DE2842461C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von die
Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebs
zustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinen
elementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zum Erfassen
von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden
Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen
Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine.
Der maschinelle Herstellungsprozeß von stabförmigen Rauch
artikeln, worunter Zigaretten mit und ohne Filter, Zigarren
und Zigarillos mit und ohne Mundstück sowie Filterstäbe ver
standen werden, ist aufgrund der Eigenschaften der eingesetz
ten Materialien und des komplizierten Aufbaus der Maschinen
sehr störanfällig. Zum Beispiel können Tabak und Tabakstaub Halte
bohrungen in Mulden von Fördertrommeln verstopfen, Leim kann
sich auf Förderern absetzen und Führungen verschmieren. Fil
terstäbe können sich in Führungen verkeilen und natürlich
können auch einzelne Maschinenelemente in ihrer Funktion ge
stört sein oder ganz ausfallen. Auftretende Störungen beein
trächtigen die Qualität der hergestellten Rauchartikel, wes
halb diese geprüft werden, außerhalb eines vorgegebenen Qua
litätsstandards liegende Artikel ausgesondert werden, und bei
Überschreiten einer bestimmten Schußquote Alarm ausgelöst
und/oder die Maschine angehalten wird. Anhand der Beschaffen
heit der ausgesonderten Artikel kann der erfahrene Maschinen
führer dann häufig die Fehlerquelle schnell lokalisieren und
meist durch Reinigen der betreffenden Maschinenelemente die
Störungen beheben. Oft ist aber auch eine längere Suche nach
der Fehlerquelle unvermeidbar. Den hierdurch bedingten Ver
lust von Produktionszeit hat man in der Vergangenheit ver
sucht dadurch zu reduzieren, daß man störanfälligen Teilen
der Maschine Taster, in der Regel Produktionstaster, zugeordnet
hat, die bei Auftreten einer Störung (fehlender Filterstopfen,
Leimmangel, gerissenes Umhüllpapier o. ä.) eine Signallampe
aufleuchten ließen. Hierdurch konnte man den Bereich der Ma
schine eingrenzen, in dem die Störung zu suchen war. Der ge
naue Ort der Störungsquelle wurde nicht angezeigt, denn schon
aus physikalischen Gründen kann man nicht jeder möglichen Stö
rungsquelle eine Überwachungseinrichtung zuordnen, so daß die
vorbeschriebene Art der Überwachung zwangsläufig unvollkommen
war. Eine Verbesserung einer solchen Maschinenüberwachung, die
sicher möglich ist, würde erheblichen Aufwand erfordern.
Ein Vorschlag, diesen Mangel zu beseitigen, ist durch die US-PS
32 42 321 bekanntgeworden. Vorgeschlagen ist, eine Prüfein
richtung für die hergestellten Artikel mit einer Schwingungs
überwachung bestimmter Maschinenelemente derart zu kombinieren,
daß bei unter ein vorgegebenes Maß abweichender Qualität der
Artikel nacheinander die Schwingungsüberwachungseinrichtungen
abgefragt und bei Erfassen einer abnormalen Schwingung die be
treffende Einrichtung optisch zur Anzeige gebracht wird. Ob
wohl in der US-PS 32 42 321 offenbart ist, daß diese Art der Erfassung
von Störungsquellen auch für die Zigarettenherstellung geeignet
ist, ist eine Realisierung dieses Vorschlages an tabakverarbei
tenden Maschinen nicht bekanntgeworden.
Es muß nämlich bezweifelt werden, daß ein verschmutzter Förde
rer oder ein verklemmter Filterstab in einer ortsfesten Führung
oder eine mit Leim verschmierte Schneidtube in den wegen der
hohen Produktionsleistungen dieser Maschinen sehr robust gebau
ten Antriebselementen meßbare Schwingungen hervorrufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein praxisge
rechtes Verfahren zum Erfassen und Kenntlichmachen von
die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden
Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder ande
ren Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden
Maschine zu entwickeln. Diese Aufgabe wird gemäß der Er
findung durch folgende Schritte gelöst: Prüfen der Qua
lität der hergestellten Rauchartikel, Bilden von Prüf
signalen der hergestellten Rauchartikel, Bilden von
Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauchartikel ab
hängigen charakteristischen Bestandteilen, Überwachen
der Prüfsignale auf das Auftreten unterschiedlicher, je
weils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement
zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und
selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Ma
schinenelement hinweisenden Signals beim Auftreten der
entsprechenden Signalbestandteile.
Unter Signalbestandteilen werden alle Größen verstanden,
die ein Signal oder eine Folge von Signalen kennzeichnen,
also z. B. bei elektrischen Signalen die Spannung, der
Strom, die Frequenz, der Mittelwert, die Streuung usw.
charakteristische Signalbestandteile sind demnach eine
bestimmte Spannung, ein bestimmter Strom, eine bestimmte
Frequenz, usw.
Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich von den
bislang bekannten Lösungen dadurch, daß nicht mehr ver
sucht wird, die Störungsquellen direkt zu überwachen,
sondern daß durch eine differenzierte Qualitätsüberwachung
der hergestellten Rauchartikel bislang nicht beachtete
Bestandteile der Prüfsignale bzw. das Auftreten dieser
Bestandteile erfaßt werden. Der Erfindung liegt die
Erkenntnis zugrunde, daß das Auftreten bestimmter
Signalbestandteile bzw. die Art ihres Auftretens auf
Störungen oder Veränderungen an bestimmten Förderern
bzw. Maschinenelementen zurückzuführen sind. Durch
die über das übliche hinausgehende Auswertung der
Prüfsignale können Störungsquellen recht genau er
faßt und zur Anzeige gebracht werden, wobei die Stö
rungen meist schon erkannt werden können, bevor die
Qualität der Rauchartikel eine die Weiterverarbeitung
ausschließende Grenze unterschreitet.
Störungen können durch Anzeigen ihrer Quelle in der
Regel vom Bedienungspersonal sofort behoben werden,
oder es können durch geeignete Signalverarbeitungen
Steuervorgänge zum selbsttätigen Reinigen (z. B. kurz
zeitiges Beaufschlagen der Saugluftkanäle mit Druck
luft) oder zum Anhalten der Maschine ausgelöst werden.
Eine Möglichkeit, eine Fehlerquelle zu lokalisieren,
besteht gemäß einem weiteren Merkmal darin, das perio
dische Auftreten von Bestandteilen der Prüfsignale zu
überwachen. Hierbei wird davon ausgegangen, daß För
derer, an denen Störungen auftreten können, unter
schiedliche Anzahlen von Aufnahmen bzw. unterschied
lich lange Umfangsflächen zum Fördern der Rauchartikel
bzw. der zu ihrer Herstellung verwendeten Komponenten
aufweisen. Es können aber auch Störungen an nicht um
laufenden Maschinenelementen lokalisiert werden, indem
gemäß eines weiteren Kennzeichens die Varianz der Be
standteile der Prüfsignale überwacht wird. Zum Beispiel
führt Leimansatz in der Schneidtube eines Messerappa
rates einer Strangmaschine zu einer charakteristischen
Streuung der Prüfsignale, die erfaßt werden kann.
Das zuvor erläuterte Erfassen eines mit einer Störung
behafteten Förderers kann gemäß konkreter Verfahrens
schritte dadurch erfolgen, daß synchron zur Bewegung
der Förderer Taktsignale gebildet werden, deren Auf
einanderfolge derart auf die Förderung der Rauchartikel
bzw. der Komponenten zum Herstellen der Rauchartikel ab
gestimmt ist, daß bei Abgabe eines Taktsignales die
Rauchartikel bzw. ihre Komponenten eine Position errei
chen, die in Förderrichtung vorgeordnete Rauchartikel
bzw. Komponenten bei Abgabe einer zuvor abgegebenen
Taktsignales erreicht hatten, so daß bei einem Umlauf
eines jeden Förderers eine diesem zugeordnete bestimmte
Anzahl von Taktsignalen gebildet wird, und daß das Auf
treten von Prüfsignalen überwacht wird, zwischen deren
Aufeinanderfolge eine einem Förderer zugeordnete Anzahl
von Taktsignalen abgegeben
werden. In einer Weiterbildung der Erfindung kann sogar die
die Störungsquelle aufweisende Aufnahme bzw. der entspre
chende Förderflächenabschnitt lokalisiert werden, indem der
Drehwinkel umlaufender Förderer durch Zählen der zugeordneten
Taktsignale erfaßt wird, und ein einem Förderer zugeordnetes
Prüfsignal ein dem Förderer zugeordnetes Taktsignal auswählt.
Damit wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ohne wei
teres Suchen eine sofortige Fehlerbeseitigung oder gar der
Einsatz selbsttätig arbeitender Reinigungsanordnungen ermög
licht, indem mittels des ausgewählten Taktsignals ein Anhal
ten der Maschine derart gesteuert wird, daß der betreffende
Förderer nach Zurücklegen eines vorgegebenen Drehwinkels zum
Stillstand kommt. Dies bedeutet, daß nach dem Anhalten der
Maschine infolge einer über die Qualitätsprüfung lokalisier
ten Störungsquelle die die Störung aufweisende Aufnahme bzw.
der die Störung aufweisende Fördererflächenabschnitt des be
treffenden Förderers eine vorgegebene Position in bezug auf
die Maschine einnimmt.
Die eingangs genannte Anordnung, die insbesondere zum Aus
üben des vorbeschriebenen Verfahrens geeignet ist, ist ge
kennzeichnet durch eine Prüfeinrichtung einer Maschine zum
Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel, einen der
Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber zum Bilden von Prüf
signalen mit von der Qualität der Rauchartikel abhängigen
charakteristischen Bestandteilen, eine mit dem Signalgeber
verbundenen Auswertanordnung zum Erfassen des Auftretens
unterschiedlicher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw.
Maschinenelement zugeordneter charakteristischer Signalbe
standteile und den Förderern bzw. Maschinenelementen zuge
ordnete, mit der Auswertanordnung verbundene Anzeigeeinrich
tungen.
Zum Überwachen von periodisch auftretenden Bestandteilen
der Prüfsignale weist die Auswertanordnung mehrere, den
Förderern zugeordnete Zähleinrichtungen auf, die mit ei
nem synchron zur Drehbewegung der Förderer antreibbaren
Taktgeber verbunden sind, wobei von den Zähleinrichtungen
steuerbare Speicher vorgesehen sind, die eingangsseitig
mit dem Signalgeber der Prüfeinrichtung und ausgangsseitig
über eine Schwellenwertstufe jeweils mit einer einem För
derer zugeordneten Anzeigeeinrichtung verbunden sind. Zum
Überwachen der Varianz der Bestandteile der Prüfsignale
weist die Auswertanordnung einen Rechner auf, der eingangs
seitig mit dem Signalgeber der Prüfeinrichtung und aus
gangsseitig mit den Anzeigeeinrichtungen verbunden ist.
Über die den Förderer zugeordneten Zähleinrichtungen und
die von diesen steuerbaren Speicher kann der Ort der Feh
lerquelle an einem Förderer exakt erfaßt werden. Eine
schnelle Störungsbeseitigung wird gemäß eines weiteren
Merkmals dadurch möglich, daß die Auswertanordnung mit ei
ner Schaltungsanordnung zum Anhalten der Maschine verbunden
ist, die eine Zähleinrichtung aufweist, mit dem Taktgeber
sowie mit einer Steueranordnung für einen Maschinenantrieb
verbunden ist.
Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele darstellen
den Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Übersichtsbild einer Zigarettenstrang
maschine,
Fig. 2 ein Übersichtsbild einer Filteransetzmaschine,
Fig. 3 eine Überwachungsanordnung für die Maschinen der
Fig. 1 und 2,
Fig. 4 Einzelheiten eines Zweiges einer Auswertanordnung
der Überwachungsanordnung der Fig. 3,
Fig. 5 eine Schaltungsanordnung zum Positionieren der
Förderer der Maschinen der Fig. 1 und 2,
Fig. 6 eine Variante der Auswertanordnung mit einem
Rechner.
Die in Fig. 1 gezeigte Zigarettenstrangmaschine üblicher Bauart
ist an sich bekannt und wird daher im
folgenden nur kurz beschrieben.
Ein auf einem nicht erkennbaren Vliesstück gebildetes Tabakvlies
wird zum Aufbau eines Tabakstromes in einem Tabakkanal 1 auf
ein Tabakband 2 geschauert, das über einen gelochten Kanalboden 3
gleitet, unter dem eine Saugkammer 4 als Kanalträger angeordnet
ist. Ein Formrad 6, welches an seinem Umfang mit einer U-förmigen
und am Boden durchlöcherten Nut versehen ist, die im Bereich des
Förderweges mit Saugluft beaufschlagt wird, übernimmt den Tabak
strom vom Tabakkanal 2. Ein Egalisator 7 entfernt den Überschuß
im Tabakstrom auf dem Formrad 6 und bildet dadurch einen Tabak
strang 8. Ein mit Saugzug arbeitender Strangförderer 9 hebt den
Tabakstrang 8 aus der Nut des Formrades 6 und legt ihn auf einen
im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 11, der von
einer Bobine 12 abgezogen, durch ein Druckwerk 13 geführt und
auf ein angetriebenes Formatband 14 gebracht wird. Das Formatband
14 transportiert den Tabakstrang 8 und den Zigarettenpapier
streifen 11 durch ein Format 16, in dem der Zigarettenpapier
streifen 11 um den Tabakstrang 18 gefaltet wird, so daß
noch eine Kante absteht. Ein Leimapparat 17 beleimt diese
Kante, und eine Nahtplätte 18 trocknet die Klebnaht. Ein
so gebildeter Zigarettenstrang 19 wird von einem Messer
apparat 21 in Einzelzigaretten geschnitten, welche von
einem Beschleuniger 22 in eine Ablegertrommel 23 einge
stoßen werden.
Die Förderflächen des Tabakbandes 2, des Formrades 6, des
Strangförderers 9 und des Formatbandes 14 sind unterschied
lich lang.
Die in Fig. 2 gezeigte Filteransetzmaschine vom Typ MAX S
der Anmelderin ist ebenfalls an sich bekannt und wird im
folgenden auch nur kurz beschrieben.
Eine Einlauftrommel 11 übergibt die auf der Zigaretten
strangmaschine produzierten Zigaretten an zwei Staffel
trommeln 22, welche die gestaffelt zugeführten Zigaretten
entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwi
schenraum zwischen den Zigaretten an eine Zusammenstell
trommel 33 abgeben. Die Filterstäbe gelangen aus einem Ma
gazin 34 auf eine Schneidtrommel 36, werden von zwei Kreis
messern 37 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge ge
schnitten, auf einer Staffeltrommel 38 gestaffelt, von einer
Schiebetrommel 39 zu einer Reihe hintereinanderliegender
Stopfen ausgerichtet und von einer Beschleunigungstrommel 41
an die Zusammenstelltrommel 33 abgegeben. Die auf der Zu
sammenstelltrommel 33 gebildeten Zigarette-Filter-Zigarette-
Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an
dicht liegen. Anschließend werden sie von einer Übergabe
trommel 42 übernommen. Ein Belagpapierstreifen 43 wird von
einer Belagpapierbobine 44 mittels eines Abzugswalzenpaares 46
abgezogen, während eine zweite Belagpapierbobine 44 a in
Reserve gehalten wird. Der Belagpapierstreifen 43 wird
um einen eine scharfe Kante aufweisenden Vorbrecher 47
herumgelenkt, von einer Beleimvorrichtung 48 beleimt und
auf einer Belagwalze 49 von einer Messertrommel 51 ge
schnitten. Die geschnittenen Belastblättchen werden an
die Zigaretten-Filter-Gruppen auf der Übergabetrommel 42
angeheftet und auf einer Rolltrommel 52 mittels einer
Rollhand 53 um die Zigaretten-Filter-Gruppen herumge
rollt. Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten werden
über eine Trockentrommel 54 einer Schneidtrommel 56 zu
geführt und dieser durch mittiges Schneiden durch die
Filterstopfen hindurch zu Einzelfilterzigaretten Z konfek
tioniert, wobei gleichzeitig fehlerhafte Filterzigaretten Z
ausgeworfen werden. Eine mit einer Übergabetrommel 57 und
einer Sammeltrommel 58 zusammenwirkende Wendeeinrichtung
59 wendet eine Filterzigarettenreihe und überführt sie
gleichzeitig in die über die Übergabetrommel 57 und die
Sammeltrommel 58 durchlaufende ungewendete Filterzigaretten
reihe. Über eine Prüftrommel 61 gelangen die Filter
zigaretten Z zu einer Auswerftrommel 62, auf welcher vor dem
Auswerfvorgang außerdem die Kopfabtastung der Filter
zigaretten Z erfolgt. Eine mit einer Bremstrommel 63 zusammen
wirkende Ablegertrommel 64 legt die Filterzigaretten Z auf ein
Ablegerband 66.
Alle Trommeln der Filteransetzmaschine weisen unterschied
liche Anzahlen von Aufnahmen auf.
Die Überwachungsanordnung der Fig. 3 besteht aus einer
Prüfeinrichtung 71 der Prüftrommel 61 der Filteransetz
maschine der Fig. 2, einer Auswertanordnung 72 und ei
ner Anzeigeeinrichtung 73.
Die Prüfeinrichtung 71 ist schematisch dargestellt und
weist eine Druckluftquelle 74 auf, von der eine Leitung
76 a, die ein Stellventil 77, ein Manometer 78 und eine
Drossel 79 enthält, zu einer Filterzigarette Z führt.
Eine Leitung 76 b auf der anderen Seite der Filterziga
rette Z beinhaltet eine Drossel 81, vor der eine Abzwei
gung 82 zu einem Signalgeber 83 in Form eines Druck-Spannungs
wandlers 83 (Membrangeber) führt, der den Prüfdruck analog
in eine elektrische Spannung umsetzt, also ein der Luft
durchlässigkeit einer Filterzigarette Z entsprechendes
Signal abgibt. Einzelheiten einer derartigen Prüfeinrich
tung sind bekannt und z. B. in der DE-PS 13 00 458 bzw.
der identischen US-PS 34 12 856 offenbart. Der Druck
spannungswandler 83 ist mit dem Eingang a eines Vergleichs
gliedes (Komparator) 84 verbunden, dessen zweiter Eingang b
mit einem Sollwertgeber 86 verbunden ist, der die zulässige
Luftdurchlässigkeit der Umhüllung einer Zigarette bestimmt.
Ein Ausgang c des Vergleichsgliedes 84 ist mit einem
Eingang a eines Schieberegisters 86 verbunden, dessen
Ausgang c über einen Verstärker 87 mit einem Elekektromagnet
ventil 88 verbunden ist, welches in eine Leitung 89 einge
lassen ist, die eine Druckluftquelle 91 mit einer Abblas
düse 92 verbindet. Die Abblasdüse 92 ist der Auswerftrommel
62 der Filteransetzmaschine zugeordnet, wobei das Schiebe
register 86 eine der Entfernung zwischen Prüf- und Abblas
stelle entsprechende Zahl von Stufen aufweist. Den einzelnen
Stufen des Schieberegisters 86 sind von einem Taktgeber 93,
bestehend aus einer mit Steuernocken 94 besetzten Takt
scheibe 96 und einem Näherungsinitiator 97 Schiebetakte
zuführbar. Die Taktscheibe 96 ist mit dem gemeinsamen
Antrieb der Zigarettenstrangmaschine und der Filter
ansetzmaschine so synchronisiert, daß der Näherungs
initiator 97 dann ein Taktsignal abgibt, wenn eine Ziga
rette geprüft wird, d. h. bei Abgabe eines Taktsignals ha
ben die Zigaretten bzw. ihre Komponenten jeweils eine
Position erreicht, die in Förderrichtung vorgeordnete
Zigaretten bzw. Komponenten bei Abgabe eines zuvor an
gegebenen Taktsignals erreicht haben.
Die Auswertanordnung 72 besteht aus mehreren Auswert
zweigen 72.1 . . . 72. n, wobei für jeden zu überwachenden
Förderer der Zigarettenstrangmaschine und der Filter
ansetzmaschine ein Auswertzweig vorgesehen ist. Jeder
Auswertzweig 72.1 . . . 72. n ist über eine Leitung 98 a
mit einem Analog-Digital-Wandler 98, der mit dem Druck-
Spannungswandler 83 in Verbindung steht, und über eine
Leitung 97 a mit dem Näherungsinitiator 97 des Taktgebers
93 verbunden.
Ausgangsseitig ist jeder Auswertzweig 72.1 . . . 72. n über
eine Leitung 99.1 . . . 99. n mit jeweils einer Anzeige
einheit 73.1 . . . 73. n verbunden, die jeweils eine Lampe L
und eine Ziffernanzeige X zum Anzeigen der eine Störung
verursachenden Aufnahme oder des betreffenden Abschnittes
eines Förderers aufweisen. Abzweigungen 99.1 a . . . 99. na
von den Leitungen 99.1 . . . 99. n führen zur Schaltungs
anordnung der Fig. 5.
Alle Auswertzweige 72.1 . . . 72. n sind gleich aufgebaut
und werden anhand des in Fig. 4 gezeigten Auswertzweiges
72.1 erläutert.
Ein Zähler 101 mit dekodierten Ausgängen c 1 . . . cn ist
an einem Setzeingang a über die Leitung 97 a mit dem
Taktgeber 93 in Fig. 3 und an einem Rücksetzeingang d
mit einem zweiten Taktgeber 102 verbunden, der aus einem Näherungs
initiator 103 und einem an dem zugeordneten Förderer, der
hier durch eine Scheibe 104 symbolisiert ist, angeordneten
Steuernocken 106 besteht. Der Taktgeber 102 gibt also bei
jeder vollen Umdrehung bzw. jedem vollen Umlauf des zuge
ordneten Förderers ein Taktsignal ab.
Die Anzahl der Ausgänge c 1 . . . cn des Zählers entspricht
der Anzahl der Aufnahmen bzw. Förderabschnitte des zuge
ordneten Förderers. Die Ausgänge c 1 . . . cn sind derart
dekodiert, daß jede Erhöhung des Zählerstandes des Zählers
101 das Ausgangssignal zu einem benachbarten Ausgang wandern
läßt.
Die Ausgänge c 1 . . . cn des Zählers 101 sind jeweils mit
einem Setzeingang a eines Steuerwerkes 107.1 . . . 107. n ver
bunden, dessen Ausgänge c 1 und c 2 jeweils mit einem Steuer
eingang a eines steuerbaren Speichers 108.1 . . . 108. n bzw.
109.1 . . . 109. n verbunden sind. Jedes Steuerwerk 107.1 . . .
107. n gibt nach einem Eingangssignal aufeinanderfolgend
jeweils ein Steuersignal an den Ausgängen c 1 und c 2 ab.
Der Ausgang c eines jeden Speichers 108.1 . . . 108. n ist mit
einem Eingang b des zugeordneten Speichers 109.1 . . . 109. n
und dessen Ausgang c mit einem Eingang b eines jeweils zugeordneten Addierers
111.1 . . . 111. n verbunden. Der andere Eingang a der Addierer
111.1 . . . 111. n ist über die Leitung 98 a mit dem Analog-
Digital-Wandler 98 und der Ausgang c der Addierer 111.1
. . . 111. n jeweils mit einem Eingang b des zugeordneten
Speichers 108.1 . . . 108. n verbunden. Die Ausgänge c der
Speicher 109.1 . . . 109. n sind außerdem jeweils mit einem
Eingang b eines Speichers 112.1 . . . 112. n verbunden,
deren Steuereingänge a mit einem Ausgang c 1 eines Steuer
werkes 113 in Verbindung stehen. Ein Eingang a des Steuer
werkes 113 steht mit einem Ausgang c eines einstellbaren
Zählers 114 in Verbindung, dessen Eingang a mit dem Nähe
rungsinitiator 103 des Taktgebers 102 verbunden ist. Ein
Ausgang c 2 des Steuerwerkes 113 steht mit Rücksetzeingän
gen d der Speicher 109.1 . . . 109. n in Verbindung.
Die Ausgänge c der Speicher 112.1 . . . 112. n sind über je
weils einen Schalter 116.1 . . . 116. n mit einem Eingang a.1
eines Vergleichsgliedes (d. h. einer Schwellenwertstufe) 117 und mit jeweils einem Eingang
b.1 . . . bn eines Mittelwertbildners 118 verbunden. Ein
Steuereingang a des Mittelwertbildners 118 ist mit einem
Ausgang c 3 des Steuerwerkes 113 und ein Ausgang c des Mittelwertbilderns 118 mit ei
nem Eingang a 2 des Vergleichsgliedes 117 verbunden, dem
über einen Eingang b ein Schwellenwert von einem Sollwert
geber 119 zuführbar ist. Ein Ausgang c des Vergleichs
gliedes 117 ist mit einem Steuereingang a eines steuer
baren Speichers 121 verbunden, dessen Eingang b mit einem
Ausgang c eines Steuerwerkes 122 und dessen Rücksetzein
gang d mit einem Löschsignal beim Anfahren der Maschine
bzw. der Maschinenkombination von einer nicht gezeigten
Steuerlogik beaufschlagbar ist. Ein Ausgang c des Speichers
121 ist über die Leitung 99.1 mit der Anzeigeeinheit 73.1
in Fig. 3 verbunden.
Das Steuerwerk 122 ist mit seinem Steuereingang a mit einem
Ausgang c 4 des Steuerwerkes 113 und mit seinen Ausgängen
c 1 . . . cn jeweils mit einem Steuereingang a der Schalter
116.1 . . . 116. n verbunden. Während an den Ausgängen c 1 . . .
cn des Steuerwerkes 122 aufeinanderfolgend jeweils ein
Signal abgegeben wird, ist der Ausgang c ein Zählerausgang,
d. h. sein Ausgangssignal erhöht sich mit dem Wandern des
Ausgangssignals von Ausgang c 1nach c 2 und von c 2 nach c 3
und so weiter, jeweils um 1. Das Steuerwerk 122 besteht aus einem
Taktgeber in Form eines astabilen Multivibrators
und einem Dekoder.
Die Auswertung der Prüfsignale wird im folgenden für einen
Förderer anhand des Auswertzweiges 72.1 in Fig. 4 im Zu
sammenhang mit Fig. 3 beschrieben, wobei diese Beschrei
bung für alle Förderer der Maschine bzw. der Maschinen
kombination gilt, denen ein solcher Auswertzweig zugeordnet
ist.
Während einer Umdrehung des dem Auswertzweig 72.1 zugeord
neten Förderers 104 empfängt der Zähler 101 eine der Anzahl n der
Aufnahmen bzw. der Förderabschnitte des Förderers entspre
chende Anzahl von Taktimpulsen, die die entsprechend aufein
anderfolgende Abgabe von Steuersignalen an die Steuerwerke
107.1 . . . 107. n zur Folge haben. Synchron zu den Taktimpul
sen gelangen Prüfsignale von dem Druck-Spannungs-Wandler 83
der Prüfeinrichtung 71 über den Analog-Digital-Wandler 98 und die Leitung 98 a an
die Eingänge a der Addierer 111.1 . . . 111. n, die fortlaufend
die Prüfsignale zu den Ausgangssignalen der zugeordneten
Speicher 109.1 . . . 109. n hinzuaddieren. Infolge der vor
beschriebenen Ansteuerung der Steuerwerke 107.1 . . . 107. n
geben diese immer nur dann aufeinanderfolgend jeweils ein
Steuersignal an die jeweiligen Speicher 108.1 . . . 108. n
und 109.1 . . . 109. n ab, wenn gerade eine Zigarette Z ge
prüft wird, die oder deren Komponente in der zugeordneten
Mulde bzw. mit dem zugeordneten Förderabschnitt gefördert
worden sind.
Die Ausgangssignale der Addierer 111.1 . . . 111. n werden
dann zunächst in die Speicher 108.1 . . . 108. n und anschlie
ßend in die Speicher 109.1 . . . 109. n übernommen. Nach einem
Umlauf des jeweiligen Förderers wird der Zähler 101 von
dem zugeordneten Taktgeber 102 zurückgesetzt.
Nach einer an dem Zähler 114 eingestellten, vorgegebenen
Anzahl von Umdrehungen des zugeordneten Förderers gibt der
Zähler 114 ein Signal an das Steuerwerk 113 ab, das zunächst
ein Steuersignal an seinem Ausgang c 1 an die Speicher 112.1
. . . 112. n abgibt, so daß die Ausgangssignale der zuge
ordneten Speicher 109.1 . . . 109. n übernehmen. Anschließend
werden die Speicher 109.1 . . . 109. n durch ein Signal am Aus
gang c 2 des Steuerwerkes 113 gelöscht, so daß ein neuer Über
wachungszyklus beginnen kann.
Die Ausgangssignale aller Speicher 112.1 . . . 112. n werden
dem Mittelwertbildner 118 zugeführt, der nach Erhalt eines
Steuersignals von Ausgang c 3 des Steuerwerkes 113 ein dem
Mittelwert entsprechendes Signal an das Vergleichsglied 117
abgibt. Nun wird über ein Signal an Ausgang c 4 des Steuer
werkes 113 das Steuerwerk 122 aktiviert, an dessen Ausgängen
c 1 . . . cn aufeinanderfolgend jeweils ein Signal erscheint,
die die Schalter 116.1 . . . 116. n nacheinander aktiviert,
so daß aufeinanderfolgend die Ausgangssignale der Speicher
112.1 . . . 112. n ebenfalls dem Vergleichsglied 117 zugeführt
werden. Gleichzeitig wird dem Speicher 121 jeweils ein dem
betreffenden Ausgang c 1 . . . cn, an dem ein Signal ansteht,
zugeordnetes Signal zugeführt. Überschreitet die Differenz
zwischen dem dem Vergleichsglied 117 vom Mittelwert
bildner 118 zugeführten Signal und einem der von den Spei
chern 112.1 . . . 112. n zugeführten Signale den am Sollwert
geber 119 eingestellten Schwellenwert, so gibt das Ver
gleichsglied 117 ein Steuersignal an den Eingang a des steuerbaren Speichers 121 ab, und das das ihm gerade
vom Ausgang c des Steuerwerkes 122 über den Eingang b zugeführte Signal spei
chert. Dieses Signal ist in seiner Größe kennzeichnend für
eine bestimmte Aufnahme bzw. für einen bestimmten Förder
abschnitt des betreffenden Förderers. Das Ausgangssignal des
Speichers 121 läßt in der Anzeigeeinheit 73.1 die Lampe L
aufleuchten sowie an der Ziffernanzeige X eine Zahl, z. B. 18
erscheinen. Die Bedienungsperson weiß nun, daß an dem der
Anzeigeeinheit 73.1 zugeordneten Förderer 104 eine Störung ein
getreten ist, und zwar im Bereich der Aufnahme bzw. des För
dererabschnittes 18.
Nach Beseitigung der Störung wird die Anzeige von dem Bedie
nungspersonal oder selbsttätig beim Anfahren der Maschine
durch ein Signal am Eingang d des Speichers 121 gelöscht.
In der Schaltunganordnung 130 der Fig. 5 ist für jeden
Auswertzweig 72.1 . . . 72. n ein Zähler 126.1 . . . 126 n vorge
sehen, dessen Ausgang c mit einem Eingang a 1 einer als digi
taler Komparator geschalteten arithmetischen Logikeinheit
127.1 . . . 127. n verbunden ist. In der Zeichnung sind nur der
Zähler 126.1 und die Logikeinheit 127.1 dargestellt. Alle
Logikeinheiten 127.1 . . . 127. n sind an ihrem Eingang a 2 jeweils mit
einer Leitung 99.1 . . . 99. n bzw. 99.1 a . . . 99. na verbunden und mit ihren Aus
gängen c an eine gemeinsame Leitung 128 angeschlossen,
die zu einem Steuereingang a eines Schalters 129 führt.
Der Schalter 129 ist Bestandteil einer Steueranordnung 135 (für den Maschinenhauptantrieb 134)
und verbindet einen Sollwertgeber 131 für einen weiteren
Schalter 132 mit einem Verstärker 133 für den Maschinen
hauptantrieb 134 in Form eines Elektromotors. Ein Schalter
136 verbindet eine Logikeinheit 137 mit dem Verstärker 133,
wobei diese Logikeinheit nicht Bestandteil der Erfindung
ist und in bekannter Weise das Anfahren und Anhalten der
Maschine bzw. der Maschinenkombination steuert. Ein mit dem
Elektromotor des Maschinenhauptantriebs 134 verbundener Drehzahlwächter 138, der ein
Signal abgibt, wenn der Elektromotor 134 zum Stillstand
kommt, ist mit Steuereingängen a der Schalter 132 und 136
verbunden. Die Schalter 129, 132 und 136 sind in ihrer
Ruhelage dargestellt, d. h. in dem Schaltzustand, den sie
einnehmen, wenn an ihren Eingängen a kein Signal ansteht.
Für die Beschreibung der Wirkungsweise wird wiederum ange
nommen, daß der der Auswerteinheit 72.1 zugeordnete Förde
rer 104 eine Störung aufweist, d. h. über die Leitung 99.1 wird
an die Logikeinheit 127.1 ein Signal abgegeben, dessen Größe
charakteristisch ist für eine bestimmte Aufnahme bzw. einen
bestimmten Förderabschnitt dieses Förderers. Der Zähler
126.1 zählt den Vorbeilauf der Aufnahmen bzw. Förderab
schnitte des betreffenden Förderers an einer bestimmten
Stelle der Maschine, z. B. an einer Stelle, an der das Be
dienungspersonal den Förderer reinigen kann. Der Zähler
126.1 empfängt hierzu die Taktsignale des Taktgebers 93 in
Fig. 3 und nach jeweils einer Umdrehung des betreffenden
Förderers ein Rücksetzsignal vom Taktgeber 102 in Fig. 4.
Nach dem Anhalten der Maschine bzw. der Maschinenkombination
gibt der Drehzahlwächter 138 ein Signal an den Eingang des Speicher 139
ab, dessen am Ausgang c anstehendes Ausgangssignal den Schalter 132 schließt und
den Schalter 136 öffnet. Die Logikeinheit 127.1 gibt so
lange kein Ausgangssignal ab, wie die ihren Eingängen a 1
und a 2 zugeführten Signale ungleich sind, d. h. solange
bleibt der Schalter 129 geschlossen. Der Sollwertgeber 131
ist also nun mit dem Verstärker 133 verbunden, so daß der
Elektromotor 134 die Maschine bzw. die Maschinenkombination
solange im "Kriechgang" antreibt, bis die der Logikeinheit
127.1 vom Zähler 126.1 und vom Speicher 121 der Auswert
einheit 72.1 zugeführten Signale gleich sind, d. h. die betreffende Auf
nahme bzw. der betreffende Förderabschnitt des Förderers 104
die gewünschte Position erreicht hat. In diesem Augenblick
gibt die Logikeinheit 127.1 ein Signal an den Schalter 129
ab, der öffnet und den Sollwertgeber 131 vom Verstärker 133
trennt, so daß der Elektromotor 134 anhält. Nach Beseitigung
der Störung wird von dem Bedienungspersonal oder selbst
tätig beim Anfahren der Maschine durch Abgabe eines Signals
an Eingang d der Speicher 139 gelöscht. Es handelt sich
hierbei um dasselbe Signal, das auch die Anzeige an der An
zeigeeinrichtung 73 löscht.
In Fig. 6 ist die Verwendung eines Rechners für die erfin
dungsgemäße Auswertung der Prüfsignale gezeigt. 201 ist die
eigentliche Zentraleinheit des Rechners 202 ist eine digi
tale Eingangseinheit, 203 eine digitale Ausgangseinheit,
204 eine Eingangseinheit mit Analog-Digital-Umwandlung und
206 eine Ausgangseinheit mit Digital-Analog-Umwandlung.
207 ist der sogenannte Rechnerbus, über dem die Zentral
einheit 201 mit den Funktionsgruppen 202 bis 206 verkehrt.
Als Rechner eignet sich z. B. der von der Fa. Intel, USA,
angebotene Typ SBC 80/20.
An einen der Eingänge der digitalen Eingangseinheit 202 ist der
Taktgeber 93 angeschlossen, mit einem der Ausgänge der digitalen
Ausgangseinheit 203 ist die Anzeigeeinrichtung 73 ver
bunden. Mit einem der Eingänge der Eingangseinheit mit Analog-Digital-Umwandlung 204 ist
der Signalgeber bzw. Druck-Spannungs-Wandler 83 der Prüfeinrichtung 71 in
Fig. 3 verbunden, und ein Ausgang der Ausgangseinheit mit Digital-Analog-Umwandlung
206 steht mit dem Verstärker 133 des Elektromotors 134 in
Verbindung.
Durch entsprechende Programmierung kann mit einem Rechner
nicht nur eine Signalauswertung betrieben werden, wie sie
anhand der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 und 4 be
schrieben worden ist, sondern zusätzlich zum Erfassen des
periodischen Auftretens von Bestandteilen der Prüfsignale
kann auch die Varianz dieser Bestandteile der Prüfsignale
überwacht werden, die charakteristisch ist für das Auf
treten von Störungen an nicht periodisch umlaufenden Ma
schinenelementen. Auch diese Störungen können zur Anzeige
gebracht werden.
Für die erfindungsgemäße Auswertung von Prüfsignalen eig
nen sich nicht nur solche, die durch pneumatisches Prüfen
der Umhüllung der fertiggestellten Zigaretten erhalten
werden. Genauso kann man auch Prüfsignale auswerten, die
durch fotoelektrische Prüfung der Umhüllungen der Artikel
oder bei einer Kopfabtastung gewonnen werden. Auch Prüf
signale, die bei einer nuklearen Überwachung der Dichte
eines hergestellten Zigarettenstranges gebildet werden,
lassen sich auf die erfindungsgemäße Weise auswerten.
Man kann natürlich auch zwei oder mehr auf unterschied
liche Art erzeugte Prüfsignale auswerten und zueinander
in Beziehung setzen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Erfassen von die Qualität stabförmiger
Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen
von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen einer
Rauchartikel herstellenden Maschine, gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
Prüfen der Qualität der hergestellten Rauchartikel,
Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauch artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen,
Überwachen der Prüfsignale auf das Auftreten unterschied licher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinen element zugeordneter, charakteristischer Signalbestand teile, und
selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Ma schinenelement, hinweisenden Signals beim Auftreten der entsprechenden Signalbestandteile.
Prüfen der Qualität der hergestellten Rauchartikel,
Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauch artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen,
Überwachen der Prüfsignale auf das Auftreten unterschied licher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinen element zugeordneter, charakteristischer Signalbestand teile, und
selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Ma schinenelement, hinweisenden Signals beim Auftreten der entsprechenden Signalbestandteile.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das periodische Auftreten von Bestandteilen der
Prüfsignale überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Varianz der Bestandteile der Prüf
signale überwacht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß synchron zur Bewegung der Förderer Takt
signale gebildet werden, deren Aufeinanderfolge derart
auf die Förderung der Rauchartikel bzw. der Komponenten
zum Herstellen der Rauchartikel abgestimmt ist, daß bei
Abgabe eines Taktsignales die Rauchartikel bzw. ihre
Komponenten eine Position erreichen, die in Förderrich
tung vorgeordnete Rauchartikel bzw. Komponenten bei Ab
gabe eines zuvor abgegebenen Taktsignales erreicht hatten,
so daß bei einem Umlauf eines jeden Förderers eine die
sem zugeordnete bestimmte Anzahl von Taktsignalen gebildet
wird, und daß das Auftreten von Prüfsignalen überwacht
wird, zwischen deren Aufeinanderfolge eine einem Förderer
zugeordnete Anzahl von Taktsignalen abgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, daduch gekennzeichnet,
daß der Drehwinkel umlaufender Förderer durch Zählen
der zugeordneten Taktsignale erfaßt wird, und daß ein
einem Förderer zugeordnetes Prüfsignal ein dem Förderer
zugeordnetes Taktsignal auswählt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels des ausgewählten Taktsignals ein Anhalten
der Maschine derart gesteuert wird, daß der betreffende
Förderer nach Zücklegen eines vorgegebenen Drehwinkels
zum Stillstand kommt.
7. Anordnung zum Erfassen von die Quialität stabförmiger
Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen
von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen ei
ner Rauchartikel herstellenden Maschine, insbesondere
zum Ausüben des Verfahrens nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Prüfeinrichtung (71) an der Maschine zum Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel,
einen der Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber (83) zum Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauch artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen,
eine mit dem Signalgeber verbundene Auswertanordnung (72) zum Erfassen des Auftretens unterschiedlicher, jeweils ei nem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und den Förderern bzw. Maschinenelementen zugeordnete, mit der Auswertanord nung verbundene Anzeigeeinrichtungen (73).
eine Prüfeinrichtung (71) an der Maschine zum Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel,
einen der Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber (83) zum Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauch artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen,
eine mit dem Signalgeber verbundene Auswertanordnung (72) zum Erfassen des Auftretens unterschiedlicher, jeweils ei nem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und den Förderern bzw. Maschinenelementen zugeordnete, mit der Auswertanord nung verbundene Anzeigeeinrichtungen (73).
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertanordnung (72) mehrere, den Förderern zugeordnete
Zähleinrichtungen (101) aufweist, daß die Zähleinrichtungen (101)
mit einem synchron zur Drehbewegung der Förderer antreib
baren Taktgeber (93, 102) verbunden sind, und daß von den
Zähleinrichtungen steuerbare Speicher (109.1 . . . 109. n,
112.1 . . . 112. n) vorgesehen sind, die eingangsseitig mit dem
Signalgeber (83) der Prüfeinrichtung (71) und ausgangsseitig
über eine Schwellenwertstufe (117) jeweils mit einer einem
Förderer zugeordneten Anzeigeeinrichtung (73.1 . . . 73. n) ver
bunden sind.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Auswertanordnung einen Rechner (201) auf
weist, der eingangsseitig mit dem Signalgeber (83) der Prüf
einrichtung (71) und ausgangsseitig mit den Anzeigeeinrich
tungen (73) verbunden ist.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswert
anordnung (72) mit einer Schaltungsanordnung (130) zum Anhalten
der Maschine verbunden ist, die eine Zähleinrichtung (126.1
. . . 126. n) aufweist und mit dem Taktgeber (93, 102) sowie mit
einer Steueranordnung (135) für einen Maschinenantrieb (134)
verbunden ist.
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