DE3705576A1 - Verfahren und anordnung zum bilden eines stranges aus tabak - Google Patents
Verfahren und anordnung zum bilden eines stranges aus tabakInfo
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- A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
- A24C5/3412—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by means of light, radiation or electrostatic fields
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines
Stranges aus Tabak aus einem Tabakstrom, der Tabak im
Überschuß enthält und von dem überschüssiger Tabak abgenommen
wird, wobei ein Meßsignal für den Tabakstrom, vorzugsweise
für eine bestimmte Länge des Tabakstroms, vor dem
Abnehmen des überschüssigen Tabaks gebildet wird. Der
Begriff "Tabak" umfaßt auch anderes, z. B. künstlich hergestelltes
rauchfähiges Material.
Im Prinzip kann die Erfindung auch auf die Herstellung
eines Stranges aus Filtermaterial der tabakverarbeitenden
Industrie ausgedehnt werden, wenn dieses, z. B. in Form
von Fasern, im Überschuß einem Egalisator zugeführt und
von diesem zu einem kontinuierlichen homogenen Filterstrang
egalisiert wird. Die dann anschließend erzeugten
Produkte werden durch Umhüllen mittels eines Umhüllungsstreifens
gebildet, wobei Einzelfilter von dem gebildeten
Filterstrang abgeschnitten werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Bilden
eines Stranges aus Tabak (oder einem anderen rauchfähigen
Material) aus einem Tabakstrom mit einem Förderer
für den Tabakstrom, dem ein Egalisator (Trimmer)
zum Abnehmen von überschüssigem Tabak zugeordnet ist,
und mit einem Meßwertgeber zum Bilden eines Meßsignales,
das abhängig ist von der Menge (Dichte) oder der Höhe
des unegalisierten Tabakstromes.
Zigaretten werden bei modernen Herstellverfahren so hergestellt,
daß Schnittabak in einem sogenannten Verteiler
zu einem dünnen Vlies ausgebreitet wird, von dem der Tabak
durch einen Saugschacht an einen Saugförderer gelangt,
der meist die Form eines luftdurchlässigen Bandes hat,
an dem auf der der Strangbildung gegenüberliegenden Seite
Unterdruck herrscht. Der Tabak wird im Überschuß zugeführt,
d. h. es wird mehr Tabak an den Strangförderer angesaugt,
als später in dem eigentlichen Zigarettenstrang benötigt
wird. Dieser Überschuß ist erforderlich, wenn ein sogenannter
Egalisator, auch Trimmer genannt, vorgesehen ist,
der den Strang durch Abnehmen von überschüssigem Tabak
glättet. Eine optimale Menge des überschüssigen Tabaks
ist deshalb wichtig, weil bei zu großem Überschuß die
Qualität des abgenommenen, dem Verteiler zurückgeführten
Tabaks leidet, während bei zu kleiner Überschußmenge zwischen
Egalisator und Strangförderer eventuell zu wenig
Tabak verbleiben kann, was zu "weichen" Stellen in den
Zigaretten führt. Das Problem wird noch dadurch verschärft,
daß die Oberfläche des Tabakmengenstromes, bevor diese
von dem Egalisator geglättet wird, in ihrer Höhe Schwankungen,
d. h. "Berge" und "Täler" aufweist. Die Ursache
ist unterschiedlich: Der Anteil der kurzen und der langen
Fasern, Tabaksorten, Temperatur- und Feuchteeinflüsse
und dergleichen.
Es sind schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, wie
die Tabakzufuhr bezüglich des Überschusses erfolgen kann,
um ein möglichst gutes Ergebnis zu erreichen. Solche auf
unterschiedlichen Methoden beruhenden Vorschläge finden
sich z. B. in den US-PSen 31 32 650, 33 38 247, 40 63 563,
41 90 061, 45 56 071 und der GB-OS 21 34 367.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
den zugeführten Tabakstrom bezüglich seines Überschusses
zu optimieren. Eine besonders wichtige Unteraufgabe besteht
darin, die Optimierung unter Berücksichtigung von
Schwankungen des zugeführten Tabakstromes vorzunehmen.
Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß vor
dem Abnehmen überschüssigen Tabaks ein für die Schwankungen
des zugeführten Tabakstromes charakteristisches Signal
gebildet wird und daß die Zufuhr von überschüssigem Tabak
in Abhängigkeit von dem charakteristischen Signal gesteuert
wird.
Wenn dabei von der Steuerung der Zufuhr von überschüssigem
Tabak gesprochen wird, so ist in der zugeführten Gesamtmenge
selbstverständlich auch die nach dem Egalisieren verbleibende
Tabakmenge enthalten, die dem Tabakstrang entspricht
und aus der der Zigarettenstrang hergestellt wird.
Eine für die Beurteilung von Schwankungen eines Tabakstromes
sehr vorteilhafte Kenngröße ist die sogenannte Standardabweichung,
die definiert ist als
Dabei wird unter 1 der arithmetische Mittelwert, unter
X 1 i Einzelwerte des zugeführten Tabakstroms
und mit n die Anzahl der verarbeiteten
Einzelwerte verstanden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Meßsignal
vor dem Abnehmen von überschüssigem Tabak und ein Meßsignal
nach dem Abnehmen von überschüssigem Tabak, vorzugsweise
jeweils für eine bestimmte Länge des Tabakstromes, gebildet
werden; diese Meßsignale werden dann durch Differenz-
oder Quotientenbildung miteinander verknüpft. Das nach
dem Abnehmen des überschüssigen Tabaks gebildete Meßsignal
wird vorteilhaft in einem Bereich gebildet, der sich stromabwärts
von dem Überschuß abnehmenden Egalisator erstreckt,
jedoch bevor der so egalisierte Tabakstrang verdichtet
und mit einem Umhüllungsstreifen umhüllt wird.
Die Steuerung der Zufuhr von überschüssigem Tabak kann
derart erfolgen, daß die Differenz der Meßsignale vor
und nach der Abnahme von überschüssigem Tabak verglichen
wird mit der Standardabweichung oder einem vorgegebenen
Vielfachen der Standardabweichung. Ein bei der statistischen
Verarbeitung von Meßgrößen bevorzugter Vielfachwert der
Standardabweichung ist die dreifache Standardabweichung.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die
Steuerung der Zufuhr von überschüssigem Tabak in Abhängigkeit
von einem Quotienten der Meßsignale vor und nach
der Abnahme von überschüssigem Tabak und in Abhängigkeit
von der Standardabweichung des unegalisierten Tabakstromes
vorgenommen werden.
In den beiden vorgenannten Fällen wird der Überschuß um
so höher liegen, je größer die Standardabweichung ist,
d. h. je größer die Schwankungen des Tabakstromes um einen
Mittelwert sind.
Bei Änderungen des Steuersignals für die Zufuhr des Überschußtabaks
muß dessen Menge gemäß der Erfindung angepaßt
werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung
für diese Anpassung
besteht darin, daß das Steuersignal
für die Steuerung der Zufuhr von überschüssigem Tabak
den Verteiler so beeinflußt, daß dieser mehr oder weniger
Tabak abgibt.
Die Meßsignale gemäß der Erfindung sind bevorzugt Meßsignale
für den Mengenstrom (Dichte) des Tabaks. Zur Bildung solcher
mengenstromabhängiger Signale lassen sich Durchstrahlungsverfahren
verwenden, bei denen der Tabak mit genügend
energiereicher Strahlung durchstrahlt wird. Hierzu lassen
sich Beta-Strahlen, Röntgenstrahlen oder Infrarotstrahlen
verwenden. Der durch den Tabak entsprechend seiner Dichte
hindurchgelangende Strahlungsanteil wird von zugeordneten
Meßeinrichtungen, z. B. Ionisationskammern oder fotoelektrischen
Empfängern erfaßt und in eine elektrische Größe
umgesetzt, die sich leicht weiterverarbeiten läßt. Eine
andere, an sich bekannte Art der Erfassung von Tabakmengenströmen
ist die kapazitive, bei der der Tabak das Dielektrikum
zwischen Kondensator-Elektroden bildet.
Eine andere Art der Bildung von Meßsignalen besteht darin,
die Höhe des Tabakstromes, insbesondere in dem Bereich
stromaufwärts des Egalisators, zu erfassen.
Eine besonders vorteilhafte Art dieser Höhenerfassung
besteht in einer optischen Erfassung, wobei wiederum ein
fotoelektrisches Signal der Höhe entspricht.
Die eingangs genannte Anordnung, die insbesondere zum
Ausüben des Verfahrens gemäß der Erfindung dient, ist
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber mit einem
Schaltungselement zum Bilden eines von den Schwankungen
des Tabakstromes abhängigen Signals verbunden ist und
daß das Schaltungselement mit einer Steueranordnung für
die Zufuhr von überschüssigem Tabak verbunden ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind den untergeordneten Anordnungsansprüchen
zu entnehmen.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß die Überschußzufuhr
selbsttätig an den minimalen Bedarf angepaßt wird,
wobei unterschiedliche Welligkeiten der Oberfläche des
zugeführten Tabakstromes automatisch berücksichtigt werden.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Anordnung zur Steuerung der Überschußtabakmenge
in Abhängigkeit von der Standardabweichung
des zugeführten Tabaks,
Fig. 2 eine Variante der Steueranordnung der Fig. 1,
Fig. 3 einen optisch arbeitenden Meßwertgeber zur
Dichteerfassung des Tabakstromes
in vergrößertem Maßstab.
In Fig. 1 ist mit V ein schematisch dargestellter, an
sich bekannter Verteiler einer Zigarettenmaschine, etwa
vom Typ VE 80 der Anmelderin, bezeichnet, der zur Entnahme
und Vereinzelung von Tabakfasern aus einem Vorrat und
zum Zuführen zu einer Strangaufbauzone SZ dient. Der Verteiler
V kann dem in der US-PS 43 73 538 beschriebenen
Verteiler gleichen.
In der Strangaufbauzone SZ gelangen die Tabakfasern durch
einen Schacht 1 zu einem luft- und lichtdurchlässigen
Strangförderband 2, das über einen Lochboden 3 geführt
ist, hinter dem eine Unterdruckkammer 4 angeordnet ist.
Der Unterdruck wird über eine schematisch angedeutete
Leitung 6 von einem Unterdruckerzeuger, z. B. einem Ventilator
7, aufrechterhalten. Infolge der durch das luftdurchlässige
Strangförderband 2 strömenden Saugluft wird
aus den Tabakfasern fortlaufend ein Tabakstrom S 1 aufgebaut
und in Richtung des Pfeils 8 abgefördert. Zum Antrieb
des über Rollen 12 und 13 geführten Strangförderbandes 2
wird eine der Rollen angetrieben. Ein an sich bekannter
und daher nur schematisch bezeichneter Egalisator (Trimmer)
E, der vorteilhaft zwei umlaufende tangierende und
den Tabak festhaltende Trimmerscheiben 18 sowie ein Paddelrad
zum Abnehmen des über die Trimmerebene hinausstehenden
Überschußtabaks T aufweist, nimmt den überschüssigen Tabak
(Überschußtabak) T ab. Hierdurch wird der Tabakstrom
S 1 geglättet und zu einem Tabakstrang S 2 geformt, der
anschließend in einem schematisch dargestellten Format 9
verdichtet und mit einem beleimten Zigarettenpapierstreifen
11 umhüllt und so zu einem Zigarettenstrang wird. Von
diesem Zigarettenstrang werden dann von einem bekannten,
nicht dargestellten Messerapparat Einzelzigaretten abgeschnitten.
Die Abnahmeebene des Egalisators E wird von einem Stellmotor
19 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal eines
Vergleichsgliedes 22 gesteuert. Dem Vergleichsglied wird
einerseits ein Istwertsignal von einem Istwertgeber 21
für den Mengenstrom im Zigarettenstrang (Strangdichtemeßgerät),
andererseits ein Sollwertsignal von einem Sollwertgeber
23 für den gewünschten Mengenstrom zugeführt.
Das Strangdichtemeßgerät kann vorteilhaft aus einem hierfür
bekannten Betastrahler mit Ionisationskammer bestehen,
wie es unter dem Namen NSR von der Anmelderin gebaut und
vertrieben wird und das auf dem Prinzip der Messung der
Schwächung der von dem Betastrahler ausgehenden Elektronen
beruht. Ein anderes verwendbares Dichtemeßgerät arbeitet
mit Infrarotlicht, das durch den Zigarettenstrang geleitet
wird und dessen Schwächung durch den Tabak opto-elektronisch
erfaßt wird (DE-Patentanmeldung 36 24 236.5, US-Serial-No.
7 60 995).
Der abgenommene Überschußtabak T gelangt über einen Trichter
14 auf ein Förderband 15, das ihn zu einem Verteiler
V zurückfördert, von wo er, zusammen mit Frischtabak,
dem Strangförderband 2 wieder zugeführt wird.
Vor und nach dem Egalisator E (in Förderrichtung des
Tabaks gesehen), d. h. stromaufwärts und stromabwärts
des Egalisators, sind Meßwertgeber M 1 bzw. M 2 angeordnet,
die der Dichte des Tabakstromes S 1 bzw. des egalisierten
Tabakstranges S 2 entsprechende elektrische Meßsignale
X 1 bzw. X 2 abgeben. Dies bedeutet, daß die Ausgangssignale
der Meßwertgeber M 1 und M 2 den Mengenströmen des Tabaks
vor und nach dem Egalisieren proportional sind. Die Signale
X 1 und X 2 werden mittels Mittelwertbildnern MB 1 bzw. MB 2
zu Signalen 1 bzw. 2 integriert, so daß sie bestimmten
Längen des Tabakstromes S 1 bzw. Tabakstranges S 2 entsprechen.
Werden Meßwertgeber eingesetzt, die die Schwächung
von den Tabak durchdringenden Betastrahlen, Röntgenstrahlen
oder Lichtstrahlen (insbesondere Infrarotstrahlen) erfassen,
so daß das elektrische Ausgangssignal X 1 des stromaufwärts
des Egalisators E angeordneten Meßwertgebers
M 1 wegen der größeren Schwächung der Strahlung kleiner
als das elektrische Ausgangssignal X 2 des stromabwärts
des Egalisators E angeordneten Meßwertgebers M 2. Der Tabaküberschuß
T kann dann definiert werden zu:
Für die Qualität des gebildeten Tabakstranges S 2 und damit
des Zigarettenstranges ist es wichtig, daß die Abnahmeebene
des Egalisators E nicht durch sogenannte "Täler" des
Tabakstromes S 1 schneidet, weil der Tabakstrang S 2 dann
sogenannte weiche Stellen aufweisen würde, in denen sich
zu wenig Tabak befindet. Andererseits soll auch nicht zuviel
Überschußtabak in den Tabakstrom S 1 zugeführt werden,
weil der abgenommene Überschußtabak T bei seiner Rückförderung
in den Verteiler und erneutem Durchlauf durch
den Verteiler mehr beansprucht wird und die Gefahr einer
unerwünschten Zerkleinerung der Tabakfasern besteht. Die
Welligkeit des Tabakstromes S 1, d. h. die relative Höhe
von "Bergen" und "Tälern", hängt von unterschiedlichen
Faktoren, wie Tabakmischung, Verteilung und relatives
Verhältnis von langen und kurzen Fasern, Tabakfeuchte
und dergleichen ab und kann sich während der Produktion
unbemerkt ändern. Ein gutes Maß für derartige Schwankungen
sind die Abweichungen der Dichte des Tabakstromes
(Tabakmengenstromes) vom Mittelwert. Als ein besonders
aussagefähiges Maß für solche Abweichungen hat sich die
Standardabweichung Sigma (σ) erwiesen, die definiert
ist als
Dabei ist ein 1 ein Mittelwertsignal für die Strangdichte
(entsprechend dem arithmetischen Mittelwert der Einzelsignale),
X 1 i sind Augenblickssignale, und n ist die Anzahl der
Augenblickssignale (Einzelsignale). Schaltungselemente
zur Bildung der Standardabweichung für einen Tabakstrom
sind bekannt und zum Beispiel in den US-Patentschriften
35 15 860 und 37 38 376 im einzelnen beschrieben. Die
Augenblickssignale X 1 i für die Dichtewerte des Tabakstromes
S 1 werden einem Schaltungselement SE zugeführt, das
auf bekannte Weise die Standardabweichung Sigma ermittelt
und ein entsprechendes Signal abgibt. Dem Schaltungselement
können anstelle von Augenblickswerten X 1 i auch schon
über kürzere oder längere Zeiten integrierte Dichtesignale
1 i zugeführt werden, aus denen das Schaltungselement
SE dann das Sigma-Signal errechnet.
Der zuvor erwähnte, von dem Mittelwertbildner MB 1 abgegebene
integrierte Wert 1 kann aus einem kürzeren Tabakstromstück
gebildet sein als der zur Sigmaberechnung verwendete
arithmetische Mittelwert, der aus
einem erheblich längeren Tabakstromstück gebildet sein
kann. Der 1-Wert kann sich aber auch dem zur Sigmaberechnung
verwendeten arithmetischen Mittelwert annähern oder
gleich sein.
Aus den Signalen 1, 2 wird in einem Rechenglied RG
der Wert des Überschußtabaks T errechnet und in einem
Anzeigegerät A angezeigt. Der Wert ist:
In einem Funktionsglied FG 1 wird ein Vergleich zwischen
dem Differenzensignal 2- 1 und dem einfachen oder mehrfachen
Sigmasignal, vorzugsweise dem dreifachen Sigmasignal,
durchgeführt,
wobei das 2-Signal wegen der geringeren Schwächung der durch den
Tabak hindurchtretenden Strahlen größer ist als das 1-Signal.
Das Ausgangssignal t des Funktionsgliedes
FG 1 ist eine Funktion von der Standardabweichung in dem
Sinn, daß bei zunehmender Standardabweichung Sigma das
der Differenz 2- 1, d. h. dem Tabaküberschuß T entsprechende
Signal t erhöht, bei abnehmender Standardabweichung
aber erniedrigt wird. Das Ausgangssignal t des Vergleichsgliedes
FG 1 bildet ein Steuersignal für eine Steueranordnung
R, die je nach Vorzeichen einem der Verstärker
26, 27 zugeführt ist. Die Verstärker steuern einen Servomotor
28 mit unterschiedlichen Drehrichtungen aus. Der
Servomotor 28 dient zum Steuern der Zufuhr von Tabakfasern
zu der Strangaufbauzone SZ und damit zum Steuern des Mengenstromes
des Überschußtabaks T, der über das Förderband
15 dem Verteiler V zurückgeführt wird. Einzelheiten der
Steuerung der Tabakzufuhr zu der Strangaufbauzone SZ lassen
sich der US-PS 45 56 071 der Anmelderin entnehmen.
Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 1:
Die durch den Schacht 1 dem Strangförderband 2 zugeführten Tabakfasern bilden den Tabakstrom S 1 an dem Strangförderband, der an diesem von der in die Unterdruckkammer 4 strömenden Saugluft festgehalten wird. Der Tabakstrang S 2 wird durch Abnehmen von Überschußtabak T mittels des Egalisators E geglättet und in dem Format 9 mit dem beleimten Zigarettenpapierstreifen 11 umhüllt, so daß ein Zigarettenstrang entsteht, der später in Einzelzigaretten zerteilt wird.
Die durch den Schacht 1 dem Strangförderband 2 zugeführten Tabakfasern bilden den Tabakstrom S 1 an dem Strangförderband, der an diesem von der in die Unterdruckkammer 4 strömenden Saugluft festgehalten wird. Der Tabakstrang S 2 wird durch Abnehmen von Überschußtabak T mittels des Egalisators E geglättet und in dem Format 9 mit dem beleimten Zigarettenpapierstreifen 11 umhüllt, so daß ein Zigarettenstrang entsteht, der später in Einzelzigaretten zerteilt wird.
Von den Meßwertgebern M 1, M 2 werden dichteabhängige Meßsignale
X 1 bzw. X 2 gebildet und von den Mittelwertbildnern
MB 1 bzw. MB 2 zu Signalen 1 und 2 integriert. Das Schaltungselement
SE ermittelt aus den den Augenblickswerten
entsprechenden Signalen X 1 i ein der Standardabweichung
entsprechendes Signal Sigma, das dem Funktionsgeber FG 1
zusammen mit den 1 und 2 entsprechenden Signalen zugeführt
wird. Entsprechend der Größe des Sigmasignals oder
einem Vielfachen davon, z. B. dem dreifachen Sigmawert,
gibt der Funktionsgeber FG 1 ein Ausgangssignal t an die
Steueranordnung R ab, die die Zufuhr des Tabaks von dem
Verteiler V so steuert, daß der Überschußtabak T dem Steuersignal
t (X 2-X 1) entspricht. Ist der aufgebaute Tabakstrom S 1
stark wellig, so wird das Steuersignal t erhöht, was eine
erhöhte Überschußzufuhr zur Folge hat. Nimmt die Welligkeit
ab, so wird das Steuersignal t kleiner und die Zufuhr
von Überschußtabak verringert.
Anstelle der Augenblickswerte X 1 i können, wie zuvor bereits
ausgeführt, dem Schaltungselement SE auch Werte zugeführt
werden, die bestimmten Mittelwerten aus den Augenblickswerten
entsprechen. Dies hat den Vorteil, daß zufallsbedingte,
sehr kurzzeitige Schwankungen der Einzelwerte
etwas geglättet werden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei
der anstelle des Differenzsignals 2- 1 ein Quotientensignal
gebildet wird. Dabei wird im Unterschied zu
Fig. 1 vorausgesetzt, daß die Signale 1 und 2 nicht
umgekehrt proportional zur Dichte des Tabakstromes S 1
bzw. des Tabakstranges S 2 sind, sondern daß ihre Größe
den Dichtewerten (Mengenstromwerten) entsprechen, so daß
das Quotientensignal wegen des größeren Mengenstromes
in S 1 gegenüber S 2 größer als 1 ist. Von dem Funktionsgeber
FG wird daher ein Ausgangssignal t für die Steueranordnung
R gebildet, das eine Funktion des Quotientensignals und
der Standardabweichung Sigma oder einem Mehrfachen
davon darstellt. Die eigentliche Steuerung der Zufuhr
des Überschußtabaks T erfolgt wie anhand von Fig. 1 beschrieben.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten eines Meßwertgebers (M 1, M 2)
zum Bilden von dichteabhängigen (mengenstromabhängigen)
Meßsignalen, der aus einer Infrarotquelle 31 in der Unterdruckkammer
4 und einem opto-elektronischen Empfänger 32
jenseits der Tabakoberfläche besteht. Das Infrarotlicht
scheint sowohl durch das lichtdurchlässige Strangförderband
2 als quer durch den Tabak (S 1, S 2). Der durch das Strangförderband
und den Tabak hindurchgelangende, von der Tabakdichte
abhängige Anteil des Infrarotlichtes ist ein Maß
für die Dichte (Mengenstrom) des Tabaks.
Das Strangförderband 2 gleitet im Bereich des Meßwertgebers über
ein Fenster 33.
Eine weitere Möglichkeit der Bildung von Meßsignalen,
die von der Tabakdichte abhängen, besteht in der Verwendung
von bekannten Betastrahlern und entsprechenden Empfängern,
wie sie z. B. aus der GB-PS 11 28 003 bekannt sind.
Die von dem Betastrahler ausgehenden Elektronen werden
von dem Tabak entsprechend seiner Dichte geschwächt, so
daß die Ionisationskammer ein entsprechendes Signal erfaßt.
Eine weitere Möglichkeit zur Bildung von Meßsignalen,
die von der Tabakdichte abhängen, besteht in der Verwendung
von Röntgenlichtquellen, wobei einer Röntgenlichtröhre
auf der einen Seite des Tabaks eine Reihe von röntgenlichtempfindlichen
Detektoren (array) gegenüberstehen kann.
Mittels einer Ableseeinrichtung werden die Meßwerte der
einzelnen Detektoren schr schnell aufeinanderfolgend abgefragt
und aufsummiert, wodurch ein dichteabhängiges Meßsignal
für einen Abschnitt des Tabakstromes oder Tabakstranges
gebildet wird. Eine derartige Vorrichtung und
Auswertschaltung ist z. B. in der deutschen Patentanmeldung
P 36 37 306.0 vom 03. 11. 1986 beschrieben.
Eine weitere Möglichkeit der Bildung von Meßsignalen,
die von der Tabakdichte abhängen, ist auf kapazitivem
Weg möglich, wobei der Tabak das Dielektrikum eines an
Hochfrequenz liegenden Meßkondensators ist.
Einzelheiten einer solchen Anordnung zeigt die US-PS
40 63 563.
Eine weitere Möglichkeit der Bildung von Meßsignalen X 1,
X 2, die vom Tabakgehalt im Tabakstrom S 1 bzw. S 2 abhängig
sind, besteht in der Abtastung der Stranghöhe zwischen
dem Strangförderband und der Tabakoberfläche. Eine derartige
Meßvorrichtung ist der US-PS 41 90 061 zu entnehmen.
Anstelle der optischen Abtastung der Höhe des egalisierten
Tabakstranges S 2 kann die Lage der Abnahmeebene des Egalisators
E direkt erfaßt werden, die voraussetzungsgemäß
mit der Höhe des getrimmten Tabakstranges identisch ist.
Claims (16)
1. Verfahren zum Bilden eines Stranges aus Tabak aus
einem Tabakstrom, der Tabak im Überschuß enthält und von
dem überschüssiger Tabak abgenommen wird, wobei ein Meßsignal
für den Tabakstrom, vorzugsweise für eine bestimmte
Länge des Tabakstroms, vor dem Abnehmen des überschüssigen
Tabaks gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor
dem Abnehmen überschüssigen Tabaks ein für die Schwankungen
des zugeführten Tabakstromes charakteristisches Signal
gebildet wird und daß die Zufuhr von überschüssigem Tabak
in Abhängigkeit von dem charakteristischen Signal gesteuert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das von den Schwankungen des Tabakstromes vor dem
Abnehmen von überschüssigem Tabak abhängige Signal als
Standardabweichung (Sigma) des unegalisierten Mengenstroms
gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß vor und nach dem Abnehmen von überschüssigem
Tabak jeweils ein Meßsignal für den Tabak, vorzugsweise
für eine bestimmte Länge des Tabaks, gebildet
wird und daß ein Quotienten- oder Differenzsignal aus
beiden Meßsignalen gebildet wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal nach
dem Abnehmen des überschüssigen Tabaks gebildet wird,
bevor der so egalisierte Tabakstrang verdichtet und mit
einem Umhüllungsstreifen (Zigarettenpapierstreifen) umhüllt
wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der
Zufuhr von überschüssigem Tabak derart erfolgt, daß die
Differenz der Meßsignale vor und nach der Abnahme von
überschüssigem Tabak verglichen wird mit der Standardabweichung
oder einem vorgegebenen Vielfachen der Standardabweichung,
vorzugsweise der dreifachen Standardabweichung,
des unegalisierten Tabakstromes.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Zufuhr
von überschüssigem Tabak in Abhängigkeit von einem
Quotienten der Meßsignale vor und nach der Abnahme von
überschüssigem Tabak und in Abhängigkeit von der Standardabweichung
des unegalisierten Tabakstroms erfolgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale
für den Tabakmengenstrom in an sich bekannter
Weise durch Durchstrahlen des Tabakstromes mit
Beta-Strahlen, Röntgenstrahlen oder Infrarotstrahlen und
durch Empfangen des durchgelangten Strahlungsanteils und
Umsetzen desselben in eine elektrische Größe oder kapazitiv
gebildet werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale
als Meßsignale für die Höhe des Tabakstromes,
vorzugsweise optisch, gebildet werden.
9. Anordnung zum Bilden eines Stranges aus Tabak aus
einem Tabakstrom mit einem Förderer für den Tabakstrom,
dem ein Egalisator (Trimmer) zum Abnehmen von überschüssigem
Tabak zugeordnet ist, und mit einem Meßwertgeber zum
Bilden eines Meßsignals, das abhängig ist von der Menge
(Dichte) oder der Höhe des den überschüssigen Tabak enthaltenden
Tabakstromes, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber
(M 1) mit einem Schaltungselement (SE) zum Bilden
eines von den Schwankungen des Tabakstromes (S 1) abhängigen
Signals verbunden ist und daß das Schaltungselement
mit einer Steueranordnung (R) für die Zufuhr von überschüssigem
Tabak (T) verbunden ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltungselement als Rechenglied zur Bildung
der Standardabweichung (Sigma) ausgebildet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß außer dem stromaufwärts des Egalisators
(E) angeordneten Meßwertgeber (M 1) ein stromabwärts des
Egalisators angeordneter Meßwertgeber (M 2) vorgesehen
ist und daß die von den Meßwertgebern abgegebenen Meßsignale
(x , x ), die vorzugsweise in einem bestimmten Umfang,
der einer bestimmten Tabakstromlänge entspricht, integriert
sind, einem Quotientenbildner (FG) oder einem Differenzenbildner
(FG 1) zugeführt sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der stromabwärts des Egalisators angeordnete Meßwertgeber
(M 2) im Bereich des egalisierten unverdichteten
Tabakstromes (Tabakstranges S 2) angeordnet ist.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden eines
Steuersignals (t) für die Zufuhr von überschüssigem Tabak
(T) ein Vergleichsglied (FG 1) zum Vergleich der Differenz
der Meßsignale (x , x ) mit der Standardabweichung (Sigma)
oder einem Mehrfachen der Standardabweichung vorgesehen
ist, derart, daß das Ausgangssignal (t) des Vergleichsgliedes
und damit die Größe des überschüssigen Tabaks (T)
abhängig ist von der Größe der Standardabweichung.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden eines
Steuersignals (t) für die Zufuhr von überschüssigem Tabak
(T) ein Funktionsglied (FG) zum Bilden einer Funktion
aus dem Quotienten der Meßsignale (x , x ) und der Standardabweichung
(Sigma) oder einem Vielfachen davon vorgesehen
ist, derart, daß das Ausgangssignal des Vergleichsgliedes
und damit die Größe des überschüssigen Tabaks
abhängig ist von der Größe der Standardabweichung.
15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwertgeber
für den Mengenstrom als Beta-Strahler, Röntgenstrahler
oder Infrarotstrahler (31) mit zugeordnetem Empfänger
(32) für den durch den Tabak gelangten Strahlungsanteil
oder als kapazitiver Meßwertgeber ausgebildet ist.
16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisch arbeitender
Meßwertgeber vorgesehen ist, der die Höhe des an
ihm vorbeigeführten Tabakstromes erfaßt.
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