DE2206477A1

DE2206477A1 - METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE AIR PERMEABILITY OF COVERING STRIPS FOR SMOKING ARTICLES

Info

Publication number: DE2206477A1
Application number: DE19722206477
Authority: DE
Inventors: Uwe Heitmann
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1972-02-11
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1973-08-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Luftdurchlässigkeit von Umhüllungsstreifen für Rauchartikel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Luftdurchlässigkeit von Umhüllungsstreifen für Rauchartikel, insbesondere von Zigarettenpapierstreifen.Method and apparatus for measuring the air permeability of wrapping strips for smoking articles The invention relates to a method for measuring air permeability of wrapping strips for smoking articles, in particular of cigarette paper strips.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Messen der Luftdurchlässigkeit von Umhüllungsstreifen für Rauchartikel, insbesondere für Zigarettempapierstreifen.The invention also relates to a device for measuring air permeability of wrapping strips for smoking articles, in particular for cigarette paper strips.

Zigarettenpapierstreifen, mit denen Schnittabak zur 11erstellung von ZigarettenSrängen umhüllt wird, weisen eine bestimmte Durchlässigkeit (auch Porosität genannt) auf, die in neuerer Zeit bei manchen Zigarettensorten bewußt vergrößert wird, um eine bessere Verbrennung der daraus hergestellten Zigaretten beim Rauchen zu erreichen. Die Kenntnis der Luftdurchlässigkeit, die oft von Zigarettenpapiersorte zu Zigarettenpapiersorte variiert, ist für manche Betriebsvorgänge bei der Zigarettenherstellung wichtig, z.B. für das automatische Prüfen der Umhüllungen von Zigaretten auf Pehler. Pneumatische Prüfvorgänge, insbesondere die Smpfindlichkeitseinstellung, können aber von Änderungen der Luftdurchlässigkeit des Zigarettenpapiers beeinflußt werden, so daß deren Kenntnis erwünscht ist.Cigarette paper strips with which cut tobacco for the production of Cigarette strings are enveloped, have a certain permeability (also porosity called), which in recent times has been deliberately increased for some types of cigarettes is used to better burn the cigarettes made from it when smoking to reach. Knowledge of air permeability, which is often the case with cigarette paper varies depending on the type of cigarette paper, is for some operations in cigarette manufacture important, e.g. for the automatic checking of the wrappings of cigarettes for blemishes. Pneumatic test processes, especially the sensitivity setting, can but are influenced by changes in the air permeability of the cigarette paper, so that knowledge of them is desirable.

Es ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 2.109.412 bereits bekannt, die Luftdurchlässigkeit von Zigarettenpapier pneumatisch zu messen, indem der Zigarettenpapierstreifen entlang einer Unterdruckkammer geführt wird. Die durch den Zigarettenpapierstreifen strömende Luft ist ein Maß für die Luftdurchlässigkeit des Zigarettenpapiers.It is already known from the German Offenlegungsschrift 2.109.412 that Pneumatically measure the air permeability of cigarette paper by pulling the cigarette paper strip is guided along a vacuum chamber. The one through the strip of cigarette paper Flowing air is a measure of the air permeability of the cigarette paper.

Eine derartige Luftdurchlässigkeitsmessung stellt wegen der hohen pneumatischen Widerstände des Papierstreifens hohe Anforderungen an die Abdichtung zwischen Zigarettenpapierstreifen und Unterdruckkammer, damit ein das Meßergebnis verfälachendes Einströmen von Falsohluft, die ihren Weg nicht durch die Papierbahn genommen hat, in die Unterdruckkammer verhindert wird.Such an air permeability measurement is because of the high pneumatic resistances of the paper strip High demands to the seal between the cigarette paper strip and the vacuum chamber, so an influx of false air which falsifies the measurement result and does not find its way has taken through the paper web, is prevented in the vacuum chamber.

Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung der automatischen Messung der Luftdurchlässigkeit von Zigarettenpapier.The object of the invention is to improve the automatic measurement the air permeability of cigarette paper.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß Licht gegen den Zigarettenpapierstreifen gestrahlt wird und daß durch den Streifen hindurchgetretenes Licht fotoelektronisch in ein elektrisches Signal umgesetzt wird.The solution according to the invention is that light against the Cigarette paper strip is blasted and that passed through the strip Light is converted photoelectronically into an electrical signal.

PUr praktische Zwecke, für die die Luftdurchlässigkeitsmessungen dienen, ist es von besonderer Bedeutung, daß Änderungen schnell und automatisch erfaßt werden, nicht erst durch eine besondere Laborkontrolle. Diese Borderuig wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Licht gegen den Zigarettenpapierstreifen gestrahlt wird, während dieser zu einer Einschlagstelle gefördert wird, an der er um Schnittabak herumgelegt wird.For practical purposes for which the air permeability measurements are used, it is of particular importance that changes are recorded quickly and automatically, not only through a special laboratory control. This Borderuig is according to a Further development of the invention achieved in that the light against the strip of cigarette paper is blasted while this is promoted to an impact point where he is wrapped around cut tobacco.

Hierbei wird vorteilhaft Licht gegen den Zigarettenpapierstreifen über seine ganze Breite, quer zu seiner Förderrichtung gesehen, gestrahlt. Eine Beeinflussung der fotoelektronischen Erfassung durch Falschluft kann zu Fehlmessungen führen. Diese sind mit großer Sicherheit dadurch aus zuschließen, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Licht impulsartig gegen den Zigarettenpapierstreifen gestrahlt wird.Here, light is advantageous against the strip of cigarette paper blasted across its entire width, seen transversely to its conveying direction. One Influence of the photoelectronic detection by false air can lead to incorrect measurements to lead. These are to be excluded with great certainty that according to a Another embodiment of the invention, the light pulsed against the cigarette paper strip is blasted.

Das von der Luftdurchlässigkeit des Zigarettenpapierstreifens abhängige elektrische Signals kann als Kompensationssignal für die pneumatische Prüfung der Umhüllungen von mit dem Zigarettenpapierstreifen umhüllten Zigaretten auf mechanische Unversehrtheit verwendet werden; bei einer derartigen pneumatischen Prüfung wird eine Luftdruckdifferenz in dem Raum innerhalb und außerhalb der Umhüllung einer Zigarette angelegt und eine von einem Loch in der Umhüllung hervorgerufne Änderung einer pneumatischen Größe in ein Fehlersignal umgesetzt. Eine derartige Kompensation ist z.3. möglich durch eine Beeinflussung der Luftdruckdifferenz, die durch Steuerung des Druckes eines in die Zigarette geleiteten PrEfluftstromes realisiert werden kann. Eine andere Art der Kompensation besteht in der Beeinflussung der Umsetzung der pneumatischen Größe in das Fehlersignal, z.B. in ein elektrisches Fehlersignal. Durch Verschieben des Nullwertes in einem für eine derartige Umwandlung bekannten Membrangeber mit kapazitiver Meßwerterfassung kann der durch die Porosität der Umhüllung entstehende Grundfehlern eliminiert werden.That depends on the air permeability of the cigarette paper strip electrical signal can be used as a compensation signal for pneumatic testing of the Wrappings of cigarettes wrapped with the cigarette paper strip on mechanical Integrity are used; in such a pneumatic test an air pressure difference in the space inside and outside the envelope of a Cigarette put on and one of one Caused a hole in the envelope Change in a pneumatic variable converted into an error signal. Such a one Compensation is e.g. 3. possible by influencing the air pressure difference, the realized by controlling the pressure of a PrEfluftstrom directed into the cigarette can be. Another type of compensation is to influence the implementation the pneumatic variable into the error signal, e.g. into an electrical error signal. By shifting the zero value in one known for such a conversion Membrane transducers with capacitive data acquisition can be achieved through the porosity of the envelope resulting basic errors are eliminated.

Die Überwachung eines Zigarettenpapierstreifens auf zulässige Xnderungen seiner Luftdurchlässigkeit kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft ausgenutzt werden zu einer Überwachung des Zigarettenpapierstreifens auf unzulässige Abweichnngen, z.B. auf Löcher oder durch Elebstellen hervorgerufene Verdickungen im Zigarettenpapierstreifen. Das elektrische Signal wird dann zusätzlich auf das Auftreten einer Größe überwacht, die für derartige Abweichungen charakteristisch ist, und in Abhängigkeit von einer derartigen Abweichung wird dann ein Abwelchungssignal gebildet, das zum Auswurf der Zigarette dienen kann, die in einen Teilabschnitt des Zigarettenpapierstreifens eingeschlagen worden ist, der die Abweichung aufwies.The monitoring of a strip of cigarette paper for permissible changes its air permeability can be advantageous according to a development of the invention are used to monitor the cigarette paper strip for impermissible Deviations, e.g. on holes or thickenings caused by joints in the cigarette paper strip. The electrical signal is then also applied to the The occurrence of a variable is monitored which is characteristic of such deviations is, and depending on such a deviation, then a deviation signal formed, which can serve to eject the cigarette, which is in a section of the cigarette paper strip that showed the deviation.

Hierzu wird das Abweichungssignal verzögert, so daß es erst wirksam werden kann, wenn die betreffende Zigarette an der Auswurfstelle angelangt ist. Die zeitliche Verzögerung erreicht man unabhängig von der Fördergesohwindigkeit der Zigarette genau, wenn das Abweiohungssignal, gesteuert von von der Fördergeschwindigkeit der Zigarette abhängigen Taktimpulsen, durch Stufen einer Sohieberegistersohaltung geschoben wird, wobei die Verschiebung des Signals von einer Stufe in die naohfolgende Stufe der Förderung einer Zigarette über eine bestimmte Wegstrecke entspricht.For this purpose, the deviation signal is delayed so that it becomes effective can be when the cigarette in question has reached the ejection point. The time delay is achieved regardless of the conveying speed the cigarette exactly when the rejection signal, controlled by the conveyor speed the cigarette-dependent clock pulses, by stages of a strike register is shifted, shifting the signal from one stage to the next Stage of promoting a cigarette over a certain distance is equivalent to.

Die vorgenannte Vorrichtung, die insbesondere zum Ausüben des Verfahrens gemäß der Erfindung dient, ist gekennzeichnet durch eine Licht auf den Zigarettenpapierstreifen strahlende Lichtquelle und durch eine durch den Zigarettenpapierstreifen hindurchgetretenes Licht erfassende und in ein elektrisches Signal umsetzende fotoelektronisohe Empfängeranordnung.The aforementioned device, in particular for practicing the method serves according to the invention, is characterized by a light on the cigarette paper strip radiating light source and through one that has passed through the strip of cigarette paper Photoelectronic receiver arrangement that detects light and converts it into an electrical signal.

FUr eine automatische, d.h. unabhängig von der Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals arbeitende und schnelle Ergebnisse bringende Messung sind nach einer Weiterbildung der Erfindung Lichtquelle und fotoelektronische Empfängeranordnung an einer Stelle angeordnet, an der der Zigarettenpapierstreifen als gerade Bahn geführt ist und die stromaufwärts von der Einschlagstelle liegt, an der der Schnittabak eingeschlagen wird. Fremde Lichtquellen, sogenannte Störlichtquellen, können bei fotoelektronischen Meßanordnungen zu Störungen führen. Da diese Lichtquellen im allgemeinen Jedoch Dauerlicht abgeben, können diese Störungen verhindert werden, wenn die zur Luftdurchlässigkeitsmessung verwendete Lichtquelle so betrieben wird, daß sie Lichtimpulse abgibt.For an automatic, i.e. independent of the attention of the Operating personnel working and quick measurement bringing results are behind a development of the invention light source and photoelectronic receiver arrangement arranged at a point where the cigarette paper strip as a straight path and which is upstream of the point of impact where the cut tobacco is taken. Foreign light sources, so-called interfering light sources, can occur with photoelectronic measuring arrangements lead to interference. Since these light sources are in However, if the general light is permanently on, these disturbances can be prevented. if the light source used to measure the air permeability is operated in such a way that that it emits light pulses.

Bei Verwendung eines Licht emittierenden Halbleiters, der den Vorteil großer Lichtkonstanz und Peständigkeit gegen Alterungserscheinungen und mechanische Beeinflussungen aufweist, kann bei pulsierendem Betrieb die Leistung der Licht impulse gegenüber der zulässigen Dauerbelastung der Halbleiteranordnung erheblich erhöht werden, was bei der recht geringen Lichtdurchlässigkeit von Zigarettenpapier von Bedeutung ist. Ein derartiger Licht emittierender Halbleiter hat eine gegenüber der beleuchteten Fläche auf dem Zigarettenpapierstreifen sehr geringe Leuchtfläche.When using a light-emitting semiconductor that has the advantage great light constancy and resistance to aging and mechanical pest Has influences, the power of the light pulses can with pulsating operation considerably increased compared to the permissible permanent load on the semiconductor arrangement what with the very low light transmission of cigarette paper from Meaning is. Such a light emitting semiconductor has an opposite the illuminated area on the cigarette paper strip is very small.

Werden die mit dem Zigarettenpapierstreifen hergestellten Zigaretten stromabwärts der Stelle, an der die Prüfung der Xuftdurchlässigkeit des Zigarettenpapierstre ifens stattfindet, pneumatisch auf Unversehrtheit der Umhüllungen geprüft, so kann die fotoelektronische Empfängeranordnung mit einer pneumatischen Prüfanordnung für die Unversehrtheit der Umhüllungen von mit dem Zigarettenpapierstreifen umhüllten Zigaretten zwecks Abgabe eines Kompensationssignals verbunden werden; die pneumatische Prüfanordnung arbeitet dabei so, daß sie ein Fehlersignal abgibt, wenn sich nach Anlegen einer Luftdruckdifferenz in dem Raum innerhalb und außerhalb einer Zigarette eine pneumatische Größe in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines Loches in der Umhüllung ändert. Die pneumatische Größe ist dann natürlich auch abhängig von der Buftdurchlåssigkeit des Zigarettenpapierstreifens, was zu Störungen und Fehlergebnissen bei der Prüfung führen kann. Die Kompensation läßt sich durch Einstellung der Luftdruckdifferenz bewirken; hierzu kann die fotoelektronisohe Empfängeranordnung mit einer Steueranordnung für die Einstellung des Prüfluftdruckes verbunden werden. Eine andere Möglichkeit der Eompensation besteht in der Beeinflussung des von einem pneumatisoh-elektrischen Wandlers abgegebenen Fehlersignals; die fotoelektronische Empfängeranordnung kann dann mit einem derartigen Wandler verbunden sein derart, daß sie das Ausgangssignal dieses Wandlers an etwa geänderte Werte der Luftdurchlässigkeit anpaßt und einen Auswurf von Zigaretten mit Zigarettenpapier großer Luftdurchlässigkeit, die inagesamt durchaus einem kleinen Loch in einer Umhüllung mit sonst kleiner Luftdurchlässigkeit entsprechen kann, verhindert.Will the cigarettes made with the cigarette paper strip downstream of the point at which the air permeability test of the cigarette paper strip ifens takes place pneumatically for the integrity of the casings checked, so can the photoelectronic receiver arrangement with a pneumatic test arrangement for the integrity of the wrappings of wrapped with the cigarette paper strip Cigarettes are connected to provide a compensation signal; the pneumatic The test arrangement works in such a way that it emits an error signal when after Applying an air pressure differential in the space inside and outside a cigarette a pneumatic size depending on the presence of a hole in the Serving changes. The pneumatic size is of course also dependent on the Air permeability of the cigarette paper strip, which leads to malfunctions and incorrect results can lead to the examination. The compensation can be adjusted by adjusting the air pressure difference cause; for this purpose, the photoelectronic receiver arrangement can be equipped with a control arrangement for setting the test air pressure. Another possibility The compensation consists in the influence of a pneumatisoh-electric Converter output error signal; the photoelectronic receiver arrangement can then be connected to such a converter in such a way that it receives the output signal this converter adapts to changed values of the air permeability and one Ejection of cigarettes with cigarette paper with great air permeability, which inagesamt quite a small hole in an envelope with otherwise little air permeability can correspond, prevented.

Die Überwachung eines Zigarettenpapierstreifens auf zulässige inderungen seiner Luftdurchlässigkeit kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ausgenutzt werden zu einer Überwachung auf unzulässige Abweichungen, z.B. auf löcher oder durch Klebstellen hervorgerufene Verdickungen im Zigarettenpapierstreifen. Die fotoelektronische Empfängeranordnung ist dann verbunden mit einer Auswertanordnung für das Auftreten einer charakteristischen Größe, die abhängig von der unerwünschten Abweichung in der Beschaffenheit des durchstrahlten Teils des Zigarettenpapierstreifens auftritt. Um Zigaretten mit derartigen unerwünschten Abweichungen in ihrer Umhüllung ausscheiden zu können, steht die Auswertanordnung über ein Zeitverzögerungsglied mit der Steueranordnung einer Auswerfvorrichtung in Verbindung.Monitoring a strip of cigarette paper for permissible changes its air permeability can be used according to a development of the invention become a monitoring for impermissible deviations, e.g. for holes or through Thickenings in the cigarette paper strip caused by adhesive points. The photo-electronic The receiver arrangement is then connected to an evaluation arrangement for the occurrence a characteristic quantity that depends from the undesirable Deviation in the nature of the irradiated part of the cigarette paper strip occurs. To cigarettes with such undesirable deviations in their wrapping In order to be able to retire, the evaluation arrangement has a time delay element in connection with the control arrangement of an ejector device.

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführnngsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Teil einer Zigarettenstrangmaschine mit der Zigarettenpapierstreifenführung und einer optischen Meßanordnung für die Luftdurchlässigkeit des Papierstreifens, Figur 2 einen Teil einer pneumatischen Prüftrommel zur Umhüllungsprüfung von Zigaretten.The invention is illustrated by means of an exemplary embodiment Drawing explained in more detail. They show: FIG. 1 part of a cigarette rod machine with the cigarette paper strip guide and an optical measuring arrangement for the Air permeability of the paper strip, Figure 2 a part of a pneumatic Test drum for testing the wrapping of cigarettes.

Figur 1 zeigt den Teil einer Zigarettenstrangmaschine, auf dem die Führung des von einer Bobine 1 abgezogenen Zigarettenpapierstreifens 2 und das Einhüllen eines Tabakstranges 3 in den Zigarettenpapierstreifen 2 vorgenommen wird. Hierzu wird der Tabakstrang 3 an der Unterseite eines luftdurchlässigen Förderbandes 4 herangefördert, auf dessen Rückseite ein Unterdruck herrscht, ao daß der Tabakstrang 3 von Saugluft an dem Förderband 4 gehalten wird.Figure 1 shows the part of a cigarette rod machine on which the Management of the cigarette paper strip 2 drawn off from a bobbin 1 and the wrapping a tobacco rod 3 is made in the cigarette paper strip 2. For this the tobacco rod 3 is attached to the underside of an air-permeable conveyor belt 4 promoted, on the back of which there is a negative pressure, ao that the tobacco rod 3 is held on the conveyor belt 4 by suction air.

Nach der Übergabe des Tabakstrangs 3 auf den Zigarettenpapierstreifen 2 wird dieser in einem Formatteil 5 in einer stetigen Bewegung um den Tabakstrang 3 gehüllt. Die vorstehende Kante wird von der Beleimnorrichtung 6 mit Leim versehen, danach zum Schließen des Zigarettenstranges 7 umgelegt und verklebt. Die Leimnaht wird anschließend durch eine sogenannte Nahtplätte 8 erwärmt, so daß der Leim sich verfestigen kann und der Zigarettenstrang nicht mehr aufgeht.After the handover of the tobacco rod 3 on the cigarette paper strip 2 this is in a format part 5 in a continuous movement around the tobacco rod 3 wrapped. The protruding edge is provided with glue by the gluing device 6, then folded over and glued to close the cigarette rod 7. The glue seam is then heated by a so-called seam plate 8, so that the glue can solidify and the cigarette rod no longer opens.

Den Transport des Zigarettenstranges übernimmt ein endloses sogenanntes Formatband 10, das unter dem Zigarettenpapieratreifen 2 durch das Formatteil 5 läuft. Ein Messerapparat 9 sohneidet einzelne Zigaretten Z von dem Zigarettenstrang 7 ab, die von einem Beschleuniger 11 in die Aufnahmen 12 einer Ablegertrommel 13 überführt werden, die zugleich den Zigaretten eine queraxiale Förderrichtung aufprägt und sie zu einer nicht dargestellten Filteransetzmaschine führt, in der Filterstopfen an die Zigaretten angesetzt werden.The transport of the cigarette rod takes over an endless so-called Format tape 10, which runs under the cigarette paper strip 2 through the format part 5. A knife device 9 then separates individual cigarettes Z from the cigarette rod 7, which is transferred from an accelerator 11 into the receptacles 12 of a deposit drum 13 which at the same time impresses a transverse axial conveying direction on the cigarettes and it leads to a filter attachment machine, not shown, in the filter plug to be attached to the cigarettes.

Zigarettenstrangmaschinen der beschriebenen Art sind an sich bekannt unter dem Namen GARANT der Hauni-Werke Körbe & Co. KG, Hamburg.Cigarette rod machines of the type described are known per se under the name GARANT from Hauni-Werke Körbe & Co. KG, Hamburg.

Eine Filtetnsetzmas¢hine ist in der USA-Patentschrift 3.408.858 beschrieben. Auf der Filteransetzmaschine befindet sich eine pneumatische Prüfanordnung für Doppelfilterzigaretten in Form einer sogenannten Prüftrommel.A filter assembly is described in US Pat. No. 3,408,858. A pneumatic test arrangement for double-filter cigarettes is located on the filter attachment machine in the form of a so-called test drum.

Figur 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer derartigen an sich bekannten Prüftrommel 21, deren Umfang mit Äufnahmen 22 für Doppelfilterzigaretten Z1 versehen sind. Die Prüftrommel arbeitet so, daß eine Luftdruckdifferenz innerhalb und außerhalb der Umhüllung der Doppelfiltorzigaretten hervorgerufen wird. Bei dem vorliegenden Beispiel wird diese Luftdruokdifferenz durch Einleiten von in einer Prüfluftquelle 20 unter erhöhtem Druck stehender Prüfluft durch einen Kanal 23 in die Doppelfilterzigarette Z1 erzeugt. Naoh dem Durchströmen der Doppelfilterzigarette.gelangt die Prüfluft durch einen weiteren Kanal 24 zu einem pneumatisch-elektrischen Meßwertwandler 26. Der Meßwertwandler 26 besteht im wesentlichen aus einem sogenannten Membrangeber 27 und einer Auswartsohaltung 28. Die Membran des Membrangebers 27 trägt eine Elektrode eines Kondensators, der Teil der Auswertschaltung 28 ist. Die Auswertschaltung 28 besteht im wesentlichen aus einem elektrischen Schwingkreis, dessen Schwingungen durch Änderung der Kapazität des Kondensators im Membrangeber 27 beeinflußt wird.Figure 2 shows schematically a section of such a per se well-known test drum 21, the scope of which is provided with a recording 22 for double-filter cigarettes Z1 are provided. The test drum works so that an air pressure difference within and is caused outside the envelope of the double-filter cigarettes. In which In the present example, this air pressure difference is established by introducing in a Test air source 20 under increased pressure test air through a channel 23 in the double-filter cigarette Z1 generated. After flowing through the double-filter cigarette the test air through a further channel 24 to a pneumatic-electrical transducer 26. The transducer 26 consists essentially of a so-called membrane transmitter 27 and an outward position 28. The membrane of the membrane transducer 27 carries an electrode a capacitor which is part of the evaluation circuit 28. The evaluation circuit 28 consists essentially of an electrical oscillating circuit, its oscillations is influenced by changing the capacitance of the capacitor in the membrane encoder 27.

Membrangeber und Auswertsohaltungen, wie vorstehend erwähnt, sind ausführlich in der USA-Patentschrft 3.412*856 beschieben.Membrane transducers and evaluation postures, as mentioned above, are described in detail in the US patent specification 3.412 * 856.

Der ausgang der Auswertschaltung 28 steht über einen Verstärker 29 mit einem Elektromagnetventil 31 in Verbindung.The output of the evaluation circuit 28 is available via an amplifier 29 with a solenoid valve 31 in connection.

Bei einem Loch in der AhhUllung einer Doppelfilterzigarette und infolgedessen absinkendem Überdruck im Membrangeber 27 gibt die Auswertschaltung 28 ein Fehlersignal an das Elektromagnetventil 31 ab, das über einen nicht dargestellten ortsfesten Steuerschlitz einen Preßluftkanal 32 in der Prüftrommel 21 mit einer Preßluftquelle 33 verbindet. Die freigegebene Preßluft entfernt die fehlerhafte Doppelfilterzigarette aus ihrer Aufnahme. Zur Abdichtung der Binleit-und der Ausleitstellen für die Prüfluft sowie zum Halten und Freigeben der Doppelfilterzigaretten Z1 dienen in Richtung des Doppelpfeils 25 bewegbare Kupplungsteile, die der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind.With a hole in the casing of a double-filter cigarette and as a result When the overpressure in the diaphragm sensor 27 drops, the evaluation circuit 28 emits an error signal to the solenoid valve 31, which has a stationary, not shown Control slot a compressed air channel 32 in the test drum 21 with a compressed air source 33 connects. The released compressed air removes the defective double-filter cigarette from their recording. For sealing the inlet and outlet points for the test air as well as for holding and releasing the double filter cigarettes Z1 are used in the direction the double arrow 25 movable coupling parts, that of clarity are omitted for the sake of

In der Bewegungsbahn des Zigarettenpapierstreifens der Zigarettenstrangmaschine (Figur 1), auf der der Zigarettenpapierstreifen 2 eben geführt iat, ist an einer Meßstelle A eine fotoelektronische Meßanordnung für die Luftdurchlässigkeit angeordnet. Sie weist eine Licht emittierende Galliumarsenid-Diode 41 als Lichtquelle und eine Potodiode 42 als fotoelekt::onische Empfängeranordnung auf.In the path of movement of the cigarette paper strip of the cigarette rod machine (Figure 1), on which the cigarette paper strip 2 is just out, is on one Measuring point A arranged a photoelectronic measuring arrangement for the air permeability. It has a gallium arsenide light emitting diode 41 as a light source and a Potodiode 42 as a photoelectronic receiver arrangement.

Da beide Dioden eine viel kleinere Leuchtfläche bzw.Since both diodes have a much smaller luminous area or

lichtempfindliche Fläche haben als die Fläche, die auf dem Zigarettenpapierstreifen abgetastet werden soll, ist eine aus Linsen 43 und 44 bestehende Optik zwischen beiden Dioden angeordnet. Zum Ansteuern der- Galliumarsenid-Diode 41 mit Spannungsimpulsen (z.B. 5000 hz) dient ein Impulsgeber 46. Der Fotodiode 42 ist ein Verstärker 47 nachgeschaltet, der einmal mit einem Spitzenvoltmeter 48, zum anderen mit einer Auswertanordnung 49 für das Auftreten einer charakteristischen Größe verbunden ist. Diese Auswertanordnung 49, die z.B. als Sohwellenwertglied ausgebildet ist, dient zur Erfassung einer Abweichung in der Beschaffenheit des durchstrahlten Teils des Zigarettenpapierstreifens von einer gewünschten Beaohaffenheit. Eine derartige Abweichung kann z.B. in einem Loch oder einer Verdickung, hervorgerufen durch eine K;lebstelle, des Ziganttenpapierstreifens bestehen. Bei Vorbeilauf eines Loches in dem Zigarettenpapierstreifen überschreitet das dem Sohwellenwertglied 49 zugeführte Signal einen bestimmten Wert, bei Vorbeilauf einer Verdiokung unterschreitet es einen bestimmten Wert. Entapreohend gibt das Schwellenwertglied 49 im erstgenannten Fall über seinen Ausgang a, im zweiten Fall über seinen Ausgang b ein lbweichungssignal an ein Verzögerungsglied in Form eines an sioh bekannten Schiebereglsters 51. Die Zahl der Sohiebestufen 51a ... 51n des Schieberegisters 51 entsprioht der Anzahl von Zigarettenlängen auf der Förderbahn zwischen der Meßanordnung an der Stelle A in Figur 1 und der Aus-»urfstelle, an welcher das Elektromagnetventil 31 den Auswurf von Doppelfilterzigaretten Z1 steuert, die von der pneumatischen Prüftrommel 21 als fehlerhaft erkannt worden sind oder die ein von der fotoelektronischen Meßanordnung erkanntes Loch oder eine Klebstelle aufweisen. Die Sohiabe stufen 51a ... 51n des Schieberegisters 51 erhalten ihre Schiebeimpulse von einem Taktgeber 52, der in Abhängigkeit von der Masohinengeschwindigkeit Impulse, etwa auf induktivem Weg, erzeugt. Der Ausgang des Schieberegisters ist über eine Leitung 53 zu dem Verstärker 29 des Elektromagnetventils 31 geführt.more light-sensitive area than the area on the strip of cigarette paper is to be scanned, an optics consisting of lenses 43 and 44 is between two diodes arranged. For driving the gallium arsenide diode 41 with voltage pulses A pulse generator 46 is used (e.g. 5000 Hz). The photodiode 42 is an amplifier 47 downstream, the one with a peak voltmeter 48, the other with a Evaluation arrangement 49 is connected for the occurrence of a characteristic variable. This evaluation arrangement 49, which is designed, for example, as a threshold value element, is used to detect a deviation in the nature of the irradiated part of the Cigarette paper strip of a desired texture. Such a deviation can e.g. in a hole or a thickening caused by a dead spot, of the zig-zag paper strip. When passing a hole in the strip of cigarette paper If the signal fed to the threshold value element 49 exceeds a certain value, if a voiding occurs, it falls below a certain value. Entapreohend is the threshold element 49 in the first-mentioned case via its output a, in the second Fall via its output b a deviation signal to a delay element in the form a slider 51 known to sioh. The number of leveling steps 51a ... 51n of the shift register 51 corresponds to the number of cigarette lengths on the conveyor track between the Measuring arrangement at point A in Figure 1 and the exit point, at which the solenoid valve 31 enables the ejection of double-filter cigarettes Z1 controls that have been recognized by the pneumatic test drum 21 as defective are or a hole recognized by the photoelectronic measuring arrangement or a Have glue joint. The Sohiabe stages 51a ... 51n of the shift register 51 are received their shift pulses from a clock 52, which depends on the Masohinen speed Pulses, for example by inductive means, are generated. The output of the shift register is out via a line 53 to the amplifier 29 of the solenoid valve 31.

Der Ausgang des Spitzenvoltmeters 48 ist über einen Verstärker 54 und über eine Leitung 56 zu einem Steuerventil 57 (Figur 2) geführt, durch das der Druck der in die Doppelfilterzigaretten eingeleiteten Prüfluft steuerbar ist.The output of the peak voltmeter 48 is through an amplifier 54 and via a line 56 to a control valve 57 (Figure 2) through which the Pressure of the test air introduced into the double filter cigarettes can be controlled.

Wirkungsweise der fotoelektronischen Meßanordnung für die Luftdurchlässigke it: Im Betrieb der Zigarettenstrangmaschine wird der Zigarettenpapierstreifen 2 von dem Formatband 10 fortlaufend von der Bobine 1 abgezogen und durch das Formatteil 5 bewegt, indem er den von dem Förderband 4 über Kopf herangeförderten und auf den Zigarettenpapierstreifen 2 abgelegten Tabakstrang 3 einschlägt. Anschließend wird er beleimt und zu einem Zigarettenstrang 7 verklebt, von dem der Messerapparat 9 fortlaufend Zigaretten Z abschneidet. Letztere werden von der Ablegertrommel 13 der nicht dargestellten Filteransetzmaschine zugeführt, auf der Doppelfilterstopfen mit Jeweils zwei Zigaretten mittels eines Verbindungsblättchens zu sogenannten Doppelfilterzigaretten konfektioniert werden. Die Doppelfilterzigaretten werden in Aufnahmen 22 der Prüftrommel 21 übergeben, in denen Prüfluft von der Prüfluftquelle 20 durch Kanal 23 in die Doppelfilterzigaretten Z1 eingeleitet wird. Der aus den Doppelfilterzigaretten Z1 austretende Luftstrom gelangt durch den Kanal 24 zu dem Membrangeber 27, dessen Auswertschaltung 28 bei Vorhandensein eines Loches in den Umhüllungen der Doppelfilterzigaretten Zi ein Fehlersignal über den Verstärker 29 an das Elektromagnetventil 31 abgibt. Dieses öffnet und verbindet die Preßluftquelle 33 mit dem Preßluftkanal 32, so daß die fehlerhafte Doppelfilterzigarette, die an der Ausblasstelle von den axial verschiebbaren Kupplungsteilen freigegeben worden ist, aus der Aufnahme 22 abgeblasen wird. Die fehlerfreien Doppelfilterzigaretten werden in Einzelzigaretten zerschnitten und der Weiterverarbeitung zugeführt.Mode of operation of the photoelectronic measuring arrangement for the air permeability it: When the cigarette rod machine is in operation, the cigarette paper strip 2 continuously withdrawn from the format tape 10 from the reel 1 and through the format part 5 moved by the conveyed by the conveyor belt 4 overhead and on the Strips of cigarette paper 2 wrapped tobacco rod 3. Then will it is glued and glued to form a cigarette rod 7, of which the knife device 9 continuously cuts off cigarettes Z. The latter are taken from the transfer drum 13 fed to the filter attachment machine, not shown, on the double filter plug with two cigarettes at a time using a connecting sheet to form so-called double-filter cigarettes can be assembled. The double-filter cigarettes are in receptacles 22 of the test drum 21 passed, in which test air from the test air source 20 through channel 23 into the Double filter cigarettes Z1 is initiated. The air flow emerging from the double filter cigarettes Z1 passes through the channel 24 to the membrane transducer 27, whose evaluation circuit 28 at Presence of a hole in the covers of the double-filter cigarettes Zi a Outputs an error signal to the solenoid valve 31 via the amplifier 29. This opens and connects the compressed air source 33 with the compressed air duct 32, so that the faulty double-filter cigarette that is axially displaceable at the blow-out point Coupling parts has been released, is blown from the receptacle 22. the flawless double-filter cigarettes are cut into individual cigarettes and sent for further processing.

An der Meßstelle A sendet die Galliumarsenid-Diode 41 Lichtimpulse aus, die von der Linse 43 flächenmäßig vergrößert und gegen den Zigarettenpapierstreifen 2 gestrahlt werden. Die Menge des durch den Zigarettenpapierstreifen 2 hindurchtretenden Lichtes ist abhängig von dessen Xuftdurchlässigkeit (Porosität). Das durchgetretene Licht wird von der Linse 44 auf die Fotodiode 42 gebündelt und in ein elektrisches Signal umgesetzt, das die Form von elektrisohlen Impulsen hat. Infolge des Pulsbetriebes der Galliumarsenid-iiode 41 können die Amplituden der Impulse höher gewählt werden als bei Dauerbetrieb. Die Amplituden des elektrischen Ausgangssignals der Fotodiode 42 werden von dem Spitzenvoltmeter 48 erfaßt und in ein entspreohendes Dauersignal umgewandelt. Bei einer Xnderung der Luftdurchlässigkeit des Zigarettenpapierstre ifens, die im allgemeinen nur sehr allmählich erfolgt, wird über das Steuerventil 57 der Druok des Prüfluftstromes geändert, 80 daß sich diese Änderung nicht negativ auf die Brüfgenauigkeit auswirkt. Ist der Fall einer schnellen Änderung der Durohlässigkeitswerte zugelassen, dann muß zwischen dem Spitzenvoltmeter 48 und dem Steuerventil 57 ein Zeitglied vorgesehen sein, um die Änderung des Prüfluftdruckes erst dann wirksam werden zu lassen, wenn Doppelfiltersigaretten mit Umhüllungsteilen an der Prüftrommel 21 angekommen sind, die eine Änderung des Ausgangssignals des Spitzenvoltmeters 48 ausgelöst hatten.At the measuring point A, the gallium arsenide diode 41 sends light pulses from the enlarged area of the lens 43 and against the cigarette paper strip 2 are blasted. The amount that passes through the strip of cigarette paper 2 Light depends on its air permeability (porosity). The penetrated Light is focused by the lens 44 onto the photodiode 42 and converted into an electrical one Signal implemented, which has the form of electrical impulses. As a result of the pulsed operation of the gallium arsenide diode 41, the amplitudes of the pulses can be selected to be higher than with continuous operation. The amplitudes of the electrical output signal from the photodiode 42 are detected by the peak voltmeter 48 and converted into a corresponding continuous signal converted. If there is a change in the air permeability of the cigarette paper strip ifens, which is generally very gradual, is controlled via the control valve 57 the pressure of the test air flow changed, 80 that this change is not negative affects the accuracy of the test. Is the case of a rapid change in the permeability values allowed, then between the peak voltmeter 48 and the control valve 57 must be Timer be provided to the change of the test air pressure to be effective only when double filter cigarettes with casing parts have arrived at the test drum 21, a change in the output signal of the Peak voltmeters 48 had triggered.

Kommt ein Loch oder eine Klebstelle in dem Zigarettenpapierstreifen 2 in den Erfassungsbereich der fotoelektronischen Meßanordnung, dann wird das Ausgangssignal der Botodiode 42 stark ansteigen bzw. abfallen. In beiden Fällen gelangt über Ausgang a bzw. Ausgang b der Auswertanordnung 49 ein Abweichungssignal an den Eingang a des Schieberegisters 51. Es wird in Abhängigkeit von den vom Taktgeber 52 abgegebenen Taktimpulsen durch die Schiebestufen 51a 51n geschoben. Wenn es den Ausgang c des Schieberegisters 51 erreicht und über Leitung 53 über den Verstärker 29 zu dem Elektromagnetventil 31 gelangt, ist auch die entsprechende Doppelfilterzigarette Z1 an der Auswurfstelle angekommen und wird aus ihrer Aufnahme 22 abgeblasen. Es wird damit auch eine Entfernung der Zigaretten bei einem Loch bewirkt, das bei der pneumatischen Umhüllungsprüfung nicht festgestellt wird, z.B. weil sich ein Tabakteil direkt vor das Loch gelegt hat. Die Entfernung von Zigaretten durch die fotcelektronische Meßanordnung kann auch vor der Entfernungsstelle für die pneumatische Umhüllungsprüfung liegen, z.B. zwischen Messerapparat 9 und Ablegertrommel 13 der Zigarettenstrangmasohine.If there is a hole or a glue point in the strip of cigarette paper 2 in the detection range of the photoelectronic measuring arrangement, then the output signal of the botodiode 42 rise or fall sharply. In both cases it comes via exit a or output b of the evaluation arrangement 49 sends a deviation signal to input a of the shift register 51. It is output depending on the output from the clock generator 52 Clock pulses pushed through the shift stages 51a 51n. If it is the output c of the Reached shift register 51 and via line 53 via amplifier 29 to the solenoid valve 31, the corresponding double-filter cigarette Z1 is also at the ejection point arrived and is blown out of its receptacle 22. It also becomes a distance of the cigarettes in a hole, the one in the pneumatic wrapping test is not detected, e.g. because a piece of tobacco has been placed directly in front of the hole Has. The removal of cigarettes by the photo-electronic measuring arrangement can also lie in front of the removal point for the pneumatic envelope test, e.g. between knife device 9 and deposit drum 13 of the cigarette rod masohine.

Anstatt zu einem Steuerventil für den Prüfluftdruck kann das den Einfluß der Luftdurohlässigkeit des Zigarettenpapierstreifens 2 kompensierende Ausgangssignal des Spitsenvoltmeters 48 auch zu der Auswerf schaltung 28 geführt werden (wie durch die unterbrochen gezeichnete Leitung 56a angedeutet).Instead of a control valve for the test air pressure, this can have the effect the air permeability of the cigarette paper strip 2 compensating output signal of the Spitsenvoltmeter 48 can also be fed to the ejector circuit 28 (as shown by the broken line 56a indicated).

Die Meßmethode für die Luftdurohlässigkeit von Zigarettenpapierstreifen gemäß der Erfindung weist zahlreiche Vorteile auf: Es bestehen keine Abdichtungsprobleme, wie sie etwa für die pneumatische Meßmethode charakteristisch sind. Die Papierführung an der Meßstelle ist damit beliebig. Die Ansprechzeiten sind sehr kurz Zusätzlich können in einfacher Weise echte Fehler (5;sicher, Klebstellen) erfaßt werden.The measurement method for the air permeability of cigarette paper strips according to the invention has numerous advantages: there are no sealing problems, as they are characteristic of the pneumatic measuring method. The paper guide at the measuring point is therefore arbitrary. The response times are also very short real errors (5; sure, glued points) can be detected in a simple way.

Claims

P a t e n t a n s check e

1. Method of measuring the air permeability of wrapping strips for smoking articles, in particular of cigarette paper strips, characterized in that, that light is radiated against the strip and that what has passed through the strip Light is converted photoelectronically into an electrical signal.

2. The method according to claim 1, characterized in that the light is blasted against the cigarette paper strip, while this to a point of impact is promoted, at which it is put around cut tobacco.

3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that Light against the cigarette paper strip across its entire width, transverse to the conveying direction seen, blasted.

4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the light pulsed against the cigarette npapierstre ifen is blasted.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that that of the film permeability of the cigarette paper strip dependent electrical signal as compensation signal for the pneumatic test the wrappings of cigarettes wrapped with the cigarette paper strip to mechanical Integrity is used where there is an air pressure differential in the room within and generated outside of the enclosures and one caused by a hole in the enclosure change of a pneumatic variable to an error signal vice versa; is set.

6. The method according to claim 5, characterized in that the of the air permeability of the cigarette paper strip dependent electrical signal to compensate for the influence of the air permeability of the cigarette paper strip influences the air pressure difference on the error signal.

7. The method according to claim 5, characterized in that the of The electrical signal dependent on the air permeability of the cigarette paper strip to compensate for the influence of the air permeability of the cigarette paper strip on the error signal influences the conversion of the pneumatic variable into the error signal.

8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electrical signal is monitored for occurrence a characteristic size that occurs when the light shines against a cleat of the cigarette paper strip occurs, the texture of which differs from the desired Condition deviates.

9. The method according to claim 8, characterized in that when occurring the characteristic variable a deviation signal is formed, which with time Delay controls the ejection of the cigarette in those with the deviation Cigarette paper strip has been enveloped.

10. Device for measuring the air permeability of wrapping strips for rough articles, preferably from cigarette paper strips, especially for exercise of the method according to one or more of the preceding claims, characterized through a light source (41) shining against the cigarette paper strip (2) and thereby a light which has passed through the strip of cigarette paper and into a photoelectronic receiver arrangement (42) which converts a high electrical signal.

11. The device according to claim 10, characterized in that the light source (41) and photoelectronisohe receiver arrangement (42) arranged at a point (A) are on which the cigarette paper strip (2) is guided as a straight path and the upstream of the insole point (5) where the cut tobacco is wrapped will.

12. The device according to claim 10 and / or 11, characterized in that that the light source is designed as a light-emitting semiconductor (41) whose The credit area is small compared to the illuminated section of the cigarette paper strip (2).

13. Device according to one or more of claims 10 to 12, characterized by a light source (41) emitting light pulses.

14. Device according to one or more of claims 10 to 13, characterized in that the photoelectronic receiver arrangement (42) with a pneumatic test arrangement (21) for the integrity of the covers of with cigarettes wrapped around the cigarette paper strip (2) for the purpose of dispensing a compensation ointment is connected, the pneumatic test arrangement emits an error signal when after applying an air pressure difference in the room inside and outside a Cigarette (Z1) a pneumatic size depending on the presence of a Hole in the cladding changes.

15. The device according to claim 14, characterized in that the iotoelectronic receiver arrangement with a control arrangement (57) for the setting the XuStdrúokdifferenz is connected.

16. The apparatus of claim 14, characterized in that the photoelectronic receiver arrangement (52) with an electrical / pneumatic converter (26) for converting the pneumatic variable into an electrical error signal is.

17. Device according to one or more of claims 10 to 16, characterized in that the fotoelektronir cal receiver arrangement (42) is connected is equipped with an evaluation arrangement (49) for the occurrence of a characteristic variable which depends on an undesirable deviation in the nature of the irradiated Part of the cigarette paper strip (2) occurs.

18. The device according to claim 17, characterized in that the Evaluation arrangement (49) via a time delay element (51) with the control arrangement (31) an ejector (32, 33) is in communication.