DE69031601T2

DE69031601T2 - Einrichtung zum Fördern von Filterzigaretten

Info

Publication number: DE69031601T2
Application number: DE69031601T
Authority: DE
Inventors: Dante Boido; Luigi Bondanelli; Alfonso Schembri; Mauro Sirani
Original assignee: Intertaba SpA
Current assignee: Philip Morris Manufacturing and Technology Bologna SpA
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2010-07-04
Also published as: GR3025379T3; DE69028817T2; DE69031542D1; ES2094143T3; ES2107122T3; DE69028817D1; ES2108367T3; EP0642746A2; DK0642746T3; DE69031601D1; DK0409443T3; EP0643927A2; GR3022224T3; EP0642746A3; DD298878A5; GR3025380T3; ATE143771T1; DK0643927T3; ATE158695T1; EP0643927B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Kontrolle der Herstellung von Zigarettenfiltern, um die Produktionsqualität zu optimieren; insbesondere betrifft sie die Entnahme von Filtern aus einer Produktionslinie, z. B. für einen Testvorgang.
Ein bekanntes Qualitätskontrollsystem für eine Zigarettenfilterherstellung wird von der Filtrona Instruments and Automation Limited unter der Marke QUARTET verkauft. Dieses System liefert eine automatisierte, statistische Analyse laufender Qualitätstendenzen, die einen Maschinenwärter dazu in die Lage versetzt, jede auch immer für notwendig erachtete Korrekturmaßnahme zu ergreifen. Das System arbeitet, indem Filter von der Produktionslinie aufgenommen werden, für jeden Filter eine Anzahl von Filterparametern gemessen werden, die gemessenen Parameter dargestellt werden und eine statistische Analyse der Filterparameter entwickelt wird. Das System hat einen Nachteil dahin gehend, daß es den Maschinenwärter die notwendige korrekturmaßnahme bestimmen und durchführen läßt. Dies ist langsam und zugleich anfällig für Ungenauigkeiten.
Ein System zum Bewerten des Zustandes von stabförmigen Gegenständen, wie Zigaretten, ist aus GB-A-2178293 bekannt, und eine Vorrichtung zur Entnahme von Filterproben aus einer Produktionslinie unter Verwendung einer Vakuumquelle ist aus GB- A-2068870 bekannt, wobei dieser letzteren der Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Befördern von Zigarettenfiltern von einer Produktionslinie zu einer entfernten Stelle vorgesehen, mit einem Pendelförderer, Mitteln zum Drehen des Pendelförderers zwischen einer ersten Position, in welcher dieser Filter aus einem Speicher erhalten kann, und einer zweiten Position, in welcher ein erhaltener Filter durch Druckgas an ein Ausgaberohr zur Abgabe an die entfernte Stelle ausgestoßen werden kann, wobei die Filter in der zweiten Position orthogonal zu den Filtern in dem Speicher liegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trichter zwischen dem Trommelspeicher und dem Pendelförderer angeordnet ist, wobei der Trichter derart angeordnet ist, daß er einen Filter aufnimmt, der von dem Trommespeicher ausgestoßen wird, der Filter enthält, die aus der Produktionslinie entnommen wurden, und den Filter zu dem Pendelförderer führt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Figur 1 eine Skizze von dem Herstellungsverfahren von Zigarettenfiltern ist;
Figur 2 ein Blockdiagramm von der Kontrovorrichtung zur Kontrolle der Produktion von Zigarettenfiltern ist;
Figuren 3 und 4 eine Filter-Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung zeigen;
Figuren 5 und 6 schematisch einen RTD-Meßkopf zur Verwendung mit der Vorrichtung aus Figur 2 zeigen; und
Figur 7 eine Explosionsdarstellung des Meßkopfes der Figuren 5 und 6 ist.
Mit Bezug auf Figur 1 wird ein Strang durch Zugwalzen 4 über bandformende Düsen 2 und Vorspannungswalzen 3 von einem Ballen 1 abgezogen. Der Strang wird dann durch eine Weichmacher-Sprühkammer 5 und Auslaufwalzen in Richtung auf ein Garniturband 7 gezogen. Eine Hülle 9 wird von einer Rolle 11 auf das Band 7 geführt, und der Strang wird auf dem Papier abgelegt. Auf einem Stück entlang des Bandes werden der Strang und das Papier durch gebogene Seitenwände 12 geformt und wird Druck ausgeübt (bei 13), um einen rohrförmigen Filter mit einer Hülle um seine Außenfläche herum zu erzeugen. Die Länge eines Filters wird bei 15 zugeschnitten, und die Längenabschnitte der Filter werden zu einem Speicherbehältnis befördert.
Nun auf Figur 2 Bezug nehmend gibt es zwei Parameter des Filters, die gemessen und kontrolliert werden, und zwar der Filterdurchmesser D und der "Zugwiderstand" RTD. Letzterer Parameter ist eine Messung des Widerstandes des Filters gegenüber Luft und ist abhängig davon, wie dicht gepackt der Filterstrang ist. Obwohl andere Faktoren, wie beispielsweise die verwendete Menge an Weichmacher, wichtig sind, benötigen diese keine fortlaufende automatische Kontrolle.
In Figur 2 ist die Filterproduktionslinie schematisch bei 20 dargestellt und umfaßt im Grunde eine Durchmesser-Kontrolleinrichtung 22 und eine RTD-Kontrolleinrichtung 24. Die Durchmesser-Kontrolleinrichtung umfaßt einen automatisch gesteuerten Servomotor, welcher die Stange für die Obergarnitur auf dem Garniturband hebt oder senkt, und die RTD-Kontrolleinrichtung umfaßt eine Motorsteuerung zum Vergrößern oder Verringern des Verhältnisses zwischen der Geschwindigkeit der Strangauslaufwazen und der Geschwindigkeit des Garniturbandes. Die sowohl an der Auslaufwalzengeschwindigkeit als auch an der oberen Garniturstange ausgeführten Einstellungen, sind proportional zur Abweichung des Durchmesser oder des RTD von den vorgeschriebenen Grenzen.
Zu testende Filter werden von der Produktionslinie durch dieaufnahmeeinheit 26 gemäß der Erfindung entnommen, welche in größerem Detail zu gegebener Zeit beschrieben werden. Ein Filterstab wird von der Aufnahmeeinheit 26 pneumatisch über eine Pipeline 30 an eine Meßstation 28 geschickt. Vor der Meßstation wird der Stab in einer Verzögewungseinrichtung 32 verlangsamt. Die Verzögerungseinrichtung umfaßt ein Paar Walzen, die mit gleichen und entgegengerichteten Winkelgeschwindigkeiten drehen, wobei die Filter von der Pipeline 30 zwischen den Walzen hindurchgehen und mit einer durch die Drehgeschwindigkeit der Walzen bestimmten konstanten Geschwindigkeit ausgestoßen werden. In der Meßstation wird der RTD in einem RTD-Meßkopf 33 gemessen, und der Filterstab fällt dann in eine Bandlehre 34, in welcher der Durchmesser gemessen wird. Die Bandlehre 34 ist ein Standardtyp und ist im Stand der Technik allgemein bekannt. Nachdem der Durchmesser gemessen worden ist, fällt der Stab in eine Waagschale. Nach jeder RTD- und Durchmessermessung wird das Ergebnis an die Systemsteuerung 36 übertragen. In etwa 20-Sekunden-Abständen werden weitere Stäbe in die Meßstation eingeführt. Nachdem die Systemsteuerung 5 RTD- und Durchmessermessungen erhalten hat, werden die Mittel- und Standardabweichungswerte für die zwei Parameter berechnet und auf einem Schirm dargestellt. Zudem werden die einzelnen Werte des RTD und des Durchmessers dargestellt, sobald diese erhalten werden.
Falls die Mittelwerte innerhalb vorgeschriebener Grenzen liegen, wird daraufhin keine Maßnahme getroffen, und der Testvorgang setzt sich mit den gleichen Maschinenparametern fort. Falls die Mittelwerte aus den vorgeschriebenen Grenzen herausfallen, wird bei 38 eine Abhilfemaßnahme durchgeführt, um die Auslaufwalzengeschwindigkeit und/oder die Geschwindigkeit des Antriebsmotors für die Obergarnitur einzustellen. Die Wesensart der getroffenen Abhilfemaßnahme hängt von der Stärke der Abweichungen von den vorgeschriebenen Grenzen ab und arbeitet entsprechend einem vorbestimmten hierarchischen System von Prioritäten, wie zu gegebener Zeit beschrieben wird. Nachdem zehn Stäbe hinsichtlich des RTD und Durchmessers getestet worden sind, wird das Durchschnittsgewicht der zehn Stäbe bei 40 bestimmt und das Ergebnis an die Steuereinrichtung 36 übertragen und an dieser angezeigt. Die zehn Stäbe werden dann ausgestoßen (bei 42) und weggeworfen.
Wo die Messungen Untauglichkeitswerte erreichen, wird ein Alarmsignal erzeugt (bei 43) und an einen Anzeigeterminal und/oder eine Alarmeinrichtung 46 gesandt. Im extremen Fall kann die Systemsteuerung ein Stoppsignal (bei 47) erzeugen, welches den Herstellungsprozeß zeitweise anhalten kann, falls einer oder mehrere der Parameter nicht für die Kontrolle empfänglich ist oder die Abweichung vom vorgeschriebenen Wert einen vorbestimmten Pegel übersteigt.
Die Systemsteuerung zweigt zudem Diagnoseberichte der Leistungsdaten über einen Shift ab, welche zur Verarbeitung an einen Hostcomputer 48 übertragen werden können.
Die Probenentnahmestwktur kann natürlich durch den Prozeßmanager geändert werden, der zudem auch die Spezifikation des Filters verändern kann, z. B. um auf Filter für Zigaretten mit kleinerem Durchmesser zu wechseln. Die Anzahl von Stäben je Durchschnittsprobe kann ebenfalls verändert werden.
Der Systemprozessor vergleicht die mittleren RTD- und Durchmessermessungen mit gespeicherten Werten. Ein Sollwert ist spezifiziert sowie vier für beide Seiten des Soliwertes spezifizierte Bänder, wie in Tabelle 1 unten dargestellt. TABELLE I
Falls der Mittelwert in Band 1 fällt, wird er als akzeptabel angesehen, und es wird keine Korrekturmaßnahme durchgeführt. Falls dieser in Band 2 fällt&sub1; wird eine solche Korrekturmaßnahme durchgeführt, wie beschrieben werden soll. Eine Korrekturmaßnahme wird ebenfalls durchgeführt, falls der Wert in Band 3 liegt, zusätzlich wird aber ein Alarmsignal erzeugt. Falls der Mittelwert in Band 4 liegt, wird der Zustand als nicht akzeptabel angesehen, und es wird ein Maschinenstopsignal erzeugt.
Die einzelnen Speicherbereiche 1 bis 4 sind für jede Filterspezifikation statistisch bestimmt.
Tabelle II zeigt das System von Prioritäten, welches der RTD- und Durchmesserkontrolle zugeschrieben ist. TABELLE II
In Tabelle II beziehen sich die Zahlen in Klammern auf die Speicherbereiche von Tabelle I.
Anstatt den Sollwert selbst zu korrigieren, stellt der Systemprozessor 36 sicher, daß Korrekturen durchgeführt werden, um den Durchmesser und den RTD in die zulässigen Bereiche zu bringen; das heißt, irgendwo in den Bereich 1 in Tabelle I. Dieses Verfahren hat sich als effektiver erwiesen als eine Korrektur des Sollwertes, da es die Probleme einer Überreaktion vermeidet und inhärente Schwankungen in der Maschine berücksichtigt.
Es ist so zu verstehen, daß Zustände, in welchen sowohl der Durchmesser als auch der RTD eine Korrektur erfordern, in zwei Stufen korrigiert werden können. Einmal den Fall angenommen, in welchem beide Parameter groß sind und in den Bereich 2 fallen. Nachdem der Mittelwert von fünf Proben berechnet worden ist, wird der RTD korrigiert. Nach fünf weiteren Proben sollte der Mittelwert RTD in den Bereich 1 fallen. Das System prüft dann, ob der Durchmesser einer Korrektur bedarf. Diese wird nicht immer notwendig sein, da eine RTD-Korrekturden Durchmesser beeinflußt.
Es ist kein Feedback mit der Gewichtsmessung verbunden. Die Gewichtswerte werden jedoch zum Prozessor geleitet und mit akzeptablen Werten verglichen. Falls der Gewichtswertvergleich in einen dem Bereich 4 von Tabelle I entsprechenden Bereich fällt, wird bei 43 ein Alarmsignal übermittelt, und wird die Produktionslinie gestoppt.
Die Figuren 3 und 4 stellen in größerem Detail die Aufnahmeeinheit 26 gemäß der Erfindung dar. Fertiggestellte Filterstäbe 50 werden vom Schneidkopf an eine Aufnahmetrommel 52 geleitet, welche eine Rilentrommel ist, die in jede Rille einen Filter aufnimmt. Unter der Trommel ist ein Trichter 54 angeordnet, der oberhalb eines Aufnahmependels 56 angeordnet ist, welches mittels einem pneumatischen Stellglied 60 um eine Vertikalachse 58 drehbar ist. Eine Druckluftquelle ist so angeordnet, daß Filter von dem Aufnahmependel 56 in eine Druckluftleitung und dann in Richtung auf die Meßstation 28 (Fig. 2) geblasen werden.
Die Aufnahmeeinheit arbeitet wie folgt: Das pneumatische Stellglied 60 dreht das Aufnahmependel 56 um 90º um die Achse 58 in die in Fig. 3 gezeigte Position. Ein Filter 50 wird von der Aufnahmetrommel ausgestoßen und geht durch den Trichter 54 hindurch, wobei das zulaufende Ende desselben den Filter in einen Kanal 62 in dem Aufnahmependel 56 führt. Der Träger 64 des Aufnahmependels wird dann pneumatisch in seine Ausgangsposition zurückgedreht, in welcher der Kanal des Pendels mit der Druckluftleitung 66 ausgerichtet ist (Fig. 4). Druckluft von der Quelle 68 treibt dann den Filter aus dem Pendel und treibt ihn entlang der Leitung 66 zur Meßstation.
Dann werden weiterhin Filter normal in einen Speicherbehälter 70 ausgestoßen (Fig.5).
Die Aufnahmeeinheit hat den Vorteil, einfach zu sein, mit wenigen Verschleißteilen. Falls ein Filter verklemmt, kann die Aufnahme automatisch zurückgestellt werden. Darüber hinaus ist die Einheit sehr kompakt, da die Druckuftleitung 66, durch welche die Filter ausgestoßen werden, orthogonal zu der Aufnahmetrommel liegt.
Die Figuren 5 und 6 zeigen die Zugwiderstand-RTD-Meßeinrichtung 33 (Fig. 2) in größerem Detail, wobei Figur 7 eine Explosionsdarstellung ist. Die Meßeinrichtung umfaßt eine Basis 72, einen Meßkopf 74 und eine Hülse 76. Die Meßeinrichtung ist mit einem Stellglied 78 verbunden, welches den Kopf um 180º zwischen in Figuren 5 und 6 gezeigten Positionen drehen kann. Zudem ist der Meßkopf mit einem Vakuumeinlaß 80, einem Luftströmungseinlaß 82 und einem Luftströmungsauslaß 84 versehen. Die Basis 72 ist mit einem Zurückweisung-Luftströmungseinlaß 86 und einem weiteren Einlaß 88 für einen Luftstrahl zum Positionieren des Filters innerhalb der Meßeinrichtung versehen.
Bevor ein Filter 90 aus der Verzögerungseinrichtung 30 (Fig. 2) ausgetrieben wird, wird über den Anschluß 80 zwischen Dichtungen 81, 83 (Fig. 7), der Hülse 76 und dem Meßkopf 74 ein Vakuum erzeugt. Wenn ein Filter in den Meßkopf fällt, wird ein Luftstrahl durch den Anschluß 88 geleitet, um den Filter korrekt im Kopf zu positionieren. Das Vakuum wird dann gelöst. Wenn sich der Filter innerhalb der Hülse 76 befindet, wird mit einer konstanten Geschwindigkeit (17.5 ml/sec) Luft durch den Anschluß 82 geblasen. Der Druckabfall wird mittels einem Meßwandler (nicht gezeigt) über den Anschluß 84 gemessen; ein RTD-Wert wird aus diesem Dmckabfall berechnet und an den Systemprozessor übermittelt. Der Meßkopf wird dann in die in Figur 6 gezeigte Position gedreht, und der Kopf wird durch Herbeiführen des Vakuums über Anschluß 80 geöffnet. Dann wird Luft über den Anschluß 86 eingeblasen, um den Filter 90 in Richtung Bandlehre auszustoßen, wo der Durchmesser des Filters gemessen wird.
Es sei ein Hinweis gerichtet auf unsere Patentanmeldung EP-A-0409443, die als EP-B-0409443 für das Verfahren und die Vorrichtung zum Kontrollieren der Herstellung von Zigarettenfiltern, wie mit Bezug auf Figur 2 beschrieben, erteilt wurde, und auf unsere Ausscheidungsanmeldung Nr. 94 203 408.3, welche die Vorrichtung zum Messen des Zugwiderstands eines Zigarettenfilters beansprucht, wie sie in Verbindung mit den Fig. 5 bis 7 beschrieben ist.

Claims

Vorrichtung zum Befördern von Zigarettenfiltern von einer Produktionslinie zu einer entfernten Stelle, mit einem Pendelförderer (56), Mitteln (58, 60) zum Drehen des Pendelförderers zwischen einer ersten Position, in welcher dieser Filter aus einem Speicher erhalten kann, und einer zweiten Position, in welcher ein erhaltener Filter durch Druckgas an ein Ausgaberohr (66) zur Abgabe an die entfernte Stelle ausgestoßen werden kann, wobei die Filter in der zweiten Position orthogonal zu den Filtern in dem Speicher liegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trichter (54) zwischen dem Trommelspeicher (52) und dem Pendelförderer (56) angeordnet ist, wobei der Trichter (54) derart angeordnet ist, daß er einen Filter (50) aufnimmt, der von dem Trommelspeicher (52) ausgestoßen wird, der Filter enthält, die aus der Produktionslinie entnommen werden, und den Filter zu dem Pendelförderer fuhrt.