DE602004011260T2

DE602004011260T2 - System zur überwachung und steuerung von bei der herstellung von tabakprodukten verwendeten maschinen

Info

Publication number: DE602004011260T2
Application number: DE602004011260T
Authority: DE
Inventors: Marco Bencivenni; Eura Trevisonno; Luca Cerati
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: ITBO20030684A1; US8770204B2; US20070144542A1; CN1882256B; EP1694145A1; CN1882256A; DE602004011260D1; WO2005046365A1; JP2007511217A; ATE383089T1; EP1694145B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Überwachung und Steuerung von bei der Herstellung von Tabakprodukten verwendeten Maschinen, siehe z. B. US-5284164 .
Stand der Technik
Die Erfindung findet vorteilhaft Anwendung in Komplettanlagen für die Herstellung von Tabakprodukten, insbesondere Zigaretten, die nicht nur Zigarettenherstellungsmaschinen sondern auch die in Kombination damit arbeitenden Filteransetzmaschinen umfassen.
Die Erfindung befasst sich insbesondere mit der Qualitätskontrolle der Zigaretten, die von den betreffenden Maschinen im Laufe des Produktionszyklus entnommen werden, und insbesondere der Zigaretten, die am Ausgabeende der Anlage entnommen werden, das heißt also fertige Zigaretten mit Filter und Aufdruck.
Die Aufgabe der Qualitätsprüfung von stichprobenweise an Schlüsselpunkten der Anlage entnommenen Zigaretten wird derzeit von einer Facharbeitskraft ausgeübt, die während des Produktionszyklus in festgelegten regelmäßigen Zeitabständen eine einzelne Probe entnimmt und von Hand einer Prüfstation zuführt, an der bestimmte Merkmale der Zigarette sowohl manuell, als auch mit Geräten geprüft werden, wie zum Beispiel die Qualität der Außenoberfläche und des Aufdrucks, die korrekte Ausrichtung des Belagpapiers, und so weiter.
Daraufhin nimmt die Facharbeitskraft entsprechende Einstellungen an der Zigarettenherstellungsmaschine oder der Filteransetzmaschine vor, um die Betriebsparameter zu korrigieren und die Ursachen eventuell bei der Probezigarette beobachteter Fehler zu beheben.
Aus der obigen Ausführung geht deutlich hervor, dass diese Arbeitsmethode, die den Einsatz qualifizierter Fachkräfte sowohl für die Prüfung der Qualitätsmerkmale der Zigaretten als auch für die Feineinstellung der Maschinen erfordern, besonders kostenintensiv und unzuverlässig ist, wobei außerdem auch die Ansprechzeiten zur Reaktion auf die Ergebnisse des Prüfverfahrens relativ lang sein können.
Andererseits neigen Inline-Qualitätskontrollen, und insbesondere jene, die eine optische Prüfung der Außenoberfläche der Zigaretten beinhalten, aufgrund der hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der betreffenden Maschinentypen dazu, nicht allzu zuverlässig zu sein.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zur Überwachung und Steuerung von bei der Herstellung von Tabakprodukten, insbesondere Zigaretten, verwendeten Maschinen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile beseitigt sind, die sowohl den Prüfsystemen, die auf manueller Eingabe beruhen, als auch den entlang der Produktionslinie durchgeführten Prüfungen zuschreibbar sind.
Darstellung der Erfindung
Das erklärte Ziel wird wie gewünscht mit einem System zur Überwachung und Steuerung von bei der Herstellung von Tabakprodukten verwendeten Maschinen nach einem oder mehreren der beigefügten Ansprüche erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 in perspektivischer Ansicht den Aufbau eines mit einer Fertigungslinie für Zigaretten verbundenen Überwachungs- und Steuerungssystems;
2 in schematischer und perspektivischer Ansicht ein vergrößertes Detail des Systems von 1;
3 und 4 in schematischer und perspektivischer Ansicht Abschnitte des Details von 2;
5 in schematischer und perspektivischer Ansicht das Detail von 2 von einem anderen Betrachtungspunkt;
6 in schematischer Seitenansicht das Detail von 2 in einer zweiten Ausführungsform;
7 in schematischer und perspektivischer Ansicht einen Endabschnitt des Details von 6.
Mit Bezug auf die 1 der Zeichnungen bezeichnet die Bezugsnummer 1 eine Linie für die Herstellung von Tabakprodukten, wie beispielsweise Zigaretten 2, welche eine Zigarettenherstellungsmaschine 3 und eine Filteransetzmaschine 4 beinhaltet, die jeweils mit mehreren Produktionsvorrichtungen und -einheiten ausgerüstet sind, die nachfolgend näher beschrieben werden.
Mit der Fertigungslinie 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit der Bezugsnummer 5 bezeichnetes Überwachungs- und Steuerungssystem verbunden, das nachfolgend näher erläutert wird.
Die Zigarettenherstellungsmaschine 3 beinhaltet mehrere der genannten Produktionsvorrichtungen und -einheiten, und zwar im Einzelnen, von stromaufwärts nach stromabwärts betrachtet, eine Paddeleinheit 6, die über einen Zufuhrschacht (nicht dargestellt) mit Tabak beschickt wird, der von einer Paddelwalze 7, die mit einer Schlägerwalze 8 zusammenarbeitet, entnommen und dann in einen absteigenden Schacht oder Fallschacht 9 geleitet wird, um von dort über einen Bandförderer 10 zu einem aufsteigenden Kanal oder Kamin 11 überführt zu werden.
Das obere Ende des aufsteigenden Kanals 11 ist von einem Saugförderband 12 umschlossen, auf dem aus den sich ansammelnden Tabakpartikeln nach und nach ein durchgehender Strang 13 gebildet wird, der als Füllung für die Zigaretten 2 dient.
Der Tabakstrang 13 wird zusammen mit einem Endlosstreifen 14 aus Papier, der von einer Rolle 15 abgewickelt wird, auf einem Pfad weiterbefördert, entlang dessen eine Druckvorrichtung 16 angeordnet ist, und dann auf einen Formbalken 17 geleitet, entlang dessen der Papierstreifen 14 um den Strang 13 gewickelt wird, um eine durchgehende Zigarettenstange 18 zu bilden.
Die Stange 18 läuft daraufhin zu einer Schneidestation 19 weiter und wird dort durch eine Rundmesser-Schneidvorrichtung 20 in Zigarettenstäbe 21 gleichbleibender, vorbestimmter Länge geschnitten, deren Länge genauer gesagt doppelt so lang ist wie die Länge eines Stabes, der einer einzigen Zigarette 2 entspricht.
Mit 22 wird eine Transfervorrichtung bezeichnet, welche die doppeltlangen Zigarettenstäbe 21 durch eine Einlaufrollenstufe 23 der Filteransetzmaschine 4 und in eine Schneidestation 24 leitet, wo diese durch die Wirkung einer Rolle 26 und eines Scheibenschneiders 27 in einzelne Zigarettenstäbe 25 zerteilt werden.
Die einzelnen Stäbe 25 werden von der Rolle 26 der Schneidestation mittels einer Distanzierrolle 28, die dazu dient, die jeweiligen Stabpaare 25 in axialer Richtung zu vereinzeln, zu einer Zusammensetzrolle 29 überführt, wo ein doppeltlanges Filtermundstück 30 zwischen den zwei Stäben 25 jedes aufeinanderfolgenden Paares angeordnet wird, wobei die Filtermundstücke von einer Zufuhreinheit ausgegeben werden, die in ihrer Gesamtheit mit 31 bezeichnet wird.
Die so gebildeten Gruppen, die jeweils aus zwei einzelnen Zigarettenstäben 25 und einem axial zwischen diesen eingelegten doppeltlangen Filtermundstück 30 bestehen, werden von der Zusammensetzrolle 29 an eine Rolle 32 ausgegeben, die Bestandteil einer Fertigstellungseinheit 33 ist, die ferner auch eine Einheit 34 umfasst, die zum Schneiden und Zuführen einzelner Belagpapiere 35 dient, sowie eine Rolleinheit 36, von der die Stab-Filtermundstück-Stabgruppen 14 und die Belagpapiere 35 nacheinander und in einer Weise entgegengenommen werden, dass jedes Papier 35 um eine entsprechende Gruppe gerollt werden kann, um eine Zigarette 2 doppelter Länge zu bilden.
Die Zigaretten 2 doppelter Länge werden durch eine Zwischenrolle 37 zu einer Schneidvorrichtung 38 geleitet und jeweils mit einem durch das doppeltlange Filtermundstück 30 ausgeführten Schneidhub derart geteilt, dass zwei Aufeinanderfolgen einzelner Filterzigaretten 2 entstehen, die identisch miteinander sind.
Die zwei Aufeinanderfolgen von Filterzigaretten 2 werden zu einer Ausgabeeinheit 39 der Filteransetzmaschine 4 geleitet und laufen erst über eine Umkipprolle 40, welche die zwei Aufeinanderfolgen vereint, um eine einzige Folge von Zigaretten 2 zu bilden, und von dort über eine letzte Rollengruppe, die in ihrer Gesamtheit mit 41 bezeichnet wird, entlang eines Pfades, auf dem an den Zigaretten 2 weitere Fertigungsschritte bekannter Art vorgenommen werden.
Wie beispielsweise in 1 dargestellt, könnte die letzte Rollengruppe 41, die zusammen mit den genannten Rollen 23, 26, 28, 29 und 32 von einer vertikalen Trennwand A des Rahmens B der Filteransetzmaschine 4 getragen wird, eine Rolle 42, auf der die Zigaretten 2 von einer Laservorrichtung 43 perforiert werden, sowie eine Inspektionsrolle 44 beinhalten.
Ebenfalls mit Bezug auf 1 beinhaltet das Überwachungs- und Steuerungssystem 5 eine zusätzliche Zigarettenprüfeinheit 45, die an der Einlaufseite mittels einer Zigaretten-Probeentnahmevorrichtung, die als Block dargestellt und mit 46 bezeichnet ist, an eine Rolle 47 angeschlossen ist, die auf der Seite der Ausgabe 39 der Filteransetzmaschine 4 angeordnet ist.
Die zusätzliche Prüfeinheit 45 ist auf der Ausgangsseite an ein gemeinsames Verbindungsnetzwerk 48 angeschlossen, sowohl direkt über eine mit 49 bezeichnete Verbindungslinie, als auch indirekt über eine entsprechende Signalverarbeitungs- und Signalführungseinheit, die als Block dargestellt und mit 50 bezeichnet ist.
Das Netzwerk 48 ist seinerseits mit jedem der elektrischen Systeme verbunden, die typischerweise zur Steuerung der einzelnen Produktionsvorrichtungen und -einheiten eingesetzt werden, aus denen die Fertigungslinie 1 wie oben beschrieben besteht.
Ebenfalls mit Bezug auf 2 erfolgt die Verbindung der zusätzlichen Prüfeinheit 45 mit der Linie 1 mittels der Probeentnahmevorrichtung 46, welche eine Umlenkvorrichtung 51 beinhaltet, die dafür ausgelegt ist, bei Aktivierung einen Strahl aus einer Düse 52 auszugeben, die an eine Druckluftquelle 53 angeschlossen ist, wodurch eine einzelne Zigarette 2 aus einer entsprechenden Rille 54 der Ausgaberolle 47 ausgeworfen wird.
Die Probeentnahmevorrichtung 46 beinhaltet ferner eine Fördervorrichtung 55, zum Beispiel pneumatisch betrieben, die so angeordnet ist, dass sie die ausgeworfene Zigarette 2 aufnimmt und entlang einer zur eigenen Achse parallelen Richtung D zu Aufnahmemitteln befördert, die aus einem ersten Arm 56 bestehen, der mit Saugmitteln (nicht dargestellt) ausgestattet ist und einen Teil der zusätzlichen Prüfeinheit 45 bildet.
Vorteilhaft ist die zusätzliche Prüfeinheit 45 in dem dargestellten Beispiel für die umfassende Prüfung bestimmter Schlüsselmerkmale der Zigarette 2 ausgelegt, und zwar genauer gesagt der Qualität der zylindrischen Außenoberfläche und der Vollständigkeit der Füllung an einem oder beiden Enden der Zigarette 2.
Der oben erwähnte Aufnahmearm 56 ist entlang der Förderrichtung D ausgerichtet und wird von einem Gleitstück 58 getragen, das an einem Tisch 59 montiert ist, der einen Teil eines Rahmens 60 bildet, in dem die Einheit 45 untergebracht ist. Das Gleitstück 58 ist somit entlang einer entsprechenden Richtung D1, die quer zur Förderrichtung D verläuft, beweglich zwischen einer ersten Position der Ausrichtung mit der Fördervorrichtung 55, in der die einzelnen Zigaretten 2 empfangen werden, und einer zweiten Position, die in 2 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, in der die Zigarette 2 an einen zweiten Arm 61 ausgegeben wird, der mit Saugmitteln (nicht dargestellt) ausgestattet ist und einen Teil der Transfereinrichtungen bildet, die in ihrer Gesamtheit mit 62 bezeichnet werden.
Die Transfereinrichtungen 62 beinhalten einen mit 63 bezeichneten drehenden Transfermechanismus, der den zweiten Arm 61 trägt und so angeordnet ist, dass er in Zusammenwirkung mit einem vertikalen Kanal 64 Zuführeinrichtungen zum Hinableiten der einzelnen Zigaretten 2 bereitstellt.
Wie in 3 zu erkennen, dient der drehende Transfermechanismus 63 dazu, die einzelne Zigarette 2 umzudrehen, so dass sie sich um eine Achse 65 dreht, die parallel zur genannten Querrichtung D1 ist, und eine aufrechte Position einnimmt, in der sie in einer Linie mit dem vertikalen Kanal 64 ausgerichtet ist.
Bei Deaktivierung der mit dem zweiten Arm 61 verbundenen Saugmittel wird die Zigarette 2 den Kanal 64 hinunter zu einer Halte- und Transfereinheit 66 geleitet, die zusammen mit den in 2 und 4 dargestellten Sensor- und Prüfeinrichtungen 67 ein Erfassungsgerät bilden, das in seiner Gesamtheit mit 68 bezeichnet wird.
Wie in 2 bis 5 dargestellt, beinhaltet die Halte- und Transfereinheit 66 ein Trägerelement 69, ausgestattet mit einem Rahmen 70 und mit auf diesem Rahmen montierten Rollmitteln 71, die ein Paar kraftbetriebener Rollen 72 umfassen, die um parallele Achsen gleich drehen können und durch ihr Zusammenwirken eine Aufnahme 73 für eine einzelne Zigarette 2 bilden.
Das Trägerelement 69 ist so montiert, dass es um eine horizontale Achse O schwenkbar ist, um das Rollenpaar 72 und damit die Aufnahme 73 von der in 3 dargestellten Position, in der eine Zigarette 2 aufgenommen wird, in die in 2 und 4 dargestellte Position, in der die Aufnahme 73 geneigt ist, bewegen zu können.
Dementsprechend kann die Zigarette 2 in einer für die Aktion der Sensor- und Prüfeinrichtungen 67 angemessenen Position angeordnet werden, vor die sie durch eine Bewegung des Trägerelementes 69 entlang eines vorbestimmten und zur horizontalen Achse O parallelen Pfades P transferiert wird.
Wie in 4 und 5 dargestellt, umfassen die Sensor- und Prüfeinrichtungen 67 optische Einrichtungen 74, die für die Inspektion der gesamten Oberfläche jeder Zigarette 2 dienen, die durch ein Rollenpaar 72 in eine Drehung um ihre eigene Achse versetzt wird.
Ebenfalls Bestandteil der Sensor- und Prüfeinrichtungen 67 ist zumindest ein optischer Sensor 75, der dazu dient, zu prüfen, ob der Endabschnitt der Zigarette 2 ordnungsgemäß mit Tabak gefüllt ist.
Die optischen Einrichtungen 74 umfassen eine erste Fernsehkamera bzw. ein Objektiv 76, die bzw. das mit einer entsprechenden optischen Baugruppe ausgestattet ist, die in der Lage ist, die gesamte Außenoberfläche der Zigarette 2 zu prüfen, und eine zweite Fernsehkamera bzw. ein Objektiv 77, die bzw. das mit einer entsprechenden optischen Baugruppe ausgestattet ist, die in der Lage ist, eine Schrittbewegung entlang der Achse des Rollenpaares 72 auszuführen und dafür ausgelegt ist, bestimmte Abschnitte der Außenoberfläche jeder Zigarette 2 zu überprüfen.
Mit Bezug auf 5 werden die zwei Kameras 76 und 77 von einem Wagen 78 getragen, der in der Lage ist, eine durch einen nicht dargestellten Stellantrieb erzeugte Bewegung entlang Gleitbahnen 79 auszuführen. Eine Lampe 80 sorgt für die zur optischen Inspektion erforderliche Beleuchtung.
Die Zigaretten 2 werden an der Ausgabe 39 der Filteransetzmaschine 4 aufgenommen und in die zusätzliche Prüfeinheit 45 geleitet, entweder durch manuell vom Bedienungspersonal im Handbetrieb eingegebene Befehle oder alternativ dazu in vorbestimmten Zeitabständen im Automatikbetrieb, um eine stichprobenweise Qualitätskontrolle zu verwirklichen.
Es ist zu beachten, dass die infolge der von der zusätzlichen Prüfeinheit 45 ausgeführten Qualitätsprüfungsschritte erzeugten Signale durch die Einheit 45 an die Verarbeitungs- und Steuereinheiten weitergeleitet werden, die mit jeder der entlang der Fertigungslinie 1 installierten Produktionsvorrichtungen und/oder -einheiten verbunden sind.
Einige dieser Verarbeitungs- und Steuereinheiten sind in 1 als Blöcke mit der Bezugsnummer 81 dargestellt.
In dem dargestellten Beispiel ist im Einzelnen zu erkennen, dass die Signale, welche die Merkmale der Außenoberfläche oder der Enden der probeweise entnommenen Zigaretten 2 beschreiben, an die Verarbeitungs- und Steuereinheiten 81 geleitet werden, die den Vorrichtungen oder Einheiten entsprechen, von denen die betreffenden Merkmale abhängig sind, und die somit bei Bedarf auch für eine Korrektur dieser Merkmale sorgen können.
Sollte beispielsweise die Prüfeinheit 45 eine Fehlfunktion der Druckvorrichtung 16 oder der Einheit 34 zum Schneiden und Zuführen der Belagpapiere 35 oder der Laser-Perforationsvorrichtung 43 erfassen, werden die Signale, welche die betreffenden Fehler melden, zu den Verarbeitungs- und Steuereinheiten 81 geführt, die mit den betreffenden Vorrichtungen und Einheiten verbunden sind, damit die geeigneten Korrekturmaßnahme vorgenommen werden können.
Daher stellt die zusätzliche Prüfeinheit 45 eine Rückmeldungskontrolle für alle Produktionsvorrichtungen oder -einheiten bereit, die auf der Fertigungslinie 1 zum Einsatz kommen, und die von der Einheit 45 ausgegebenen Signale können nicht nur an das Netzwerk 48, sondern auch an die Master-Steuereinheiten zur Steuerung jeder der Maschinen in der Line 1 gesendet werden.
Mit Bezug auf 1 ist zu erkennen, dass die Master-Steuereinheit der Zigarettenherstellungsmaschine 3 als Block mit Bezugsnummer 82 und dass die Filteransetzmaschine 4 als Block mit Bezugsnummer 83 dargestellt ist.
Schließlich können die Signale, ebenfalls über das Netzwerk 48, an ein oder mehrere optische Anzeigemittel 84 gesendet werden, die mit Bildschirmen 85 versehen sind.
Mit Bezug auf die 6 und 7, die sich auf eine zweite Ausführungsform der Probeentnahmevorrichtung 46 beziehen, beinhaltet die betreffende Vorrichtung eine fördernde Aufnahmerolle 86, die sich im Wesentlichen tangential zu der Ausgaberolle 47 der Filteransetzmaschine 4 dreht und mit Saugrillen 87 ausgestattet ist. Die zu prüfenden Zigaretten 2 werden von der Förderrolle 86 im Wesentlichen in der in der italienischen Patentschrift IT 1.220.320 dargelegten Weise aufgenommen, auf die bezüglich einer vollständigen Beschreibung verwiesen wird. Die Zigaretten 2 werden durch Ausziehmittel 88, die mit der Rolle 86 zusammenarbeiten, aus den Rillen 87 entfernt und zu dem Eingangspunkt der Weicheneinrichtungen 89 geleitet, die entweder automatisch oder durch Bedienereingabe zur Einnahme zweier verschiedener Positionen veranlasst werden können.
Genauer gesagt bilden die Weicheneinrichtungen 89 in einer ersten oder offenen Position, die in 6 mit einer durchgehenden Linie dargestellt ist, einen Kanal 90, der zwischen zwei Wänden ausgebildet ist, die wie in der Zeichnung zu sehen auf der linken Seite mit 90a und auf der rechten Seite mit 90b bezeichnet werden, welcher die Zigaretten 2 den Taschen 91 eines Taschenförderers 92 zuführt, der in der Regel intermittierend betrieben wird und sich zwischen dem Auslassende des Kanals 90 und dem ersten Arm 56 der zusätzlichen Prüfeinheit 45 erstreckt.
Wie in 6 durch gestrichelte Linien dargestellt, kann der Kanal 90 auch eine zweite oder geschlossene Position belegen, die eingenommen wird, wenn das obere Ende der einen Wand 90a durch Stellantriebsmittel (nicht dargestellt) veranlasst werden, in Kontakt mit dem oberen Ende der anderen Wand 90b zu treten.
In dieser Situation wird eine Wanne 93, die zum Sammeln der Zigaretten 2 dient und von einem Schaft getragen wird, der schwenkbar auf einem mit 94 bezeichneten Drehpunkt gelagert ist, dazu veranlasst, wie in 6 dargestellt eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um diesen Drehpunkt auszuführen und dabei von einer ausgerückten Position in eine Empfangsposition unterhalb der genannten Ausziehmittel 88 zu wechseln, in der sie die von der Rolle 86 kommenden Zigaretten 2 aufnehmen kann.
Es ist zu erkennen, dass das untere Ende des Kanals 90 ein im Wesentlichen "S"-förmiges Profil aufweist, das dazu dient, die Geschwindigkeit zu verringern, mit der die Zigaretten 2 in die Taschen 91 fallen, und zu verhindern, dass die Zigaretten 2 selbst falsch ausgerichtet werden.
Mit Bezug auf 7 ist der Taschenförderer 92 als Schleife um zwei Scheiben gelegt, von denen eine erste in 6 dargestellt und mit 95 bezeichnet ist, während die zweite oberhalb des ersten Arms 56 der zusätzlichen Prüfeinheit 45 angeordnet ist.
Der Förderer 92 erstreckt sich entlang eines vorbestimmten Pfades P1, von dem zumindest ein Abschnitt einer Linie folgt, die im Wesentlichen quer zu der Trennwand A der Filteransetzmaschine 4 verläuft.
Genauer gesagt weist der Förderer 92 einen ersten Abschnitt 97 auf, der sich horizontal und parallel zu der vertikalen Trennwand A erstreckt, gefolgt von gekrümmten zweiten und dritten Abschnitten 98 und 99, welche die Verbindung zu einem vertikalen vierten Abschnitt 100 bilden, dessen oberes Ende wiederum einen gekrümmten fünften Abschnitt 101 aufweist, der die Verbindung zu einem letzten horizontalen Abschnitt 102 bildet.
Entlang des letzten horizontalen Abschnittes 102 sind die Taschen 91 des Förderers 92 mit ihren Achsen parallel zu dem genannten Arm 56 angeordnet, so dass die Zigaretten 2 an diesen Arm übergeben werden können, während sie in eine Richtung laufen, die im Wesentlichen parallel zu der Richtung D1 ist, entlang derer der Arm 56 selbst in Bewegung versetzt wird.
Wie ebenfalls in 7 zu erkennen, ist die zusätzliche Prüfeinheit 45 außerhalb des Bereichs angeordnet, der von der Fertigungslinie 1 eingenommen wird, und die Zigaretten 2 werden an den Aufnahmearm 56 ausgegeben, ohne irgendwelchen mechanischen oder pneumatischen Beanspruchungen ausgesetzt zu werden.

Claims

System zur Überwachung und Steuerung einer Linie (1) für die Herstellung von Tabakprodukten (2), bestehend aus mehreren Produktionsvorrichtungen und -einheiten, die über ein gemeinsames Verbindungsnetzwerk (48) mit einer entsprechenden Master-Steuereinheit (82, 83) und/oder mit optischen Anzeigemitteln (84) verbunden sind, einer zusätzlichen Prüfeinheit (45), die mit der Fertigungslinie (1) verbunden ist, an das Netzwerk (48) angeschlossen ist und dazu dient, zumindest ein Merkmal der als Warenprobe entnommenen Tabakprodukte (2) zu prüfen, durch welche Signale, die hinsichtlich mindestens eines Merkmals der Tabakprodukte (2) indikativ sind, an das Netzwerk (48) übertragen werden; dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Verarbeitungs- und Steuereinheit (81) beinhaltet, die mit jeder Produktionsvorrichtung und -einheit verbunden ist, wobei das hinsichtlich des Merkmals indikative Signal durch die zusätzliche Prüfeinheit (45) als Aufforderung für korrigierendes Eingreifen an die Verarbeitungs- und Steuereinheiten (81) weitergeleitet wird, so dass die zusätzliche Prüfeinheit (45) einen Bestandteil zumindest eines Steuerkreises mit Rückführung bildet.
System nach Anspruch 1, wobei die zusätzliche Prüfeinheit (45) ein Erfassungsgerät (68) beinhaltet, das in der Lage ist, in Echtzeit das Merkmal des Produktes (2) zu prüfen und ein hinsichtlich dieses Merkmals indikatives Signal an zumindest eine der Produktionsvorrichtungen oder -einheiten weiterzuleiten.
System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das hinsichtlich des Merkmals indikative Signal von der zusätzlichen Prüfeinheit (45) als Informationsquelle an das optische Anzeigemittel (84) geleitet wird.
System nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die zusätzliche Prüfeinheit (45) eine entsprechende Signalverarbeitungs- und Signalführungseinheit (50) beinhaltet, die an das gemeinsame Verbindungsnetzwerk (48) und an die Master-Steuereinheiten (82, 83) der Fertigungslinie (1) angeschlossen ist.
System nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei die Fertigungslinie (1) zwei oder mehr Maschinen beinhaltet, typischerweise eine Zigarettenherstellungsmaschine (3) und eine Filteransetzmaschine (4).
System nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei die zusätzliche Prüfeinheit (45) Mittel (62) zum Transfer der Tabakprodukte (2) umfasst, die mittels einer Vorrichtung (46) zur Auswahl von Proben der Produkte (2) für Prüfzwecke mit der Fertigungslinie (1) verbunden sind.
System nach Anspruch 6, wobei die Probeentnahmevorrichtung (46) an der Ausgabe (39) der Filteransetzmaschine (4) angeschlossen ist.
System nach Anspruch 7, wobei die Probeentnahmevorrichtung (46) Fördereinrichtungen (92) beinhaltet, die einzelne Taschen (91) aufweisen, die zur Aufnahme jeweils eines Tabakproduktes (2) dienen.
System nach Anspruch 8, wobei die Probeentnahmevorrichtung (46) Weicheneinrichtungen (89) beinhaltet, die zwischen einer Ausgaberolle (47) der Filteransetzmaschine (4) und der Taschenfördereinrichtung (92) angeordnet sind und eine Bewegung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position ausführen können, in der ein Zuführkanal (90), der die Produkte auf die Fördereinrichtungen (92) leitet, geöffnet beziehungsweise geschlossen wird.
System nach Anspruch 9, wobei die Probeentnahmevorrichtung (46) eine fördernde Aufnahmerolle (86) beinhaltet, die im Wesentlichen tangential zu der Ausgaberolle (47) wirkt, von der die Produkte den Weicheneinrichtungen (89) zugeführt werden.
System nach Anspruch 10, wobei die Probeentnahmevorrichtung (46) eine Auffangwanne (93) beinhaltet, in welche die Tabakprodukte (2) durch die Weicheneinrichtungen (89) eingeleitet werden, wenn diese in geschlossener Stellung sind.
System nach den Ansprüchen 8 bis 11, wobei die Fördereinrichtungen (92) einem Pfad (P1) folgen, von dem sich mindestens ein Abschnitt (98, 99, 102) im Wesentlichen quer zu einer vertikalen Trennwand (A) der Filteransetzmaschine (4) erstreckt.
System nach den Ansprüchen 9 bis 12, wobei der Zuführkanal (90) zumindest einen Endabschnitt beinhaltet, der ein Profil mit "S"-förmiger Kontur aufweist.
System nach den Ansprüchen 9 bis 12, wobei die Fördereinrichtungen (92) einen Bandförderer umfassen, der als Schleife um Umlenkscheiben (95, 96) gelegt ist und einen aktiven Zweig umfasst, der dem Transfer der Tabakprodukte (2) von der Ausgabe (39) der Filteransetzmaschine (4) zu den Transfereinrichtungen (62) dient.
System nach den Ansprüchen 11 bis 14, wobei die Wanne (93) zum Auffangen der Tabakprodukte (2) in der Lage ist, zusammen mit den Weicheneinrichtungen (89) eine Bewegung zwischen einer Empfangsposition auszuführen, die der geschlossenen Stellung der Weicheneinrichtungen (89) entspricht, in der die Tabakprodukte (2) aufgefangen werden, und einer Ruheposition, die einer Stellung entspricht, in der die Weicheneinrichtungen (89) so angeordnet sind, dass die Tabakprodukte (2) auf den Förderer (92) gelenkt werden.
System nach Anspruch 6 und Anspruch 14, wobei die Transfereinrichtungen (62) der zusätzlichen Prüfeinheit (45) Einrichtungen (56) umfassen, durch die einzelne Tabakprodukte (2) von der Probeentnahmevorrichtung (46) entgegengenommen werden, sowie Zuführeinrichtungen (64), durch die diese einzelnen Produkte (2) dem Erfassungsgerät (68) zugeführt werden.
System nach Anspruch 16, wobei das Erfassungsgerät (68) eine Einheit (66) umfasst, von der die einzelnen Tabakprodukte (2) gehalten und transferiert werden, sowie Sensor- und Prüfeinrichtungen (67).
System nach Anspruch 17, wobei die Halte- und Transfereinheit (66) ein Trägerelement (69) umfasst, das in der Lage ist, eine Bewegung vorwärts und rückwärts entlang eines vorbestimmten Pfades (P) zwischen zwei Endlagen auszuführen, von denen eine dem Auslass der Zuführeinrichtungen (64) entspricht, an dem ein einzelnes Tabakprodukt (2) aufgenommen wird, und die andere mit den Sensor- und Prüfeinrichtungen (67) übereinstimmt.
System nach Anspruch 18, wobei das Trägerelement (69) um eine Achse (O) schwenkbar ist, die parallel zu dem vorbestimmten Pfad (P) zwischen zwei Endlagen verläuft.
System nach den Ansprüchen 17 bis 19, wobei die Halte- und Transfereinheit (66) Einrichtungen (71) zum Rollen der Tabakprodukte (2) umfasst.
System nach Anspruch 20, wobei die Rolleinrichtungen (71) ein Paar Rollen (72) umfassen, die orthogonal zu dem vorbestimmten Pfad (P) angeordnet sind, sich um parallele Achsen in die gleiche Richtung drehen können und eine Aufnahme (73) aufweisen, in der ein einzelnes Tabakprodukt (2) aufgenommen wird.
System nach Anspruch 18, wobei die Sensor- und Prüfeinrichtungen (67) optische Einrichtungen (74) umfassen, die zur Prüfung der gesamten Außenoberfläche des einzelnen Tabakproduktes (2) dienen.
System nach Anspruch 18, wobei die Sensor- und Prüfeinrichtungen (67) zumindest einen optischen Sensor (75) beinhalten, der zur Prüfung eines Endabschnittes des einzelnen Tabakproduktes (2) dient.
System nach Anspruch 22, wobei die optischen Einrichtungen (74) eine erste Fernsehkamera (76) umfassen, die mit einer entsprechenden optischen Baugruppe ausgestattet ist, die sich entlang der Rollen (72) erstreckt und dazu dient, die gesamte Außenoberfläche des einzelnen Tabakproduktes (2) zu prüfen, sowie eine zweite Fernsehkamera (77), die mit einer entsprechenden optischen Baugruppe ausgestattet ist, die in der Lage ist, eine Schrittbewegung entlang der Rollen (72) auszuführen und dafür ausgelegt ist, bestimmte Abschnitte der Außenoberfläche des einzelnen Tabakproduktes (2) zu überprüfen.
System nach Anspruch 20, wobei die Halte- und Transfereinheit (66) der zusätzlichen Prüfeinheit (45) in Parallelschaltung mit der Fertigungslinie (1) verbunden ist.
System nach den Ansprüchen 16 and 17, wobei die Einrichtungen, mit denen die einzelnen Tabakprodukte (2) von der Probeentnahmevorrichtung (46) entgegengenommen werden, einen ersten Arm (56) beinhalten, der von einem Schlitten (58) getragen wird, und der in der Lage ist, eine Translationsbewegung zwischen einer Position auszuführen, die der Ausgabe der Probeentnahmevorrichtung (46) entspricht, und einer Position der Freigabe an einen zweiten Arm (61), der in der Lage ist, eine Drehbewegung derart durchzuführen, dass die einzelnen Tabakprodukte (2) entlang eines vertikalen Kanals (64) geleitet werden, der am Ausgabeende mit der Halte- und Transfereinheit (66) verbunden ist.