann an
beiden Seiten der um eine waagerechte Achse schwenkbaren Fangplatte je eine Druckplatte
vorgesehen sein, die mittels ihrer Antriebsglieder zueinander hin oder voneinander
fort bewegbar sind, während bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform die an
einer waagerechten Achse befestigte Fangplatte zugleich als waagerecht in den Meßgutstrom
einschwenkbare Druckplatte dient und ihr nur eine mittels ihres Antriebsgliedes
bewegbare Druckplatte gegenübersteht. Im ersten Fall fließt also der gesamte Materialstrom
über die Meßstelle hinweg, wobei dem Materialstrom nur einzelne Proben in gewissen
zeitlichen Abständen entnommen werden. Im anderen Fall wird der Materialstrom kontinuierlich
über ein Fördermittel geleitet und die eigentliche Meßeinrichtung so angeordnet,
daß mit Hilfe der schwenkbaren Fangplatte dem ständig vorbeigeförderten Materialstrom
die benötigten Proben in regel- -mäßigen Zeitabständen entnommen werden.
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Vorzugsweise können die Meßelektrode zur Feuchtigkeitsmessung und
der Temperaturmeßfühler auf derselben Druckplatte angeordnet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können an
den Druckplatten Düsen angebracht sein, die durch ein Magnetventil mit einer Druckluftleitung
verbindbar sind, um einen reinigenden und kühlenden Luftstrom auf die Oberfläche
der Druckplatten, der Meßelektrode und des Temperaturmeßfühlers zu richten. Auf
diese Weise besteht die Möglichkeit, die Druckplatten und insbesondere die Meßaggregate
zu reinigen und außerdem den Temperaturmeßfühler auf eine geeignete Temperatur
abzukühlen,
welche unterhalb der Tabaktemperatur liegt, so daß für jede folgende Messung vergleichbare
Ausgangsverhältnisse an den Meßaggregaten vorliegen.
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Der Meßprogrammgeber dient vorzugsweise zur Steuerung der einzelnen
Phasen des Meßzyklus, wie Füll-, Preß- und Blaseinsatz bzw -zeit. Mit Vorteil wird
dabei die Anordnung so getroffen, daß z. B. auf thermischer oder pneumatischer Basis
arbeitende Verzögerungsschaltwerke von dem Meßprogrammgeber steuerbar sind, wobei
das eine Verzögerungsschaltwerk nach etwa einem Drittel der Zusammenpreßzeit anspricht
und zur Umschaltung von einem vorgegebenen Bezugswert auf den an der Meßelektrode
auftretenden Meßwert dient, während das zweite Verzögerungsschaltwerk wenige Sekunden
nach dem ersten anspricht und eine Feuchtigkeits-Lichtanzeige einschaltet.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1, 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
in der Vorderansicht (F i g. 1), in der Seitenansicht (F i g. 2) und in der Draufsicht
(F i g. 3), F i g. 4, 5 und 6 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung in
den gleichen Ansichten und F i g. 7 das Blockschema des elektrischen Teils einer
Meßvorrichtung nach F I g. 1 bis 3 oder 4 bis 6.
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Bei der in den F i g. 1, 2 und 3 gezeigten Meßvorrichtung, die zur
Bestimmung der Feuchte von geschnittenem Tabak dient, fällt der über ein Förderband
1 herangeführte Tabak über die nachstehend näher beschriebene Meßvorrichtung auf
ein zweites Förderband 2, auf welchem er abtransportiert wird Die eigentliche Meßvorrichtung
ist auf einem Gestell 3, auf dem eine waagerechte Achse 4 schwenkbar gelagert ist,
befestigt. Diese Achse ist mit einer Fangplatte 5 versehen, welche zwei Antriebsglieder
in Form von Preßluftzylindern 6 und 7 im Abstand voneinander trägt. Die Achsen beider
Zylinder fluchten miteinander. In den Zylindern sind Kolben verschiebbar, die an
nach außen ragenden Kolbenstangen sitzen. Dabei trägt die Kolbenstange des Zy- -linders
6 eine Druckplatte 8 mit einer Meßelektrode 8' für die Feuchtemessung Die Kolbenstange
des Zylinders 7 trägt in analoger Weise eine Druckplatte 9 mit einem Temperaturmeßfühler
9'.
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Am Gestell 3 ist noch ein weiteres Antriebsglied in Form eines Preßluftzylinders
10 befestigt, dessen Kolben über eine Kolbenstange und ein entsprechendes Gestänge
auf die Achse 4 einwirkt und diese verschwenken kann. Sämtliche Preßluftzylinder
werden aus einer gemeinsamen Preßluftquelle gespeist, wobei zu ihrer Steuerung magnetisch
betätigte Ventile vorgesehen sind. Ein Magnetventil 11 dient zur Steuerung des Preßluftzylinders
10 und ein Magnetventil 12 zur Betätigung der beiden Preßluftzylinder 6, 7, die
in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise parallel geschaltet sind und also gleichzeitig
mit Preßluft beaufschlagt werden können.
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An der mit der Meßelektrode 8' verbundenen Druckplatte 8 ist eine
schlitzförmige, mit Preßluft beaufschlagbare Düse 13 derart angebracht, daß bei
einer Zufuhr von Preßluft diese Luft flach über die Druckplatte 8 geblasen wird,
so daß sie an der Druckplatte haftende Tabakreste entfernen kann. Gesteuert wird
diese Düse mit Hilfe eines Magnetventils 14.
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Die mit dem Temperaturmeßfühler 9 versehene
Druckplatte
9 trägt ebenfalls eine solche schlitzförmige, mit Preßluft beaufschlagbare Düse
15, die dem gleichen Zweck dient und gleichzeitig abkühlend wirkt. Sie kann zugleich
mit der Düse 13 über das Magnetventil 14 gespeist werden.
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Ferner ist auf der Achse 4 ein Nocken 16 befestigt (vgl. F i g. 2),
der auf einen elektrischen Druckschalter 17 einwirken kann und dazu dient, die Druckluftzufuhr
zu den erwähnten Düsen zu unterbrechen.
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Zur Betätigung der Magnetventile 11, 12 und 14 ist ein an sich bekannter
elektronischer Meßprogrammgeberl8 vorgesehen, der entsprechend dem jeweils als günstig
ermittelten Programm n die einzelnen Phasen eines jeden Meßzyklus in periodischer
Wiederkehr bei einer jeden Probe ablaufen läßt. Er wirkt auf die Magnetwicklungen
der genannten Ventile ein. Einzelheiten der Schaltungen werden nachfolgend noch
an Hand von F i g. 7 erläutert.
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In der Zufuhrleitung für die Preßluft ist vor dem Magnetventil 12
ein Druckreduzierventil 19 mit einem Manometer 20 vorgesehen. Die auf der Druckplatte
8 angebrachte Meßelektrode 8' ist mit einem an sich bekannten, auf der elektrischen
Widerstandsmessung beruhenden Feuchtemeßgerät 21 verbunden. Der Temperaturmeßfühler
9' ist an ein Temperaturmeßgerät 22 angeschlossen, welches in geeigneter Weise mit
dem Feuchtemeßgerät 21 verbunden ist, um die Temperaturmeßgröße zur Korrektur der
Feuchtemeßanzeige zu benutzen. Eine derartige Meßwertkorrektur ist an sich bekannt,
weswegen hierauf im einzelnen nicht näher eingegangen wird.
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Im Betrieb wird der Meßvorrichtung das Meßgut, im vorliegenden Falle
der geschnittene Tabak, über das Förderband 1 in kontinuierlichem Strom zugeführt
und fällt auf die Fangplatte 5, wo sich zwischen den Druckplatten 8 und 9 eine Tabakprobe
ansammelt. Ein Überschuß von Tabak gelangt auf das Förderband 2 und wird wegtransportiert.
Nach Beendiging der Messung wird auch das zwischen den Druckplatten befindliche
Tabakquantum freigegeben und fällt auf das Förderband 2.
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Auf diese Weise wird dem ständig fließenden Tabakstrom eine Probe
für die Feuchtemessung entnommen. Nach Durchführung der Messung wird die Probe dem
Tabakstrom wieder zugeführt und eine neue entnommen, wobei der ständig wiederholte
Entnahme- und Meßvorgang im einzelnen durch den elektronischen Meßprogrammgeber
18 gesteuert wird und selbsttätig abläuft.
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Die jeweils entnommene Tabakprobe wird zwischen den Druckplatten
unter einem konstanten, vorherbestimmten Druck zusammengepreßt, wobei die Druckplatte
8 mit der Meßelektrode 8' für die Feuchtemessung dient und mittels des an der Druckplatte
9 befestigten Temperaturmeßfühlers 9' gleichzeitig die Tabaktemperatur ermittelt
wird. Anschließend wird die gemessene Probe abgeworfen, und vor Entnahme der nächsten
Probe erfolgt eine Reinigung der Druckplatten durch einen Preßluftstrom, der kurzzeitig
über die Druckplatten geblasen wird. Dieser entfernt etwa noch anhängende Tabakreste
und kühlt zugleich den Temperaturmeßfühler 9' auf einen etwas unterhalb der Tabaktemperatur
liegenden Wert ab.
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Während der Durchführung der einzelnen Messungen fällt der gesamte
Tabakstrom über die Meßeinrichtung hinweg unmittelbar auf das Förderband 2.
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Die einzelnen Arbeitsakte der Meßvorrichtung laufen wie folgt ab:
Zu
Beginn der Meßperiode ist die Fangplatte 5 mittels des Antriebsgliedes 10 in die
in Fig.2 gezeigte Auffangstellung angehoben, und der Tabakstrom fällt auf die Fangplatte
5, bis der Raum zwischen den beiden Druckplatten 8, 9 gefüllt ist. Weiterer zugeführter
Tabak fällt über die Meßstelle direkt auf das Förderband 2. Hierbei befinden sich
die Druckplatten 8. und 9 in jener Stellung, in der sie den größten Abstand voneinander
haben.
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Nach einer Füllzeit von etwa 1 Sekunde werden die Antriebsglieder
6 und 7 betätigt, deren Kolben den auf der Fangplatte 5 zwischen den Druckplatten
8 und 9 liegenden Tabak zusammenpressen, bis ein ganz bestimmter, einmal als günstig
ermittelter Wert des Druckes erreicht ist. Dieser gewünschte Anpreßdruck wird bei
der Einregelung der Meßanlage mit Hilfe des Druckreduzierventils 19 eingestellt
und läßt sich am Manometer 20 ablesen.
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Auch die Anpreßzeit ist auf einen erfahrungsgemäß günstigen Wert
eingestellt, und nach Ablauf dieser Zeitspanne wird die elektrische Feuchtemeßeinrichtung
vom Meßprogrammgeber 18 eingeschaltet.
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Während der Anpreßzeit wird die Fangplatte 5 mit Hilfe des Antriebsgliedes
10 abgesenkt, so daß der Tabak vom Förderband 1 während dieser Zeit unmittelbar
auf das Förderband 2 gelangt.
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Nach Beendigung der am Programmgeber eingestellten Meßzeit für die
Feuchtemessung werden die Antriebsglieder 6 und 7 wieder eingeschaltet und bewegen
die Druckplatten 8 und 9 in ihre Anfangsstellung zurück. Dabei geben sie die Tabakprobe
frei, und der Tabak fällt infolge der gesenkten Fangplatte auf das unter der Meßvorrichtung
angeordnete Förderband 2. Nach dem Abwurf der Tabakprobe wird die Fangplatte 5 wieder
durch das Antriebsgliedl0 angehoben, und während dieses Anhebens erfolgt die obenerwähnte
Reinigung der Druckplatte 8 durch die Düse 13 sowie die Abkühlung des Temperaturmeßfühlers
durch einen aus der Düse 15 geblasenen Luftstrom.
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Durch den Nocken 16 und den elektrischen Druckschalter 17 wird die
Arbeitszeit des Magnetventils 14 auf einen ganz kurzen Wert begrenzt, so daß die
beiden Düsen 13 und 15 nur einen kurzen Preßluftstoß erhalten. Damit wird erreicht,
daß der Preßluftstrom abgeschaltet ist, bevor die Fangplatte 5 wieder in ihre Anfangsstellung
gelangt ist, wo sie eine neue Tabakprobe aus dem Tabakstrom aufnimmt.
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Sobald die Fangplatte 5 ihre Anfangsstellung wieder erreicht hat,
ist der einzelne Meßzyklus beendet.
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Die gesamte Zeitdauer eines solchen Zyklus kann beispielsweise zwischen
7 und 15 Sekunden betragen.
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Die einzelnen Phasen des Meßzyklus, wie Füllzeit, Preßzeit und Zeitpunkt
für den Einsatz und die Zeitdauer der Blaseinrichtung, sind einzeln nach Wahl am
Meßprogrammgeber 18 einstellbar und können daher je nach den vorliegenden Verhältnissen
von Fall zu Fall geändert werden, wenn sich dies durch die Eigenschaften des jeweils
zugeführten Meßgutes als notwendig erweisen sollte.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 4, 5 und
6, bei der die einzelnen Meßproben selbsttätig in periodischer Wiederkehr aus dem
Tabakstrom herausgegriffen werden, ist mit einer Förderrinne 23 für den geschnittenen
Tabak ausgestattet, welche den Tabak in bekannter Weise durch eine Schwingbewegung
transportiert.
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Dem in der Rinne laufend vorbeigeführten Tabakstrom
wird
die Meßprobe entnommen und nach erfolgter Messung wieder in die Rinne abgeworfen.
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Am Boden der Förderrinne 23 ist ein in der Transportrichtung offener
Keil 24 vorgesehen, der nur einen Teil der Rinnenbreite einnimmt und mit der Rinne
zusammen die Schwingbewegung ausführt. Oberhalb der Schwingförderrinne 23 befindet
sich eine ortsfeste Halterung 25, an der drehbar ein Schwenkarm 26 und ein Antriebsglied
in Form eines Preßluftzylinders 27 angeordnet sind. Die Kolbenstange des Preßluftzylinders
ist durch ein Gestänge mit dem Schwenkarm 26 verbunden, so daß der Schwenkarm durch
den Kolben des Preßluftzylinders 27 bewegt werden kann.
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Am unteren Ende des Schwenkarms 26 sitzt ein sich rechtwinklig zum
Schwenkarm erstreckender Schuh 28, der eine Fangplatte 29 trägt. In dieser Fangplatte
ist der Temperaturmeßfühler 29' versenkt angeordnet. Fest mit dem Schwenkarm 26
verbunden ist ein Antriebsglied in Form eines Preßluftdruckzylinders 30, an dessen
Kolbenstange eine Druckplatte 31 mit einer Meßelektrode 31' befestigt ist. Die Zylinder
der Antriebsglieder 27, 30 sind über biegsame Druckluftleitungen mit Magnetventilen
32 bzw.
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33 verbunden, die ebenso wie noch ein weiteres Magnetventil 36 von
einem elektronischen Meßprogrammgeber 18 gesteuert werden.
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An der Druckplatte 31 ist eine schlitzförmige, mit Preßluft beaufschlagbare
Düse 34 so angebracht, daß die durchströmende Preßluft zwecks Entfernung von Tabakresten
flach über die Druckplatte 31 geleitet wird. Ebenso ist eine ähnliche Düse 35 an
der Fangplatte 29 vorgesehen, die diese Platte bestreicht und mit ihrem Luftstrom
außer der Reinigung auch die Abkühlung des Temperaturmeßfühlers 29' herbeiführt.
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Beide Düsen sind mit dem Magnetventil 36 verbunden, dessen Funktion
mittels eines am Schwenkarm befestigten Nockens 37 und einem elektrischen Druckschalter
38 geregelt wird. Der Schalter 38 ist an der Halterung 25 befestigt.
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Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3 befindet sich vor
dem Magnetventil33 ein Druckreduzierventil 39 zur Einstellung des gewünschten Meßdruckes,
der an einem Manometer 40 ablesbar ist.
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Die Messung des elektrischen Widerstandes der Tabakprobe und die
Messung der Temperatur erfolgen ebenso wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform,
so daß eine nähere Beschreibung hier nicht erforderlich ist.
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Der auf der Schwingförderrinne 23 kontinuierlich herangeführte Tabakstrom
läuft teilweise am Keil 24 vorbei und teilweise uber den Keil 24 hinweg. Dem über
den Keil 24 geförderten Tabakstrom werden selbsttätig und in regelmäßiger Wiederkehr
Tabakproben entnommen. Jede Probe wird unter konstantem Druck zwischen der Fangplatte
29 und der Druckplatte 31 zusammengedrückt, worauf die Feuchte mit einem Widerstandsmeßgerät
21 bestimmt wird. Gleichzeitig erfolgt die Messung der Temperatur der Tabakprobe
mit dem Temperaturmeßfühler 29' und dem daran angeschlossenen Temperaturmeßgerät
22, das gegebenenfalls unmittelbar den Feuchtemeßwert der Temperatur entsprechend
korrigiert.
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Anschließend wird die Probe abgeworfen, so daß sie wieder in die Förderrinne
23 gelangt. Die Meßelektrode 31' und der Temperaturmeßfühler 29' werden durch einen
kurzen Preßluftstrom gesäubert bzw. abgekühlt. Anschließend ist die Vorrichtung
zur Aufnahme einer weiteren Probe bereit.
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Während das eigentlichen Meßvorgangs läuft der gesamte Tabakstrom
ungehindert auf der Schwingförderrinne 23 weiter, und zwar teils neben dem Keil
24 und teils über diesen hinweg.
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Zu Beginn der Meßperiode ist der Schwenkarm 26 durch das Antriebsglied
27 abgesenkt und greift mit der Fangplatte 29 unter den offenen Keil 24. Der über
den Keil fließende Tabak sammelt sich während dieser Phase des Meßvorganges auf
der Fangplatte 29, wobei ein Überschuß seitlich abgleitet.
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Nach etwa 2 Sekunden Füllzeit wird die Druckplatte 31 mit der Meßelektrode
31' durch das Antriebsglied 30 gegen die Fangplatte gedrückt, wodurch der Tabak
zwischen der Fangplatte 29 und der Druckplatte 31 bis auf einen vorgesehenen Druck
zusammengepreßt wird, der über das Manometer 40 kontrolliert werden kann. Anschließend
wird das Antriebsglied 27 in Tätigkeit gesetzt und hebt den Schwenkarm 26 mit der
zu messenden Tabakprobe aus dem Tabakstrom heraus. Nach Ablauf der vorherbestimmten
Anpreßzeit, die etwa 2 Sekunden betragen kann, wird die Meßelektrode 31'durch ein
hier nicht näher dargestelltes Zeitrelais an das Feuchtemeßgerät 21 angeschaltet.
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Nach Ablauf der Meßzeit für die Feuchtemessung wird das Antriebsglied
30 wieder betätigt und die Druckplatte 31 zurückbewegt. Da die Tabakprobe nun nicht
mehr festgehalten wird, fällt sie infolge der schrägen Stellung des Schwenkarms
26 ab und in den Tabakstrom zurück. Jetzt senkt sich der Schwenkarm 26 wieder, um
in seiner untersten Stellung dem Tabakstrom eine neue Tabakprobe zu entnehmen. Während
des Absenkens wird das Magnetventil 36 durch den elektronischen Meßprogrammgeber
18 betätigt und läßt Preßluft aus den Düsen 34 und 35 zwecks Reinigung und Kühlung
der Druckplatte 31 und der Fangplatte 29 strömen.
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Vor dem Erreichen der unteren Endstellung wird durch den Nocken 37
das Magnetventil 36 betätigt, so daß der Preßluftstrom abgeschaltet und dadurch
bei der Aufnahme der nächsten Tabakprobe eine Störung durch den Preßluftstrom verhindert
wird.
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Die gesamte Meßperiode bzw. der gesamte Meßzyklus kann etwa 7 bis
15 Sekunden umfassen, wobei die einzelnen Phasen, wie Füllzeit, Zeit für das Zusammenpressen
des Tabaks, Zeitpunkt für den Einsatz und die Dauer der Blaseinrichtung, einzeln
am Meßprogrammgeber 18 einstellbar sind, und zwar je nach den jeweils gewünschten
oder zweckmäßig erscheinenden Werten.
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Sind innerhalb der jeweils entnommenen Probe erhebliche Temperaturunterschiede
möglich, so ist es zweckmäßig, die Feuchtemeßelektrode und den Temperaturmeßfühler
auf einer Seite der Probe gemeinsam in einer Druckplatte bzw. gegebenenfalls der
Fangplatte unterzubringen. Dies gilt naturgemäß für beide vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Feuchtemeßvorrichtung.
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Einzelheiten der elektrischen Schaltungsanordnung, wie sie bei einer
Vorrichtung - nach der Erfindung verwendet werden kann, sind -F i g. 7 zu entnehmen,
die eine solche Schaltungsanodnung im Blockschema zeigt.
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Zur Steuerung der einzelnen Elemente der Meßvorrichtung dient der
elektronische Meßprogrammgeber 18. Er beeinflußt unmittelbar das Magnetventil 12
bzw. 33 und wirkt außerdem auf Zeitverzögerungsschaltwerke 41 und 42 ein. Deren
Bauart ist an
sich unerheblich; es kann ein auf thermischer oder
pneumatischer Basis arbeitendes Schaltwerk benutzt werden. An das Verzögerungsschaltwerk
41 ist ein Relais 43 angeschlossen, dessen Arbeitskontakte einerseits während der
Meßzeit die Meßelektrode 8' bzw. 31' unter Strom setzen und andererseits während
der Phasen eines Meßzyklus, in denen keine Widerstandsmessungen erfolgt, einen elektrischen
Ersatzwiderstand 44 einschalten, der die Bezugswertanzeige des Feuchtemeßgeräts
bewirkt. Die Größe des Widerstandes 44 wird so gewählt, daß die Bezugswertanzeige
mit dem Anzeigewert des zu messenden Tabaks bei der gewünschten Feuchte übereinstimmt.
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Auf diese Weise kann sich die Anzeigeträgheit des Widerstandsmeßgeräts,
das mit einem Schreibwerk verbunden sein kann, nicht nachteilig auswirken. Der Zeiger
wird nicht jedesmal bis zum Nullwert zurückgeführt, sondern stellt sich nach der
Messung auf den vorgegebenen Bezugswert wieder ein, so daß nur die Anzeigeunterschiede
zwischen Meßwert und Bezugswert als Zeigerausschlag abgelesen oder registriert werden.
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Das Verzögerungsschaltwerk42 setzt über seine Arbeitskontakte eine
Feuchte-Lichtanzeige in Tätigkeit, die in das elektrische Feuchtemeßgerät eingebaut
sein kann.
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Für die Temperaturmessung ist an das Verzögerungsschaltwerk 41 ein
Relais 45 angeschlossen, dessen Arbeitskontakte den Temperaturmeßfühler 9' bzw.
29' mit dem Temperaturmeßgerät 22 verbinden.
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Um trotz der periodisch sich wiederholenden Messungen eine möglichst
trägheitlose und damit übersichtliche Meßwertanzeige zu erhalten, insbesondere bei
registrierenden Meßwerken, ist die Anordnung so getroffen, daß sich folgende Arbeitsweise
ergibt: Im Arbeitstakt der Meßperiode ist während der Füllzeit der Fangplatte der
elektrische Widerstand 44 durch das Relais 43 mit dem Feuchtigkeitsmeßgerät 21 verbunden,
so daß dieses ständig einen Bezugswert anzeigt, der durch die Größe des Widerstandes
44 bestimmt ist. Dieser Bezugswert ist in der entsprechenden Meßphase während jeder
Meßperiode gleich.
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Nach der Füllzeit folgt, geschaltet durch den Meßprogrammgeber 18,
die Anpreßphase. Erst nach einem Drittel der Anpreßzeit schaltet das vom Meßprogrammgeber
18 betätigte Verzögerungsschaltwerk 41 das Relais 43 ein, wodurch der Ersatzwiderstand
44 abgeschaltet und die Meßelektrode 8' bzw. 31' an das Feuchtemeßgerät angeschaltet
wird. Man erhält demnach jetzt die Feuchteanzeige.
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Nach weiteren 1 bis 2 Sekunden schaltet das ebenfalls durch den Meßprogrammgeber
18 eingeschaltete Verzögerungsschaltwerk 42 über seine Arbeitskontakte die erwähnte
Feuchte-Lichtanzeige ein. Je nach der Abweichung des Meßwertes vom Bezugswert ergibt
sich hierbei die Anzeige »normal«, »trocken« oder »feucht«.
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Nach Ablauf der Anpreßzeit wird die Meßelektrode 8' bzw. 31' wieder
abgeschaltet und dafür wieder der Ersatzwiderstand 44 in den Feuchtemeßkreis gelegt.