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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz -
A 1335 Verfahren und Anordnung zum Prüfen der Umhüllung von stabförmigen Artikeln
der tabakverarbeitenden Industrie Zusatz zu Patent ... ... (Patentanmeldung P 24
44 708.3 vom 19.9.1974) 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 Raunr außerhalb der Umhüllung erzeugt wird, bei dem durch Undichtigkeiten
in der Umhüllung hervorgerufene Druckänderungen zum Bilden von Fehlersignalen erfaßt
werden, in dem pneumatische Prüfsignale in elektrische Prüfsignale gewandelt und
ausgewertet werden, bei dem zwischen je zwei Prüfsignalen ein definiertes pEieumatisches
Vergleichssignal gebildet und in ein elektr-sches Vergleichssignal gewandelt wird,
bei dem Differenzsignale zwischen Vergleichssignalen und Prüfsignalen gebildet werden,
und bei dem die Di£ferenzsignale oder von ihnen abhängige Signale mit einem Sollwert
verglichen werden.
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Die Erfindung des Hauptpatents betrifft weiterhin 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 Prüf luft zum Erzeugen eines
Druckgefälles zwischen dem Innenraum der Artikel und dem Raum außerhalb der Umhüllung,
mit einem Meßmittel zum Erfassen von Änderungen
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation
Zusatz - A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 eines Prüfdruckes in Abhängigkeit von
Undichtigkèiten in der Umhüllung, wobei das Meßmittel eiten Meßwertgeber und-eine
Auswertanordnung beinhaltet, mit einem dem Meßwertgeber zugeordneten Vergleichsdruckgeber
zum Beaufschlagen des Meßwertgebers mit einem definierten Vergleichsdruck, und mit
einem Steuermittel zum wechselweisen Verbinden des Meßwertgebers mit den Artikeln
und dem Vergleichsdruckgeber.
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Aufgabe der Erfindung des Hauptpatentes war es, den Einfluß von Störgrößen
auf die pneumatische Messung der Umhüllung von stabförmigen Artikeln zu vermindern.
Das-Hauptpatent zeigt eine Lösung zum Ausschließen von störenden Beeinflussungen
des Meßwertwandlers.
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Verfälschungen der Meßergebnisse können aber auch dadurch entstehen,
daß die Meßwerte nicht genau zum richtigen Zeitpunkt erfaßt werden, wenn sich die
jeweils zu prüfende Zigarette nämlich in einer bestimmten Position zu den pneumatischen
Meßmitteln befindet. Bislang verwendete man für dieses Abfragen einen oder mehrere
Taktgeber, die zwar relativ genau arbeiten, aber, wie sich herausgestellt hat, nicht
absolut genau arbeiten, was aber erforderlich ist, um zu gewährleisten, daß zum
Meßzeitpunkt die Artikel stets dieselbe Stellung zu den pneumatischen Meßmitteln
einnehmen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorgenannten,
von einem Taktgeber verursachten DriSterscheinungender auszuwertenden Signale zu
unterbinden.
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Diese AuBgabe-wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
daß Prüfsignale und Vergleichssignale zu einem kontinuierlichen Signalfluß aneinandergereiht
werden, wobei Prüfsignale und Vergleichssignale Extremwerte im Signalfluß bilden
und daß der Zeitpunkt, zu dem eines der beiden Sig-
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 nale einen Extremwert erreicht, erfaßt und
das Signal zu diesem Zeitpunkt zur Weiterverarbeitung übernommen wird.
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Mit der letzten Formulierung soll selbstverständlich auch ein von
dem betreffenden Signal abgeleitetes Signal erfaßt sein, wobei ein in Abhängigkeit
vom Erfassen eines Extremwertes gebildetes Steuersignal dann den Zeitpunkt bestimmt,
zu dem dieses Signal für die eigentliche Auswertung übernonuflen wird. Die vorgenannte
Lösung macht also die Verwendung herkömmlicher Takt geber überflüssig, so daß sich
die Meßanordnung bezüglich der Meßzeitpunkte selbst steuert.
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Ein genaues Erfassen des Zeitpunktes eines Extremwertes in einem Kurvenverlauf
ist durch fortlaufendes Differenzieren des Signalflusses und Abfragen einer Schwelle
des differenzierten Signalflusses möglich. Mit t' Differenzieren " ist hier die
Anwendung der mathematischen Differentialrechnung gemeint, d.h. also die Ableitung
nach der Zeit. Mit der Differentialrechnung läßt sich bekanntlich mit der ersten
Ableitung die Steigung einer Kurve in einem bestimmten Punkt ermitteln.
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Weist eine Kurve ein Maximum oder ein Minimum auf, so ist in diesem
Punkt ihre Steigung gleich Null. Der Null-Durchgang des differenzierten Meßsignals
läßt sich aber elektronisch mit wenig Aufwand erfassen, so daß die vorbeschriebene
Anwendung der Differentialrechnung zum Auswerten eines sich ständig ändernden Meßsignals
bei der pneumatischen Meßmethode diese fUr die Gewinnung hochgenauer Steuersignale
verwendbar macht. Ein Vergleichssignal kann z.B. Uber ein Phantom gewonnen werden,
das derart beschaffen ist, daß die pneumatische Prüfanordnung ein Vergleichssignal
bildet, das einen Sollwert für die zu prüfende Zigarette darstellt.
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Während des nun folgenden Arbeitstaktes, d,h. bis wieder ein oder
dasselbe Phantom zum Bilden eines Vergleichssignals von der pneumatischen Priifanordnung,über
die Ermittlung eines Extremwertes erfaßt wird, braucht lediglich überwacht zu
Stw.:
ZigarettenprüSen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz - A 1335 - Bergedorf,
den 21.11.1974 werden, ob in dieser Zeitspanne einmal der Sollwert erreicht wird,
was z.B. mittels eines Komparators geschehen kann.
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Einfacher ist es jedoch, gemäß einem Merkmal der Erfindung das Vergleichssignal
in Abhängigkeit vom atmosphärischen Druck zu bilden. Infolge der hohen Leistungen
moderner Produktionsmaschinen ist die Zeit, die zwischen zwei Artikelprüfungen zum
Bilden eines pneumatischen Vergleichssignals zur Verfügung steht, sehr kurz. Um
dieses Vergleichssignal zum richtigen Zeitpunkt zur Weiterverarbeitung übernehmen
zu können, wird deshalb vorgeschlageh, den Zeitpunkt zu erfassen, zu dem das Vergleichssignal
seinen Extremwert erreicht.
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Auch die Zeit, die bei der hohen Produktionsleistung für die Prüfung
eines Einzelartikels zur Verfügung steht, ist sehr kurz, so daß auch hier die Übernahme
des Meßsignals zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt erfolgen muß. Hierzu wird nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung der Zeitpunkt, zu dem das Prfsignal seinen
Extremwert erreicht, erfaßt und das Prüfsignal zu diesem Zeitpunkt zur Weiterverarbeitung
übernommen. Eine Unterscheidung zwischen Prüfsignal und Vergleichssignal ist auf
einfachste Weise möglich, wenn diese unterschiedliche Extremwerte im Signalfluß
bilden.
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Dies ist z.B. der Fall, wenn das Vergleichssignal, wie oben angedeutet,
in Abhängigkeit vom atmosphärischen Druck gebildet wird.
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Die eingangs genannte Anordnung, die insbesondere zum Aus-Üben des
vorbeschriebenen Verfahrens geeignet ist, ist dadurch gekennseichnet, daß der Auswertanordnung
eine Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die mit dem Meßwertgeber verbunden ist,
so daß ihr der Signalfluß aus Prüfsignalen und Vergleichssignalen zuführbar ist,
wobei diese Signale Extremwerte im Signalfluß bilden, daß die Schaltungsanordnung
zum Erfassen des Zeitpunktes, an dem eines der beiden
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation
Zusatz - A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 Signale- einen Extremwert erreicht,
ausgebildet ist, und daß die Schaltungsanordnung mit der Auswertanordnung verbunden
und ein Steuersignal zum genannten Zeitpunkt abgebend ausgestaltet ist, das die
Übernahme des betreffendenJSignals in die Auswertanordnung bewirkt. Eine hierzu
besonders geeignete Schaltungsanordnung weist ein Differenzierglied und eine Schwellenwertstufe
auf. Die Schaltungsanordnung kann entweder ein Mittel zum Erfassen der Extremwerte
der Vergleichssignale oder ein Mittel zum Erfassen der Extremwerte der Prüfsignale
oder aber beide Mittel aufweisen. Ein sehr einfacher Vergleichsdruckgeber ist eine
steuerbare Öffnung zur Atmosphäre.
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Als Meßwertgeber wird zweckmäßigerweise ein Druck-Spannungswandler
vorgesehen.
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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-DriStkomper.-ation-Zusatz -
A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 -Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel
darstellenden 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 Abwicklung 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 ein Schaltungsbeispiel für ein Differenzierglied, Figuren 7a - 7f Signalkurven,
die zur ErEassung von Meß- und Vergleichssignalen mit Schaltungselementen der Figur
5 gewonnen werden.
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Stw.: ZigarettenprUfen-Differenzisgnal-Driftkompensation-Zusatz -
A 1335 - Bergedorf, den 2-1.11.1974 In Figur 1 ist eine Maschine zur Herstellung
von Filterzigaretten dargestellt, die unter dem Namen MAX in der Zigarettenindustrie
bekannt und bezüglich ihrer wichtigsten Funktionsgruppen nachfolgerld beschrieben
ist.
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Eine Ablegertrommel 401 übergibt die auf einer Zigarettenherstellmaschine
produzierten Zigaretten an zwei Staffeltrommeln 402, die die gestaffelt zugeführten
Zigaretten entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwischenraum zwischen
den Zigaretten an eine Zusammenstelltrommel 403 abgeben.
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Die Filterstäbe gelangen aus einem Magazin 404 auf eine Schneidtrommel
406, werden von zwei Kreismessern 407 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge
geschnitten, auf drei Staffeltromnieln 408 zu einer Reihe hintereinanderliegender
Stopfen gestaffelt, von einer Schiebetrommel 409 auf gleiche Lage ausgerichtet,
von einer Zwischentrommel 411 einer Beschleunigertrommel 412 zugeführt und von dieser
in die Zwischenräume der Zigarettenreihen auf der Zusammenstelltrommel 403 abgelegt.
Die Zigarette-Filter-Zigarette-Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial
dicht an dicht liegen.
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Anschließend werden sie von einer Ubergabetrommel 413 übernommen.
Ein Belagpapierstreifen 414 wird von einer Belagpapierbobine 415 mittels Abzugswalze
416 und AndrUckwalze 417 abgezogen, von einer Beleimvorrichtung 418 beleimt und
auf einer Belagwalze 419 von einer Messertrommel 421 geschnitten.
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Die geschnittenen Belagblättchen werden an die Zigarettenfiltergruppen
auf der Ubergabetrommel 413 angeheftet und auf einer Rolltrommel 422 mittels einer
Rollhand 423 um die Zigarettenfiltergruppen herumgerollt.
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Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten werden von einer Schneidtrommel
424, der sie Über eine Zwischentrommel 425 zugeführt werden, mittig geschnitten,
so daß zwei Reihen
Stw.: ZigarettenprUfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 von Filterzigaretten entstehen. Eine Wendetrommel
426 wendet eine Filterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die ungewendete
Reihe.
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Über einen Prüfförderer in Form einer Prüftrommel 427 für die Erfassung
des Zugwiderstandes und gegebenenfalls von Löchern im Zigarettenpapier gelangen
die Filterzigaretten zu einer Kopfabtasttrommel 428. Eine Ablegertrommel 429 legt
die Filterzigaretten auf ein Ablegerband 431.
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Einzelheiten der Prüftrommel 427 sind aus den Figuren 2 bis 4 zu entnehmen.
Ein za einer rotierenden Bewegung antreibbarer Trommelkörper 435 ist mit Aufnahmen
436 für die Zigaretten Z versehen. Die Zigaretten Z liegen auf Stegen 437 auf, deren
Saugluftbohrungen 438 zum Halten de Zigaretten über einen nicht sichtbaren stationären
Steuerring zu einer Saugluftquelle geführt sind. Über Steuerschlitze 439a und 439b
in stationären Steuerringen 441t bzw. 441b und Abdichttuben 442, die von einem an
sich bekannten und daher nicht gezeichneten mechanischen Steuerelement, z.B. einer
Y;urvenführung an die Filterenden ZE der Zigaretten Z gegen die Wirkung von Federn
445 herangeschoben werden können, sind die Zigaretten mit PrÜfluft beaufschlagbar,
die in Leitungen 443a zu-bzwr abgeführt ist. Stege 446a und 446b am Trommelkörper
435 haben Bohrungen 447a bzw. 447b, die mit den Aufnahmen 436 fluchten und mit den
Steuerschlitzen 439a bzw. 439b zusammenwirken. Der Steuerschlitz 439a entspricht
in seiner Länge ungefähr der Teilung der Aufnahmen 436, während der Steuerschlitz
439b ungefähr halb so lang ist wie der Steuerschlitz 439a.
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Im Steg 446b sind jeweils zwischen den Bohrungen 447b Bohrungen 448,
die als Vergleichsdruckgeber dienen und den Steuerschlitz 439b zeitweilig mit der
Atmosphäre verbinden, wenn der Trommelkörper 435 in Richtung von Pfeil 449 bewegt
wird.
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Stw.: : ZigarettenprüSen-Dif£erenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 Wenn eine Bohrung 447a den Steuerschlitz 439a
erreicht, strömt Prüfluft in das Innere einer Filterzigarette Z, wodurch diese "
aufgeblasen " wird, weil die Bohrungen 447b von dem Steuerring 441b noch verschlossen
wird. Erreicht die Bohrung 447b den Steuerschlitz 439b, so hat die voreilende Bohrung
448 den Steuerschlitz wieder verlassen, so daß nunmehr die Prüf luft aus der Zigarette
Z heraus in den Steuerschlitz 439b und die Leitung 443b strömen kann. Der Steuerschlitz
439b und die Bohrungen 447b und 448 stellen somit ein Steuermittel zum wechselweisen
Verbinden der Leitung 443b, 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 451 dargestellt,
von der die Leitung 443a, die ein Stellventil 452, ein Manometer 453 und eine Drossel
454 enthält, zur Zigarette Z führt. Die Leitung 443b beinhaltet eine Drossel 456,
vor der eine Abzweigung 457 zu einem Meßwertgeber in Form eines Druck-Spannungswandlers
458 (Membramgeber) führt, der den Prüfdruck analog in eine elektrische Spannung
umsetzt, also ein der Luftdurchlässigkeit einer Filterzigarette Z entsprechendes
Signal abgibt. Ein sehr schnell arbeitender Druck-5pannungswandler wird z.B. von
der National Semiconductor Corporation unter der Typenbezeicheung hX 37026 angeboten.
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Dem Druck-Spannungswandler 458 ist ein Tiefpaß 455 zum UnterdrUcken
von Rauschen im Signalfluß nachgeordnet.
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Eine Auswertanordnung 459 besteht im wesentlichen aus einer ersten
Vergleichsanordnung 461, einer zweiten Vergleichsanordnung 462, einer Steueranordnung
463, einem Mittelwertbildner 464 mit einer Auswertschaltung 466 sowie-einer Steuerschaltung
467 zur Aussonderung fehlerhafter Artikel.
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Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz -
A 1335 - Bergedorf, den- 21.11.1974 Die erste Vergleichsanordnung 461 zum Bilden
eines Differenzsignals entsprechend der Differenz zwischen einem von der Dichtigkeit
der Umhüllung einer Zigarette abhängigen PrKfsignal und einem davon unabhängigen
Vergleichs signal besteht aus einem Analogspeicher 468, der übernommene Signale
solange speichert, bis sie durch neue ersetzt werden. Ein Eingang a des Analogspeichers
468 ist über den Tiefpaß 455 mit dem Druck-Spannungswandler 458 verbunden, während
zur Steuerung der Übernahme neuer Speichersignale ein Eingang b dient, der Steuersignale
von einer Schaltungsanordnung 530 erhält.
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Diese weist ein Differenzierglied 531, eine Schwellenwertstufe 532,
ein KICHT-Glied 534 sowie zwei Impulsformerstufen 533 und 536 auf. Ein Schaltungsbeispiel
für ein Differenzierglied ist in Figur 6 gezeigt, wonach dieses einen Operationsverstärker
537 zur Phasendrehung des Eingangssignals, Widerstände 538 bis 542 und Kondensatoren
543 und 544 hat. Die Schwellenwertstufe 532 kann z.B. vom Typ LM 301 der National
Semiconductor Corporation sein. Impuisformerstufen sind auch unter der Bezeichnung
" monostabile Multivibratoren " bekannt.
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Die Figuren 7b bis 7f zeigen die Kurven der Ausgangssignale der einzelnen
Schaltungselemente der Schaltungsanordnung 530 in Abhängigkeit der Signalkurve 455s
der Figur 7a, wobei die Bezugszeichen der betreffenden Elemente verwendet und um
den Buchstaben "s" ergänzt wurden, Aus den Kurven ist zu ersehen, daß das Differenzierglied
531, die Schwellenwertstufe 532 und der Impulsformer 533 ein Mittel zum. Erfassen
der Extremwerte (Maxima.) der Meßsignale un die beiden erstgenannten mit dem NICHT-GlLed
534 und der Impuls£ormerstufe 536 ein Mittel zum Erfassen der Extremwerte (Minima)
der rergleichssignale bilden D.h. als, die Impulsformer stufe 533 gibt immer dann
ein Signal ab, wenn eine Zigarette
Stw0: Zigarettenprüfen-Dif.ferenzsignal-Driftkompensation
Zusatz - A 1335 - BergedorE, den 21.11.1974 geprüft wird, und die Impulsformerstufe
536 gibt immer dann ein Signal ab, wenn der Steuerschlitz 439b der Prüftrommel 427
über eine Bohrung 448 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 468 übernommen. Der Ausgang
c des Analogspeichers 468 ist zur Ubertragung des Vergleichssignals mit einem Eingang
a eines Differenzbildners 474 verbunden, dessen anderer Eingang b über den Tiefpaß455
mit dem Druck-Spannungswandler 458 verbunden ist. Ein Ausgang c des Differenzbildners
474 ist mit einem Eingang a eines die zweite Vergleichs anordnung 462 darstellenden
Differenzverstärkers 483 verbunden, dessen Ausgang c mit einem Eingang a eines steuerbaren
Speichers 484 (sample and hold amplifier, wie er von der Firma National Semiconductor
Corporation unter der Typenbezeichnung LH 00- 23 vertrieben wird) der Steueranordnung
463 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 Htllmaterials der
Zigarette Z abhängigen Signals besteht aus dem Mittelvertbildner 464, z.B. einer
bekannten R-C-ombination, der Auswertschaltung 466, einem Stellglied 489 sowie einem
steuerbaren Signalgeber 491, der sol einer Spannungsquelle 492 gespeist wird.
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Stellglied und Signalgeber sind auch unter dem Namen " Motorpotentiometer
" bekannt, welches z.B. von der Fa. Megatron in München als Bausatz, bestehend aus
DC-Motor Typ 15255, Getriebe Typ FMM 15 und 10-Wendepotentiometer Typ AL 2510, angeboten
wird. Der Mittelwertbildner 464 ist mit seinem Eingang a an den Ausgang c des steuerbaren
Speichers 484 angeschlossen, während sein Ausgang g in die Auswertschaltung 466
mündet. Diese besteht aus zwei Komparatoren 493 und
Stw.: Zigarettenprtifen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 494, wie sie z.B. als Typ Llvl 311 von der
Firma National Semiconductor Corporation angeboten werden, denen jeweils ein Sollwertgeber
496 bzw. 497 zugeordnet und ein Verstärker 498 bzw. 499 nachgeordnet ist. Die Komparatoren
493 und 494 sind derart geschaltet, daß der Komparator 493 ein Ausgangssignal abgibt,
wenn das Ausgangssignal des Mittelwertbildners 464 einen bestimmten positiven Wert
(z.B. + 1 Volt) überschreitet, bzw. daß der Komparator 494 ein Ausgangssignal gibt,
wenn das Ausgangssignal des Mittelwertbildners 464 einen bestimmten negativen Wert
(zwar - 1 Volt) unterschreitet. Im ersten Fall wird der Signalgeber 491 vom Stellglied
489 im Sinne einer Erhöhung seiner Abgabespannung und im zweiten Fall im Sinne einer
Erniedrigung seiner Abgabespannung verstellt. Die Verstellung erfolgt relativ langsam
(Motor mit stark unterstzendem Getriebe).
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Der Signalgeber 491 ist mit dem Eingang b des Differenzverstärkers
483*verbunden. Der Ausgang c des Differenzverstärkers 483 ist außerdem mit dem Eingang
a eines Vergleichsgliedes (Komparator) 501 der Steuerschaltung 467 verbunden, dessen
zweiter Eingang b mit einem SoLlwertgeber 502 verbunden ist, der die zulässige Luftdurchlässigkeit
einer Zigarette bestimmt. Ein Ausgang c des Vergleichsgliedes 501 ist mit einem
Eingang a eines Schieberegisters 503 verbunden, dessen Ausgang c Über einen Verstärker
504 mit einem Elektromagnetventil 506 verbunden ist, welches in eine Leitung 507
eingelassen ist, die eine Druckluftquelle 508 mit einer Abblasddse 509 verbindet.
Die Abblasdüse 509 kann z.B. ebenfalls dem Prüfförderer 427 zugeordnet sein, wobei
das Schieberegister 503 eine der Entfernung zwischen Prüf-und Abblasstelle entsprechende
Zahl von Stufen aufweist.
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Den einzelnen Stufen des Schieberegisters 503 sind von der Impulsformerstufe
533 Schiebetakte zuführbar, die dieser,
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 wie vorher beschrieben, immer abgibt, wenn
eine Zigarette geprüft wird, d.h. wenn der Steuerschlitz 39b über eine Bohrung 47b
mit dem Inneren einer Zigarette Z verbunden ist.
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Die Steueranordnung 463 weist ausser dem steuerbaren Speicher 484
ein UND-Glied-516 und ein NICHT-Glied 517 auf, wobei letzteres eingangsseitig mit
dem Ausgang c des Vergleichs gliedes 501 und ausgangsseitig mit einem Eingang a
des UND-Gliedes 516 verbunden ist.
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Dessen zweiter Eingang b ist mit der Impulsformerstufe 533 und dessen
Ausgang c mit einem Eingang b des steuerbaren Speichers 484 verbunden.
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Wirkungsweise der Anordnung gemäß Figuren 2 bis 7 Der Druck-Spannungswandler
458 wird wechselweise mit einem Prüfdruck und einem Vergleichsdruck beaufschlagt,
nämlich immer dann, wenn eine Bohrung 447b bzw. eine Bohrung 448 über den SteuersQhlitz
439b mit der Leitung 443b verbunden ist.
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Im ersten Fall strömt Prüf luft von der Druckquelle 451 über die Leitung
443a, den Steuerschlitz 439a, durch eine Zigarette Z, die Bohrung 447b und den Steuerschlitz
439b in die Leitung 443b und im zweiten Prall wird die Leitung 443b über den Steuerschlitz
439b und die Bohrung 448 mit der Atmosphäre verbunden ueber die Impulsformerstufe
536 wird ein analog gewandeltes elektrisches Vergleichssignal immer dann von dem
Druck-Spannungswandler 458 in den Analogspeicher 468 übernommen, wenn die Leitung
443b mit der Atmosphäre verbunden ist, während das im Differenzbildner 474 ständig
gebildete Differenzsignal über die Impulsformerstufe 533 und die Steueranordnung
463 bzw. das Schieberegister 503 immer dann zur Auswertung übernommen wird, tenn
die Leitung 443b
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 durch eine Zigarette Z hindurch mit Prüfluft
beaufschlagt ist. Durch die Differenzbildung von Prüfsignal und Vergleichssignal,
die beide über den Druck-Spannungswandler 458 gebildet werden, werden DrifLerscheinungen
im pneumatischen Meßsystem und im Meßwertgeber unterdrückt, d.h.
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Störgrößen, die diese Drifterscheinungen hervorrufen, beeinlassen
nicht mehr das Meßergebnis.
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Es werden aber auch Porositätsschwankungen des Hüllmaterials, die
in gewissem Rahmen zulässig 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 491 von Hand auf einen einer nornualerweise 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 491 bestehen bleibt.
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Die Differenzsignale vom Differenzbildner 474 werden in dem Differenzverstärker
483 mit den Signalen vom Signalgeber 491 verglichen, worauf, falls die beiden Signale
unterschiedlich sind, ein der Differenz entsprechendes Signal sowohl an den steuerbaren
Speicher 484 als auch an das Vergleichsglied 501 abgegeben wird. Im Vergleichsglied
501 wird geprüft, ob dieses Signal unterhalb eines vom Sollwertgeber 502 vorgegebenen
Sollwertes liegt. Ist dies nämlich der Fall, so war der tom Druck-Spannungswandler
458 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 501 ein Signal an das
Stw.:
Zigarettenprüfen-Differenzs ignal-Driftkompensation-Zusatz - A 1335 - Bergedorf,
den 21.11.1974 Schieberegister 503 ab, welches nach einer der Zahl der Stufen des
Schieberegisters entsprechenden Zahl von Arbeitstakten über den Verstärker 504 das
Elektromagnetventil 506 erregt, wodurch die Leitung 507 geöffnet wird und Druckluft
von der Druckluftquelle 508 durch die Leitung 507 und die Düse 509 strömen kann,
wodurch die als fehlerhaft erkannte Zigarette Z von der Prüftrommel 427 abgeblasen
wird.
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Das-Ausgangssignal des Vergleichs gliedes 501 gelangt auch auf den
eingang des NICHT»G;liedes 517, von dem es verneint wird, so daß zwar der Eingang
b des UND-Qiiedes 516 von der Impulsformerstufe 533 mit einem Signal beaufschlagt
wird, aber nicht der Eingang a, so daß es kein Signal abgeben kann. Als Folge wird
der steuerbare Speicher 484 nicht aktiviert, d.h.
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das von einer fehlerhaften Zigarette herrührende Signal des Differenzverstärkers
483 wird nicht von dem Speicher 484 übernommen und somit auch nicht an den Mittelwertbildner
464 weitergegeben. Stattdessen gibt der Speicher 484 das letzte, von einer ordnungsgemäßen
Zigarette Z herrührende Differenzsignal weiterhin an den Mittelwertbilärier 464
ab, so daß dessen Ausgangssignal unverändert bleibt.
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Porositätsschwankungen im HÜllmaterial der Zigaretten treten in der
Regel langfristig auf, so daß bei fehlerfreien Zigaretten Z die änderungen der vom
Druck-Spannungswandler 458 abgegebenen Signale für aufeinanderfolgende Zigaretten
relativ gering sind.
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Auch bei einem HUllmaterial-Bobinenwechsel, bei dem eine Porositätsänderung
unter Umständen abrupt erfolgt, liegt diese jedoch in der Regel unterhalb der Grenze,
die für fehlerhafte Zigaretten vorgegeben ist. LangEristig kann diese Grenze aber
auch durch Änderung der Porosität des Hüllmaterials erreicht werden. Wie gesagt,
sind aber die Signaländterungen
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 infolge Porositätsschwankungen bei aufeinanderfolgenden
Signalen relativ gering, so daß der dem Vergleichsglied 501 vom Sollwertgeber 502
zugeführte Sollwert nicht unterschritten wird, so daß dieser kein Ausgangssignal
abgibt.
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Bei einer Abnahme der Porosität, was eine Zunahme der Prüfsignale
zur Folge hat, unterschreitet das Vergleichssignal nie den Sollwert des Sollwertgebers
502, d.h. eine Abnahme der Poroität bewirkt bei ansonsten fehlerfreien Zigaretten
keine Signalabgabe des Vergleichsqiiedes 501. In diesen Fällen steht am Eingang
des NICHT-Gliedes 517 kein Signal an, so daß es an seinem Ausgang ein Signal an
das UND-Glied 516 abgibt. Wird dessen zweiter Eingang von der Impulsformerstufe
533 mit einem Signal beaufschlagt, gibt es ein Signal an den Speicher 484 ab, welches
das Vergleichssignal (positives oder negatives Differenzsignal) vom Differenzverstärker
483 übernimmt und entsprechend der Dauer eines Taktes (bis zum folgenden Signal
der Impulsformerstufe 533) an den Mittelwertbildner 464 abgibt. Der Mittelwertbildner
464 arbeitet relativ träge, so daß sich sein Ausgangssignal infolge Porositätsschwankungen
des HUllmaterials nur langsam ändert.
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Angenommen sei, die Porosität des HUllmaterials nimmt zu.
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Dies hat zur Folge, daß die Differenz zwischen dem Signal tom Differenzbildner
474 und dem Signal vom Signalgeber 491 im Differenzverstärker 483 ein negatives
Ausgangssignal zur Folge hat, so daß bei Aufeinanderfolgen einer Vielzahl solcher
negativer Signale der Mittelwertbildner 464 ein zunehmendes negatives Signal abgibt.
Unterschreitet dieses Signal den dem Komparator 494 von seinem Sollwertgeber 497
zugeführten Sollwert, so gibt er ein Ausgangssignal ab, welches Über Verstärker
499 das Stellglied 489 zu einer langsamen Verstellung des Signalgebers 491 im Sinne
einer niedrigeren Spannungsabgabe veranlaßt Durch diese Verringerung des Signals
des Signalgebers 491 wird die Differenz
Stw.: ZigarettenprüSen-Differenzsignal-Driftkompensation
Zusatz - A-1335 - Bergedor£, den 21.11.1974 zwischen den vorgenannten Signalen im
Differenzverstärker 483 reduziert, d.h. die Änderung des Ausgangssignals des Differenzverstäx
ers 183 infolge der Porositätsschwankung wird durch Anpassen des Signals vom Signalgeber
421 an die veränderte Porosität nach und nach zurückgenommen.
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Nimmt die Porosität des Hüllmaterials ab, so gibt der Differenzverstärker
483 ein positives Signayab, was nach einer Aufeinanderfolge mehrerer positiver Signale
ein positives Ausgangssignal am Mittelwertbildner 464 zur Folge hat.
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Überschreitet dieses Signal den vom Sollwertgeber 496 des Komparators
493 vorgegebenen Sollwert, so erfolgt über den Verstärker 49B eine entgegengesetzte
Verstellung des Signalgebers 491 mittels des Stellgliedes 489, was eine Zunahme
der Ausgangsspannung des Signalgebers 491 zur Folge hat.
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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 Porositatsschwankungen des Hüllmaterials nicht, weil Signale, die von
ihnen herrühren, nicht an den Mittelwertbildner 464 weitergeleitet werden.
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Anstelle der Erfassung der absoluten Porosität des Hüllmaterials und
Reduzieren des Meßsignals um ein der Porosität 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 pneumatisches Meßverfahren, sondern auch für andere, ähnlich wirkende, z.B.
mit Sc-hallwellen arbeitende Meßverfahren, geeignet.
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Der Vorteil der voLliegenden Erfindung besteht darin, daß über das
Meßsignal selbst die gewünschte Meßpos-» :ion der
Stw.: Zigarettenprüfen-Differenzsignal-Driftkompensation-Zusatz
- A 1335 - Bergedorf, den 21.11.1974 Zigaretten bzw. der gewünschte Zeitpunkt zum
Erfassen eines Vergleichssignals erfaßt und somit Meß- und Vergleichssignale stets
zum richtigen Zeitpunkt zur Auswertung übernommen werden können. Taktgeber, die
ein Driften in gewissem Rahmen in der zeitlichen Aufeinanderfolge ihrer Ausgangssignale
funktionsbedingt aufweisen, und die auf Grund ihrer relativ hohen Empfindlichkeit
störanfällig sind, werden nicht mehr benötigt.
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- Patentansprüche -