DE8223662U1

DE8223662U1 - Vorrichtung zum Messen der Füllkraft von Tabak

Info

Publication number: DE8223662U1
Application number: DE8223662U
Authority: DE
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1982-07-31
Publication date: 1984-01-19

Description

Stw.; Füllkraft messen-kontinuierlich-zwei Preßwalzen Hauni-Akte 1720 - Hamburg 80, den 19. September 1983

Vorrichtung zum Messen der Füllkraft von Tabak

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Füllkraft von Tabak innerhalb eines auf einem kontinuierlich angetriebenen Förderer transportierten Tabakstromes.

Das Füllvermögen bzw. die sogenannte Füllkraft von Tabak spielt in der Zigarettenfabrikation eine sehr große Rolle, da von der Füllkraft das Gewicht des pro Zigarette verbrauchten Tabaks abhängt.

Mittels spezieller Einrichtungen wird in der Tabakaufbereitung seit einigen Jahren versucht, die Füllkraft des Tabaks zu erhöhen. Derartige Einrichtungen kranken aber immer noch an dem Fehlen zuverlässiger Meßwertaufnehmer für die Füiikraft, mit denen ein derartiger Füllkrafterhöhungsprozeß kontinuierlich überwacht und geregelt werden kann. Es werden lediglich sporadische Füllkraftmessungen in Laboratorien mit Laborgeräten vorgenommen, bei denen eine in einem Meßzylinder befindliche Tabaksäule definierten Gewichtes mit einem Gewicht belastet und das sich einstellende Volumen abgelesen wird.

Eine weitere Methode zur Füllkraftmessung des Tabaks besteht in dem Messen der Zigarettenhärte bei konstantem Gewicht und Format. Hierbei wird der Tabak in der Zigarette durch ein Gewicht belastet und die sich einstellende Resthöhe gemessen. Allerdings ist in diesem Fall anders als bei der Bestimmung des Zylindervolumens der Tabak vor der Behandlung schon vorgepreßt, wobei die Vorpressung in der Zigarettenmaschine geschieht und durch das Papier aufrechterhalten wird.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, Füllkraftmeßwerte so rechtzeitig, d. h. am Ende der Tabakaufbereitung, und regelmäßig bzw. kontinuierlich zu erhalten, daß sie rück-

iStw.: Füllkraft messen-kontinuierlich-zwei Preßwalzen Hauni-Akte 1720 - Hamburg 80, den 19. September 1983

wirkend unmittelbar für einen Prozeß zur Füllkrafterhöhung des Tabaks verwertet werden können. Hierbei sollen Schwankungen in der Höhe des zu messenden, kontinuierlich geförderten Tabakstromes die Meßergebnisse nicht verfälschen.

Diese Aufgabe wird gemäß, der Neuerung dadurch gelöst, daß der Tabakstrom durch wenigstens zwei in Förderrichtung hintereinanderliegende Rollen beaufschlagt ist, wobei - bezogen auf die Förderrichtung - die jeweils stromabwärts nachgeordnete Rolle eine stärkere Druckwirkung ausübt als die stromaufwärts vorgeordnete Rolle, daß den Rollen Meßwertgeber zur Bestimmung der Größe der durch die Rollen bewirkten Verformung des Tabakstromes zugeordnet sind, deren Ausgänge mit einer Auswertschaltung zur Bildung einer ein Maß für die Füllkraft "F" des Tabaks ergebenden Funktion aus den genannten Größen verknüpft sind.

Die zunehmende Druckwirkung der Rollen könnte beispielsweise durch unterschiedliche Vorspannung der in vertikaler Richtung beweglich gelagerten Rollen erreicht werden. Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung ist hingegen vorgesehen, daß die zweite/ nachgeordnete Rolle schwerer ist als die erste, vorgeordnete Rolle.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfassen die Meßwertgeber zur Größenbestimmung der Verformung des Tabakstromes Höhenmesser zur Bestimmung der Resthöhe "h-" und "h₂" des Tabakstromes.

um jeweils für den gleichen Tabakstromabschnitt der Auswertschaltung gleichzeitig zwei Höhenmeßwerte zuzuführen, wird vorgeschlagen, daß zwischen der Auswertschaltung und dem ersten Höhenmeßwertgeber zur Bestimmung der Resthöhe "h " ein Verzögerungsglied angeordnet ist.

Vorschlagsgemäß kann eine unterschiedliche Belegung des Tabakes tromf order er s bezüglich ihrer Auswirkung auf die Füllkraftmeßwerte am einfachsten dann kompensiert werden, wenn die Auswertschaltung ein Dividierglied zur Bildung eines

Quotienten aus den Resthöhen _J_ umfaßt. "^h2

Um die auf neuerungsgemäße Weise erzielten Füllkraftmeßwerte den bisher ermittelten Härtemeßwerten für die Zigaretten anzugleichen, wird vorgeschlagen, daß das Dividierglied Teil eines Potenziergliedes zur Bildung von an übliche Härtemeßwerte angepaßtenFüllkraftmeßwerten unter Verwertung eines

p Exponenten "w" ist, welcher zweckmäßigerweise eine beliebige

reelle Zahl zwischen 1 und 4 ist.

Um den Ausgleich von Temperaturschwankungen des Tabakstromes auf die Füllkraftmessung zu kompensieren, ist weiter-15 hin vorgesehen, daß zwischen den Rollen ein Temperaturmes-

ser zur Bestimmung der Tabaktemperatur "T" vorgesehen ist.

Darüber hinaus werden Feuchteschwankungen dadurch kompensiert, daß die erste Rolle eine Meßanordnung zur kapazitiven Messung der Feuchte "f" des Tabaks aufweist. 20

Der mit der Neuerung erzielte Vorteil besteht darin, daß kontinuierlich von Belegungsschwankungen des Tabakstromförderers unabhängige bzw. bereinigte Füllkraftmeßwerte gewonnen werden, mit deren Hilfe direkt überwachend und steuernd beispielsweise in den Prozeß zur Erhöhung der Füllkraft des Tabaks eingegriffen werden kann.

Die Neuerung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. 30

Die Figur zeigt einen Tabakstromförderer im Längsschnitt mit schematisch angedeuteten Meßelementen.

Die in der Zeichnung dargestellte Füllkraftmeßvorrichtung ist einem kontinuierlich angetriebenen, im Ausführungsbeispiel als Förderband ausgebildeten Tabakstromförderer 1 zugeordnet, welchem Tabak aus einem Stauschacht 2 zugeführt wird und der den Tabck als kontinuierlichen Tabakstrom

I ■ ·

i Stw.: Füllkraft messen-kontinuierlich-zwei Preßwalzen Hauni-Akte 1720 - Hamburg 80, den 19. September 1983

an der Meßvorrichtung vorbei abfördert.

Die Füllkraftmeßvorrichtung weist zwei in Förderrichtung (Pfeil 4) hintereinanderliegende Rollen 6 und 7 auf, wobei die bezogen auf die Förderrichtung (Pfeil 4) stromabwärts liegende Rolle 7 schwerer ist als die stromaufwärts davorliegende Rolle 6. Im Ausführungsbeispiel weisen die Rollen 6, 7 ein Gewicht von etwa 2 kg bzw. 5 kg auf. Beide Rollen G und 7 sind drehbar an Hebeln 8 bzw. 9 gelagert, welche wiederum auf- und abschwenkbar an ortsfesten Lagern 11 bzw. 12 gehalten werden.
Infolge der Beaufschlagung des kontinuierlich bewegten Tabakstromes 3 durch die unterschiedlichen Eigengewichte der Rollen 6 und 7 wird der Tabakstrom 3 an der ersten Belastungsstelle im Bereich der Rolle 6 auf eine Resthöhe h.. und an der zweiten Belastungsstelle im Bereich der Rolle 7 auf eine geringere Resthöhe h_? zusammengedrückt. Zur meßtechnischen Erfassung dieser Resthöhen h.. und h„ sind den Rollen 6 und 7 Meßwertgeber 13 bzw. 14 zugeordnet. Diese können beispeilsweise als Höhenmeßgeräte in Form eines induktiven Wegmessers bekannter Bauart ausgebildet sein (beispielsweise des Typs Liner Motion SS-1O4,S/M 4886 der Firma Collins Corporation). Die von den Meßwertgebern 13 und 14 ermittelten Höhenmeßwerte h.. und h„ werden einer Auswertschaltung 16 zugeführt. Zwischen dem Meßwertgeber 13 und der Auswertschaltung 16 ist darüber hinaus ein Verzögerungsglied 17 zwischengeschaltet, welches die Abgabe des Höhenmeßsignals h. der Rolle 6 an die Auswertschaltung 16 um die Transportzeit des Tabakstromes von der Rolle 6 zur Rolle 7 verzögert, so daß beide Höhenmeß signale h.. und h_ gleichzeitig der Auswertschaltung 16 zugeführt werden. Innerhalb der Auswertschaltung 16 wird mittels eines Dividiergliedes 18 ein Quotient aus den Höhenmeß Signalen h.. und h₂ gebildet, welcher bereits ein Maß für die Füllkraft F des Tabaks ist, wobei schwankende Belegungen des Tabakstromförderers 1 keinen den Meßwert für die Füllkraft verfälschenden

Stw.: Füllkraft messen-kontinuierlich-zwei Preßwalzen Hauni-Akte 1720 - Hamburg 80, den 19. September 1933

Einfluß mehr haben.

Um die auf diese Weise exakt ermittelten Füllkraftmeßwerte in ihrer Größenordnung direkt mit den an der fertigen Zigarette gewonnenen Härtemeßwerten vergleichen zu können, ist das Dividierglied 18 Teil eines Potenzierglieäas 19, welches den Quotienten aus den Höhenmeßwerten h... und h_ mit

ig einem Exponenten w potenziert. Eine mehr oder weniger exakt gewünschte Annäherung an die genannten Härtemeßwerte kann dadurch erreicht werden, wenn der Exponent w vorzugsweise eine reelle Zahl zwischen 1 und 4 ist. Um den Einfluß von eventuellen Temperaturschwankungen des Tabaks innerhalb des Tabakstromes 3 zu kompensieren bzw. die Füllkraftmeßwerte entsprechend zu korrigieren, ist zwischen den Rollen 6 und 7 ein beispielsweise einen Infrarotmeßkopf 21 aufweisender Temperaturmeßwertgeber 22 vorgesehen. Dessen Ausgangssignal wird ebenfalls der Auswertschaltung 16 zugeführt, und mittels eines Summiergliedes 23 unter Bildung eines Produktes aus der Temperatur T und eines tabakspezifischen Faktors a bei der Füllkraftbestimmung berücksichtigt.
Desgleichen werden Feuchteschwankungen des Tabakstromes bei der Füllkraftbestimmung berücksichtigt. Hierzu ist die erste Rolle 6 mit einer in der US-PS 3 950 698 der Anmelderin näher be£ hriebenen Feuchtemeßanordnung 24 zur kapazitiven Feuchtemessung des Tabaks versehen. Der von einem Feuchtemeßwertgeber 26 abgegebene Feuchtemeßwert f für die prozentuale Tabakfeuchtigkeit wird ebenfalls der Auswertschaltung 16 zugeführt. Dieser Wert f für die Tabakfeuchtigkeit wird mittels eines Summiergliedes 27 der Auswertschaltung 16 nach Multiplikation mit einem tabakspezifischen Faktor b als Korrekturwert bei der Füllkraftermittlung berücksichtigt.

I Mi Ml
ti··«

I 1 t · · t

Claims

Kt t · · · HAUNl-WERKE KORBER & CO.KG. Hamburg 80, 19. Sept. 1983 Patent Hf/Ei Stw.: Füllkraft messen-kontinuierlich-zwei Preßwalzen Hauni-Akte 1720 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Messen der Füllkraft von Tabak innerhalb eines auf einem kontinuierlich angetriebenen Förderer transportierten Tabakstromes, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakstrom (3) durch wenigstens zwei in Förderrichtung (Pfeil 4) hintereinanderliegende Rollen (6, 7) beaufschlagt ist, wobei - bezogen auf die Förderrichtur.g - die jeweils stromabwärts nachgeordnete Rolle (7) eine stärkere Druckwirkung ausübt als die stromaufwärts vorgeordnete Rolle (6), daß den Rollen Meßwertgeber (13 bzw. 14) zur Bestimmung der Größe der durch die Rollen bewirkten Verformung des Tabakstromes zugeordnet sind, deren Ausgänge mit einer Auswertschaltung (16) zur Bildung einer ein Maß für die Füllkraft "F" des Tabaks ergebenden Funktion aus den genannten Größen verknüpft sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, nachgeordnete Rolle (7) schwerer ist als die erste, vorgeordnete ^oHe (6) .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertgeber (13, 14) zur Größenbestimmung der Verformung des Tabakstromes (3) Höhenmesser zur Bestimmung der Resthöhe "h.." und "h" des Tabakstromes umfassen.

S. 1 Stw.: Füllkraft messen-kontinuierlich-zwei Preßwalzen Hauni-Akte 1720 - Hamburg 80,. den 19. September 1983

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

. 5 gekennzeichnet, daß zwischen der Auswertschaltung (16) und

dem ersten Höhenmeßwertgeber (13) zur Bestimmung der Rest- k - höhe "h," ein Verzögerungsglied (17) angeordnet ist.

\,

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4_Λ dadurch

1,0 gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung ein Dividierglied (18) zur Bildung eines Quotienten aus den Resthö^v.3n _j_ umfaßt. 2

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dividierglied (18) Teil eines Potenziergliedes (19) zur Bildung von an übliche Härtemeßwerte angepaßte! Füllkraftmeßwerten unter Verwertung eines Exponenten "w" ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rollen (6, 7) ein Temperaturmeßwertgeber (22) zur Bestimmung der Tabaktemperatur "T" vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rolle (6) eine Feuchtemeßanordnung (24) zur kapazitiven Messung der Feuchte "f" des Tabaks aufweist.

30

35