DE3517155C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Um­ hüllung stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, bei dem durch Anlegen eines pneumatischen Prüfdruckes eine Druckdifferenz zwischen einem von der Umhüllung umschlossenen Innenraum der Artikel und einem Raum außerhalb der Umhüllung erzeugt wird, bei dem durch Undichtigkeiten der Umhüllung hervorgerufene Druckände­ rungen zum Bilden von Meßsignalen erfaßt werden und bei dem durch das Messen eines Vergleichsdrucks ein Vergleichs­ signal erzeugt wird, welches mit den Meßsignalen zu Prüfsignalen verarbeitet wird.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Prüfen der Umhüllung von stabförmigen Artikeln der tabak­ verarbeitenden Industrie mit einem umlaufenden Prüfför­ derer, der Aufnahmen zum queraxialen Fördern von Artikeln durch eine Prüfstation aufweist, mit den Aufnahmen des Prüfförderers zugeordneten Dichtmitteln zum Anlegen eines Prüfdruckes an jeden die Prüfstation durchlaufenden Artikel und zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen einem von der Umhüllung umschlossenen Innenraum der Artikel und einem Raum außerhalb der Umhüllung, mit wenigstens einem Meßmittel zum Erfassen des Prüfdruckes und zum Erzeugen entsprechender Meßsignale, mit Steuer­ mitteln zum Zuführen des Prüfdrucks zu den die Prüfsta­ tion durchlaufenden Artikeln und zum Meßmittel, mit Mitteln zum Erfassen eines Vergleichsdrucks und mit einer an das Meßmittel angeschlossenen Auswertanord­ nung, welche in Abhängigkeit vom gemessenen Prüfdruck und Vergleichsdruck Prüfsignale erzeugt.

Unter stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden In­ dustrie sind im hier vorliegenden Zusammenhang Filterzigaretten, Plainzigaretten, Zigarillos, Stumpen und andere derartige rauchbare Artikel zu verstehen. Wenn im folgenden der Einfachheit halber nur noch von Zigaret­ ten die Rede ist, so sind andere rauchbare Artikel nicht ausgeschlossen.

Zigaretten werden gewöhnlich am Ende des Herstellungspro­ zesses auf der Herstellungsmaschine auf Undichtigkeiten in ihrer Umhüllung und auf ihren Ventilationsgrad geprüft. Hierzu wird an die Enden der Zigaretten jeweils ein Prüf­ druck gelegt und der Druckabfall über die Zigarette gemes­ sen. Aus der Größe des Druckabfalls kann auf die Unver­ sehrtheit der Umhüllung und auf ihren Ventilationsgrad geschlossen werden.

Um den Einfluß von Drifterscheinungen der Druckwandler und damit den Einfluß von Temperaturschwankungen, Ver­ schmutzungen im pneumatischen Teil des Prüfungssystems und anderer Störgrößen auf das Meßergebnis auszuschalten, ist eine Vorrichtung bekannt, mit welcher nach jeder Messung eine Referenzdruck­ messung vorgenommen und die gewonnenen Referenzdruckwerte von dem über die Zigaretten gewonnenen Prüfdruck sub­ trahiert werden können. Als Referenzdruck wird dabei gewöhnlich der Atmosphärendruck verwendet. Die Druckdifferenz aus dem über die Zigaretten gewonnenen Prüfdruck und dem Refe­ renzdruck, die frei von den oben genannten Fehlern ist, wird dann jeweils zur Gewinnung der gewünschten Prüfsig­ nale weiterverarbeitet (DE-OS 24 44 708).

Dieser Vergleich des Prüfdrucks mit einem Referenzdruck kompensiert zwar Veränderungen der Charakteristik des Meßmittels bzw. Druckwandlers, erfaßt aber nicht alle möglichen Fehlereinflüsse. Um möglichst fehlerfreie Prüf­ signale zu erhalten, ist es trotz der Driftkompensation erforderlich, den den Prüfdruck bereitstellenden Vordruck möglichst konstant zu halten, wofür ziemlich hoher Aufwand getrieben werden muß. Dennoch sind Veränderungen des Prüfdrucks aufgrund schwankenden Vordruckes nicht ganz auszuschließen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine verbesser­ te Prüfung der Artikel möglichst frei von Fehlereinflüssen gestatten. Insbesondere ist es das Ziel der Erfindung, eine Möglichkeit zur Kompensation weiterer das Prüfergeb­ nis negativ beeinflussender Parameter anzugeben.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß als Vergleichsdruck ein den Prüfdruck bereitstellender Vordruck gemessen und ein entspre­ chendes Vordrucksignal als Vergleichssignal gebildet wird, daß aus den Meßsignalen und dem Vergleichssignal als Prüfsignale Quotientensignale gebildet werden und daß die Quotientensigna­ le oder von ihnen abhängige Signale zu Fehler- bzw. Steuersig­ nalen weiterverarbeitet werden.

Der Vordruck bestimmt maßgeblich den gemessenen Prüfdruck und damit die gewonnenen Meßsignale. Durch die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Quotienten­ bildung wird somit der Einfluß eines schwankenden Vor­ druckes auf das Prüfergebnis eliminiert.

Eine zusätzliche Verbesserung des Prüfergebnisses ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß ein definierter pneuma­ tischer Referenzdruck gemessen und ein entsprechendes Referenzsignal gebildet wird, daß aus den Meßsignalen und dem Referenzsignal sowie aus dem Vergleichssignal und dem Referenzsignal erste und zweite Differenzsignale gebildet werden und daß aus ersten und zweiten Differenz­ signalen Quotientensignale gebildet und als Prüfsignale verwertet werden. Durch diese Maßnahmen wird neben der Kompensation von Vordruckschwankungen auch eine Kompensa­ tion von Drifterscheinungen der Meßwertaufnehmer erreicht. Als Referenzdruck wird vorzugsweise Atmosphärendruck gemessen. Eine weitere Verbesserung des Meßergebnisses ergibt sich, wenn aus einer Reihe aufeinanderfolgender Referenzdruckmessungen ein mittleres Referenzsignal gebildet wird, welches zur Erzeugung der ersten und zweiten Differenzsignale verwertet wird und wenn aus einer Reihe aufeinanderfolgender Vergleichsdruck­ messungen ein mittleres Vergleichssignal gebildet wird, das ebenfalls zur Erzeugung der zweiten Differenzsignale weiterverarbeitet wird.

Beim Anlegen eines Prüfdruckes an die stirnseitigen Enden der zu prüfenden Artikel können Undichtigkeiten zwischen der Artikelstirnseite und dem Dichtmittel auftreten, durch welche ein Teil der Prüfluft entweichen kann. Solche Ab­ dichtungsfehler führen ebenfalls zu fehlerhaften Meßergeb­ nissen. Um den Einfluß derartiger Abdichtungsfehler auf die Meßergebnisse zu beseitigen, sieht eine weitere Aus­ bildung der Erfindung vor, daß an die stirnseitigen Enden aufeinander folgender Artikel nacheinander Dichtmittel zum pneumatischen Trennen des Artikelinnenraums von dem die Artikel umgebenden Raum angelegt werden, daß an auf­ einanderfolgende Artikel nacheinander ein Prüfdruck ange­ legt wird und daß wenigstens im Bereich eines an einem Dichtmittel anliegenden Endabschnitts jedes Artikels in einem an den mit Prüfdruck beaufschlagten Raum angrenzenden Raum ein Kompensationsdruck zum Unterdrücken von Abdichtungsfehlern angelegt wird, der etwa so groß ist wie der Prüfdruck. Dadurch, daß die stirnseitigen Enden der zu prüfenden Artikel von einer Kompensationskammer umgeben werden, in welcher ein dem Prüfdruck etwa gleicher Kompensations­ druck aufrechterhalten wird, wird das Entweichen von Prüf­ luft zuverlässig verhindert. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung des Prüfergebnisses.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung erfolgt zwischen zwei aufeinanderfol­ genden Prüfdruckmessungen jeweils eine weitere Druck­ messung, und zwar abwechselnd eine Vordruckmessung, eine Referenzdruckmessung und gegebenen falls eine Kompensations­ druckmessung. Auf diese Weise wird nach jeder dritten Prüfdruckmessung erneut Aufschluß über den Vordruck, den Referenzdruck und den Kompensationsdruck gewonnen, was die Zuverlässigkeit der Meßergebnisse weiter erhöht. Als besonders vorteilhaft wird es dabei angesehen, wenn alle Drücke mit ein und demselben Druckaufnehmer gemessen werden. Auf diese Weise wird der Einfluß unter­ schiedlicher Charakteristika von unterschiedlichen Druck­ aufnehmern auf die Druckmessungen ausgeschlossen.

Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit einer Druck­ quelle verbundenes Vordruckvolumen zum Bereitstellen des Prüfdrucks als Vergleichsdruckquelle vorgesehen ist, daß Meßmittel zum Messen des Vordrucks als Vergleichs­ druck und zum Erzeugen entsprechender Vordrucksignale als Vergleichsdrucksignale vorgesehen sind, daß die Steuermittel zum zeitweisen Beaufschlagen des Meßmittels mit dem Vordruck ausgebildet sind und daß die Aus­ wertanordnung den Quotienten aus Meßsignalen und den Vergleichsdrucksignalen bildend und diesem Quotienten entspre­ chende Prüfsignale erzeugend ausgebildet ist.

Das Steuermittel gemäß der Erfindung besteht in an sich bekannter Weise aus einem stationären Schleifschuh mit Anschlüssen und Steuerschlitzen für die Prüfluft, für einen Referenzdruck und für wenigstens ein Meßmittel und aus einem mit dem Prüfförderer umlaufenden Steuerring mit Steueröffnungen zum zeitweiligen Anlegen des Prüfdrucks und des Referenz­ drucks an das Meßmittel. Zusätzlich weist der Schleifschuh wenigstens einen Anschluß mit wenigstens einem Steuer­ schlitz für den Vordruck auf. Der Steuerring ist mit wenig­ stens einer zusätzlichen Steueröffnung zum zeitweiligen Anlegen des Vordrucks an das Meßmittel ausgestattet.

Die Auswertanordnung gemäß der Erfindung ist so ausgebil­ det, daß sie erste Differenzwerte aus Meßsignalen und Referenzdrucksignalen und zweite Differenzwerte aus Ver­ gleichsdrucksignalen und Referenzdrucksignalen bildet und den Quotienten aus diesen ersten und zweiten Differenz­ werten erzeugt. Vorzugsweise ist die Auswertanordnung weiter so ausgestattet, daß sie die Mittelwerte aus einer Reihe aufeinanderfolgender Referenzdrucksignale und die Mittelwerte aus einer Reihe aufeinanderfolgender Ver­ gleichsdrucksignale errechnet, diese Mittelwerte zusammen mit den gewonnenen Meßsignalen zu ersten und zweiten Dif­ ferenzwerten verarbeitet und aus diesen ersten und zweiten Differenzwerten den Quotienten bildet. Als Auswertanordnung ist in erster Linie ein Computer, vorzugsweise ein Mikro-Computer in Verbindung mit einem die Meßmittel ankoppelnden Interface vorgesehen.

Um möglichst definierte Druckbedingungen bei der Prüfung der rasch aufeinanderfolgenden Artikel zu gewährleisten, um also ein wiederholtes zu starkes Abfallen des Prüfdrucks beim Anschließen eines neuen Artikels an die Prüfdruckzu­ leitungen zu verhindern, steht in Weiterbildung der Erfindung wenig­ stens ein Steuerschlitz im stationären Schleifschuh mit einem Ausgleichsvolumen mit definierten Nebenluftöffnungen in Verbindung. Dieses Ausgleichsvolumen ist möglichst dicht beim Steuerschlitz im Schleifschuh angeordnet. Sein Volumen ist wenigstens ebenso groß wie das Prüfluftvolumen eines zu prüfenden Artikels.

Eine vorteilhafte Fortbildung der erfindungsgemäß vorge­ schlagenen Prüfvorrichtung besteht darin, daß zur Meßbe­ bereichsumschaltung bei der Prüfdruckmessung in der Prüf­ luftzuleitung eine Drossel mit veränderbarem Widerstand vorgesehen ist. Diese Drossel kann mit einer Reihe von Luftdurchtrittsöffnungen versehen sein, von denen durch ein pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbares Schaltmittel zur Meßbereichsanpassung eine vorgegebene Anzahl verschließbar ist. Diese Ausführungsform der Vor­ richtung nach der Erfindung gestattet eine optimale Anpas­ sung ihrer Empfindlichkeit an die zu messenden Werte der geprüften Artikel.

Um beim Vorliegen von Abdichtungsfehlern an den Stirnenden der zu prüfenden Artikel das Entweichen von Prüfluft zu verhindern, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vor­ gesehen, daß wenigstens ein Endabschnitt der die Prüfstation durchlaufenden Artikel sowie das anliegende Dichtmittel von einer Kompensationskammer umgeben sind und daß die Kompensationskammer zum Herabsetzen des Einflusses von Abdichtungsfehlern am Artikelende wenigstens während der Prüfdruckmessung an eine Kompensationsdruckquelle ange­ schlossen ist. Zweckmäßigerweise weisen die Steuermittel Durchführungen und Steuerschlitze zum zeitweiligen Verbin­ den der Kompensationskammer mit dem Meßmittel auf, so daß der Kompensationsdruck kontrolliert werden kann. Zum Anzeigen des Kompensationsdrucks ist ein Anzeigemittel vorgesehen.

Für die Messung des Prüfdrucks, des Vergleichsdrucks, des Referenzdrucks und des Kompensationsdrucks ist vor­ zugsweise ein gemeinsamer Druckwandler als Meßmittel vorgesehen.

Um die für die Prüfdruckmessung zur Verfügung stehende Zeit zu verlängern und trotzdem eine Messung zu gewähr­ leisten, bei der mögliche Fehlereinflüsse weitgehend aus­ geschlossen sind, ist gemäß einer vorteilhaften Fortbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens vorgesehen, daß bei jedem Artikel mit einem zweiten Druckwandler eine zweite Prüfdruckmessung zur Bildung eines zweiten Prüfsig­ nals durchgeführt wird und daß das als Quotientensignal gebildete erste Prüfsignal als Korrektursignal zum Korri­ gieren des zweiten Prüfsignals und zum Erzeugen eines korrigierten Prüfsignals verarbeitet wird. Vorzugsweise und um eine einfache Gestaltung der Steuermittel zu ermög­ lichen, werden mit dem ersten Druckwandler in zyklischer Aufeinanderfolge abwechselnd mehrere Prüfdruckmessungen, Vergleichsdruckmessungen, Referenzdruckmessungen und ggf. Kompensationsdruckmessungen durchgeführt, die Druckmeßwerte werden zwischengespeichert und am Ende eines Zyklus zu ersten Prüfsignalen (Korrektursignalen) verarbeitet. Bei dieser Ausbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens steht für jede Druckmessung jeweils ein ganzer Maschinentakt zur Verfügung, was die Zuverlässigkeit der Messung erhöht. Vorrichtungsmäßig wird das dadurch erreicht, daß dem ersten Druckwandler ein zweiter Druckwandler zugeordnet ist, daß Steuermittel zum zyklisch abwechselnden Anlegen des Prüfdrucks, des Ver­ gleichsdrucks, des Referenzdrucks und ggf. des Kompensa­ tionsdrucks an den ersten Druckwandler und zum taktweisen Anlegen des die zu prüfenden Artikel beaufschlagenden Prüfdrucks an den zweiten Druckwandler vorgesehen sind, und daß beide Druckwandler mit der Auswertanordnung verbun­ den sind, welche das aus dem Prüfdruckmeßwert, dem Ver­ gleichsdruckmeßwert und dem Referenzdruckmeßwert und ggf. dem Kompensationsdruckmeßwert des ersten Druckwandlers als Quotientensignal gebildete Prüfsignal als Korrektur­ signal mit den mit dem zweiten Druckwandler gemessenen Prüfdruckmeßwerten zu korrigierten Prüfsignalen verarbeitet. Diese Ausbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung erlaubt es, für die Prüfdruckmessung einen hochgenauen aber langsameren Druckwandler einzusetzen. Damit kann die Prüfdruckmessung ebenfalls verbessert werden.

Eine fortlaufende Vordruckkompensation für jede Prüfdruck­ messung ergibt sich, wenn gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung mit einem ersten Druckwandler der Prüfdruck und eine Referenzdruck gemessen werden und aus den Druckmeßwerten ein erstes Differenzsignal gebildet wird, mit einem zweiten Druckwandler der Vordruck und der Referenzdruck gemessen werden und aus den Druckmeß­ werten ein zweites Differenzsignal gebildet wird und aus den Differenzsignalen als Prüfsignal das Quotientensignal gebildet wird. Hier ist bei jedem Prüfsignal (Quotienten­ signal) der bei der jeweiligen Prüfdruckmessung anliegende Vordruck berücksichtigt. Realisiert wird das mit einer Vorrichtung, bei der dem ersten Druck­ wandler ein zweiter Druckwandler zugeordnet ist und bei der Steuermittel mit Mitteln zum Anlegen des Vordrucks an den ersten Druckwandler und eines Prüfdrucks an den zweiten Druckwandler im Takt des Durchgangs der Artikel durch die Prüfstation und mit Mitteln zum Anlegen eines Referenzdrucks an beide Druckwandler zwischen aufeinander­ folgenden Vordruck- und Prüfdruckmessungen vorgesehen sind. Beide Druckwandler sind mit der Auswertanordnung verbun­ den, welche aus dem bei der Prüfdruckmessung gewonnenen Meßsignal und dem Referenzsignal ein erstes Differenz­ signal, aus dem bei der Vordruckmessung gewonnenen Ver­ gleichssignal und dem Referenzsignal ein zweites Diffe­ renzsignal und aus den Differenzsignalen ein Quotienten­ signal als Prüfsignal bildet.

Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil einer sehr zuverlässigen pneumatischen Prüfung von Zigaretten und anderen stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, wobei mögliche Fehlereinflüsse weitgehend aus­ geschlossen sind. Insbesondere Vordruckschwankungen, welche unmittelbar die Prüfergebnisse beeinflussen, sind durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung zuverlässig kompensiert. Auch Prüfdruckbeeinflussungen durch Abdichtungsfehler an den Stirnenden der zu prüfenden Artikel in der Prüfstation sind weitgehend ausgeschlossen. Hinzu kommt, daß die Empfindlichkeit der pneumatischen Prüfung optimal an die erwarteten Werte der zu messenden Größen der geprüften Artikel durch eine Meßbereichsum­ schaltung angepaßt werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prüfvorrichtung nach der Erfindung mit einer Auswertanordnung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Stirnansicht eines umlaufenden Steuerrings,

Fig. 3 eine Teilabwicklung eines Schnitts entlang der Umfangslinie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Teilabwicklung eines Schnitts entlang der Umfangslinie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 einen Ausschnitt einer Stirnansicht eines weiteren umlaufenden Steuerrings mit Kompensationsluftzuführungen,

Fig. 6, 6A, 7, 7A, 8, 8A, 9 die Steuermittelausbildung einer zweiten Ausführungsform der Prüfvorrichtung nach der Erfindung und die Darstellung ver­ schiedener Steuerringpositionen und

Fig. 10 und 10A ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung in einer schematischen Darstellung. Als umlaufenden Prüfförderer weist diese Prüfvorrichtung eine Prüftrommel 1 auf, wie sie in Filteransetzmaschinen im Prinzip gebräuchlich ist. Die Prüf­ trommel 1 ist an ihrem Umfang mit achsparallelen Mulden bzw. Aufnahmen 2 versehen. Die zu prüfenden Zigaretten 3 werden in den Mulden 2 auf radialen Stegen 4 mittels Saugluft gehalten, welche über Bohrungen 6 zu den Stegen 4 gelangt. Die Stege 4 stützen die zu prüfenden Zigaretten 3 an schmalen Umfangsabschnitten an ihrem Tabakteil 7 und an ihrem Filterteil 8, um eine möglichst gleichmäßige Druckvertei­ lung an der Umfangsfläche der Zigarette 3 zu gewährleisten.

Die Prüftrommel 1 weist an ihren axialen Stirnseiten als Steuerkörper mitumlaufende Steuerringe 9 und 11 auf, die im dargestellten Falle als Flansche der Prüftrommel aus­ gebildet sind. Sie können auch als Schrägscheiben ausge­ bildet sein, wie sie in der DE-OS 23 17 295 der Anmelderin beschrieben sind. Jeder Zigarettenaufnahme 2 ist im Steuer­ ring 9 eine Bohrung 12 zugeordnet, die mit dem Innern der Zigarette 3 korrespondiert, wenn diese stirnseitig am Steuerring 9 anliegt. Dem Steuerring 9 ist ein stationärer Schleifschuh 13 zugeordnet, welcher einen mit der Bohrung 12 im Steuerring 9 der Prüftrommel 1 korrespondierenden Steuerschlitz 14 aufweist, der über eine Prüfdruckleitung 16 mit einem Vordruckvolumen 17 verbunden ist.

Der Steuerring 11 auf der Filterseite 8 der Zigarette 3 trägt einen axial beweglichen Dichtungsteil 18, welcher aus einer Buchse 19 mit einer Bohrung 21 besteht. Der Dichtungsteil 18 ist so an das Filterende 8 der Zigarette anlegbar, daß die Bohrung 21 mit dem Innern der Zigarette 3 und der Bohrung 12 im gegenüberliegenden Steuerring 9 fluchtet. Die Buchse 19 sitzt in einer Bohrung 22 im Steuerring 11 und ist in dieser gegen die Kraft einer Feder 23 axial hin- und herbewegbar. Diese Bohrung 22 mündet an der äußeren Stirnseite des Steuerrings 11 in einem radial verlaufenden Steuerschlitz 24. Zur (Prüfluft-)Bohrung 22 radial zur Trommelachse versetzt weist der Flansch bzw. der Steuerring 11 eine weitere Bohrung 26 auf, die mit einer den Dichtungsteil 18 und den Endbereich der Zigarette 3 umgebenden Kompensationskammer 27 in Ver­ bindung steht. Die Kompensationskammer 27 ist von einem Gehäuse 28 umgeben, welches zur Zigarettenaufnahme 2 hin eine Öffnung 29 zum Aufnehmen eines Zigarettenendes auf­ weist.

Dem Steuerring 11 ist stirnseitig als stationärer Steuer­ körper ein Schleifschuh 31 zugeordnet. Dieser Schleif­ schuh 31 weist in seiner an dem Steuerring 11 anliegenden Oberfläche eine Reihe von in Umfangsrichtung der Trommel 1 verlaufenden Steuerschlitzen auf, von denen in Fig. 1 die Steuerschlitze 32, 33, 34 und 36 erkennbar sind. Die Steuerschlitze 32 und 34 sind über eine Prüfdruckleitung 37 mit dem Vordruckvolumen 17 verbunden, wobei dem Steuerschlitz 32 eine Drossel 38 vorgeschaltet ist. Der Steuerschlitz 36 ist über eine Kompensationsdruckzuleitung 39 mit einem zweiten Vordruckvolumen 41 verbunden, welches über eine einstellbare Drossel 42 mit einer Druckzuleitung 43 verbunden ist, über welche das erste Vordruckvolumen 17 über ein Ventil 44 an eine Druckquelle 46 angeschlossen ist. An die Kompensationsdruckzuleitung 39 ist ein Druck­ wandler 47 angeschlossen, dessen Ausgang mit einer Anzeigeeinheit 48 verbunden ist.

Mit dem Steuerschlitz 33 im Schleifschuh 31 ist ein Druck­ wandler 49 verbunden, dessen Ausgang über ein Interface 51 sowie über Busleitungen 52 und 52a mit den Ports A und B eines Rechners 53 verbunden ist. An den Rechner 53 ist ein Drucker 54 angeschlossen, der einen Ausdruck 54a der Meßergebnisse liefert.

An das Interface 51 sind außer dem Druckwandler 49 ein Initiator 56 zur Erzeugung eines von der Umdrehung der Prüftrommel abhängigen Trommeltakts und ein Taktinitiator 57 zum Abgeben eines Zeittakts angeschlossen.

In Fig. 2 ist erstes Ausführungsbeispiel eines Steuerrings 11a in einer Ansicht von dem stationären Schleifschuh her dargestellt. Die Position des stationären Schleif­ schuhs 31a und dessen Steuerschlitze sind in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutet.

Der Steuerring 11a, der sich in Richtung des Pfeils 58 dreht, ist in regelmäßigen Teilungsabständen mit Prüfluft­ bohrungen 22, die mit den zu prüfenden Zigaretten fluchten, versehen. Die Prüfluftbohrungen 22 münden, wie schon im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, in radialen Steuer­ schlitzen 24. Bei einer typischen Prüftrommel 1 sind rings am Umfang z. B. 36 Aufnahmen für zu prüfende Zigaretten 3 vorgesehen, denen 36 Prüfluftbohrungen 22 zugeordnet sind.

Der stationäre Schleifschuh 31a weist in seiner an dem Steuerring 11a anliegenden Oberfläche entlang der Umfangs­ linie III-III in Umfangsrichtung hintereinander drei Steuerschlitze 32a, 32b und 32c auf, die während des Umlaufs des Steuerrings 11a nacheinander mit den Prüfluft­ bohrungen 22 korrespondieren.

Fig. 3, die eine Abwicklung entlang der Umfangslinie III-III (der Fig. 2) darstellt, läßt erkennen, daß die Steuerschlitze 32a bis 32c über Luftduschen 61a bis 61c, das sind Gruppen feiner Bohrungen, mit im stationären Schleifschuh 31a liegenden Ausgleichsvolumina 59a bis 59c verbunden sind. Diese Luftduschen 61a bis 61c bewirken einen homogenen Druckauf­ bau in den Prüfluftschlitzen 32a bis 32c ohne die Messung beeinträchtigende Druckgradienten. Die Ausgleichsvolumina 59a und 59c sind einerseits über Gruppen 62a und 62c von Nebenluftöffnungen mit Atmosphäre und andererseits über Prüfluftleitungen 37a und 37c mit dem Vordruckvolumen 17 verbunden. Das Ausgleichsvolumen 59b ist über eine Leitung 37b und eine Drossel 38a ebenfalls mit dem Vordruckvolumen 17 verbunden. Die Nebenluftöffnungen 62a und 62c, deren gesamter Querschnitt so klein ist, daß in den Ausgleichs­ volumina 59a und 59c ein für die vorgesehenen Meßzwecke ausreichender Druck aufrechterhalten wird, dienen dazu, störende Schwingungen im pneumatischen Prüfsystem zu unterdrücken.

Der Luftdurchlaßquerschnitt der Drossel 38a, der aus einer Gruppe 63 feiner Bohrungen und einer Öffnung 63a besteht, ist zum Zwecke der Meßbereichsumschaltung verän­ derbar. Hierzu ist ein Verschlußteil 64 vorgesehen, das gegen den Druck einer Feder 66 mittels eines Betätigungs­ organs, beispielsweise eines Elektromagneten 67, von der Öffnung 63a der Drossel 38a abgehoben werden kann. Der Elektromagnet 67 wird entsprechend dem gewünschten einzu­ stellenden Meßbereich mittels eines Schalters 68 betätigt.

Dem Schleifschuh 31a gegenüber liegt am anderen Steuer­ ring 9a der Prüftrommel 1 ein Schleifschuh 13a an. Auch dieser Schleifschuh 13a ist mit Steuerschlitzen versehen, die in Fig. 3 mit 14a, 14b und 14c bezeichnet sind. Wie im Schleifschuh 31a ist auch im Schleifschuh 13a jedem Steuerschlitz ein Ausgleichsvolumen 69a, 69b und 69c zu­ geordnet. Diese Ausgleichsvolumina sind über Prüfdruck­ leitungen 16a bis 16c mit dem Vordruckvolumen 17 verbun­ den. Zwischen dem Ausgleichsvolumen 69c und dem zugehörigen Steuerschlitz 14c ist eine pneumatische Drossel 71 ange­ ordnet, die wieder aus einer Reihe feiner Bohrungen besteht. Alle Ausgleichsvolumina 69a bis 69c sind über Nebenluftöffnungen 72a bis 72c mit Atmosphäre verbunden. Auch der Querschnitt dieser Nebenluftöffnungen 72a bis 72c ist so bemessen, daß in den Ausgleichsvolumina 69a bis 69c ein ausreichender Druck aufrechterhalten wird. Diese Nebenluftöffnungen 72a bis 72c dienen wieder zu dem Zweck, Schwingungen im pneumatischen Meßsystem zu unterbinden.

Im Vordruckvolumen 17 wird ein möglichst konstanter Druck aufrechterhalten, um möglichst optimale Meßergebnisse zu ermöglichen. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Vor­ druckvolumens 17 hat die Anmelderin in ihrer deutschen Patentanmeldung P 33 00 598.2 beschrieben.

Die Luft­ zuführung zum Vordruckvolumen 17 erfolgt von einer Druck­ quelle 46 über ein Ventil 44 durch eine Fläche 73 mit einer großen Anzahl feinverteilter Durchlaßöffnungen. Das Vordruckvolumen 17 weist außerdem eine Austrittsfläche 74 auf, welche ebenfalls mit einer großen Anzahl feinver­ teilter Durchtrittsöffnungen für die Luft versehen ist. Die Luftdurchlässigkeit der Flächen 73 und 74 ist so be­ messen, daß im Vordruckvolumen 17 ein konstanter Vordruck gewünschter Größe aufrechterhalten wird. Der Druckabfall über die Leitungen 16a, 16b, 16c und 37a, 37b, 37c im Verhältnis zu dem Druckabfall über die Austrittsfläche 74 klein, so daß sich Druckschwankungen im Vordruck entsprechend gering auf die Meßergebnisse auswirken.

Fig. 2 und Fig. 4, die eine Abwicklung entlang der Linie IV-IV der Fig. 2 zeigt, lassen erkennen, daß in doppeltem Teilungsabstand voneinander zwischen den Prüf­ luftbohrungen 22 abwechselnd Referenzdruckbohrungen 76, 76a und radiale Steuerschlitze (Vordruckmeßschlitze 77, 77a) im Steuerring 11a vorgesehen sind. Auf einer Prüftrommel mit 36 Aufnahmen und demzufolge auch 36 Prüfluftbohrungen 22 sind im Steuerring 11a also je 18 Referenzdruckbohrun­ gen 76, 76a und 18 Vordruckmeßschlitze 77, 77a angeordnet.

Die am Steuerring 11a anliegende Oberfläche des stationä­ ren Schleifschuhs 31a weist in der Umfangslinie IV-IV verlaufende Steuerschlitze 33a und 33b (Prüfschlitze) auf. In einer darüberliegenden Umfangslinie verläuft ein Steu­ erschlitz 34, der mit dem Vordruckvolumen 17 in Verbindung steht. Die Referenzdruckbohrungen 76 korrespondieren un­ mittelbar mit den Prüfschlitzen 33a und 33b des stationä­ ren Schleifschuhs 31a, welche mit Druckwandlern 49 und 49a verbunden sind. Die Prüfluftbohrungen 22 korrespon­ dieren einerseits unmittelbar mit den Prüfluftschlitzen 32a bis 32c und andererseits über die radialen Steuer­ schlitze 24 mit den Prüfschlitzen 33a und 33b. Der mit dem Vordruckvolumen 17 verbundene Steuerschlitz 34 des stationären Schleifschuhs 31a korrespondiert über die Vordruckmeßschlitze 77, 77a des umlaufenden Steuerrings 11a ebenfalls milden Prüfschlitzen 33a und 33b.

Im folgenden wird die Funktionsweise der in den Fig. 2 bis 4 beschriebenen Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, wird gerade die Zigarette 3a auf dem in Richtung des Pfeils 58 rotie­ renden Prüfförderer in den Bereich der Prüfstation geför­ dert. Die Bohrungen 12 und 22 in den Steuerringen 9a und 11a, mit denen die Zigarette 3a fluchtet, gelangen in den Bereich der Steuerschlitze 32a und 14a der stationären Schleifschuhe 31a und 13a. Über diese Steuerschlitze 14a und 32a wird das Innere der Zigarette 3a mit dem Vordruckvolumen 17 verbunden, so daß im Innern der Zigarette ein dem Prüfdruck entsprechender Druck aufgebaut wird. Die Zigarette wird "vorgeblasen". Diesen Innendruck behält die Zigarette weitgehend bei, während sie durch die in den Fig. 3 und 4 mit 3b bezeichnete Position in den Bereich der Steuerschlitze 32b und 14b gefördert wird. Über diese Steuerschlitze 32b und 14b wird die Ziga­ rette wieder an das Vordruckvolumen 17 angelegt, sie wird "aufgeblasen". Da die Zigarette von den Steuerschlitzen 32a und 14a her aber schon einen erhöhten Innendruck aufweist, wird durch diesen Aufblasvorgang nur der Druckverlust ausgeglichen, der bei der Förderung der Zigarette aus dem Bereich der vorangehenden Schlitze in den Bereich der Aufblasschlitze 32b und 14b aufgetreten ist. Solange die Zigarette den stromaufwärtigen Teil des Steuerschlitzes 32b durchläuft, wird zunächst der Prüfdruck in der Ziga­ rette stabilisiert. Im stromabwärtigen Teil des Steuer­ schlitzes 32b wird über den radial in dem Steuerring 11a verlaufenden Steuerschlitz 24 eine Verbindung zwischen dem Steuerschlitz 32b und dem Prüfschlitz 33a hergestellt, welche das Innere der Zigarette mit dem Druckwandler 49 verbindet. Jetzt wird der Prüfdruck in der Zigarette gemes­ sen, um den Ventilationsgrad der Zigarette bestimmen zu können. Nach dieser Messung durchläuft die Zigarette die in den Fig. 3 und 4 mit 3c bezeichnete Position und gelangt in den Bereich des Steuerschlitzes 32c und des Steuerschlitzes 14c, wo ihr Inneres wieder mit dem Vor­ druckvolumen 17 verbunden wird. Im stromaufwärtigen Be­ reich des Steuerschlitzes 32c wird der Druck zunächst wieder stabilisiert, bevor im stromabwärtigen Teil des Steuerschlitzes 32c über den radialen Steuerschlitz 24 im Steuerring 11a eine Verbindung zwischen dem Zigaretten­ inneren und dem Prüfschlitz 33b hergestellt wird. An den Prüfschlitz 33b ist der Druckwandler 49a angeschlossen, der ein Drucksignal für die Lecksuche, also ein Prüfsignal, welches die Unversehrtheit der Zigarettenumhüllung signa­ lisiert, erzeugt. Nach Verlassen des Steuerschlitzes 32c wird die geprüfte Zigarette über die Position 3d aus dem Bereich der Prüfstation herausgefördert.

Während jeweils die vorangehende Zigarette in den Bereich des für die Lecksuche vorgesehenen Prüfschlitzes 32c ein­ tritt, gelangt eine der Referenzdruckbohrungen (76a) in den Bereich des Prüfschlitzes 33a, so daß der an diesen Prüfschlitz angeschlossene Druckwandler 49 ein entspre­ chendes Referenzsignal erzeugt. Im Anschluß an die Venti­ lationsprüfung der folgenden Zigarette gelangt der im Steuerring 11a vorgesehene radiale Vordruckmeßschlitz 77a in den Bereich des Prüfschlitzes 33a und stellt eine Ver­ bindung zwischen diesem Prüfschlitz 33a und dem Steuer­ schlitz 34 her, der mit dem Vordruckvolumen 17 verbunden ist. Der mit dem Prüfschlitz 33a verbundene Druckwandler 49 gibt nun ein dem Vordruck entsprechendes Signal ab.

Eine entsprechende Referenzdruckmessung und Vordruckmes­ sung erfolgt anschließend auch mit dem für die Lecksuche vorgesehenen Druckwandler 49a über den Prüfschlitz 33b.

Die vom Druckwandler 49 abgegebenen Referenzdrucksignale, Vordrucksignale und Meßsignale gelangen über einen Analog-Digital-Wandler 51a und das Interface 51 zum Rechner 53, wo sie zu Prüfsignalen weiterverarbeitet werden. Dieser Rechner summiert eine Anzahl von Referenzdrucksignalen auf und bildet daraus einen Referenzdruckmittelwert. Ebenso werden vom Rechner Vordrucksignale aufsummiert und zu einem Mittelwert verarbeitet. Anschließend bildet der Rechner 53 eine erste Differenz aus dem dem Ventila­ tionsgrad der Zigaretten entsprechenden Meßsignal und dem Mittelwert des Referenzdrucks sowie eine zweite Differenz aus dem Mittelwert des Vordrucks und dem Mittelwert des Referenzdrucks. Aus der ersten Differenz und der zweiten Differenz wird sodann vom Rechner 53 der Quotient gebildet, der als Prüfsignal abgegeben wird. In gleicher Weise werden die vom Druckwandler 49a abgegebenen, dem Zustand der Zigarettenumhüllung entsprechenden Meßsignale verar­ beitet.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Ansicht des in Fig. 1 in einem Schnitt gezeigten Steuerrings 11 mit zusätzlichen Zuführmitteln für die Kompensationsluft zur Kompensations­ kammer 27. Hierzu sind in dem Steuerring 11 den Prüfluft­ bohrungen 22 zugeordnete Kompensationsluftbohrungen 26 vorgesehen, die in der Kompensationskammer 27 münden. Diese Kompensationsluftbohrungen 26 korrespondieren mit Steuerschlitzen 36 im stationären Schleifschuh 31, die an das Vordruckvolumen 41 angeschlossen sind. Der Druck des Vordruckvolumens 41 ist durch die Drossel 42 an den im Innern der Zigarette herrschenden Prüfdruck anpaßbar. Sobald nun eine mit dem Zigaretteninnern fluchtende Prüf­ luftbohrung 22 in den Bereich des Steuerschlitzes 32b bzw. 32c für die Messung der Ventilation bzw. die Leck­ suche gelangt, gelangt auch die zugehörige Kompensations­ luftbohrung 26 in den Bereich des entsprechenden Steuer­ schlitzes 36, so daß für die Messung die Kompensations­ kammer 27 mit Kompensationsdruck beaufschlagt wird. Zur Überwachung der Größe des Kompensationsdruckes ist ent­ sprechend der Fig. 1 ein Druckwandler 47 vorgesehen, der an die Kompensationsdruckleitung 39 angeschlossen ist und dessen Ausgang an einem Anzeigegerät 48 liegt. Anstelle dieses getrennten Druckwandlers 47 kann auch im Steuerring 11 eine Reihe von zusätzlichen Bohrungen 81 vorgesehen sein, über welche die Kompensationskammer 27 von Zeit zu Zeit ebenfalls mit den Druckwandlern 49 und 49a verbunden wird, um den Kompensationsdruck zu messen. In diesem Falle kann der gemessene Kompensationsdruck vom Drucker 54 ausgedruckt oder zusammen mit den anderen Meß­ werten bzw. den Prüfergebnissen mittels eines an den Rechner 53 angeschlossenen, nicht dargestellten Anzeige­ gerätes angezeigt werden.

Wie die Zeichnung und die vorliegende Beschreibung zeigen, werden der Prüfdruck jeder Zigarette, der Referenzdruck und der Vordruck jeweils mit ein und demselben Druckwandler gemessen, was eine außerordentlich hohe Zuverlässigkeit der Meßergebnisse zur Folge hat. Bei einem Umlauf einer Prüftrommel 1 mit 36 Aufnahmen ergeben sich 36 Prüfdruck­ messungen und damit 36 Prüfsignale. Die Referenzdruck­ öffnungen 76 sind im doppelten Teilungsabstand der Prüf­ luftöffnungen 22 voneinander angeordnet, ebenso wie die Vordruckschlitze 77. Bei jedem Trommelumlauf ergibt das also 18 Referenzdrucksignale und 18 Vordrucksignale. Wird zusätzlich gemäß Fig. 5 der Kompensationsdruck gemessen, so reduziert sich die Zahl der Referenzdrucksignale, Vor­ drucksignale und Kompensationsdrucksignale auf je 12 pro Trommelumdrehung, was aber wegen der schnellen Aufeinan­ derfolge der Messungen keinen Einfluß auf die Zuverlässig­ keit der Meßergebnisse hat.

Mit dem Druckwandler 49 wird der Ventilationsgrad der Zigarette gemessen. Durch Schließen der Öffnung 63a der Drossel 38a, die wie die Öffnungen 63 aus einer großen Anzahl feiner Öffnungen bestehen kann, wird die Empfind­ lichkeit der Meßanordnung beispielsweise auf einen Venti­ lationsgrad bis 90% eingestellt. Wird ein kleinerer Venti­ lationsgrad erwartet, beispielsweise von 40%, so wird der Verschlußteil 64 von der Öffnung 63a abgehoben, so daß die Drossel 38a nun einen doppelt so großen Luftdurch­ trittsquerschnitt hat. Durch entsprechende Ausbildung der Drossel 38a und der Verschlußvorrichtung können so beliebige Empfindlichkeiten der Meßanordnung eingestellt werden, so daß immer optimale Meßergebnisse zu erwarten sind.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 6 bis 9 dargestellt, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 1. Die Fig. 6 bis 9 zeigen unterschiedliche Positionen eines dieser Ausführungsform angepaßten Steuerrings 11b. Das Filterende 8 einer jeweils zu prüfenden Zigarette 3 liegt während des Durchgangs durch die Prüfstation an einem vom Steuerring 11b getragenen Dichtmittel 18a an, das ebenso ausgebildet sein kann wie in der Fig. 1 gezeigt. Die Ausbildung des Steuerrings 11b, der sich in Richtung des Pfeils 58 relativ zum stationären Schleifschuh 78 dreht, ist in den Fig. 6A, 7A und BA jeweils ausschnittsweise dargestellt. Gemäß Fig. 6A weist der Steuerring 11b achsparallele Bohrungen 22 auf, über welche der im Innern der Zigaretten 3 liegende Prüf­ druck gemessen wird. Auf einem zur Drehachse des Steuer­ ringes 11b konzentrisch verlaufenden Ringabschnitt liegen Vordruckschlitze 79.

Der Schleifschuh 78 weist, wie die Fig. 6, 7, 8 und 9 zeigen, einen Prüfdruckanschluß 82 auf, der an die Prüf­ druckleitung 37 angeschlossen ist, was in den genannten Figuren durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Prüfdruck­ anschluß 82 ist über eine Drossel 83 und eine Bohrung 84 mit einem Steuerschlitz 86 verbunden, der mit den Prüf­ druckbohrungen 22 im Steuerring 11b korrespondiert. Die Bohrung 84 steht über eine Bohrung 84a mit einem Druck­ wandler 87 in Verbindung.

Vom Prüfdruckanschluß 82 verläuft durch den Schleif­ schuh 78 eine Druckverbindung 88a zu einer Bohrung 88, die in der am Schleifring 11b anliegenden Fläche mündet. Eine zur Bohrung 88 radial benachbarte Bohrung 89 im Schleifschuh 78 ist mit dem Druckwandler 49 verbunden.

Die beiden Druckwandler 49 und 87 sind an das Interface 51 angeschlossen, so daß die von den Druckwandlern abge­ gebenen Meßsignale,wie im Zusammenhang mit Fig. 1 be­ schrieben, von dem Rechner 53 verarbeitet werden können.

In Fig. 6A ist die Lage des stationären Schleifschuhs 78 gestrichelt angedeutet. Ebenfalls gestrichelt angedeutet sind die Lage des Steuerschlitzes 86 sowie der Steuer­ bohrungen 88 und 89.

Wie Fig. 6A zeigt, sind über einen vorgegebenen Winkel­ bereich am Steuerring 11b hintereinander nur Vordruck­ schlitze 79 angeordnet. Der Abstand aufeinanderfolgender Vordruckschlitze 79 ist so gewählt, daß er von den Bohrungen 88 und 89 überbrückt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine fortwährende Vordruckmessung möglich ist, solange die Bohrungen 88 und 89 mit den Vordruckschlitzen 79 korrespondieren.

An den mit Vordruckschlitzen 79 ausgestatteten Winkelab­ schnitt des Steuerrings 11b schließt sich ein Winkel ab­ schnitt mit mit Atmosphärendruck beaufschlagten Steuer­ schlitzen an. Fig. 7 und 7A zeigen diese Steuer­ schlitze 91, die jeweils über eine Bohrung 91a im Steuerring 11b mit Atmosphäre verbunden sind.

Die Steuerschlitze 91, die mit der Bohrung 89 im Schleif­ schuh 78 korrespondieren, folgen in Umfangsrichtung eben­ falls so dicht aufeinander, daß ihre Abstände von der Bohrung 89 überbrückt werden. So ist beim Durchgang dieses Winkelabschnitts des Steuerrings 11b ebenfalls eine kon­ tinuierliche Referenzdruckmessung möglich. Die Bohrung 88 im Schleifschuh 78, die mit dem Prüfdruckanschluß 82 ver­ bunden ist, ist während der Referenzdruckmessung durch die Stirnfläche des Steuerrings 11b verschlossen.

Auf den Winkelabschnitt mit den Steuerschlitzen 91 folgt am Steuerring 11b ein Winkelabschnitt, in dem mit Prüf­ druck beaufschlagte Steuerschlitze vorgesehen sind. Dies zeigen die Fig. 8 und 8A. Fig. 8A läßt diese Prüf­ druckschlitze 92 erkennen, die aus einem radialen Prüfdruck­ schlitzabschnitt 93 und einem in Umfangsrichtung verlau­ fenden Prüfabschnitt 94 bestehen. Der in Umfangs­ richtung verlaufende Prüfdruckschlitzabschnitt 94 korrespon­ diert dabei mit der mit dem Druckwandler 49 verbundenen Bohrung 89 im stationären Schleifschuh 78. Der radiale Prüfdruckschlitzabschnitt 93 verbindet den Prüfdruckschlitzabschnitt 94 mit der Prüfdruckbohrung 22 im Steuerring 11b.

Zur Prüfung der Zigarette 3 wird über die Prüfdruckleitung 37 an den Prüfdruckanschluß 82 ein Prüfdruck (Vordruck) angelegt, der über die Drossel 83 die Bohrung 84 und den Steuerschlitz 86 im stationären Schleifschuh 78 sowie über die Bohrung 22 im bewegten Steuerring 11b zur Zigarette gelangt. Der Prüfdruck wird hinter der Drossel 83 mit dem Druckwandler 87 gemessen. Gleichzeitig gelangt der als Prüfdruck angelegte Vordruck über die Druckverbindung 88a zur Bohrung 88 und über einen der Vordruckschlitze 79 (vgl. Fig. 6) sowie die Bohrung 89 zum Druckwandler 49, der also den Vordruck bestimmt. Diese parallele Bestimmung des Prüfdrucks mit dem Druckwandler 87 und des Vordrucks mit dem Druckwandler 49 erfolgt während etwa einer drittel Umdrehung des Steuerrings 11b. Sobald der letzte Vordruck­ schlitz 79 die Bohrung 89 im stationären Schleifschuh 78 passiert hat, wird die Messung mit dem Druckwandler 49 unterbrochen, da der Abstand zum nächsten Steuerschlitz 91 größer ist als der Durchmesser der Bohrung 89. An­ schließend wird die Bohrung 89 im stationären Schleif­ schuh 78 über die Steuerschlitze 91 und die Bohrungen 91a im Steuerring 11b an Atmosphäre gelegt, deren Druck mit dem Druckwandler 49 nun als Referenzdruck erfaßt wird (vergl. Fig. 7 und 7A). Die Referenzdruckmessung erfolgt parallel zur Prüfdruckmessung ebenfalls etwa über eine drittel Steuerringumdrehung. Während des letzten Drittels der Steuerringumdrehung wird mit beiden Druck­ wandlern 87 und 49 der an den Zigaretten 3 liegende Prüf­ druck gemessen (vgl. Fig. 8, 8b). Hierzu verbinden die Steuerschlitze 92 im Steuerring 11b die Prüfdruckbohrung 22 zusätzlich mit der Bohrung 89 im stationären Schleifschuh 78, so daß der Wandler 49 mit Prüfdruck beaufschlagt wird. Alle Meßwerte einer Prüfringumdrehung gelangen über das Interface 51 zur Steueranordnung 53, wo sie auf im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Art und Weise zu die Qualität der Zigaretten beschreibenden Prüfsignalen verarbeitet werden.

Bei der Variante dieser Ausführungsform nach der Fig. 9 ist das Zigarettenende mit einer Kompensationskammer 95 umgeben, die zum Ausgleich von Abdichtungsverlusten am Zigarettenende mit einem Kompensationsdruck beaufschlagt ist. Über eine Bohrung 96 und einen Steuerschlitz 96a im Steuerring 11b, die mit der mit dem Druckwandler 49 ver­ bundenen Bohrung 89 korrespondieren, wird der Druck in der Kompensationskammer 95 gemessen. Die Steuerschlitze 96a für die Kompensationsdruckmessung sind ebenso ausge­ bildet und angeordnet wie die in Fig. 7A gezeigten Steuerschlitze 91, die zur Referenzdruckmessung dienen. Jede dieser Messungen mit dem Druckwandler 49, also die Vordruckmessung, die Referenzdruckmessung, die Prüfdruck­ messung und die Kompensationsdruckmessung erfolgen nun über eine viertel Umdrehung des Steuerrings 11b. Die ge­ wonnenen Meßwerte werden jeweils über eine Umdrehung des Steuerrings 11b gespeichert und dann zu den gewünschten Prüfsignalen verarbeitet.

Die Fig. 10 und 10A zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der stationäre Schleifschuh 97 weist wieder einen Prüfdruckanschluß 82 auf, der einer­ seits mit der Prüfdruckleitung 37 und andererseits über eine Drossel 83 sowie eine Bohrung 84 mit einem Steuer­ schlitz 86 verbunden ist. Die Prüfdruckleitung 37 verbin­ det den Prüfdruckanschluß 82 mit einer Vordruckquelle wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Der Prüfdruckanschluß 82 ist mit einer radial zur Bohrung 84 versetzten weiteren Bohrung 98 im Schleifschuh 97 ver­ bunden. Zwischen den Bohrungen 84 und 98 liegen zwei weite­ re Bohrungen 99 und 99a, die einerseits am Steuerring 11c münden und andererseits jeweils mit einem Druckwand­ ler 100 bzw. 100a verbunden sind. Der Steuerring 11c weist zum stationären Schleifschuh 97 hin ausgerichtet einen mit der Prüfdruckbohrung 22 verbundenen Steuer­ schlitz 101 auf, der zur Prüfdruckmessung mit dem Steuer­ schlitz 86 und der Bohrung 99 korrespondiert. Radial zum Steuerschlitz 101 versetzt ist im Steuerring 11c ein zweiter Steuerschlitz 102 vorgesehen, der bei der Prüf­ druckmessung mit dem Druckwandler 100 gleichzeitig die Bohrungen 98 und 99a verbindet, so daß parallel zur Prüf­ druckmessung eine Vordruckmessung erfolgt.

Fig. 10A zeigt dieselbe Anordnung wie Fig. 10, jedoch eine andere Position des Steuerrings 11c. In Umfangsrich­ tung zu den Steuerschlitzen 101 und 102 ist im Steuerring 11c ein weiterer radial verlaufender Steuerschlitz 103 angeordnet, der über eine Bohrung 104 mit Atmosphäre in Verbindung steht. Der Steuerschlitz 103 korrespondiert mit den Bohrungen 99 und 99a, so daß bei der in Fig. 10A gezeigten Position des Steuerrings 11c zum stationären Schleifschuh 97 beide Druckwandler 100 und 100a den At­ mosphärendruck als Referenzdruck messen. Die Verwertung der Meßergebnisse über das Interface 51 und die Steueran­ ordnung 53 erfolgt wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Der Vorteil der in den Fig. 10 und 10A beschriebenen Anordnung besteht darin, daß Vordruckschwan­ kungen direkt in Korrelation mit den von ihnen beeinfluß­ ten Prüfsignalen erfaßt werden, was zu besonders zuver­ lässigen Prüfsignalen führt.

Die Fig. 1, 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Vordruck gleichzeitig an beide Zigarettenenden angelegt wird und Vordruck und Prüfdruck am selben Zigarettenende gemessen werden. Es liegt natür­ lich auch im Rahmen der Erfindung, den Vordruck nur an ein Zigarettenende zu legen, ihn dort zu messen und den Prüfdruck am anderen Zigarettenende zu erfassen. An der oben geschilderten Signalverarbeitung ändert sich dadurch im Prinzip nichts.

Claims (23)

1. Verfahren zum Prüfen der Umhüllung stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, bei dem durch Anlegen eines pneumatischen Prüfdrucks eine Druckdifferenz zwischen einem von der Umhüllung umschlossenen Innenraum der Artikel und einem Raum außerhalb der Umhüllung erzeugt wird, bei dem durch Undichtigkeiten der Umhüllung hervorgerufene Druckänderungen zum Bilden von Meßsignalen erfaßt werden und bei dem durch das Messen eines Vergleichsdrucks ein Vergleichssignal erzeugt wird, welches mit den Meßsignalen zu Prüfsignalen verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichsdruck ein den Prüfdruck bereitstellender Vordruck gemessen und ein entspre­ chendes Vordrucksignal als Vergleichssignal gebildet wird, daß aus den Meßsignalen und dem Vergleichssignal als Prüfsignale Quotientensignale gebildet werden und daß die Quotientensigna­ le oder von ihnen abhängige Signale zu Fehler- bzw. Steuersig­ nalen weiterverarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein definierter pneumatischer Referenzdruck gemessen und ein entsprechendes Referenzsignal gebildet wird, daß aus den Meßsignalen und dem Referenzsignal sowie aus dem Vergleichssignal und dem Referenzsignal erste und zweite Differenzsignale gebildet werden und daß aus ersten und zweiten Differenzsignalen Quotientensignale gebildet und als Prüfsignale verwertet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Reihe aufeinanderfolgender Referenzdruck­ messungen ein mittleres Referenzsignal gebildet wird, weiches zur Erzeugung der ersten und zweiten Differenzsig­ nale verwertet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Reihe aufeinander folgender Vergleichsdruckmessungen ein mittleres Vergleichssignal gebildet wird, welches zur Erzeugung der zweiten Differenz­ signale weiterverarbeitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die stirnseitigen Enden aufeinander­ folgender Artikel nacheinander Dichtmittel zum pneumati­ schen Trennen des Artikelinnenraums von dem die Artikel umgebenden Raum angelegt werden, daß an aufeinanderfolgende Artikel nacheinander ein Prüfdruck angelegt wird und daß wenigstens im Bereich eines an einem Dichtmittel anlie­ genden Endabschnitts jedes Artikels in einem an den mit Prüfdruck beaufschlagten Raum angrenzenden Raum ein Kom­ pensationsdruck zum Unterdrücken von Abdichtungsfehlern angelegt wird, der etwa so groß ist wie der Prüfdruck.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfdruckmessungen jeweils eine weitere Druckmessung er­ folgt, und zwar abwechselnd eine Vordruckmessung, eine Referenzdruckmessung und gegebenenfalls eine Kompensations­ druckmessung.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drücke mit ein- und demselben Druckaufnehmer gemessen werden.

8. Vorrichtung zum Prüfen der Umhüllung von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie mit einem umlaufen­ den Prüfförderer, der Aufnahmen zum queraxialen Fördern von Artikeln durch eine Prüfstation aufweist, mit den Aufnahmen des Prüfförderers zugeordneten Dichtmitteln zum Anlegen eines Prüfdrucks an jeden die Prüfstation durchlaufenden Artikel und zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen einem von der Um­ hüllung umschlossenen Innenraum der Artikel und einem Raum außerhalb der Umhüllung, mit wenigstens einem Meßmittel zum Erfassen des Prüfdrucks und zum Erzeugen entsprechender Meßsignale, mit Steuermitteln zum Zuführen des Prüfdrucks zu den die Prüfstation durchlaufenden Artikeln und zum Meßmittel, mit Mitteln zum Erfassen eines Vergleichsdrucks und mit einer an das Meßmittel angeschlossenen Auswertanordnung, welche in Abhängigkeit vom gemessenen Prüfdruck und Vergleichsdruck Prüfsignale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Druckquelle (46) verbundenes Vordruckvolumen zum Bereitstel­ len des Prüfdrucks als Vergleichsdruckquelle (17) vorgesehen ist, daß Meßmittel (49, 49a) zum Messen des Vordrucks als Vergleichsdruck und zum Erzeugen entsprechender Vordrucksigna­ le als Vergleichsdrucksignale vorgesehen sind, daß die Steuer­ mittel (11, 11a, 31, 31a) zum zeitweisen Beaufschlagen des Meßmittels (49, 49a) mit dem Vordruck ausgebildet sind und daß die Auswertanordnung (51, 53) den Quotienten aus Meßsignalen und den Vergleichsdrucksignalen bildend und diesem Quotienten entsprechende Prüfsignale erzeugend ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuermittel in an sich bekannter Weise aus einem stationären Schleifschuh (31, 31a) mit Anschlüs­ sen (37a bis c) und Steuerschlitzen (32, 32a-c, 33, 33a, b) für die Prüfluft, einen Referenzdruck und für wenigstens ein Meßmittel (49, 49a) und einem mit dem Prüfförderer (1) umlaufenden Steuerring (11, 11a) mit Steueröffnungen (22, 24, 76) zum zeitweiligen Anlegen des Prüfdrucks und des Referenzdrucks an das Meßmittel besteht und daß der Schleifschuh (31, 31a) zusätzlich wenigstens einen An­ schluß (37) mit wenigstens einem Steuerschlitz (34) für den Vordruck und der Steuerring (11, 11a) wenigstens eine Steueröffnung (77) zum zeitweiligen Anlegen des Vordrucks an das Meßmittel aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertanordnung (53) erste Diffe­ renzwerte aus Meßsignalen und Referenzdrucksignalen und zweite Differenzwerte aus Vergleichsdrucksignalen und Referenzdrucksignalen bildend und den Quotienten aus ersten und zweiten Differenzwerten erzeugend ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertanordnung (53) die Mittel­ werte aus einer Reihe aufeinanderfolgender Referenzdruck­ signale und die Mittelwerte aus einer Reihe aufeinander­ folgender Vergleichsdrucksignale errechnend, diese Mittel­ werte zusammen mit den gewonnenen Meßsignalen zu ersten und zweiten Differenzwerten verarbeitend und aus diesen ersten und zweiten Differenzwerten den Quotienten bildend ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswertanordnung ein Computer (53) in Verbindung mit einem die Meßmittel (49, 49a) ankoppeln­ den Interface (51) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Steuerschlitz (32a, 32b, 32c, 14a, 14b, 14c) im stationären Schleifschuh (31, 31a, 13, 13a) mit einem Ausgleichsvolumen (59a bis 59c und 69a bis 69c) mit definierten Nebenluftöffnungen (62a bis c, 72a bis c) in Verbindung steht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Meßbereichsumschaltung bei der Prüfdruckmessung in der Prüfluftzuleitung eine Drossel (38a) mit veränderbarem Luftwiderstand vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (38a) mit veränderbarem Luftwiderstand eine Reihe Luftdurchtrittsöffnungen (63, 63a) aufweist und daß pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbare Schaltmittel (64, 67) zum Verschließen einer vorgegebenen Anzahl dieser Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Endabschnitt der die Prüfstation durchlaufenden Artikel (3) sowie das anliegen­ de Dichtmittel (18) von einer Kompensationskammer (27) umgeben sind und daß die Kompensationskammer zum Herab­ setzen des Einflusses von Abdichtungsfehlern am Artikel­ ende wenigstens während der Prüfdruckmessung an eine Kompensationsdruckquelle (41) angeschlossen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (11, 31) Durchführun­ gen (81) und Steuerschlitze (33) zum zeitweiligen Verbin­ den der Kompensationskammer (27) mit dem Meßmittel (49, 49a) aufweisen und daß Anzeigemittel zum Anzeigen des Kompensationsdrucks vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die Messung des Prüfdrucks, des Vergleichsdrucks, des Referenzdrucks und des Kompensations­ drucks ein gemeinsamer Druckwandler (49, 49a) als Meß­ mittel vorgesehen ist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Artikel (3) mit einem zweiten Druckwandler (87) eine zweite Prüfdruckmessung zur Bildung eines zweiten Prüfsignals durchgeführt wird und daß das als Quotientensignal gebildete erste Prüfsignal als Korrektursignal zum Korrigieren des zweiten Prüfsignals und zum Erzeugen eines korrigierten Prüfsignals verarbeitet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Druckwandler (49) in zyklischer Aufein­ anderfolge abwechselnd mehrere Prüfdruckmessungen, Ver­ gleichsdruckmessungen, Referenzdruckmessungen und ggf. Kompensationsdruckmessungen durchgeführt werden und daß die Druckmeßwerte gespeichert und am Ende eines Zyklus zu ersten Prüfsignalen (Korrektursignalen) verarbeitet werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem ersten Druckwandler (100) der Prüfdruck und ein Referenzdruck gemessen werden und aus den Druckmeßwerten ein erstes Differenzsignal gebildet wird, daß mit einem zweiten Druckwandler (100a) der Vor­ druck und der Referenzdruck gemessen werden und aus den Druckmeßwerten ein zweites Differenzsignal gebildet wird und daß aus den Differenzsignalen als Prüfsignal das Quotientensignal gebildet wird.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Druckwandler (49) ein zweiter Druckwandler (87) zugeordnet ist, daß Steuer­ mittel (78, 116) zum zyklisch abwechselnden Anlegen des Prüfdrucks, des Vergleichsdrucks, des Referenzdruckes und ggf. des Kompensationsdrucks an den ersten Druckwandler (49) und zum taktweisen Anlegen des die zu prüfenden Artikel (3) beaufschlagenden Prüfdrucks an den zweiten Druckwandler (87) vorgesehen sind und daß beide Druck­ wandler (49, 87) mit der Auswertanordnung (51, 53) verbun­ den sind, welche das aus dem Prüfdruckmeßwert, dem Ver­ gleichsdruck- und dem Referenzdruckmeßwert und ggf. dem Kompensationsdruckmeßwert des ersten Druckwandlers (49) als Quotientensignal gebildete Prüfsignal als Korrektur­ signal mit den mit dem zweiten Druckwandler (87) gemesse­ nen Prüfdruckmeßwerten zu korrigierten Prüfsignalen verarbeitet.

23. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Druckwandler (100a) ein zweiter Druck­ wandler (100) zugeordnet ist, daß Steuermittel (11c, 97) mit Mitteln (101, 102, 86, 98, 99, 99a) zum Anlegen des Vordrucks an den ersten Druckwandler (100a) und eines Prüf­ drucks an den zweiten Druckwandler (100) im Takt des Durchgangs der Artikel (3) durch die Prüfstation und mit Mitteln (103, 104) zum Anlegen eines Referenzdrucks an beide Druckwandler (100, 100a) zwischen aufeinanderfolgenden Vordruck- und Prüfdruckmessungen vorgesehen sind und daß beide Druckwandler mit der Auswertanordnung (51, 53) verbunden sind, welche aus dem bei der Prüfdruckmessung gewonnenen Meßsignal und dem Referenzsignal ein erstes Differenzsignal, aus dem bei der Vordruckmessung gewonne­ nen Vergleichssignalen und dem Referenzsignal ein zweites Differenzsignal und aus den Differenzsignalen ein Quoti­ entensignal als Prüfsignal bildet.