EP1332682A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Durchmessers von Zigarettenstrang- oder stabförmigen Erzeugnissen der Tabak verarbeitenden Industrie - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Durchmessers von Zigarettenstrang- oder stabförmigen Erzeugnissen der Tabak verarbeitenden Industrie Download PDF

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EP1332682A1
EP1332682A1 EP03000294A EP03000294A EP1332682A1 EP 1332682 A1 EP1332682 A1 EP 1332682A1 EP 03000294 A EP03000294 A EP 03000294A EP 03000294 A EP03000294 A EP 03000294A EP 1332682 A1 EP1332682 A1 EP 1332682A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rod
diameter
strand
measuring
shaped product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03000294A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz-Christen Lorenzen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP1332682A1 publication Critical patent/EP1332682A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3418—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by pneumatic means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/906—Sensing condition or characteristic of continuous tobacco rod

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring the diameter of a Cigarette rod or rod-shaped product of tobacco manufacturing industry, especially an uncut one, already trimmed and wrapped with tobacco rod, at which is the diameter of the strand or rod-shaped product is measured and a corresponding measurement signal is generated, the strand or rod-shaped product during the measurement in the axial direction Direction is moved.
  • the invention further relates to a method for Production of a rod or rod-shaped product of tobacco manufacturing industry, especially an uncut one, already trimmed and wrapped with tobacco rod, at which is the diameter when the strand or rod is formed Product is set to a certain value.
  • the invention also relates to a device for measuring the Diameter of a rod or rod-shaped product of tobacco manufacturing industry, especially an uncut one, already trimmed and wrapped with tobacco rod, with a measuring device for measuring the diameter of the strand or rod-shaped product and for the output of a corresponding Measurement signal and with a guide device for guiding the strand or rod-shaped product in the longitudinal axial direction through the Measuring device or past it.
  • the invention relates a strand machine with such a device.
  • Ring-shaped products are here in the present Connection cigarettes, filter sticks, filter cigarettes and the like Understand objects with a given diameter.
  • the present invention is primarily concerned with measurement the diameter of strand-like products and in particular of uncut, already trimmed and with wrapping material provided tobacco strands that are continuous in the longitudinal axial direction promoted and used for the production of filter cigarettes.
  • a method and a device of the type mentioned at the outset are out known from DE 34 14 247 A1, in which for measuring the Diameter with air acting as test equipment under constant Pressure is worked, the measurement being essentially continuous the moving tobacco rod takes place.
  • This is a Strand measuring nozzle provided which is a narrow one, the tobacco rod has an annular enclosing test chamber which is connected to a test system is connected to a deformation of the tobacco rod exclusive test pressure is set.
  • An optical measuring system is described in DE 195 23 273 A1, in which an essentially finished cigarette while a continuous or discontinuous funding rotated while doing so is exposed to optical radiation.
  • the size of at least one shadowing of the radiation caused by the cigarette captured during a short time interval and into an electrical Measurement signal implemented, with a signal for several measurement signals the diameter of the cigarette is formed.
  • DE 38 06 320 A1 describes a method and an apparatus for Monitoring the diameter of one with a wrapping material strip already provided cigarette or filter strand known, by means of a first measuring system before the strip width of the wrapping material strip the envelope and by means of a second measuring system The overlap width of the strand seam after the wrapping is determined. Using an evaluation circuit, the signals for the Strip width and the seam width a difference signal as a measure of the The circumference or diameter of the cigarette rod or that of it produced cigarette won.
  • DE 27 17 473 A1 describes a control arrangement for a machine combination, consisting of one strand machine and one directly coupled filter attachment machine for producing filter cigarettes, discloses, wherein the filter attachment machine a measuring device for Detect fluctuations in diameter of the processed on it Filter rods is assigned, the strand machine a control arrangement for Influencing the diameter of the cigarette rod produced and the measuring device of the control arrangement as a setpoint generator assigned.
  • the present one suggests Invention according to a first aspect, in a method of to generate the measurement signals mentioned above, the diameter at defined, discrete measuring points along the strand or rod Specify product.
  • the invention proposes that one Device of the type mentioned a control device to provide, which controls the measuring device such that the Measuring device outputs measuring signals that define the diameter at discrete measuring points along the strand or rod-shaped product specify.
  • the invention enables a targeted measurement certain points along the strand or rod-shaped product. In this way, the measurement signal can be determined discrete for the first time Jobs are assigned without taking any further action requirement.
  • the measuring device usually has a sensor unit which detects the Diameter of the strand or rod-shaped product recorded, and an evaluation unit that outputs the measurement signal.
  • the Sensor unit continuously for the sake of simplicity capture while the control device such the evaluation unit controls that the measuring device outputs measurement signals that the Diameter at the defined, discrete measuring points along the strand or Specify rod-shaped product.
  • the diameter at defined constant intervals along the strand or rod Product regardless of its speed of movement specify.
  • a currently particularly preferred embodiment of the invention is characterized by the fact that one measuring point in the area of a later filter-side head reinforcement from the strand or rod-shaped product cut tobacco rod for the production of a Filter cigarette lies.
  • one in particular can Known diameter measuring device with a device for Capture the later interfaces to be combined Diameter values in the area of the head reinforcement later on the filter side to decrease.
  • the measurement of the diameter in the area of the later filter-side head reinforcement forms an essential application of the present invention.
  • this is done beforehand described inventive measurement on an uncut and already wrapped with tobacco rod after the Trimming in a strand machine.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view Cigarette rod machine of the type "PROTOS" shown by the applicant, in which the main components are shown visibly. Of this Cigarette rod machine are the structure and the following Function briefly described.
  • a pre-distributor 2 with tobacco is added in portions fed.
  • a removal roller 3 of the pre-distributor 2 supplements controlled a storage container 4 with tobacco, from which a steep conveyor 5 tobacco takes out, which feeds a storage chute 6 controlled.
  • a pin roller 7 removes a uniform one Tobacco flow from a knockout roller 8 from the pins of the pin roller 7 knocked out and on at a constant speed peripheral scattering cloth 9 is thrown.
  • a tobacco fleece thus formed on the spreading cloth 9 is in a Sight device 11 flung, which consists essentially of a There is an air curtain through which larger or heavy parts of tobacco pass while all other tobacco particles from the air into one from one Pin roller 12 and a wall 13 formed funnel 14 are steered.
  • the tobacco is transferred from the pin roller 12 into a tobacco channel 16 against one Strand conveyor 17 thrown, on which the tobacco by means of a Vacuum chamber 18 kept sucked air and a tobacco rod is formed.
  • a leveler 19 removes excess tobacco from the tobacco rod, which then on a cigarette paper strip 21 guided in synchronism is placed.
  • the cigarette paper strip 21 is bobbin 22nd deducted, passed through a printing unit 23 and on a driven Format tape 24 laid.
  • the format tape 24 transports the tobacco rod and the cigarette paper strip 21 by a format 26 in which the Cigarette paper strips 21 is folded around the tobacco rod so that still an edge protrudes from a glue, not shown in is glued in a known manner. Then the adhesive seam is closed and dried from a tandem seam plate 27.
  • a cigarette rod 28 thus formed passes through a measuring and Control unit 29, and is of a knife apparatus 31 in double length Cut 32 cigarettes.
  • the double-length cigarettes 32 are from a controlled arms 33 having transfer device 34 to a Transfer drum 36 transferred to a filter attachment machine 37 whose cutting drum 38 they use a circular knife in individual cigarettes to be shared.
  • Conveyor belts 39, 41 convey excess tobacco into one under the Storage container 4 arranged container 42, from which the recirculated Tobacco is removed again from the steep conveyor 5.
  • the measuring and. Contained in the cigarette rod machine of FIG Control unit 29 is a schematic individual view in FIG. 2 shown in more detail.
  • the measuring and control unit 29 has one Strand measuring nozzle 51 for monitoring the diameter of the Cigarette rod 28 on.
  • the strand measuring nozzle 51 is annular with a cigarette rod 28 enclosing narrow test chamber 53 which a Connection bore 54 for supplying test air and a Has connection bore 56 for pressure monitoring.
  • the test chamber 53 is delimited on both sides by walls that face the Cigarette rod 28 to run out into a cutting edge 57, which encloses the cigarette rod 28 at a distance, so that between a test gap 58 is formed between the cigarette rod 28 and the edge 57.
  • the test gap 58 connects the test chamber 53 to one on both sides enlarged annular chamber 59, the vent holes 61 with the Atmosphere.
  • the Strand measuring nozzle 51 on both sides of the test chamber 53 opposite sides of the annular chamber 59 a ring around the Cigarette rod 28 extending guide gap 62, the Diameter is smaller than the diameter of the test gap 58 in Area of the test chamber 63, so that any glue residue is always on Set down the guide gap and not at the test gap.
  • the strand measuring nozzle 51 is connected to a pneumatic test system connected by a pressure source 63 with a form in the Order of magnitude of about 2 to 5 bar.
  • the test system contains for example, a commercially available device 65 and includes a measuring device in Form of a flow meter 64, which via a feed line 66 is connected to the pressure source 63, and means for keeping the Test pressure in the strand measuring nozzle 51 in the form of an inlet side a line branch 67 with the flow meter 64 and on the output side through a line branch 68 of the feed line 66 a strand measuring nozzle 51 connected electrical control valve 69 and of an electrical controller 71, which on the output side with the control valve 69 and on the input side with a setpoint generator 72 for specifying a Desired pressure and a pressure-voltage converter 73 in connection which is connected via a test line 74 to the strand measuring nozzle 51 prevailing actual value of the test pressure in a corresponding Converts voltage value and via an electrical line 75 the Controller 71 supplies
  • the test system works as follows: Starting from one certain standard cross section or standard diameter passes through Cigarette rod 28, the rod measuring nozzle 51, one of which Standard cross section corresponding test air quantity of the strand measuring nozzle 51 from the pressure source 63 via the flow meter 64 and that Control valve 69 is supplied, wherein in the test chamber 53 constant overpressure - e.g. about 10 mbar.
  • the the Test air flowing through strand measuring nozzle 51 acts on the Cigarette rod 28 with this constant test pressure only on one narrow ring strips corresponding to the width of the test chamber 53, so that on this narrow ring strip even with changes in porosity a highly porous wrapping material is not a perfect one Measurement signal formation disturbing changes in the flow rate of the Test air occur.
  • the test pressure kept constant in the test chamber 53 also becomes inherent changing diameter of the cigarette rod 28 regulated to constancy. It is assumed that the cross section of the cigarette rod 28 is reduced so that more air exits the test chamber 53 through the test gap 58 can flow into the annular chamber 59.
  • the occurring short-term Pressure drop is detected by the pressure-voltage converter 73 and into a corresponding electrical signal indicating the pressure is converted, which is referred to below as the pressure signal and via the electrical Line branch 75 is given to the controller 71.
  • This compares that Actual signal of the test pressure with that from the setpoint generator 72 Target signal of the test pressure, forms a difference signal, which as Control signal is given to the control valve 69.
  • the control signal is triggered the control valve 69 to a larger opening of his Flow cross-section, so that a larger amount of test air in the Test chamber 53 of the strand measuring nozzle 51 flows in until the test pressure again reached its intended height.
  • the output of the pressure-voltage converter which outputs the pressure signal 73 is via an electrical line branch 76 with an input Signal processing unit 80 connected. Via another connection 81 becomes the cigarette length in the signal processing unit 80 entered.
  • the measuring and control unit 29 also has a clock generator unit 82 on which a rotating clock 84 and one Proximity switch 86 contains.
  • the rotatingly mounted clock disk 84 is in synchronism with the knife apparatus 31 shown in FIG. 1 Cigarette rod machine driven and shown in the Embodiment two quarter-circle offset by 180 ° to each other Projections on the rotation of the clock disk 84 den Trigger proximity switch 86 accordingly. Generated in this way the proximity switch 86 clock signals to the connection line 87 on the signal processing unit 80 are transmitted.
  • the pressure signal via line branch 76 at the input of Signal processing unit 80 is constantly present, it represents one continuous measurement of the diameter while the Cigarette rod 28 moves through the rod measuring nozzle 51. That about the Line 87 clock signal input to signal processing unit 80 ensures, however, that a signal indicating the diameter on Output of the signal processing unit 80 not continuously, but instead is output timed. Accordingly, the Signal processing unit 80 output a signal that the Diameter only indicates during certain time slots that are in a certain constant distance from each other.
  • the output signals of the signal processing unit 80 are via a Line 88 to a display unit 90 and to a control unit 92 transmitted, which are also components of the measuring and control unit 29 form.
  • control unit 92 In the control unit 92, a setpoint for the Entered diameter while the output signal from the Signal processing unit 80 represents an actual value.
  • the control unit 92 controls the tandem seam plate 27 in that shown in FIG. 1 Cigarette rolling machine, such that the distance of the Tandem seam plate 27 to strand 28 is changed so that at Deviations of the actual diameter from the nominal diameter again Target diameter is reached.
  • the arrangement is made in this way or the signal processing unit 80 is designed or programmed in such a way that this is via the line branch 76 incoming pressure signal taking into account the connection 81 entered cigarette length and the clock signal from line 87 to a diameter measurement for the area of the later filter side Head gain processed and output on line 88. Accordingly represent in the described and shown here Embodiment the output signals of the signal processing unit 80 on the line 88 those diameter values in the range of later filter-side head reinforcements were measured.
  • the clock generator unit 82 is so with the movement of the Cigarette rod 28 synchronized in the longitudinal axial direction that on clock signal output on line 87 has rectangular pulses which always occur when the cigarette rod 28 with a Section of the later filter-side head reinforcement by the Strand measuring nozzle 51 moves in the area of the test chamber 53.
  • the positions marked with "B” are the places where the double-length cigarettes 32 from one Circular knife on the cutting drum 38 in the filter attachment machine 37 (Fig. 1) divided into individual cigarettes and provided with the filter pieces become. Accordingly, the positions marked with "B” represent the Area of the later head-side filter reinforcement in the cigarette rod 28.
  • the ends of the tobacco rod of a single cigarette usually point a higher tobacco density than the middle part, so that the one in FIG. 3 shown cigarette rod 28 from the leveler 19 in the one shown in FIG. 1
  • the cigarette rod machine is trimmed so that the tobacco at the "A" and "B" marked places a higher density than the rest Has area and therefore also a larger diameter can have.

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Durchmessers eines strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges (28), bei welchem der Durchmesser des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) gemessen und ein entsprechendes Messsignal (88) erzeugt wird, wobei das strang- oder stabförmige Erzeugnis (28) während der Messung in längsaxialer Richtung bewegt wird. Dabei werden Messsignale (88) erzeugt, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) angeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen des Durchmessers eines Zigarettenstrang- oder stabförmigen Erzeugnisses der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges, bei welchem der Durchmesser des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses gemessen und ein entsprechendes Messsignal erzeugt wird, wobei das strang- oder stabförmige Erzeugnis während der Messung in längsaxialer Richtung bewegt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines strang- oder stabförmigen Erzeugnisses der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges, bei welchem der Durchmesser bei der Bildung des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses auf einen bestimmten Wert eingestellt wird.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Messen des Durchmessers eines strang- oder stabförmigen Erzeugnisses der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges, mit einer Messeinrichtung zum Messen des Durchmessers des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses und zur Ausgabe eines entsprechenden Messsignals und mit einer Führungseinrichtung zur Führung des strangoder stabförmigen Erzeugnisses in längsaxialer Richtung durch die Messeinrichtung oder an dieser vorbei. Schließlich betrifft die Erfindung eine Strangmaschine mit einer solchen Vorrichtung.
Unter "stabförmigen Erzeugnissen" sind im hier vorliegenden Zusammenhang Zigaretten, Filterstäbe, Filterzigaretten und ähnliche Gegenstände mit einem vorgegebenen Durchmesser zu verstehen. In erster Linie befasst sich die vorliegende Erfindung jedoch mit der Messung des Durchmessers von strangförmigen Erzeugnissen und insbesondere von ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabaksträngen, die in längsaxialer Richtung kontinuierlich gefördert und zur Herstellung von Filterzigaretten verwendet werden.
Bei der Herstellung von im Strangverfahren gefertigten Tabaksträngen ist man bemüht, Durchmesserschwankungen so gering wie möglich zu halten. Abweichungen im Durchmesser eines Filter- oder Tabakstranges sind insofern besonders unerwünscht, als bei aus Filter und Tabakstrang zusammengesetzten Filterzigaretten Filter und Tabakstrang den gleichen Durchmesser haben müssen, damit ihre Vereinigung, beispielsweise durch ein Verbindungsblättchen, erfolgen kann, ohne dass Lücken zwischen dem Blättchen und dem Filter oder dem Tabakstrang verbleiben, durch welche Nebenluft eindringen könnte und die Raucheigenschaften verschlechtert würden.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der DE 34 14 247 A1 bekannt, bei welchen zur Messung des Durchmessers mit als Prüfmittel wirkender Luft unter konstant gehaltenem Druck gearbeitet wird, wobei die Messung im wesentlichen kontinuierlich an dem sich entlangbewegenden Tabakstrang stattfindet. Hierzu ist eine Strangmessdüse vorgesehen, die eine schmale, den Tabakstrang ringförmig umschließende Prüfkammer aufweist, welche an ein Prüfsystem angeschlossen ist, das auf einen eine Verformung des Tabakstranges ausschließenden Prüfdruck eingestellt ist. In die Strangmessdüse ist eine Strangführung derart integriert, dass zwischen der Prüfkammer und der Zigarettenstrangführung eine erweiterte, mit der Atmosphäre verbundene Entspannungskammer vorgesehen ist.
Ein optisches Messsystem ist in der DE 195 23 273 A1 beschrieben, in welchem eine bereits im wesentlichen fertig hergestellte Zigarette während einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Förderung gedreht und dabei einer optischen Strahlung ausgesetzt wird. Die Größe mindestens einer durch die Zigarette hervorgerufenen Abschattung der Strahlung wird während eines kurzen Zeitintervalls erfasst und in ein elektrisches Messsignal umgesetzt, wobei aus mehreren Messsignalen ein Signal für den Durchmesser der Zigarette gebildet wird.
Aus der DE 38 06 320 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Durchmessers eines mit einem Hüllmaterialstreifen bereits versehenen Zigaretten- oder Filterstranges bekannt, wobei mittels eines ersten Messsystems die Streifenbreite des Hüllmaterialstreifens vor der Umhüllung und mittels eines zweiten Messsystems die Überlappungsbreite der Strangnaht nach der Umhüllung ermittelt wird. Mittels einer Auswerteschaltung wird aus den Signalen für die Streifenbreite und die Nahtbreite ein Differenzsignal als Maß für den Umfang bzw. Durchmesser des Zigarettenstranges bzw. der aus diesem hergestellten Zigarette gewonnen.
In der DE 27 17 473 A1 ist eine Steueranordnung für eine Maschinenkombination, bestehend aus einer Strangmaschine und einer direkt gekoppelten Filteransetzmaschine zum Herstellen von Filterzigaretten, offenbart, wobei der Filteransetzmaschine eine Messeinrichtung zum Erfassen von Durchmesserschwankungen der auf ihr verarbeiteten Filterstäbe zugeordnet ist, die Strangmaschine eine Steueranordnung zum Beeinflussen des Durchmessers des hergestellten Zigarettenstranges aufweist und die Messeinrichtung der Steueranordnung als Sollwertgeber zugeordnet ist. Durch Anpassen des Durchmessers der hergestellten Zigaretten während der Produktion an die Durchmesser der Filterstäbe, mit denen die die Zigaretten verarbeitende Filteransetzmaschine beschickt wird, werden Fehler an der Verbindungszone zwischen Zigarette und Filter vermieden.
Gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik schlägt die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt vor, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art Messsignale zu erzeugen, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses angeben.
Gemäß einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung vor, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Steuerungseinrichtung vorzusehen, die die Messeinrichtung derart ansteuert, dass die Messeinrichtung Messsignale ausgibt, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses angeben.
Mit Hilfe der Erfindung findet also keine kontinuierliche Messung des Durchmessers statt, sondern eine Messung an definierten, diskreten Messstellen. Demnach ermöglicht die Erfindung eine gezielte Messung an bestimmten Stellen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses. Auf diese Weise kann erstmals das Messsignal bestimmten diskreten Stellen zugeordnet werden, ohne dass es hierzu weiterer Maßnahmen bedarf.
Gewöhnlich weist die Messeinrichtung eine Sensoreinheit, die den Durchmesser des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses erfasst, und eine Auswerteeinheit auf, die das Messsignal ausgibt. Hierbei kann die Sensoreinheit der Einfachheit halber den Durchmesser kontinuierlich erfassen, während die Steuerungseinrichtung die Auswerteeinheit derart ansteuert, dass die Messeinrichtung Messsignale ausgibt, die den Durchmesser an den definierten, diskreten Messstellen entlang des strangoder stabförmigen Erzeugnisses angeben.
Vorzugsweise können in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des sich in längsaxialer Richtung bewegenden strang- oder stabförmigen Erzeugnisses getaktete Messsignale erzeugt werden, die den Durchmesser in definierten konstanten Abständen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses unabhängig von dessen Bewegungsgeschwindigkeit angeben.
Eine gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass jeweils eine Messstelle im Bereich einer späteren filterseitigen Kopfverstärkung eines aus dem strang- oder stabförmigen Erzeugnis geschnittenen Tabakstabes zur Herstellung einer Filterzigarette liegt. Bei dieser Ausführung kann insbesondere eine an sich bekannte Durchmesser-Messeinrichtung mit einer Einrichtung zum Erfassen der späteren Schnittstellen kombiniert werden, um die Durchmesserwerte im Bereich der später filterseitigen Kopfverstärkung abzunehmen. Die Messung des Durchmessers im Bereich der später filterseitigen Kopfverstärkung bildet eine wesentliche Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Messung an einem ungeschnittenen und bereits mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstrang nach der Trimmung in einer Strangmaschine.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in schematischer perspektivischer Ansicht eine Zigarettenstrangmaschine, in der die wesentlichen Bauteile sichtbar dargestellt sind;
Fig. 2
in einem im wesentlichen schematischen Blockschaltbild eine in der Zigarettenstrangmaschine von Fig. 1 enthaltene Mess- und Regelungseinheit; und
Fig. 3
einen Abschnitt eines in der Zigarettenstrangmaschine von Fig. 1 hergestellten Zigarettenstranges (a) und ein Diagramm eines in der Mess- und Regelungseinheit von Fig. 2 erzeugten Taktsignales (b).
In Fig. 1 ist in schematischer perspektivischer Ansicht eine Zigarettenstrangmaschine vom Typ "PROTOS" der Anmelderin gezeigt, in welcher die wesentlichen Bauteile sichtbar dargestellt sind. Von dieser Zigarettenstrangmaschine werden nachfolgend der Aufbau und die Funktion kurz beschrieben.
Von einer Schleuse 1 wird ein Vorverteiler 2 portionsweise mit Tabak beschickt. Eine Entnahmewalze 3 des Vorverteilers 2 ergänzt gesteuert einen Vorratsbehälter 4 mit Tabak, aus dem ein Steilförderer 5 Tabak entnimmt, der einen Stauschacht 6 gesteuert beschickt. Aus dem Stauschacht 6 entnimmt eine Stiftwalze 7 einen gleichförmigen Tabakstrom, der von einer Ausschlagwalze 8 aus den Stiften der Stiftwalze 7 herausgeschlagen und auf ein mit konstanter Geschwindigkeit umlaufendes Streutuch 9 geschleudert wird.
Ein so auf dem Streutuch 9 gebildetes Tabakvlies wird in eine Sichteinrichtung 11 geschleudert, die im wesentlichen aus einem Luftvorhang besteht, den größere bzw. schwere Tabakteile passieren, während alle anderen Tabakteilchen von der Luft in einen von einer Stiftwalze 12 und einer Wand 13 gebildeten Trichter 14 gelenkt werden. Von der Stiftwalze 12 wird der Tabak in einen Tabakkanal 16 gegen einen Strangförderer 17 geschleudert, an dem der Tabak mittels in eine Unterdruckkammer 18 gesaugter Luft gehalten und ein Tabakstrang aufgeschauert wird.
Ein Egalisator 19 entfernt überschüssigen Tabak von dem Tabakstrang, der dann auf einem im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 21 gelegt wird. Der Zigarettenpapierstreifen 21 wird von einer Bobine 22 abgezogen, durch ein Druckwerk 23 geführt und auf ein angetriebenes Formatband 24 gelegt. Das Formatband 24 transportiert den Tabakstrang und den Zigarettenpapierstreifen 21 durch ein Format 26, in dem der Zigarettenpapierstreifen 21 um den Tabakstrang gefaltet wird, so dass noch eine Kante absteht, die von einem nicht dargestellten Leimapparat in bekannter Weise beleimt wird. Darauf wird die Klebnaht geschlossen und von einer Tandemnahtplätte 27 getrocknet.
Ein so gebildeter Zigarettenstrang 28 durchläuft eine Mess- und Regelungseinheit 29, und wird von einem Messeraparat 31 in doppeltlange Zigaretten 32 geschnitten. Die doppeltlangen Zigaretten 32 werden von einer gesteuerte Arme 33 aufweisenden Übergabevorrichtung 34 auf eine Übernahmetrommel 36 in einer Filteransetzmaschine 37 übergeben, auf deren Schneidtrommel 38 sie mit einem Kreismesser in Einzelzigaretten geteilt werden.
Förderbänder 39, 41 fördern überschüssigen Tabak in einen unter dem Vorratsbehälter 4 angeordneten Behälter 42, aus dem der rückgeführte Tabak von dem Steilförderer 5 wieder entnommen wird.
Die in der Zigarettenstrangmaschine von Fig. 1 enthaltene Mess- und Regelungseinheit 29 ist in Fig. 2 in einer schematischen Einzelansicht näher dargestellt. Die Mess- und Regelungseinheit 29 weist eine Strangmessdüse 51 zur Überwachung des Durchmessers des Zigarettenstranges 28 auf.
Die Strangmessdüse 51 ist mit einer den Zigarettenstrang 28 ringförmig umschließenden schmalen Prüfkammer 53 versehen, welche eine Anschlussbohrung 54 zum Zuführen von Prüfluft und eine Anschlussbohrung 56 zur Drucküberwachung aufweist. Die Prüfkammer 53 ist beidseitig von Wandungen begrenzt, die in Richtung auf den Zigarettenstrang 28 zu in eine schneidenförmige Kante 57 auslaufen, welche den Zigarettenstrang 28 mit Abstand umschließt, so dass zwischen dem Zigarettenstrang 28 und der Kante 57 ein Prüfspalt 58 gebildet wird. Der Prüfspalt 58 verbindet die Prüfkammer 53 zu beiden Seiten mit einer erweiterten Ringkammer 59, die über Entlüftungsbohrungen 61 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Darüber hinaus weist die Strangmessdüse 51 beidseitig an den der Prüfkammer 53 gegenüberliegenden Seiten der Ringkammer 59 einen ringförmig um den Zigarettenstrang 28 verlaufenden Führungsspalt 62 auf, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Prüfspaltes 58 im Bereich der Prüfkammer 63, so dass sich evtl. Leimreste immer am Führungsspalt und nicht am Prüfspalt absetzen.
Die Strangmessdüse 51 ist an ein pneumatisches Prüfsystem angeschlossen, das von einer Druckquelle 63 mit einem Vordruck in der Größenordnung von etwa 2 bis 5 bar gespeist wird. Das Prüfsystem enthält beispielsweise ein handelsübliches Gerät 65 und umfasst ein Messmittel in Form eines Durchflussmengenmessers 64, der über eine Speiseleitung 66 mit der Druckquelle 63 verbunden ist, sowie Mittel zum Konstanthalten des Prüfdruckes in der Strangmessdüse 51 in Form eines eingangsseitig durch einen Leitungszweig 67 mit dem Durchflussmengenmesser 64 und ausgangsseitig durch einen Leitungszweig 68 der Speiseleitung 66 mit einer Strangmessdüse 51 verbundenen elektrischen Stellventils 69 und eines elektrischen Reglers 71, welcher ausgangsseitig mit dem Stellventil 69 und eingangsseitig mit einem Sollwertgeber 72 zur Vorgabe eines Solldruckes sowie mit einem Druckspannungswandler 73 in Verbindung steht, welcher über eine Prüfleitung 74 den in der Strangmessdüse 51 herrschenden Istwert des Prüfdruckes erhält, in einen entsprechenden Spannungswert umwandelt und über eine elektrische Leitung 75 dem Regler 71 zuführt.
Die Wirkungsweise des Prüfsystems ist wie folgt: Ausgehend von einem bestimmten Standardquerschnitt bzw. Standarddurchmesser durchläuft der Zigarettenstrang 28 die Strangmessdüse 51, wobei eine diesem Standardquerschnitt entsprechende Prüfluftmenge der Strangmessdüse 51 von der Druckquelle 63 über den Druchflussmengenmesser 64 und das Stellventil 69 zugeführt wird, wobei sich in der Prüfkammer 53 ein konstanter Überdruck - z.B. etwa 10 mbar - einstellt. Die die Strangmessdüse 51 durchströmende Prüfluft beaufschlagt den Zigarettenstrang 28 mit diesem konstanten Prüfdruck lediglich auf einem schmalen, der Breite der Prüfkammer 53 entsprechenden Ringstreifen, so dass auf diesem schmalen Ringstreifen selbst bei Porositätsänderungen eines hochporösen Umhüllungsmaterials keine eine einwandfreie Messsignalbildung störenden Veränderungen der Durchflussmenge der Prüfluft auftreten. Nach dem Auftreffen auf die Strangoberfläche strömt die Prüfluft parallel zum Zigarettenstrang aus der Prüfkammer 53 in die erweiterte Ringkammer 59, wobei sie sich nach Umströmen der schneidenförmigen Kante 57 schlagartige auf Atmosphärendruck entspannt. Die Beaufschlagung des Zigarettenstranges 28 bleibt somit bei konstantgehaltenem Prüfdruck scharf auf die durch die Prüfkammer 53 gebildete schmale Zone der Zigarettenstrangoberfläche begrenzt. Die auf Atmosphärendruck entspannte Prüfluft strömt aus der Ringkammer 59 über die Entlüftungsbohrungen 61 ins Freie.
Der in der Prüfkammer 53 konstant gehaltene Prüfdruck wird auch bei sich änderndem Durchmesser des Zigarettenstranges 28 auf Konstanz geregelt. Es sei angenommen, dass sich der Querschnitt des Zigarettenstranges 28 verringert, so dass mehr Luft über den Prüfspalt 58 aus der Prüfkammer 53 in die Ringkammer 59 abströmen kann. Der dabei auftretende kurzfristige Druckabfall wird durch den Druckspannungswandler 73 erfasst und in ein den Druck angebendes entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt, welches nachfolgend als Drucksignal bezeichnet und über den elektrischen Leitungszweig 75 auf den Regler 71 gegeben wird. Dieser vergleicht das Ist-Signal des Prüfdruckes mit dem vom Sollwertgeber 72 anstehenden Sollsignal des Prüfdruckes, bildet daraus ein Differenzsignal, welches als Stellsignal auf das Stellventil 69 gegeben wird. Das Stellsignal veranlasst das Stellventil 69 zu einer größeren Öffnung seines Durchflussquerschnittes, so dass eine größere Prüfluftmenge in die Prüfkammer 53 der Strangmessdüse 51 einströmt, bis der Prüfdruck wieder seine vorgesehene Höhe erreicht.
Der das Drucksignal ausgebende Ausgang des Druckspannungswandlers 73 ist über einen elektrischen Leitungszweig 76 mit einem Eingang einer Signalverarbeitungseinheit 80 verbunden. Über einen weiteren Anschluss 81 wird in die Signalverarbeitungseinheit 80 die Zigarettenlänge eingegeben.
Ferner weist die Mess- und Regelungseinheit 29 eine Taktgebereinheit 82 auf, die eine rotierend gelagerte Taktscheibe 84 und einen Näherungsschalter 86 enthält. Die rotierend gelagerte Taktscheibe 84 wird synchron zum Messerapparat 31 der in Fig. 1 dargestellten Zigarettenstrangmaschine angetrieben und weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei um 180° zueinander versetzte viertelkreisförmige Vorsprünge auf, die bei Rotation der Taktscheibe 84 den Näherungsschalter 86 entsprechend auslösen. Auf diese Weise erzeugt der Näherungsschalter 86 Taktsignale, die über die Anschlussleitung 87 an die Signalverarbeitungseinheit 80 übertragen werden.
Da das Drucksignal über den Leitungszweig 76 am Eingang der Signalverarbeitungseinheit 80 ständig anliegt, repräsentiert es eine kontinuierliche Messung des Durchmessers, während sich der Zigarettenstrang 28 durch die Strangmessdüse 51 bewegt. Das über die Leitung 87 in die Signalverarbeitungseinheit 80 eingegebene Taktsignal sorgt jedoch dafür, dass ein den Durchmesser angebendes Signal am Ausgang der Signalverarbeitungseinheit 80 nicht kontinuierlich, sondern zeitlich getaktet ausgegeben wird. Demnach wird am Ausgang der Signalverarbeitungseinheit 80 ein Signal ausgegeben, das den Durchmesser nur während bestimmter Zeitschlitze angibt, die in einem bestimmten konstanten Abstand voneinander auftreten.
Die Ausgangssignale der Signalverarbeitungseinheit 80 werden über eine Leitung 88 an eine Anzeigeeinheit 90 sowie an eine Regelungseinheit 92 übertragen, welche ebenfalls Bestandteile der Mess- und Regelungseinheit 29 bilden.
In die Regelungseinheit 92 wird über den Anschluss 94 ein Sollwert für den Durchmesser eingegeben, während das Ausgangssignal von der Signalverarbeitungseinheit 80 einen Istwert darstellt. Die Regelungseinheit 92 steuert die Tandemnahtplätte 27 in der in Fig. 1 dargestellten Zigarettenstrangmaschine, dergestalt an, dass der Abstand der Tandemnahtplätte 27 zum Strang 28 so geändert wird, daß bei Abweichungen des Istdurchmessers vom Solldurchmesser wieder der Solldurchmesser erreicht wird.
Die Anordnung ist derart getroffen bzw. die Signalverarbeitungseinheit 80 ist derart ausgebildet oder programmiert, dass das über den Leitungszweig 76 eintreffende Drucksignal unter Berücksichtigung der über den Anschluss 81 eingegebenen Zigarettenlänge und des Taktsignals von der Leitung 87 zu einem Durchmesser-Messwert für den Bereich der später filterseitigen Kopfverstärkung verarbeitet und auf der Leitung 88 ausgegeben wird. Demnach repräsentieren im hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausgangssignale der Signalverarbeitungseinheit 80 auf der Leitung 88 diejenigen Durchmesserwerte, die im Bereich der späteren filterseitigen Kopfverstärkungen gemessen wurden.
Hierzu ist die Taktgebereinheit 82 so mit der Bewegung des Zigarettenstranges 28 in längsaxialer Richtung synchronisiert, dass das auf der Leitung 87 ausgegebene Taktsignal Rechteckimpulse aufweist, die stets dann auftreten, wenn sich der Zigarettenstrang 28 mit einem Abschnitt der später filterseitigen Kopfverstärkung durch die Strangmessdüse 51 im Bereich der Prüfkammer 53 bewegt.
Die Kongruenz zwischen dem Taktsignal auf der Leitung 87 und dem Zigarettenstrang 28 ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Bei den mit "A" gekennzeichneten Stellen handelt es sich um diejenigen Stellen, an denen später der Messerapparat 31 der in Fig. 1 dargestellten Zigarettenstrangmaschine den Zigarettenstrang 28 in doppeltlange Zigaretten 32 schneidet, deren beide Enden jeweils ein freies Ende einer späteren Einzelzigarette bilden.
Demgegenüber handelt es sich bei den mit "B" bezeichneten Stellen um die diejenigen Stellen, an denen die doppeltlangen Zigaretten 32 von einem Kreismesser auf der Schneidtrommel 38 in der Filteransetzmaschine 37 (Fig. 1) in Einzelzigaretten geteilt und mit den Filterstücken versehen werden. Demnach repräsentieren die mit "B" gekennzeichneten Stellen den Bereich der später filterseitigen Kopfverstärkung im Zigarettenstrang 28. Die Enden des Tabakstranges einer Einzelzigarette weisen gewöhnlich eine höhere Tabakdichte als der mittlere Teil auf, so dass der in Fig. 3 gezeigte Zigarettenstrang 28 vom Egalisator 19 in der in Fig. 1 gezeigten Zigarettenstrangmaschine so getrimmt wird, dass der Tabak an den mit "A" und "B" gekennzeichneten Stellen eine höhere Dichte als im übrigen Bereich aufweist und demzufolge auch einen größeren Durchmesser aufweisen kann. Gelegentlich wird die Erhöhung der Dichte in den Bereichen "A" und "B" unterschiedlich ausgeführt. Damit ist auch der Einfluß auf den Durchmesser des Strangs unterschiedlich. Aufgrund dieses Umstandes sowie aufgrund der Tatsache, dass die Durchmesser zwischen filterseitigem Ende des Tabakstranges und dem Filterstück übereinstimmen müssen, ist die exakte Erfassung und Regelung des Durchmessers an den mit "B" gekennzeichneten Stellen besonders wichtig.
Wie Figur 3 erkennen lässt, weisen die mit "A" und "B" gekennzeichneten Stellen entlang des Zigarettenstranges 28 im dargestellten Ausführungsbeispiel konstante Abstände voneinander auf, was dadurch bedingt ist, dass das von der Taktgebereinheit 82 auf der Leitung 87 erzeugte Taktsignal mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Zigarettenstranges 28 synchronisiert ist, wie bereits zuvor ausgeführt wurde.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass anstelle des anhand von Fig. 2 beschriebenen pneumatischen Messverfahrens auch andere Messverfahren wie beispielsweise optische Messverfahren verwendet werden können.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Messen des Durchmessers eines strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges (28), bei welchem der Durchmesser des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) gemessen und ein entsprechendes Messsignal (88) erzeugt wird, wobei das strangoder stabförmige Erzeugnis (28) während der Messung in längsaxialer Richtung bewegt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass Messsignale (88) erzeugt werden, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen (B) entlang des strangoder stabförmigen Erzeugnisses (28) angeben.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser kontinuierlich erfasst, jedoch Messsignale (88) erzeugt werden, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen (B) entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) angeben.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass getaktete Messsignale (88) erzeugt werden, die den Durchmesser in definierten konstanten Abständen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) unabhängig von dessen Bewegungsgeschwindigkeit angeben.
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Messstelle (B) im Bereich einer späteren filterseitigen Kopfverstärkung eines aus dem strang- oder stabförmigen Erzeugnis (28) geschnittenen Tabakstabes zur Herstellung einer Filterzigarette liegt.
  5. Verfahren zur Herstellung eines strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges (28), bei welchem der Durchmesser mit Hilfe eines Verfahrens nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche gemessen und bei der Bildung des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) auf einen bestimmten Wert eingestellt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass für die Einstellung des Durchmessers das Messsignal (88) verwendet wird.
  6. Vorrichtung zum Messen des Durchmessers eines strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines ungeschnittenen, bereits getrimmten und mit Umhüllungsmaterial versehenen Tabakstranges (28), mit
    einer Messeinrichtung (29) zum Messen des Durchmessers des strangoder stabförmigen Erzeugnisses (28) und zur Ausgabe eines entsprechenden Messsignals (88) und
    mit einer Führungseinrichtung (z.B. 24) zur Führung des Erzeugnisses (28) in längsaxialer Richtung durch die Messeinrichtung (29) oder an dieser vorbei,
    gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (82), die die Messeinrichtung (29) derart ansteuert, dass die Messeinrichtung Messsignale (88) ausgibt, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen (B) entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) angeben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Messeinrichtung (29) eine Sensoreinheit (51), die den Durchmesser des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) erfasst, und eine Auswerteeinheit (80), die das Messsignal (88) ausgibt, aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (51) den Durchmesser kontinuierlich erfasst und die Steuerungseinrichtung (82) die Auswerteeinheit (80) derart ansteuert, dass die Auswerteeinheit (80) Messsignale (88) ausgibt, die den Durchmesser an definierten, diskreten Messstellen (B) entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) angeben.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (82) die Messeinrichtung (29) in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit derart ansteuert dass die Messeinrichtung (29) getaktete Messsignale (88) ausgibt, die den Durchmesser in definierten konstanten Abständen entlang des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) unabhängig von dessen Bewegungsgeschwindigkeit angeben.
  9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (82) die Messeinrichtung (29) derart ansteuert, dass jeweils eine Messstelle (B) im Bereich einer späteren filterseitigen Kopfverstärkung eines aus dem strang- oder stabförmigen Erzeugnis (28) geschnittenen Tabakstabes zur Herstellung einer Filterzigarette liegt.
  10. Strangmaschine mit einer Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9.
  11. Strangmaschine nach Anspruch 10, mit einer Einrichtung (27, 92) zur Beeinflussung des Durchmessers bei der Bildung des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (27, 92) zur Beeinflussung des Durchmessers bei der Bildung des strang- oder stabförmigen Erzeugnisses (28) an der Messeinrichtung (29) angeschlossen ist und das Messsignal (88) von der Messeinrichtung (29) verarbeitet.
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