DE19754850A1 - Anordnung zum Erfassen der Tabaktemperatur bei der Zigarettenherstellung - Google Patents
Anordnung zum Erfassen der Tabaktemperatur bei der ZigarettenherstellungInfo
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- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
- A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
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- A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen eines der Tabaktemperatur
adäquaten Meßwertes als Korrekturgröße für die Zigarettenherstellung begleitende
temperaturabhängige Regelfunktionen.
Meßanordnungen der eingangs genannten Art sind in Verbindung mit Prozeß
steuerungen in der tabakverarbeitenden Industrie üblich, um den Einfluß unter
schiedlicher Tabaktemperaturen bzw. starker Temperaturschwankungen auf die
Regelfunktionen bzw. deren Steuerorgane zu kompensieren.
Eine derartige Verfahrensweise ist beispielsweise in der US-PS 5 063 943 der
Anmelderin offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zuverlässige Temperaturmeßwerte zu
erhalten, die repräsentativ sind für den gesamten Querschnitt eines den zu
korrigierenden Regelfunktionen unterzogenen Tabakstranges.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anordnung die
Tabaktemperatur indirekt erfassend ausgebildet und angeordnet ist. In Weiterbil
dung der Erfindung wird ein Meßfühler zum Erfassen der Temperatur eines mit dem
den Herstellungsprozeß durchlaufenden Tabak durch Temperaturaustausch in
Wechselwirkung stehenden Mediums vorgeschlagen.
Mit Hilfe dieser Meßanordnung lassen sich Meßungenauigkeiten, wie sie infolge
stark voneinander abweichender Innen- und Oberflächentemperaturen bei der
direkten Strangmessung auftreten, vermeiden. Als Ersatzmedium zur Bestimmung
der Tabaktemperatur können beispielsweise Maschinenteile dienen, die insbeson
dere nach längerer Betriebsphase eine bestimmte Betriebstemperatur bzw. die
Tabaktemperatur angenommen haben. Eine meßtechnisch besonders sichere und
einfache Temperaturmessung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch
gewährleistet, daß der Meßfühler die Temperatur der am Aufbau eines Tabakstran
ges beteiligten Prozeßluft im Verteiler einer Zigarettenstrangmaschine erfassend
ausgebildet ist. Mit Hilfe dieser Meßanordnung können mit Meßfühlern einfachster
Bauart, beispielsweise in Form von Platindraht-Widerständen exakte Meßergeb
nisse erhalten werden.
Eine weitere Optimierung der Meßanordnung wird gemäß einer Ausgestaltung
dadurch erreicht, daß der Meßfühler am Ende eines den Tabakstrang aufbauenden
und an eine Umhüllungseinrichtung abgebenden Saugbandes angeordnet ist,
wobei nach einem weiteren Vorschlag der Meßfühler in eine unmittelbar nach
Passieren des Saugbandes anschließende Zone des Strömungsweges der Saugluft
installiert ist. In diesem Bereich des Tabakstrangförderers erwärmt der Tabak die
Luft, die durch das Saugband gezogen wird derart, daß die gemessene Lufttem
peratur optimal mit der Tabaktemperatur korreliert.
Die mit der Tabaktemperatur korrelierenden gewonnenen Meßsignale lassen sich
beispielsweise als Korrektursignale zur Korrektur der gemessenen Härte bei der
Härteregelung oder auch zur Temperaturkompensierung bei der Feuchtemessung
einsetzen. Eine bevorzugte Weiterverwertung der Meßsignale ist gemäß einer
Weiterbildung dadurch gegeben, daß der Meßfühler mit einer Schaltungsanordnung
zur Mikrowellengewichtsregelung des Tabakstranges verknüpft ist.
Mit der vorgeschlagenen Meßanordnung wird nicht nur die stark schwankende
Temperatur der den Umgebungseinflüssen unmittelbar ausgesetzten Strangober
fläche erfaßt, sondern durch die alle Querschnittszonen des Stranges kontaktie
rende strömende Luft die tatsächliche Tabaktemperatur in der Nähe der Meßauf
nehmer für die zu korrigierenden Regelmeßwerte ermittelt.
Durch die indirekte Tabaktemperaturmessung ist ein wirtschaftlicher Einsatz
besonders einfacher Meßorgane in den Luftstrom möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine Temperaturmessung im Bereich eines
Saugstrangförderers eines Zigarettenmaschinenverteilers in Verbindung mit einer
Mikrowellengewichtsregelung.
In der Zeichnung ist mit SZ eine Strangaufbauzone bezeichnet, welcher Tabak
fasern aus einem an sich bekannten Verteiler einer Zigarettenstrangmaschine (wie
er z. B. aus der US-PS 4 373 538 hervorgeht) zugeführt werden. In der Strangauf
bauzone SZ gelangen die Tabakfasern durch einen Schacht 1 zu einem luftdurch
lässigen Strangförderer in Form eines Saugbandes 2, das über einen Lochboden 3
geführt ist, hinter dem eine Unterdruckkammer 4 angeordnet ist. Der Unterdruck
wird über eine schematisch angedeutete Leitung 6 von einem Unterdruckerzeuger,
z. B. einem Ventilator 7, aufrechterhalten. Infolge der durch das luftdurchlässige
Saugband 2 strömenden Saugluft wird aus den Tabakfasern fortlaufend ein Tabak
strang S aufgebaut und in Richtung des Pfeils 8 abgefördert. Zum Antrieb des über
Rollen 9 und 11 geführten Saugbandes 2 wird eine der Rollen angetrieben. Ein an
sich bekannter (z. B. aus der US-PS 3 030 966) und daher nur schematisch
gezeichneter Egalisator 12, der vorteilhaft umlaufende tangierende und den Tabak
festhaltende Trimmerscheiben sowie ein Paddelrad zum Abnehmen des über die
Trimmerebene (Abnahmeebene E) hinausstehenden Überschußtabaks T aufweist,
nimmt den Überschußtabak ab. Hierdurch wird der Tabakstrang S geglättet, der
anschließend in einer Umhüllungseinrichtung in Form eines schematisch darge
stellten Formates 13 verdichtet und mit einem beleimten Zigarettenpapierstreifen 14
umhüllt und so zu einem Zigarettenstrang wird. Von diesem Zigarettenstrang
werden dann Einzelzigaretten abgeschnitten. Der abgenommene Überschußtabak
T gelangt über einen Trichter 16 zu dem Verteiler zurück.
Die Steuerung der Abnahmeebene E des Egalisators 12 erfolgt durch einen
Verstellmotor 17, der - von einem Regler 18 gesteuert - den Egalisator 12 in
Richtung auf das Saugband 2 und in der entgegengesetzten Richtung von ihm weg
bewegen kann. Der Regler 18 erhält Sollwertsignale für die Dichte (Mengenstrom)
von einem Sollwertgeber 19, während die Istwertsignale von einem Dichtemeßwert
geber 21 abgegeben werden. Als für den geschilderten Zweck geeignetes Dichte
meßgerät eignet sich eine beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 197
05 260 offenbarte Schaltungsanordnung 22 zur Mikrowellengewichtsregelung des
Tabakstranges, welche hinter dem Format 13 dichteabhängige Signale am
umhüllten Strang gewinnt.
Die Schaltungsanordnung 22 ist als Hochfrequenz-Resonatoranordnung ausgebil
det, die einen Resonator 23 innerhalb eines im Schnitt dargestellten Gehäuses 24
aufweist. Zur Einkopplung eines Mikrowellensignals von einem Generator 26 und
zur Auskopplung des Signals zu einer Auswertanordnung 27 dienen Koaxialkabel
28 bzw. 29. Der aus dielektrischem Material bestehende Resonator 23 ist als
Hohlzylinder ausgebildet und auf nicht dargestellte Weise im Gehäuse 24 fixiert.
Das Gehäuse 24 weist eine sich zwischen einer Einlaßöffnung und einer Auslaß
öffnung erstreckende rohrförmige Führung 31 aus elektrisch nicht leitendem
Material auf, durch die der mit dem Zigarettenpapierstreifen 14 umhüllte Tabak
strang S in Pfeilrichtung 8 zum Erfassen seiner Trockenmasse und/oder Feucht
masse und/oder Gesamtmasse oder Dielektrizitätskonstanten hindurchgeleitet wird.
Von dem Generator 26 abgegebene Mikrowellensignale werden über einen eine
Rückkopplung verhindernden Zirkulator 32 der Schaltungsanordnung 22 zugeführt.
Die Ausgangssignale der Schaltungsanordnung 22 werden über das Koaxialkabel
29 und einen Zirkulator 33 einer Mikrowellendiode 34 zugeführt, welche das Mikro
wellensignal in ein Gleichspannungssignal umsetzt. Von der Diode 34 gelangen die
Ausgangssignale über einen A/D-Umsetzer 36 zu der Auswertanordnung 27. Der
Umsetzer 36 digitalisiert die Ausgangssignale der Diode 34. Außerdem wirkt er als
Torschaltung, da er Signale nur passieren läßt, wenn er von einer Frequenzsteuer
anordnung 37 über eine Leitung 38 einen Freigabeimpuls erhält.
Da die Signale der Mikrowellendioden 34 von der Tabaktemperatur abhängig sind,
wird diese zwecks Kompensation ermittelt, wozu erfindungsgemäß die Tabaktem
peratur indirekt, d. h. die Temperatur der den Tabakstrang S kontaktierenden bzw.
durchströmenden Saugluft erfaßt. Hierzu ist ein Meßfühler 39, beispielsweise eines
handelsüblichen Platin-Widerstandes oder Thermoelementes, im Abgabebereich
des Saugbandes 2 innerhalb der Unterdruckkammer 4 installiert und über eine
Signalleitung 41 mit der Auswertanordnung 27 verbunden. Die korrigierten bzw.
kompensierten Ausgangssignale der Auswertanordnung 27 werden über eine
Signalleitung 42 an den Dichtemeßwertgeber 21 übermittelt.
Claims (6)
1. Anordnung zum Erfassen eines der Tabaktemperatur adäquaten Meßwertes
als Korrekturgröße für die Zigarettenherstellung begleitende temperaturabhängige
Regelfunktionen, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Tabaktemperatur indirekt
erfassend ausgebildet und angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Meßfühler (39)
zum Erfassen der Temperatur eines mit dem den Herstellungsprozeß durchlaufen
den Tabak durch Temperaturaustausch in Wechselwirkung stehenden Mediums.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß
fühler (39) die Temperatur der am Aufbau eines Tabakstranges (S) beteiligten
Prozeßluft im Verteiler einer Zigarettenstrangmaschine erfassend ausgebildet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßfühler (39) am Ende eines den Tabakstrang (S) aufbauenden und an eine
Umhüllungseinrichtung (13) abgebenden Saugbandes (2) angeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßfühler (39) in eine unmittelbar nach Passieren des Saugbandes (2)
anschließende Zone des Strömungsweges der Saugluft installiert ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßfühler (39) mit einer Schaltungsanordnung (22) zur Mikrowellengewichts
regelung des Tabakstranges (S) verknüpft ist.
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