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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Hauni-Akte
1335 Verfahren und Anordnung zum Prüfen der Umhüllung von stabförmigen Artikeln
der tabakverarbeitenden Industrie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen
der Umhüllung von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, bei dem
pneumatisch ein Druckgefälle zwischen einem von der Umhüllung umschlossenen Innenraum
der Artikel gegenüber einem Raum außerhalb der Umhüllung erzeugt wird, und bei dem
durch Undichtigkeiten in der Umhüllung hervorgerufene Druckänderungen zum Bilden
von Fehlersignalen erfaßt werden, indem pneumatische Prüfsignale in elektrische
Prüfsignale gewandelt und ausgewertet werden.
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Die-Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Prüfen der Umhüllung
von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie mit einem die Artikel
queraxial in Aufnahmen fördernden Prüfförderer, mit den Aufnahmen zugeordneten Dichtmitteln
zum Abdichten der Stirnseiten der Artikel gegenüber dem Äußeren der Umhüllung, mit
Mitteln zum Zuführen von Prüfluft zum Erzeugen eines Druckgefälles zwischen dem
Innenraum der Artikel und dem Raum außerhalb der Umhüllung und mit einem Meßmittel
zum Erfassen von Änderungen eines Prüfdruckes in Abhängigkeit von Undichtigkeiten
in der Umhüllung, wobei das Meßmittel einen Meßwert geber und eine Auswertanordnung
beinhaltet.
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Bei vorbeschriebenen Prüfverfahren und Prüfanordnungen werden die
Prdiergebnisse durch den Einfluß von Stbrgrößen häu£ig derart verfälscht, daß fehlerhafte
Artikel nicht als solche erkannt oder ordnungsgemäe Artikel als fehlerhaft bewertet
werden.
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Solche Störgrößen sind z.B. Temperaturschwankungen, Verschmutzungen
im pneumatischen Teil des Prüfsystems oder Porositätsschwankungen des Hüllmaterials
der Artikel.
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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf,
den 17.9.1974 - A 1335 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einfluß von
Störgrößen auf die pneumatische Messung der Umhüllung von stabförmigen Artikeln
zu vermindern.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein definiertes
pneumatisches Vergleichssignal gebildet und in ein elektrisches Vergleichssignal
gewandelt wird, daß Differenzsignale zwischen Vergleichssignal und Prüfsignalen
gebildet werden, und daß die Differenzsignale oder von ihnen abhängige Signale mit
einem Sollwert verglichen werden.
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Unter " definiertes pneumatisches Vergleichs signal " ist ein konstanter
Vergleichs druck zu verstehen. Eine optimale Minderung des Einflusses von Störgrößen
wird gemäß eines weiteren Merkmales der Erfindung durch Bilden jeweils eines Vergleichssignals
zwischen zwei Prüfsignalen erreicht. Ein Vergleichssignal erhält man mit wenig Aufwand,
wenn man es in Abhängigkeit vom atmopshärischen Druck bildet. Der Einfluß von Porositätsschwankungen
auf das Meßergebnis läßt sich berücksichtigen, wenn gemäß eines weiteren Kennzeichens
der Erfindung aus den Differenzsignalen laufend ein Mittelwert gebildet wird, und
Abveichungen der Differenzsignale von dem Mittelwert mit einem Sollwert verglichen
werden. Treten fehlerhafte Undichtigkeiten in den Umhüllungen der Artikel häufiger
auf, so ist es zum Erhalten einer möglichst genauen Abhängigkeit des Mittelwertes
von der jeweiligen Porosität des Hüllmaterials zweckmäßig, Differenzsignale, die
von Artikeln mit einer unzulässigen Undichtigkeit in der Umhüllung herrühren, von
der Mittelwertbildung auszuschließen. Um nach einer Unterbrechung beim Wiederbeginn
der Prüfung die Porosität des Hüllmaterials sofort zu berücksichtigen, ist die Dauer
eines den Mittelwert darstellenden Signales unabhängig von seiner Bildung. Langsam
auftretende Fehler können den Mittelwert verfälschen. Wird z.B. das Messer der Schneideinrichtung
einer die Artikel herstellenden Strangmaschine stumpf, so werden
Stw.:
ZigarettenprüSen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 die Schnittflächen (Stirnflächen) der Artikel immer rauher, wodurch eine ordnungsgemäße
Abdichtung der Stirnflächen beim Prüfen nicht mehr gewährleistet ist. Um solche
schleichend auftretenden Fehler erfassen zu können, wird vorgeschlagen, den Mittelwert
mit einem Sollwert zu vergleichen.
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Eine Speicherung des Mittelwertes während einer Unterbrechung des
Prüfvorganges kann unterbleiben, wenn die Differenzsignale unverzögert zum Mittelwert
verarbeitet werden, während ihr jeweiliger Vergleich mit dem Mittelwert verzögert
erfolgt.
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Während dieser Verzögerung wird dann der Mittelwert gebildet.
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Das Prüfverfahren ist insbesondere für die Prüfung während der Förderung
der Artikel quer zu ihren Längs achsen entlang einer Förderbahn gedacht, wobei dann
in Abhängigkeit vom Vergleich mit dem Sollwert Fehlersignale gebildet werden, welche
die Ablenkung der Artikel mit Undichtigkeiten in der Umhüllung von dieser Förderbahn
steuern.
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Die eingangs genannte Anordnung, die insbesondere zum Ausüben des
vorbeschriebenen Verfahrens dient, ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßwertgeber
ein Vergleichsdruckgeber zum Beaufschlagen des Meßwertgebers mit einem definierten
Vergleichsdruck zugeordnet ist, und daß die Auswertanordnung eine mit dem Meßwertgeber
verbundene erste Vergleichsanordnung zum Bilden eines Signals (Differenzsignals)
entsprechend der Differenz zwischen Prüfdruck und Vergleichsdruck aufweist.
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Ein auch nur geringfügiges Driften der Meßsignale wird dadurch verhindert,
daß ein Steuermittel wechselweise den Meßwertgeber mit den Artikeln und dem Vergleichsdruckgeber
verbindet. Soll als Vergleichsdruck der atmosphärische Druck genommen werden, so
besteht der Vergleichsdruckgeber einfach aus einer steuerbaren öffnung zur Atmosphäre.
Besonders geeignet ist die Erfindung ür einen Meßwertgeber in Form eines Druc-Spannungs-
Stw.:
ZigarettenprüSen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 wandlers. Zum Berücksichtigen von Porositätsschwankungen des Hüllmaterials
ist nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung der ersten Vergleichs anordnung
ein Mittelwertbildner nachgeordnet, der mit einer zweiten Vergleichsanordnung verbunden
ist, die ebenfalls mit der ersten Vergleichsanordnung in Verbindung steht. In einer
Ausführung der Erfindung ist die zweite Vergleichs anordnung eingangsseitig mit
der ersten Vergleichs anordnung und dem Mittelwertbildner und ausgangsseitig mit
dem Mittelwertbildner verbunden. Die Weitergabe von Signalen, die von fehlerhaften
Artikeln herrühren, an den Mittelwertbildner wird durch eine Anordnung unterbunden,
bei der die zweite Vergleichs anordnung mit einem Vergleichs glied verbunden ist,
und das Vergleichsglied mit einer Steueranordnung in Verbindung steht, die die Weitergabe
von Signalen von der zweiten Vergleichsanordnung an den Mittelwertbildner steuernd
ausgebildet ist. Der Einfluß schleichend auftretender Fehler auf den Mittelwert
kann erkannt werden, wenn der Mittelwertbildner mit einem Vergleichsglied verbunden
ist. Damit auch nach einer Unterbrechung der Prüfung die Porosität beim Wiederbeginn
der Prüfung sofort berücksichtigt wird, weist nach einem weiteren Kennzeichen der
Erfindung der Mittelwertbildner einen Signalgeber mit dauerndem Ausgangssignal auf.
Dieses Ausgangssignal wird gemäß den Porositätsschwankungen gesteuert, indem ein
Stellglied des Signalgebers über eine Auswertschaltung mit dem Mittelwertbildner
verbunden ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Vergleichs
anordnung über ein Verzögerungsglied mit der zweiten Vergleichs anordnung verbunden,
so daß vor dem Vergleich beim Beginn der Prüfung der Mittelwert gebildet werden
kann.
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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf,
den 17.5.1974 - A 1335 Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele enthaltenden
Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen Figur 1 in schematischer Darstellung eine Produktionsmaschine
einschließlich einer Prüftrommel zum Herstellen von Filterzigaretten, Figur 2 ein
Teilschnitt der Prüftrommel, Figur 3 eine Aufsicht auf eine AbvicklunS eines Teils
der Prüftrommel, Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Figur 3, Figur 5 ein
Prüfschema zum Erfassen von Undichtigkeiten in der Umhüllung einer Zigarette, Figur
6 eine Variante des Prüfschemas, Figur 7 eine weitere Variante des Prüfschemas.
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Stw.: ZigarettenprüSen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf,
den 17.9.1974 - A 1335 In Figur 1 ist eine Maschine zur Herstellung von Filterzigaretten
dargestellt, die unter dem Namen ItAX in der Zigarettenindustrie bekannt und bezüglich
ihrer wichtigsten Funktionsgruppen nachfolgend beschrieben ist.
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Eine Ablegertrommel 1 übergibt die auf einer Zigarettenherstellmaschine
produzierten Zigaretten an zwei Staffeltrommeln 2, die die gestaffelt zugeführten
Zigaretten entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwischenraum zwischen
den Zigaretten an eine Zusammenstelltrommel 3 abgeben.
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Die Filterstäbe gelangen aus einem Magazin 4 auf eine Schneidtrommel
6, werden von zwei Kreismessern 7 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchs länge geschnitten,
auf 3 Staffeltrommeln 8 zu einer Reihe hintereinanderliegender Stopfen gestaffelt,
von einer Schiebetrommel 9 auf gleiche Lage ausgerichtet, von einer Zwischentrommel
11 einer Beschleunigertrommel 12 zugeführt und von dieser in die Zwischenräume der
Zigarettenreihen auf der Zusammenstelltrommel 3 abgelegt. Die Zigarette-Filter-Zigarette-Gruppen
werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an dicht liegen. Anschließend werden
sie von einer Übergabetrommel 13 übernommen. Ein Belagpapierstreifen 14 wird von
einer Belagpapierbobine 15 mittels Abzugswalze 16 und Andrückwalze 17 abgezogen,
von einer Beleimvorrichtung 18 beleimt und auf einer Belapralze 19 von einer Messertrommel
21 geschnitten. Die geschnittenen Belagblättchen werden an die Zigarettenfiltergruppen
auf der Ubergabetrommel 13 angeheftet und auf einer Rolltrommel 23 um die Zigarettenfiltergruppen
herumgerollt.
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Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten werden von einer Schneidtrommel
24, der sie über eine Zwischentrommel 25 zugeführt werden, mittig geschnitten, so
daß zwei Reihen von Filterzigaretten entstehen. Eine Wendetrommel 26 wendet eine
Filterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die ungewendete Reihe.
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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf,
den 17.9.1974 - A 1335 Über einen Prüfförderer in Form einer Prüf trommel 27 für
die Erfassung des Zugwiderstandes und gegebenenfalls von Löchern im Zigarettenpapier
gelangen die Filterzigaretten zu einer Kopfabtasttrommel 28. Eine Ablegertrommel
29 legt die Filterzigaretten auf ein Ablegerband 31.
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Einzelheiten der Prüftrommel 27 sind aus den Figuren 2 bis 4 zu entnehmen.
Ein zu einer rotierenden Bewegung antreibbarer Trommelkörper 35 ist mit Aufnahmen
36 für die Zigaretten Z versehen. Die Zigaretten Z liegen auf Stegen 37 auf, deren
Saugluftbohrungen 38 zum Halten der Zigaretten über einen nicht sichtbaren stationären
Steuerring zu einer Saugluftquelie geführt sind. Über Steuerschlitze 39a und 39b
in stationären Steuerringen 41a bzw. 41b und Abdichttuben 42, die von einem an sich
bekannten und daher nicht gezeichneten mechanischen Steuerelement, z.B. einer Kurvenführung
an die Filterenden ZE der Zigaretten Z gegen die Wirkung von Federn 45 herangeschoben
werden können, sind die Zigaretten mit Prüfluft beaufschlagbar, die in Leitungen
43a und 43b zu- bzw.
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abgeführt ist. Stege 46a und 46b am Trommelkörper 35 haben Bohrungen
47a bzw. 47b, die mit den Aufnahmen 36 fluchten und mit den Steuerschlitzen 39a
bzw. 39b zusammenwirken.
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Der Steuerschlitz 39a entspricht in seiner Länge ungefähr der Teilung
der Aufnahmen 36, während der Steuerschlitz 39b ungefähr halb so lang ist wie der
Steuerschlitz 39a.
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Im Steg 46b sind jeweils zwischen den Bohrungen 47b Bohrungen 48,
die als Vergleichsdruckgeber dienen und den Steuerschlitz 39b zeitweilig mit der
Atmosphäre verbinden, wenn der Trommelkörper 35 in Richtung von Pfeil 49 bewegt
wird, Wenn eine Bohrung 47a den Steuerschlitz 39a erreicht, strömt Prüf luft in
das Innere einer Filterzigarette Z, wodurch diese " aufgeblasen " wird, weil die
Bohrung 47b von dem Steuerring 41b noch verschlossen wird. Erreicht die Bohrung
47b
Stw.: ZigarettenprüSen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf,
den 17.9.1974 - A 1335 den Steuerschlitz 39b, so hat die voreilende Bohrung 48 den
Steuerschlitz wieder verlassen, so daß nunmehr die Prüfluft aus der Zigarette Z
heraus in den Steuerschlitz 39b und die Leitung 43b stromen kann. Der Steuerschlitz
39b und die Bohrungen 47b und 48 stellen somit ein Steuermittel zum wechselweisen
Verbinden der Leitung 43b, die zu einem später beschriebenen Meßwertgeber führt,
mit den Zigaretten und der Atmosphäre dar.
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Im Prüfschema der Figur 5 ist schematisch eine Druckquelle 51 dargestellt,
von der die Leitung 43a, die ein Stellventil 52, ein Manometer 53 und eine Drossel
54 enthält, zur Zigarette Z führt. Die Leitung 43b beinhaltet eine Drossel 56, vor
der eine Abzweigung 57 zu einem Meßwert geber in Form eines Druck-Spannungswandlers
58 (Membramgeber) führt, der den Prüfdruck analog in eine elektrische Spannung umsetzt,
also ein der Luftdurchlässigkeit einer Filterzigarette Z entsprechendes Signal abgibt.
Einzelheiten einer derartigen Prüfeinrichtung sind bekannt und zum Beispiel in der
deutschen Patentschrift 1 300 458 bzw. der identischen US-Patentschrift 3 412 856
offenbart. Eine Auswertanordnung 59 besteht im wesentlichen aus einer ersten Vergleichs
anordnung 61, einer zweiten Vergleichsanordnung 62, einer Steueranordnung 63 einem
Mittelwertbildner 64 mit einer Auswertschaltung 66 sowie einer Steuerschaltung 67
zur Aussonderung fehlerhafter Artikel, Die erste Vergleichs anordnung 61 zum Bilden
eines Differenzsignals entsprechend der Differenz zwischen einem von der Dichtigkeit
der Umhüllung einer Zigarette abhängige Prüfsignal und einem davon unabhängigen
Vergleichssignal besteht aus einem Analogspeicher 68 (im einfachsten Fall ein RC-Glied),
der übernommene Signale solange speichert, bis sie durch neue ersetzt werden. Ein
Eingang a des Analogspeichers 68 ist mit dem Druck-Spannungswandler 58 verbunden,
während zur Steuerung der Übernahme neuer Speichersignale ein Eingang b dient, der
Stw.:
Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 Steuersignale von einem Taktgeber 6S3, bestehend aus einer mit Steuernocken
71 besetzten Taktscheibe 72 und einem Näherungsinitiator 73, erhält. Die Taktscheibe
71 ist mit dem Maschinenantrieb so synchronisiert, daß der Näherungsinitiator 73
dann ein Steuersignal abgibt, wenn der Steuerschlitz 39b der Prüftrommel 27 über
eine Bohrung 48 mit der Atmosphäre verbunden ist.
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Ein zu diesem Zeitpunkt gebildetes Vergleichssignal, das unabhängig
von den Zigaretten Z ist, wird dann in den Analogspeicher 68 übernommen. Der Ausgang
c des Analogspeichers 68 ist zur Übertragung des Vergleichssignals mit einem Eingang
a eines Differenzbildners 74 verbunden, dessen anderer Eingang b mit dem Druck-Spannungswandler
58 verbunden ist. Ein Ausgang c des Differenzbildners 74 ist mit einem Eingang a
eines die zweite Vergleichs anordnung 62 darstellenden Differenzverstärkers 83 verbunden,
dessen Ausgang c mit einem Eingang a eines steuerbaren Speichers 84 (sample and
hold amplifier, wie er von der Firma National Semi Conductor Corporation unter der
Typenbezeichnung LH 00 23 vertrieben wird) der Steueranordnung 63 zum Unterbinden
der Weitergabe von Signalen, die von Zigaretten mit fehlerhafter Umhüllung herrühren,
verbunden ist.
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Ein Mittel zum Bilden eines von der Porosität des Hüllmaterials der
Zigarette Z abhängigen Signals besteht aus dem Mittelwertbildner 64t z.B. einer
bekannten R-C-Kornbination, der Auswertschaltung 66, einem Stellglied 89 sowie einem
steuerbaren Signalgeber 91, der von einer Spannungsquelle 92 gespeist wird.
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Stellglied und Signalgeber sind auch unter dem Namen Motorpotentiometer
bekannt welches z.I3. von der Firma Megatron in München als Bausatz, bestehend aus
DC-Motor Typ 15255, Getriebe Typ Fw 15 und 10-wendepotentiometer Typ AL 2510, angeboten
wird. Der Mittelwertbildner 64 ist mit seinem Eingang a an den Ausgang c des steuerbaren
Speichers 84
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation
Bergedorf, den 17..9.1974 - A 1335 angeschlossen, während sein Ausgang c in die
Auswertschaltung 66 mündet. Diese besteht aus zwei Komparatoren 93 und 94, wie sie
z.B. als Typ LM 311 von der Firma National Semi Conductor Corporation angeboten
werden, denen jeweils ein Sollwertgeber 96 bzw. 97 zugeordnet und ein Verstärker
98 bzw. 99 nachgeordnet ist. Die Komparatoren 93 und 94 sind derart geschaltet,
daß der Komparator 93 ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Ausgangssignal des Mittelwertbildners
64 einen bestimmten positiven Wert (z.B. + 1 Volt) überschreitet, bzw. daß der Komparator
94 ein Ausgangssignal gibt, wenn das Ausgangssignal des Mittelwertbildners o4 einen
bestimmten negativen Wert(z.B. - 1 Volt) unterschreitet. Im ersten Fall wird der
Signalgeber 91 vom Stellglied 89 im Sinne einer Erhöhung seiner Abgabespannung und
im zweiten Fall im Sinne einer Erniedrigung seiner Abgabespannung verstellt.
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Die Verstellung erfolgt relativ langsam (Motor mit stark untersetzendem
Getriebe).
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Der Signalgeber 91 ist mit dem Eingang b des Differenzverstärkers
83 verbunden. Der Ausgang c des Differenzverstärkers 83 ist außerdem mit dem Eingang
a eines Vergleichs gliedes (Komparator) 101 der Steuerschaltung 67 verbunden, dessen
zweiter Eingang b mit einem Sollwertgeber 102 verbunden ist, der die zulässige Luftdurchlässigkeit
einer Zigarette bestimmt. Ein Ausgang c des Vergleichsgliedes 101 ist mit einem
Eingang a eines Schieberegisters 103 verbunden, dessen Ausgang c über einen Verstärker
104 mit einem Elektromagnetventil 106 verbunden ist, welches in eine Leitung 107
eingeblasen ist, die eine Druckluftquelle 108 mit einer Abblasdüse 109 verbindet.
Die Abblasdüse 109 kann z.B. ebenfalls dem Prüfförderer 27 zugeordnet sein, wobei
das Schieberegister 103 eine der Entfernung zwischen Prüf- und Abblasstelle entsprechende
Zahl von Stufen aufweist. Den einzelnen Stufen des Schieberegisters 103 sind von
einem Taktgeber 111,
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation
Bergedorf, den 1L.9.1974 - A 1335 bestehend aus einer mit Steuernocken 112 besetzten
Taktscheibe 113 und einem Näherungsinitiator 114, Schiebetakte zuführbar. Die Taktscheibe
113 ist mit dem Maschinenantrieb so synchronisiert, daß der Näherungsinitiator 114
dann ein Steuersignal abgibt, wenn eine Zigarette geprüft wird, d.h.
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wenn der Steuerschlitz 39b über eine Bohrung 47b mit dem Inneren einer
Zigarette Z verbunden ist.
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Die Steueranordnung 63 weist außer dem steuerbaren Speicher 84 ein
UND-Glied 116 und ein NICHT-Glied 117 auf, wobei letzteres eingangsseitig mit dem
Ausgang c des Vergleichsgliedes 101 und ausgangsseitig mit einem Eingang a des UND-Gliedes
116 verbunden ist.
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Dessen zweiter Eingang b ist mit dem Näherungsinitiator 114 und dessen
Ausgang c mit einem Eingang b des steuerbaren Speichers 84 verbunden.
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Wirkungsweise der Anordnung gemäß Figuren 2 bis 5 Der Druck-Spannungswandler
58 wird wechselweise mit einem Prüfdruck und einem Vergleichsdruck beaufschlagt,
nämlich immer dann, wenn eine Bohrung 47b bzw. eine Bohrung 48 über den Steuerschlitz
39b mit der Leitung 43b verbunden ist.
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Im ersten Fall strömt Prüfluft von der Druckquelle 51 über die Leitung
43a, den Steuerschlitz 39a, durch eine Zigarette Z, die Bohrung 47b und den Steuerschlitz
39b in die Leitung 43b, und im zweiten Fall wird die Leitung 43b über den Steuerschlitz
39b und die Bohrung 48 mit der Atmosphäre verbunden.
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Über den Takt geber 69 wird ein analog gewandeltes elektrisches Vergleichssignal
immer dann von dem Druck-Spannungs~ wandler 58 in den Analogspeicher 68 übernommen,
wenn die Leitung 43b mit der Atmosphäre verbunden ist, während das im Differenzbildner
74 ständig gebildete Differenzsignal über
Stw.: Zigarettenprüen-Differenzsignal-Driftkompensation
Bergedorf, den 17>9~1971 - A 1335 den Taktgeber 111 und die Steueranordnung 63
bzw. das Schieberegister 103 immer dann zur Auswertung übernommen wird, wenn die
Leitung 1,-3b durch eine Zigarette Z hindurch mit Prüf luft beaufschlagt ist. Durch
die Differenzbildung von Prüfsignal und Vergleichssignal, die beide über den Druck-Spannungswandler
58 gebildet werden, werden Drifterscheinungen im pneumatischen Meßsrstem und im
Meßwertgeber unterdrückt, d.h. Störgrößen, die diese Drifterscheinungen hervorrufen,
beeinflussen nicht mehr das Meßergebnis.
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Es werden aber auch Porositätsschwankungen des Hüllmaterials, die
in gewissem Rahmen zulassig sind, bei der Auswertung der Prüfsignale berücksichtigt.
Dies soll im Folgenden beschrieben werden.
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Bevor die Anordnung das erste Mal in Betrieb genommen wird, muß der
Signalgeber 91 von Hand auf einen einer normal er weise vorherrschenden mittleren
Porosität entsprechenden Spannungswert eingestellt werden. Es sei hier betont, daß
dies nur beim ersten Inbetriebnehmen erforderlich ist, weil anschließend bei einer
Unterbrechung der Prüfung die letzte Stellung des Signalgebers 91 bestehen bleibt.
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Die Differenzsignale vom Differenzbildner 74 werden in dem Differenzverstärker
83 mit den Signalen vom Signalgeber 91 verglichen, worauf, falls die beiden Signale
unterschiedlich sind, ein der Differenz entsprechendes Signal sowohl an den steuerbaren
Speicher 84 als auch an das Vergleichsglied 101 abgegeben wird. Im Vergleichsglied
101 wird geprüft, ob dieses Signal unterhalh eines vom Sollwertqeber 102 vorgegebenen
Sollwertes liegt. Ist dies nämlich der Fall, so war der vom Druck-Spannungswandler
58 gemessene Druck zu niedrig, d.h. durch die Umhüllung der betreffenden Zigarette
Z ist soviel Luft entwichen, daß auf eine fehlerhafte Zigarette geschlossen werden
kann. In diesem Fall gibt das Vergleichsglied 101 ein Signal an das Schieberegister
103 ab, welches
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation
Bergedorf, den 17.9.1974 - A 1335 nach einer der Zahl der Stufen des Schieberegisters
entsprechenden Zahl von Arbeitstakten über den Verstärker 1 0-das Elektrornagnetventil
106 erregt, wodurch die Leitung 107 geöffnet wird und Druckluft von der Druckluftquelle
108 durch die Leitung 107 und die Düse 109 strömen kann, wodurch die als fehlerhaft
erkannte Zigarette Z von der Prüftrommel 27 abgeblasen wird.
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Das Ausgangssignal des Vergleichsgliedes 101 gelangt auch auf den
Eingang des NICHT-Gliedes 117, von dem es verneint wird, so daß zwar der Eingang
b des UND-Gliedes 116 von dem Taktgeber 101 mit einem Signal beaufschlagt wird,
aber nicht der Eingang a, so daß es kein Signal abgeben kann. Als Folge wird der
steuerbare Speicher 84 nicht aktiviert, d.h. das von einer fehlerhaften Zigarette
herrührende Signal des Differenzverstärkers 83 wird nicht von dem Speicher 84 übernommen
und somit auch nicht an den Mittelwertbildner 64 weitergegeben. Stattdessen gibt
der Speicher 84 das letzte, von einer ordnungsgemäßen Zigarette Z herrührende Differenzsignal
weiterhin an den Mittelwertbildner 64 ab, so daß dessen Ausgangssignal unverändert
bleibt.
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Prositätsschwankungen im Hüllmaterial der Zigaretten treten in der
Regel langfristig auf, so daß bei fehlerfreien Zigaretten Z die Änderungen der vom
Druck-Spannungswandler 58 abgegebenen Signale für aufeinanderfolgende Zigaretten
relativ gering sind.
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Auch bei einem Hüllmaterial-Bobinenwechsel, bei dem eine Porositätsänderung
unter Umständen abrupt erfolgt, liegt diese jedoch in der Regel unterhalb der Grenze,
die für fehlerhafte Zigaretten vorgegeben ist. Langfristig kann diese Grenze aber
auch durch Änderung der Porosität des Hüllmaterials erreicht werden. Wie gesagt,
sind aber die Signaländerungen infolge Porositätsschwankungen bei aufeinander-
Stw.:
Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 folgenden Signalen relativ geringe so daß der dem Vergleichsglied 101 vom Sollwertgeber
102 zugeführte Sollwert nicht unterschritten wird, so daß dieser kein Ausgangssignal
abgibt. Bei einer Abnahme der Porosität, was eine Zunahme der Prüfsignale zur Folge
liat, unterschreitet das VergleichssigYIal nie den sollwert des Sollwertgebers 102,
d.h. eine Abnahme der Porosität bewir@t bei ansonsten fehlerfreien Zigaretten keine
Signalabgabe des Vergleichs gliedes 101. In diesen Fällen steht am Eingang des NICHT-Gliedes
117 kein Signal an, so daß es an seinem Ausgang ein Signal an das UND-Glied 116
abgibt. Wird dessen zweiter Eingang vom Taktgeber 111 mit einem Signal beaufschlagt,
gibt es ein Signal an den Speicher 84 ab, welches das Vergleichssignal (positives
oder negative Differenzsignal) vom Differenzverstärker 83 übernimmt und entsprechend
der Dauer eines Taktes des Takt gebers 111 an den Mittelwertbildner 64 abgibt.
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Der Mittelwertbildner @4 arbeitet relativ träge, so daß sich sein
Ausgangssignal infolge Porositätsschwankungen des Hüllmaterials nur langsam ändert.
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Angenommen sei, die Porosität des Hüllmaterials nimmt zu.
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Dies hat zur Folge, daß die Differenz zwischen dem Signal vom Differenzbildildner
7Z1 und dem Signal vom Signalgeber 91 im Differenzverstärker 83 ein negatives Ausgangssignal
zur F'olge hat, so daß bei Aufeinanderfolgen einer Vielzahl solcher negativer Signale
der Mittelwertbildner 64 ein zunehmendes negatives Signal abgibt. Unterschreitet
dieses Signal den den Komparator 94 von seine Sollwertgeber c7 zugeführten Sollwert,
so gibt er ein Ausgangssignal ab, welches über Verstärker 99 das Stellglied 89 zu
einer langsamen Verstellung des Signalgebers 1 im Sinne einer niedrigeren Spannungsabgabe
veranlaßt. Durch diese Verringerung des Signals des Signalgebers 91 wird die Differenz
zwischen den vorgenannten Signalen im Differenzverstärker 83 reduziert, d.h.
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die Änderung des Ausgangssignals des Differenzverstärkers 83
Stw.:
Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 infolge der Porositätsschwankung wird durch lknpassen des Signals vom Signalgeber
21 an die veranderte Porosität nach und nach zurückgenommen.
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Nimmt die Porosität des Hülrrnaterials ab, so gibt der Differenzverstärker
83 ein positives Signal ab, was nach einer Aufeinanderfolge mehrerer positiver Signale
ein positives Ausgangssignal am Mittelwertbildner 4 zur Folge hat.
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Überschreitet dieses Signal den vom Sollwertgeber 96 des Komparators
93 vorgegebenen Sollwert, so erfolgt über den Verstarker 98 eine entgegengesetzte
Verstellung des Signalgebers 91 mittels des Stellgliedes 3), was eine Zunahme der
Ausgangsspannung des Signalgebers 91 zur Folge hat. In der vorbeschriebenen Art
wird hiermit ebenfalls eine Kompensation der Änderung der Meßsignale infolge einer
Abnahme der Porosität des Hüllmaterials vorgenommen. Fehlerhafte Filterzigaretten
beeinflussen bei dieser Anordnung die Anpassung an Porositätsschwankungen des Hüllmaterials
nicht, weil Signale, die von ihnen herrühren, nicht an den Mittelvertbildner 64
weitergeleitet werden.
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Anstelle der Erfassung der absoluten Porosität des Hüllmaterials und
Reduzieren des Meßsignals um ein der Poroi sitat entsprechendes Signal kann natürlich
bei geringfügiger Modifikation der Anordnung, z*B. durch Ändern der Sollwerte, nur
die relative Porosität, d.h. die Abweichung von einem Mittelwert> erfaßt und
das Meßsignal dementsprechend korrigiert werden. Auch ist die Meßanordnung nicht
nur für ein penumatisches Meßverfahren, sondern auch für andere, ähnlich wirkende,
z.B. mit Schallwellen arbeitende Meßverfahren, geeignet.
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Die Anordnung der Figur 6 ist eine Variante zu der der Figur 5. Teile,
die mit denen der Figur 5 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen, vermehrt
um 100, bezeichnet und nicht erneut erläutert. Im Unterschied zur Anord-
Stw.:
Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 nung der Figur 5 ist der Näherungsinitiator 214 des Taktgebers 211 direkt mit
dem Eingang b des steuerbaren Speichers 184 verbunden, was bedeutet, daß Differenzsignale,
die von Zigaretten mit- fehlerhafter Umhüllung herrühren, dem Mittelwertbildner
164 zugeführt verden. Um trotzdem fehlerhafte Zigaretten als solche erkennen zu
können, ist der Signalgeber 191 außer mit dem Differenzverstärker 183 noch mit einem
Vergleichsglied 221 verbunden, dem von einem Sollwertgeber 222 ein Sollwert zuführbar
ist. Das Vergleichsglied 221 gibt ein Signal ab, wenn das vom Signalgeber 191 abgegebene
Signal den Sollwert des Sollwertgebers 222 unterschreitet. Dies geschieht, wenn
eine Folge fehlerhafter Zigaretten geprüft worden ist. Damit diese infolge des sich
ändernden Mittelwertes (Signal vom Signalgeber 191) nicht nach einer Übergangszeit
als ordnungsgemäß befunden werden, wird das Ausgangssignal des Vergleichs gliedes
221 über ein Oder-Glied 223 als Fehlersignal in das Schieberegister 203 gegeben,
so daß die fehlerhaften Zigaretten dennoch ausgesondert werden.
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Eine derartige Übersrachung des Mittelwertes kann natürlich auch in
die Anordnung gemäß Figur 5 eingefügt werden, um dort schleichend auftretende Fehler
an den Zigaretten zu erkennen.
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Figur 7 zeigt eine Variante des Prüfschemas der Figur 6, bei dem Teile
die mit denen der Figur 6 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen, vermehrt
um 100> beschrieben und nicht erneut erläutert sind.
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Der Differenzbildner 274 der ersten Vergleichs anordnung 261 ist direkt
über den steuerbaren Speicher 284 miL dem Mittelwertbildner 264 verbunden, dessen
Ausgang wieder mit einem Eingang des Differenzverstärkers 283 der zweiten Vergleichsanordnung
262 verbunden ist. Der Differenzbildner 274 ist weiterhin über den steuerbaren Speicher
284 und ein Verzögerungsglied 326 mit dem Differenzverstärker 283 verbunden.
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Das Verzögerungsglied 326 besteht aus einem Analog-Digital
Stw.:
Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation Bergedorf, den 17.9.1974 - A
1335 Wandler 327, vier nachgeordneten Schieberegistern 328a, 328b, 328c, 328d, die
von dem Taktgeber 311 getrieben werden, und einem nachgeordneten Digital-Analog-Wandler
329. Mit einem derartigen, an sich bekannten Verzögerungsglied kann man analoge
Signale verzögert übertragen.
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Die Ausgänge von Mittelwertbildner 264 und Differenzverstärker 283
sind wieder mit den aus Figur 6 bekannten Elementen der Steueranordnung 267 verbunden.
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Im Unterschied zur Ausführung gemäß Figur 6 wird bei dieser Anordnung
der Vergleich zwischen Mittelwert und Momentanwert der geprüften Zigarette nicht
sofort ausgeführt und ein eventuelles Fehlersignal verzögert weitergegeben, sondern
der Vergleich erfolgt erst, wenn die betreffende Zigarette die Auswurfstelle erreicht
hat. Beim Anfahren der Maschine ist also bereits ein Mittelwert aus Signalen von
mehreren Zigaretten gebildet, wenn die erste Zigarette die Ausanrrfstelle erreicht.
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Der Vorteil der Erfindung besteht in einer weitgehenden Unempfindlichkeit
gegen Drifterscheinungen der Meßsignale.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unabhängig von
Porositätsschwankungen des Hüllmaterials exakt die Artikel ermittelt werden können,
die einen echten Fehler in ihrer Umhüllung aufweisen.
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- Patentansprüche -