DE3742793A1

DE3742793A1 - Verfahren zur optimierung der normalgewichtaenderung von zigaretten in einer zweistrang-zigaretten-fertigungsmaschine

Info

Publication number: DE3742793A1
Application number: DE19873742793
Authority: DE
Inventors: Armando Neri
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1986-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1988-07-21
Also published as: US4858626A; JPH0738785B2; FR2608381A1; GB2199482B; IT8603613A0; GB8729434D0; IT1201608B; GB2199482A; FR2608381B1; JPS63245659A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Optimierung der Normal- oder Standardgewichtänderung von Zigaretten in einer Zweistrang-Zigaretten-Fertigungsmaschine.

Es ist bekannt, daß bei modernen Einstrang-Zigaretten-Ferti gungsmaschinen die Zigaretten gebildet werden, indem man von einer Partie von zerfasertem Tabak, die innerhalb einer Spei seeinheit kardiert oder gekrempelt wurde, ausgeht, wobei die Speiseeinheit einen Auslaß in Form eines vertikalen Schach tes hat.

Im Betrieb wird ein Strom von Tabakpartikeln im Schacht auf wärts und an die Unterseite eines Saug-Förderbandes geführt, so daß eine ununterbrochene Schicht von Tabak gebildet wird, welche durch das Saug-Förderband durch eine Scherstation hin durch transportiert wird, um die Dicke der Schicht zu vergleichmäßigen.

Die Schicht wird dann in eine als Füllstation bezeichnete Station geführt, in der sie vom Saug-Förderband allmählich auf einen ununterbrochenen Papierstreifen aufgebracht wird. Der Papierstreifen und die darauf befindliche ununterbrochene Tabakschicht werden dann durch eine Formvorrichtung geführt, längs welcher die entgegengesetzten Seitenkanten des Strei fens um die Tabakschicht herum zusammengefaltet und verklebt werden, um einen ununterbrochenen Zigarettenstrang zu erzeu gen, der dann durch einen drehenden Schneidkopf in vorgege bene Zigarettenlängen durchtrennt wird.

Eine der Hauptanforderungen, die an Zigaretten-Fertigungsma schinen der obigen Art gestellt werden, ist, daß das Gewicht der Zigaretten so gleichbleibend wie möglich sein soll. Zu diesem Zweck weisen Zigaretten-Fertigungsmaschinen der ge schilderten Bauart in bekannter Weise nicht nur eine Wiege vorrichtung zum Ausstoß von Zigaretten, die im Gewicht nicht mit einem Gut- oder Abnahmebereich übereinstimmen, sondern auch mit der Wiegevorrichtung verbundene Schervorrichtungen auf, um kontinuierlich und dynamisch das Gewicht der Ziga retten zu korrigieren und zu gewährleisten, daß es so nahe wie möglich mit einem vorgegebenen Wert innerhalb des Gut bereichs übereinstimmt.

Diese Schervorrichtungen sind im einzelnen, wie bekannt ist, mit einer Wiege- und Regeleinheit verbunden, die dazu be stimmt ist, jede Zigarette, wenn sie aus der Maschine aus tritt, zu wiegen, die auf Gruppen einer vorgegebenen Anzahl von Zigaretten bezogenen Ergebnisse in Form einer Gauß′schen Fehlerkurve darzustellen, wobei üblicherweise das Gewicht und die Anzahl der Zigaretten in einem Koordinatensystem auf der X- bzw. Y-Achse aufgetragen werden, und Signale ab zugeben, die das maximale, minimale sowie mittlere Gewicht und eine Richtwertänderung oder -varianz der Kurve angeben.

Die Richtwert- oder Standardänderung wird selbstverständlich durch die Größe der Kurve wiedergegeben und ist eine Anzeige für das Qualitätsniveau, das erreicht wird. Das bedeutet, daß, je enger oder knapper die Kurve ist, d. h., je geringer die Richtwertänderung einer jeden Kurve ist, das Zigaretten gewicht innerhalb jeder Prüf- oder Mustergruppe umso gleich bleibender ist.

Das Einhalten der Richtwertänderung unter einem vorgegebenen Wert innerhalb des Gutbereichs ist jedoch nicht das einzige Anlie gen und Bestreben von Zigarettenherstellern. Zusätzlich zu einem guten Qualitätsstandard wird von den Maschinen auch erwartet, daß sie zur Wirtschaftlichkeit beitragen, was be deutet, die minimalen Gewichte an den Kurven so nahe wie möglich am unteren Grenzwert des Gutbereichs zu halten.

Zu diesem Zweck werden die Ausgangssignale von der Wiege und Regeleinheit üblicherweise einem Prozessor zugeführt, um ein Fehlersignal als eine Funktion des Unterschieds zwi schen dem minimalen Gewicht an der Kurve und dem unteren Gut bereich-Grenzwert zu erhalten, wobei die mit der Wiegevor richtung verbundenen Schervorrichtungen über den Prozessor gesteuert werden, um den Fehler im wesentlichen gleich Null zu halten.

Zieht man eine Zweistrang-Zigaretten-Fertigungsmaschine der jenigen Art, die beispielsweise in der US-PS 43 36 812 (der Anmelderin) beschrieben ist, in Betracht, so wird bei Maschi nen dieser Art ein einzelner Strom von Tabakpartikeln in einen Steigeschacht geführt, der seinerseits zwei parallele Steige schächte speist, von denen jeder unterhalb eines zugeordne ten Saug-Förderbandes endet. Die an den jeweiligen Förder bändern gebildeten Tabakschichten werden durch zugeordnete Schervorrichtungen eingeebnet und auf zugeordnete, ununter brochene Papierstreifen aufgebracht, die um die jeweiligen Schichten herumgeschlagen werden, um einzelne, ununterbrochene Zigarettenstränge zu erzeugen, die dann durch einen einzel nen drehenden Schneidkopf in Zigarettenlängen durchtrennt werden.

Bei Zweistrang-Zigaretten-Fertigungsmaschinen der oben er läuterten Art kann das Zigarettengewicht durch Verbinden der Schervorrichtungen mit einer Wiege- und Regeleinheit wie bei einer Einstrang-Fertigungsmaschine geregelt werden.

Die Leistungsfähigkeit eines solchen Systems kann als vom gleichen Standard wie bei einer Einstrang-Fertigungsmaschi ne angesehen werden, wenn die aus jedem Strang gefertigten Zigaretten getrennt beurteilt werden, als ob sie von zwei getrennten Einstrang-Fertigungsmaschinen hergestellt wurden.

Jedoch trifft genau das Gegenteil zu, wenn die Zigaretten von beiden Strängen gemeinsam betrachtet werden, d. h., als ob sie von derselben Zweistrang-Fertigungsmaschine hergestellt werden. In diesem Fall ist der Unterschied im Gewicht zwi schen den Zigaretten in jedem Strang sehr viel größer als bei Einstrang-Fertigungsmaschinen, was bedeutet, daß Zwei strang-Fertigungsmaschinen eine viel höhere Richtwert-Ge wichtsänderung aufweisen als Einstrang-Fertigungsmaschinen.

Der Nachteil bei dieser Situation liegt darin, daß stromab vom erwähnten Schneidkopf die Zigaretten von beiden Strängen gemeinsam verarbeitet werden, d. h., sie werden in die gleiche Maschine zum Ansetzen von Filtern gebracht und innerhalb der fertigen Päckchen miteinander vermischt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den oben heraus gestellten Nachteil zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfah ren zur Optimierung der Normalgewichtsänderung von Zigaret ten in einer Zigaretten-Fertigungsmaschine, die wenigstens zwei Fertigungsstraßen zur Erzeugung von jeweils einem unun terbrochenen Zigarettenstrang hat, von denen jede Straße mit einer Schervorrichtung für die Justierung der Tabakmenge im jeweiligen Zigarettenstrang ausgestattet ist, aufgezeigt, das gekennzeichnet ist durch die Schritte:

- Zuordnen einer Wiegevorrichtung zum Wiegen einer jeden ein zelnen Zigarette zu einer Fertigungsstraße,
- gleichzeitiges Bestimmen der Normaländerung sowie des mitt leren Gewichts einer vorgegebenen Anzahl von Zigaretten in jeder der Fertigungsstraßen,
- Vergleichen der Normaländerung zur Bestimmung der die höchste Normaländerung darstellenden Messung und
- Regeln der Schervorrichtung in jeder der Fertigungsstraßen derart, daß das mittlere Gewicht einer jeden Messung einem vorgegebenen, für alle Messungen identischen Wert, der als eine Funktion der die höchste Normaländerung darstellenden Messung gewählt ist, gleichkommt.

Das obige Verfahren umfaßt vorzugsweise die weiteren Schritte:

- Bestimmen eines niedrigsten Gewichtswerts für die die höchste Normaländerung darstellende Messung,
- Vergleichen des niedrigsten Gewichtswerts mit einem gege benen Bezugswert und
- Regeln der Schervorrichtungen derart, daß der niedrigste Gewichtswert dem Bezugswert gleichkommt und die mittleren Gewichtswerte aller Messungen gleich sind.

Ein die Erfindung nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Teil-Blockbild einer Zweistrang- Zigaretten-Fertigungsmaschine, bei der das erfindungs gemäße Verfahren zur Anwendung kommt;

Fig. 2 ein Blockbild einer Zigarettengewicht-Regelschaltung gemäß der Erfindung, die mit der Maschine von Fig. 1 verbunden ist;

Fig. 3 einen Flußplan einer Verarbeitungseinheit von Fig. 2;

Fig. 4 und 5 Kurven von Gewichtsänderungen, die bei in der Maschine von Fig. 1 gefertigten Zigarettengruppen ermittelt wurden.

Eine Zweistrang-Zigaretten-Fertigungsmaschine 1 in Fig. 1 umfaßt zwei nebeneinander angeordnete Fertigungsstraßen 2 und 3, die von einer einzigen, Tabakfasern zuführenden Vor richtung 4 gespeist werden. Insbesondere wird der Tabak durch die Zuführvorrichtung 4 zu zwei Stationen 5 und 6 transpor tiert, in denen jeweils Tabakschichten 7 und 8 gebildet werden.

In den Fertigungsstraßen 2 und 3 sind jeweils Formvorrich tungen 9 und 10 angeordnet, die die Tabakschichten 7 und 8 empfangen sowie diese in jeweilige (nicht gezeigte) Papier streifen hüllen, die von Zufuhrvorrichtungen 11 und 12 heran geführt werden, um jeweils ununterbrochene Zigarettensträn ge 13 und 14 zu erzeugen. Diese Stränge 13, 14 werden längs der Fertigungsstraßen 2 und 3 zu einem drehenden Schneidkopf 15 geführt, der beiden Straßen 2, 3 gemeinsam ist und dazu dient, die Stränge 13 sowie 14 jeweils in Zigarettenlängen 16 bzw. 17 zu durchtrennen.

Die Schichten 7 und 8 werden bei ihrer Bewegung zwischen den Schichten bildenden Stationen 5, 6 und den Formvorrich tungen 9, 10 jeweils an Schervorrichtungen 18 und 19 vorbei geführt, die dazu bestimmt sind, die Dicke der jeweiligen Schichten 7, 8 zu regeln, und die mit einer Wiege- und Re geleinheit 20 (Fig. 2) verbunden sind.

Wie die Fig. 2 zeigt, umfaßt die Einheit 20 zwei bekannte Wiegevorrichtungen 21 und 22, von denen jede mit einer Strah lungsquelle und einem Strahlungsfühler ausgestattet ist.

Gemäß Fig. 1 sind die Wiegevorrichtungen 21 und 22 in den jeweiligen Fertigungsstraßen 2 und 3 unmittelbar stromauf vom Schneidkopf 15 angeordnet und dazu vorgesehen, aufein anderfolgende Strangabschnitte zu wiegen, die später in die einzelnen Zigarettenlängen durchtrennt werden.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, werden die Gewichte einer jeden Zigarettenlänge durch die Vorrichtungen 21 und 22 je weils bekannten Prozessoren 23 und 24 eingegeben. Diese Pro zessoren 23, 24 sind dazu bestimmt, die von den Vorrichtun gen 21 und 22 auf die Gewichte einer gegebenen Anzahl von Zigaretten bezogenen Signale zu verarbeiten und die Ergeb nisse in Form von jeweils Gauß′schen Fehlerkurven A und B, wie in Fig. 4 gezeigt ist, darzustellen.

Wie die Fig. 4 zeigt, werden die Kurven A und B in ein kar tesisches Koordinatensystem eingetragen, wobei die Gewichte W der Längen oder Zigaretten auf der X-Achse und die Anzahl der Zigaretten auf der Y-Achse aufgetragen werden.

Wie es üblicherweise der Fall ist, sind die Gewichte der Zigaretten in Fig. 4 als innerhalb eines vorgegebenen Gut bereichs befindlich gezeigt, wobei der obere und untere Grenzwert dieses Gutbereichs mit U bzw. L angegeben ist.

Die Prozessoren 23 und 24 sind in bekannter Weise auch dazu vorgesehen, Ausgangssignale, die das minimale und das mitt lere Gewicht sowie die Varianz oder Richtwertänderung der jeweiligen Kurven A und B angeben, zu liefern.

Diese Werte sind in den Fig. 2 und 3, wie folgt, angegeben:

MWA = mittleres Gewicht für die Kurve A LWA = niedrigstes Gewicht für die Kurve A SVA = Richtwertänderung der Kurve A MWB = mittleres Gewicht für die Kurve B LWB = niedrigstes Gewicht für die Kurve B SVB = Richtwertänderung der Kurve B L = unterer Grenzwert des Gutbereichs.

Gemäß Fig. 2 sind die Ausgänge der Prozessoren 23 und 24 an die Eingänge einer Vergleichs- und Verarbeitungseinheit 25 zusammen mit dem Ausgang eines Blocks 26 für die Fest setzung des Wertes von L angeschlossen.

Wie die Fig. 3 erkennen läßt, vergleicht diese Einheit 25 die SVA- und SVB-Werte. Wenn wie im gezeigten Beispiel SVA < SVB ist, dann führt die Einheit 25 aus:

- eine Subtraktion von L von LWA, um einen Fehlerwert EA zu erhalten,
- eine Subtraktion von MWA von MWB, um einen Wert DW zu erhalten, und
- eine Addition von EA und DW, um einen Wert EB zu erhalten.

Daraus folgt, daß:

EA = der Wert, um den die Kurve A in Fig. 4 verschoben werden muß, damit LWA = L wird und die Kuve A mit der Kurve A′ in Fig. 5 übereinstimmt, und EB = der Wert, um den die Kurve B in Fig. 4 verschoben werden muß, um sie mit der Kurve B′ in Fig. 5 zur Übereinstimmung zu bringen, ist, wobei MWB′ = MWA′ ist.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist die Einheit 25 zwei Ausgänge 27 und 28 auf, über welche die die Werte EA und EB jeweils darstellenden Signale zu Befehlsblöcken 29 und 30, welche einen Teil der Einheit 20 zusammen mit der Einheit 25 bilden, geführt werden. Die Befehlsblöcke 29 und 30 regeln jeweils Motoren 31 und 32, die mit den zugeordneten Schervorrichtungen 18 und 19 verbunden sind, um diese zu den jeweiligen Schichten 7 und 8 hin oder von diesen weg zu bewegen, so daß die Fehler EA und EB gelöscht werden.

Mit anderen Worten gesagt, ist die Wiege- und Regeleinheit 20 folglich bestrebt, das Gewicht der Zigaretten 16 und 17, wie es durch die Kurven A′ und B′ in Fig. 5 dargestellt ist, welche eine maximale Gewichtskonzentration um einen mittleren, beiden Kurven gemeinsamen Wert darstellen, einzuhalten und so nahe wie möglich am unteren Grenzwert L des Gutbereichs zu halten.

Die rechte Seite im Flußplan von Fig. 3 zeigt die logische Folge, die von der Einheit 25 durchgeführt wird, wenn SVB < SVA ist. Eine weitere Erläuterung ist über das hinaus, was oben bereits im Zusammenhang mit SVA < SVB gesagt wurde, nicht erforderlich.

Das beschriebene und dargestellte Verfahren findet auf eine Zweistrang-Zigaretten-Fertigungsmaschine Anwendung, um die Gewichte der gemeinsam auf den beiden Fertigungsstraßen 2 und 3 hergestellten Zigaretten so weit wie möglich zu vergleichmäßigen, während gleichzeitig das Zigarettengewicht so nahe wie möglich am unteren Grenzwert des Gutbereichs gehalten wird.

Für die Regelung von Maschinen mit mehr als zwei Fertigungs straßen ist das zur Anwendung gelangende Verfahren offen sichtlich dasselbe. Es wird bestimmt, welche der auf die ver schiedenen Fertigungstraßen bezogenen Gewichtsänderungskur ven die höchste Richtwertänderung zeigt, es wird diese erste Kurve so verschoben, daß ihr niedrigstes Gewicht gleich dem unteren Grenzwert des Gutbereichs ist, und es werden alle anderen Kurven so verschoben, daß ihre mittleren Gewichte gleich dem von der ersten, bereits verschobenen Kurve angenommenen Mittelwert gleichkommen.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Optimierung der Normalgewichtänderung von Zigaretten in einer Maschine mit mindesten zwei Fertigungsstraßen zur Erzeugung von jeweils einem ununterbrochenen Zigarettenstrang offenbart. Verfah rensgemäß werden Mittelwerte und Richtwertänderungen perio disch mit Bezug auf Prüfmessungen, welche im Wiegen einer vorgegebenen Anzahl von auf der ersten Fertigungsstraße er zeugten Zigaretten und einer gleichen Anzahl von gleichzei tig auf der zweiten Fertigungsstraße erzeugten Zigaretten bestehen, bestimmt. Die Richtwertänderungen werden vergli chen, um die die höchste Richtwertänderung zeigende Prüfmes sung zu bestimmen. Schervorrichtungen in jeder Fertigungs straße werden derart geregelt, daß die mittleren Gewichts werte der zwei Prüfmessungen einem gegebenen Wert gleich kommen, der als eine Funktion der Prüfmessung, die die höch ste Richtwertänderung zeigt, gewählt wird.

Claims

1. Verfahren zur Optimierung der Normalgewichtänderung von Zigaretten in einer Zigaretten-Fertigungsmaschine, die wenigstens zwei Fertigungsstraßen zur Erzeugung von je weils einem ununterbrochenen Zigarettenstrang hat, von denen jede mit einer Schervorrichtung für die Justierung der Tabakmenge im jeweiligen Zigarettenstrang ausgestat tet ist, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Zuordnen einer Wiegevorrichtung zum Wiegen einer jeden einzelnen Zigarette zu je einer Fertigungsstraße,
- gleichzeitiges Bestimmen der Normaländerung des mittleren Gewichts einer vorgegebenen Anzahl von Zigaretten in jeder der Fertigungsstraßen,
- Vergleichen der Normaländerung zur Bestimmung der die höchste Normaländerung darstellenden Messung und
- Regeln der Schervorrichtung in jeder der Fertigungs straßen derart, daß das mittlere Gewicht einer jeden Messung einem vorgegebenen, für alle Messungen identi schen Wert, der als eine Funktion der die höchste Nor maländerung darstellenden Messung gewählt ist, gleich kommt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

- Bestimmen eines niedrigsten Gewichtswerts für die die höchste Normaländerung darstellende Messung,
- Vergleichen des niedrigsten Gewichtswerts mit einem vor gegebenen Bezugswert und
- Regeln der Schervorrichtungen derart, daß der niedrigste Gewichtswert dem Bezugswert gleichkommt und die mittle ren Gewichtswerte aller Messungen gleich sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert gleich dem unteren Grenzwert eines Gut bereichs, in dem sich das Gewicht der Zigaretten ändern darf, gleich ist.