EP3761811A1 - Saugbandförderer und strangmaschine der tabak verarbeitenden industrie sowie verwendung einer messeinrichtung in einem saugbandförderer einer strangmaschine der tabak verarbeitenden industrie - Google Patents

Saugbandförderer und strangmaschine der tabak verarbeitenden industrie sowie verwendung einer messeinrichtung in einem saugbandförderer einer strangmaschine der tabak verarbeitenden industrie

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Publication number
EP3761811A1
EP3761811A1 EP19711832.6A EP19711832A EP3761811A1 EP 3761811 A1 EP3761811 A1 EP 3761811A1 EP 19711832 A EP19711832 A EP 19711832A EP 3761811 A1 EP3761811 A1 EP 3761811A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction belt
sensor
suction
strand
section
Prior art date
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Granted
Application number
EP19711832.6A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3761811B8 (de
EP3761811B1 (de
Inventor
Johannes Müller
Jürgen Goetz
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP3761811A1 publication Critical patent/EP3761811A1/de
Application granted granted Critical
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Publication of EP3761811B8 publication Critical patent/EP3761811B8/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24CMACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/14Machines of the continuous-rod type
    • A24C5/18Forming the rod
    • A24C5/1857Belt construction or driving means

Definitions

  • the invention relates to a suction belt conveyor of a stranding machine of the tobacco processing industry for conveying material, in particular tobacco, with a suction belt, which is guided along a Saugbandpfades having a first portion, a second portion, a third portion and a fourth portion, a suction device for subjecting the suction belt with negative pressure within the first portion and the second portion of the Saugbandpfades and a measuring device, wherein the first portion of the Saugbandpfades is arranged so that at a guided along the first portion of the Saugbandpfades lower run of the suction belt by suction of the suction material accumulates and forms a strand of material thereon, the second portion of the Saugbandpfades downstream of the first portion of the Saugbandpfades and is formed, the suction belt arranged thereon and in the first section (I) of the Saugbandpfade s led strand of material, and the third section of the Saugbandpfades downstream of the
  • the tobacco fiber cake which has been thrown up and accumulated therein is formed into a tobacco rod and is suspended.
  • the lower run of the suction belt extends through the strand guide channel from its beginning where the stranding zone is located to a leveling or trimmer to remove excess tobacco fibers;
  • a first section of the suction belt path, along which the suction belt is guided extends over this region.
  • the suction belt After leaving the first section of the suction belt path, the suction belt follows a second section of the suction belt path through which the suction belt with the tobacco rod hanging thereon is conveyed further in a horizontal orientation. In a subsequent to the second section third section of the Saugbandpfades then takes place a separation of the suction belt from the tobacco rod. Subsequently, the now empty suction belt outside the strand guiding device follows a fourth section of the suction belt path. In order to ensure the highest possible quality of workmanship, a measuring device is provided, for which, as required, different measuring methods are used, such as optical measuring methods, capacitive measuring methods or microwave measuring methods.
  • the suction belt is a wearing part.
  • the strand guide channel of the strand guide device is open at the bottom. So far, fixed time intervals are given, after each of which the suction belt has to be changed. To be on the safe side and avoid any loss of quality due to unexpected excessive wear or even an unexpected interruption of operation due to sudden tearing of the suction belt due to excessive wear, the intervals are relatively short, which requires frequent replacement of the suction belt.
  • a suction belt conveyor of a stranding machine of the tobacco processing industry for conveying material, in particular tobacco, with a suction belt which is guided along a suction belt path having a first section, a second section, a third section and a fourth section a suction device for pressurizing the suction belt with negative pressure within the first portion and the second portion of the Saugbandpfades, and a measuring device, wherein the first portion of the Saugbandpfades is arranged so that extends along a guided along the first portion of the Saugbandpfades lower run of the suction belt Suction of the suction device accumulates material and forms a material strand thereon, the second section of the suction belt path adjoins and is formed downstream of the first section of the suction belt path, the suction belt is arranged thereon and in the first section tt of the Saugbandpfades formed strand of material, and the third portion of the Saugbandpfades downstream to the second Section of the Saug
  • a basic idea of the invention is therefore based on measuring the suction belt with a sensor in order to detect the instantaneous state of the suction belt.
  • the measurement takes place in a region in which the suction belt is in an unloaded state and is free of any material, and thus at a point before the suction belt enters the strand formation zone in the region of the first section of the Saugbandpfad for loading with material or after the suction belt in the third portion of the Saugbandpfades has been separated from the previously formed strand of material.
  • the suction belt only the suction belt itself is measured.
  • the invention makes use of the knowledge that the properties of the suction belt change as a result of the wear, which has an influence on the effective permittivity of the suction belt and thus on the measurement signal. Possible signal fluctuations, for example due to the given condition of the suction belt or due to vibrations, can be eliminated by a longer-term determination. If the measuring signal of the first type output by the first sensor and indicating the measured properties of the suction belt indicates that the suction belt has reached such a degree of wear which necessitates replacement of the suction belt, a warning or service message may be due to such a measuring signal the reference to the then targeted targeted replacement of the suction belt done.
  • the advantage of the solution according to the invention is that an exchange of the suction belt only has to be done when in fact a certain degree of wear is reached, which then requires an exchange of the suction belt.
  • the use intervals of a suction belt can be extended considerably in part, without fear of loss of quality during processing or even a sudden stoppage of processing by an unforeseen destruction of the suction belt.
  • Preferred embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the first sensor of the measuring device is expediently designed to measure the thickness and / or the moisture and / or density and thus the wear of the suction belt as properties of the suction belt. Because the wear reduces in particular the thickness of the suction belt. The detection of the state and thus also the wear of the suction belt can take place over a longer examination of the measuring signals.
  • the suction belt is designed as an endlessly circulating suction belt which is guided along a corresponding endlessly circulating suction belt path.
  • the first sensor of the measuring device can also be designed to determine the occurrence of a connection point in the suction belt and to output a measurement signal of a second type indicating the occurrence of this connection point.
  • the junction causes a significant local signal swing, so that in particular with respect to the measurement signal of the first type, the measurement signal of the second type occurs in the manner of a pulse or short square wave signal with a much higher peak value.
  • At least one such connection point is contained in a suction belt to connect two portions of the suction belt together; if the suction belt is designed as an endlessly circulating suction belt, its two ends are connected to one another via such a connection point.
  • the suction belt is operated at an overspeed that is at least slightly above the transport speed of the material strand, the exact speed of the suction belt is not known.
  • the measuring device has an evaluation device which is designed to determine the movement speed of the suction belt from at least two consecutive measuring signals of the second type. This takes place via the time interval between two successive measuring signals of the second type, with simultaneous consideration of the known length of the suction belt.
  • the presence of a connection point in the suction belt can be used in a simple and at the same time effective manner to be able to determine the movement speed of the suction belt for the first time precisely.
  • an accurate determination of the speed of the suction belt is important in view of the desired transport speed of the material strand and thus the desired processing speed. Also hereby can be seen a lack of bias and a consequent slippage of the suction belt.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the measuring device has a second sensor which is designed to measure properties of the common arrangement of suction belt and material strand at a location in the second section of the Saugbandpfades and a measured properties of the common arrangement of material strand and output a suction belt indicating measurement signal of a third kind.
  • a measuring arrangement is known from DE 10 2015 105 353 A1 or the corresponding WO 2016/162292 A1.
  • a measurement of the material takes place already at a relatively early stage, in which the material strand is not yet enveloped by a wrapping material.
  • Such an early measurement offers the advantage that deviations from the given values can be quickly recognized and thus an immediate regulation, in particular the conveyance of the material, can be carried out, whereby material scrap can advantageously be reduced.
  • the second sensor of the measuring device is designed to measure as properties of the common arrangement of suction belt and material strand, the thickness and / or the moisture and / or the density of the common arrangement of material strand and suction belt.
  • the part of the measurement signal of the third type which is output by the second sensor and forms only the properties of the suction belt forms a disturbance variable in the case of that of the second Sensor output measured signal of the third type only the measured properties of the material strand to be determined.
  • the measuring device has an evaluation device which is designed taking the measurement signals of the first type from the first sensor into account from the measuring signals of the third type second sensor to determine the properties and in particular the thickness and / or the density and / or the moisture only of the material strand.
  • the actual measurement takes place by the second sensor, while the first sensor forms a reference sensor.
  • At least one of the sensors of the measuring device may preferably be an optical sensor or a capacitive sensor or a microwave sensor. If several sensors are used, they should preferably be of the same type, in that, for example, all the sensors used can be microwave sensors.
  • the second sensor may be a micro-wave sensor which operates, for example, as a resonator and measures by means of transmission and / or reflection a change in the resonance frequency and / or quality and / or a slope on an edge of a resonance curve, and or an average of the measurements obtained by transmission and reflection.
  • a micro-wave sensor which operates, for example, as a resonator and measures by means of transmission and / or reflection a change in the resonance frequency and / or quality and / or a slope on an edge of a resonance curve, and or an average of the measurements obtained by transmission and reflection.
  • the problem on which the invention is based is also achieved by a strand machine of the tobacco-processing industry, in particular a tobacco extruder, with a suction belt conveyor according to the invention described above.
  • the object on which the invention is based is achieved by using a measuring device in which the second sensor is a microwave sensor in a suction belt conveyor of a rod making machine of the tobacco processing industry for measuring properties of a material strand, which takes place in a further processing step taking place after the measurement is provided with an electrically conductive sheath.
  • the second sensor is a microwave sensor in a suction belt conveyor of a rod making machine of the tobacco processing industry for measuring properties of a material strand, which takes place in a further processing step taking place after the measurement is provided with an electrically conductive sheath.
  • the Solution according to the invention in particular also for measuring properties of a material strand with the aid of microwaves, even if in a later processing step, the material strand is then provided with an electrically conductive sheath, as is the case for example with "heat-not-burn" products.
  • an electrically conductive sheath as is the case for example with "heat-not-burn” products.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a suction belt conveyor with a measuring device according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the suction belt conveyor of FIG. 1.
  • a Saugbandageer 2 is shown according to an embodiment.
  • a suction belt conveyor 2 is preferably part of a cigarette rod making machine.
  • a cigarette extruder machine not shown in the figures, has a tobacco feeding device, which is charged in portions with tobacco fibers and from which a substantially uniform tobacco fiber stream is taken. From the charging device, the tobacco fibers are conveyed to the suction belt conveyor 2.
  • the Saugbandier 2 shown in the figures is designed as a two-strand design and thus part of a two-strand cigarette machine.
  • the double-existing components in FIG. 1 only the components facing the observer of FIG. 1 are each marked with reference numerals.
  • the arrangement described below can also be implemented without problems on a single-strand machine.
  • the suction belt conveyor 2 has two endlessly circulating, air-permeable suction belts 4 arranged parallel to one another and running around various rollers or rollers (not designated in detail in the figures) along a corresponding endlessly circulating suction belt. band paths are performed, but not shown in the figures. At least one of these unspecified roles or rollers are rotated by a drive, also not shown in the figures, whereby the suction belts 4 are moved along the aforementioned suction belt path in the direction of the arrows A.
  • the suction belt conveyor 2 has a strand guiding device which contains two strand guide channels which are arranged parallel to one another and extend in the direction of movement of the arrow A.
  • a strand guide element 6 located downstream with respect to the direction of movement of the suction belts 4 in accordance with the arrow A, with strand guide channels 8 formed on its underside, is depicted by this strand guiding device.
  • the suction belt path not shown in the figures, is designed such that the suction belts 4 with their lower run 4a are substantially in a horizontal or slightly, preferably down, inclined direction and almost along the entire lower portion of the suction belt conveyor 2 are guided. For the horizontal course of the lower run 4a of the two suction belts 4 and the two strand guide channels 8 are aligned accordingly, so that each suction belt 4 runs with its lower run 4a through a strand guide channel 8.
  • the illustrated suction belt conveyor 2 is substantially closed by a housing of which, for reasons of clarity, only the rear wall 2a and an upper section 2b are shown in the figures.
  • the arrangement of the housing of the Saugband makeupers 2 is designed so that the lower run 4a of the suction belts 4 is acted upon from the interior of the housing with negative pressure.
  • an opening 7 is formed in the illustrated embodiment in the rear wall 2a, to which a not shown in the figures, suction channel is connected, which leads to a suction air source, also not shown in the figures.
  • the opening 7, the suction channel, not shown, and the suction air source, also not shown form components of a suction device, also not shown.
  • the conveying of the tobacco fibers, not shown in the figures, from the tobacco feed device, which is likewise not shown in the figures, to the suction belt conveyor 2 takes place in that the tobacco fibers penetrate from below into the conveyor belt downwardly open strand guide channels of the aforementioned strand guiding device are spent, preferably with the aid of a pin roller (also not shown in the figures) which throws the tobacco fibers from below into the strand guide channels, or with the aid of pneumatically operated feed channels, the outlet of which or both strand guide channels are directed, or by means of a combination thereof.
  • the tobacco fibers adhere to the underside of the lower runs 4a of the suction belts 4 and are thrown to a rope-shaped tobacco fiber cake, which is then held in the form of a tobacco rod on the lower run 4a of the suction belts 4 by means of the vacuum generated by the suction device.
  • the tobacco fiber cake accumulated or accumulated on it is conveyed suspended as a tobacco rod.
  • the tobacco strands thus formed are freed of excess tobacco fibers with the aid of leveling agents or trimmers.
  • levelers or trimmers are arranged on the underside of the illustrated strand guide element 6, preferably height-adjustable for an optional adjustment of the tobacco strands in terms of thickness and weight.
  • the equalizers or trimers are not shown in the figures; However, the figures show that on the underside of the strand guide element 6, two successive recesses 6a1 and 6a2 are formed, which are each provided for receiving a leveling or trimmer.
  • a first section (I) extends over the entire strand formation zone which ends within the strand guiding element 6 downstream of the second recess 6a2, as the figures show schematically.
  • the tobacco rod thus formed and hanging on one of the suction belts 4 now passes in the direction of the arrow due to the continued movement of the suction belts 4 A from the first section I of the Saugbandpfades in an adjoining second section II of the Saugbandpfades and exits in the second section II of the Saugbandpfades from the downstream end 6b of the strand guide element 6, while the lower run 4a of the suction belts 4 together with the Tobacco strand now substantially along a second section II of the Saugbandpfades continues to move in a horizontal or slightly, preferably downwardly inclined direction.
  • a third section III is defined for the suction belt path, which connects downstream with respect to the direction of movement of the suction belts 4 to the second section II.
  • this third section III of the Saugbandpfades a T separation of the suction belts 4 takes place from the tobacco rod, not shown in the figures, by the suction belts 4 via a shown in Fig. 2 roll or roller 9 upwards and thus from the orientation of about continue in the horizontal direction moving tobacco rod are deflected away.
  • the suction belts 4 In the area of the roller or roller 9, there is no or only slight suppression at the suction belts 4, whereby a detachment of the tobacco strands from the suction belt 4 is favored.
  • Saugbandpfades which forms the return and thus follows in relation to the direction of movement of the suction belts 4 according to arrow A downstream to the third section III of the Saugbandpfades and extends to the upstream beginning of the first section I of the Saugbandpfades run Saugb selected 4 in an unloaded and thus empty state.
  • This remaining portion of the Saugbandpfades is defined as the fourth section IV of the Saugbandpfades and is representative of this entire remaining portion in the figures only at one point in the right half of the figures by an arrow with the reference numeral "IV".
  • a scraper In the region of the downstream end of the third section III or of the upstream start of the fourth section IV of the suction belt path, a scraper, not shown in the figures, is arranged which engages with the side of the suction belt 4 forming the lower side of the lower run 4a located in order to free the suction belt 4 after separation from the tobacco rod of any remaining tobacco residues and / or facilitate the detachment of the tobacco rod from the suction belt 4, and preferably cooperates with the roller or roller 9 shown in Fig. 2 by the suction belt 4th between this scraper and the roller or roller 9 is guided.
  • a first sensor 10 is provided.
  • This first sensor 10 is designed to measure the thickness of the suction belts 4 at a location in the fourth section IV of the Saugbandpfades, where yes the suction belts 4 move with their empty strand and thus free of any tobacco material in the unloaded state. From the measured from the first sensor 10 instantaneous thickness of the suction belts 4 can be closed on the degree of wear and thus the wear. In principle, it is also conceivable to design the first sensor 10 such that, alternatively or additionally, other properties of the suction belt 4 than the thickness can be detected.
  • the endless circulating suction belts 4 are connected to one another at their two ends via a connection point 4b.
  • the suction belts 4 In the region of the connection point, the suction belts 4 have a thickness which is at least twice the thickness in the remaining suction belt 4, exceeds at least the thickness and / or the density of the suction belt 4 elsewhere and is thus significantly higher.
  • the junction 4b causes the first sensor 10 a significant local signal swing, which occurs in the manner of a pulse or a short square wave signal with a much higher peak and therefore as a measurement signal of a second type, thus clearly in terms of its signal waveform of the aforementioned measurement signal of the first Kind makes a difference.
  • a second sensor 12 is provided, downstream of and adjacent to the downstream end 6b of the strand guiding element 6, which is formed in the region of the second section II the Saugbandpfades measure the thickness of the existing there common arrangement of suction belt 4 and tobacco rod and output a corresponding measurement signal of a third type.
  • the second sensor it is also conceivable to design the second sensor in such a way that, in addition or as an alternative, other properties of the common arrangement of suction belt 4 and tobacco rod can be measured as the thickness.
  • the first sensor 10 is connected via a cable 13 and the second sensor 12 via a cable 14 to an evaluation device 16 in which processes the output from the sensors 10, 12 measurement signals and generated therefrom process signals are generated and output.
  • the two sensors 10, 12, the connecting cable 13, 14 and the evaluation device 16 are components of a common measuring device.
  • the two sensors 10, 12 are either designed so that they can detect separately each of the two suction belts 4, or is one sensor for each suction belt 4 separately and thus are a total of two first sensors 10 and two second sensors 12 are provided. In the following, for the sake of simplicity, only one sensor and one suction belt measured by the sensor are used.
  • the task of the first sensor 10 is to detect the instantaneous state of the suction belt 4. Since the first sensor 10 is disposed at a position adjacent to the fourth portion IV of the suction path, its measurement takes place in a region where the suction belt 4 is in an unloaded state and is free of any material, and thus at one Position before the suction belt 4 enters the first section I of the Saugbandpfades for loading with tobacco fibers or after the suction belt 4 of the previously formed within the first section I of the Saugbandpfades and along the second section II of the Saugbandpfades promoted tobacco rod in the third section III of the Saugbandpfades has been separated. As a result, only the suction belt 4 itself is measured.
  • the measuring signal of the first type which is output by the first sensor 10 and indicates the measured instantaneous thickness of the suction belt 4
  • the output is lost due to such a measuring signal - Rating 16 a warning or service message with the reference to the then pending replacement of the suction belt 4.
  • the first sensor 10 can be used to measure the speed of movement of the suction belts 4.
  • the measuring signals of the second type output by the first sensor 10 come into play.
  • two consecutive measuring signals of the second type can be determined in a simple and effective manner, the instantaneous movement speed of the suction belt 4. This takes place via the time interval between two successive measuring signals of the second type, while taking into account the known length of the suction belt 4.
  • This evaluation process also takes place in the evaluation device 16.
  • the density and density can also be determined with the aid of the described measuring device / or determine the moisture and / or possibly further material properties of the tobacco rod formed in the first section I of the Saugbandpfades.
  • the second sensor 12 is used and its measurement signal of the third type for evaluation. Since a measurement of the common arrangement of suction belt 4 and tobacco rod takes place by the second sensor 12, the part of the measuring signal of the third type which is output by the second sensor 12 and forms only the thickness and optionally other properties of the suction belt 4 forms a disturbing variable.
  • the thickness and possibly to compensate or eliminate still further properties exclusively determined the tobacco rod taking into account the measuring signals of the first type indicating the thickness and possibly further properties of the suction belt 4 from the first sensor 10 from the measuring signals of the third type from the second sensor 12, the thickness and possibly to compensate or eliminate still further properties exclusively determined the tobacco rod.
  • a measuring signal of the third type is generated by the latter, which indicates in particular the thickness of the common arrangement of suction belt 4 and tobacco rod. Due to the continuous movement of the continuously circulating suction belts 4, the same section Dc of the suction belt 4 reaches the first sensor 10 at a later point in time t2 whose output measuring signal of the first type indicates only the thickness and optionally further properties of the suction belt 4, so that the measurement signal of the first type represents the aforementioned disturbance.
  • the time t2 can also be derived from the movement speed of the suction belt 4 and / or from encoder pulses of a rotary encoder pulse unit, not shown in the figures, of a suction belt drive, also not shown in the figures.
  • the difference between the measurement signal of the third type and the measurement signal of the first type is now formed in the evaluation device 16 in order to eliminate the disturbance and thereby eliminate it, so that only the useful variable remains which determines the thickness and, if necessary, further material properties of only the Tobacco strand represents and in addition to the mentioned disturbance in the measurement signal of the third kind is included.
  • the second sensor 12 forms the actual measuring sensor, while the first sensor 10 serves as a reference sensor.
  • the second sensor 12 may have a construction as described in DE 10 2015 105 353 A1 or the corresponding WO 2016/162292 A1, the The disclosure content is to be incorporated by reference into the present application by reference.
  • At least one of the sensors 10, 12 may preferably be an optical sensor or a capacitive sensor or a microwave sensor, preferably both sensors 10, 12 are of the same type and in particular microwave sensors.
  • the second sensor 12 may be a microwave sensor which operates, for example, as a resonator and measures by means of transmission and / or reflection a change in the resonance frequency and / or quality and / or a slope on a flank of a resonance curve and / or an average value of the forms measurements obtained by transmission and reflection.
  • the second sensor 12 operates outside the resonant frequency and measures a change of scattering parameters (amplitude and / or phase) and preferably carries out the measurement by transmission and / or by reflection.
  • the tobacco rod formed there is enveloped with wrapping material in a downstream packaging device forming a further part of the cigarette rod making machine, but also not shown in the figures.
  • the tobacco rod passes already in the third section III of the Saugbandpfades below the illustrated in Fig. 2 roller or roller 9 on the not shown in the figures, wrapping material, which is then promoted together with the tobacco rod lying on it in the wrapping, located in the View of the figures on the left of the Saugband makeuper 2 connects.
  • the wrapping with wrapping material takes place transversely to the transport direction of the tobacco rod, and the two now opposite, extending in the transport direction of the tobacco rod longitudinal edges of the wrapping material are glued together.
  • microwaves for the measurements and, on the other hand, electrically conductive wrapping materials, such as those used in "heat-not-burn” products, can easily be used be provided without the otherwise shielding function of the electrically conductive sheath, the measurements would be influenced by means of microwaves.

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Beschreiben wird ein Saugbandförderer einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zur Förderung von Material, insbesondere Tabak, mit einem Saugband (4), das entlang eines Saugbandpfades geführt wird, der einen ersten Abschnitt (I), einen zweiten Abschnitt (II), einen dritten Abschnitt (III) und einen vierten Abschnitt (IV) aufweist, einer Saugeinrichtung (7) zum Beaufschlagen des Saugbandes (4) mit Unterdruck innerhalb des ersten Abschnittes (I) und des zweiten Abschnittes (II) des Saugbandpfades, und einer Messeinrichtung, wobei der erste Abschnitt (I) des Saugbandpfades so angeordnet ist, dass sich an einem entlang des ersten Abschnittes (I) des Saugbandpfades geführten unteren Trum (4a) des Saugbandes (4) durch Saugwirkung der Saugeinrichtung (7) Material ansammelt und darauf ein Materialstrang bildet, der zweite Abschnitt (II) des Saugbandpfades sich stromabwärts an den ersten Abschnitt (I) des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband (4) mit dem daran angeordneten und im ersten Abschnitt (I) des Saugbandpfades gebildeten Materialstrang zu führen, und der dritte Abschnitt (III) des Saugbandpfades sich stromabwärts an den zweiten Abschnitt (II) des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband (4) vom Materialstrang zu trennen. Das Besondere der Erfindung besteht darin, dass die Messeinrichtung mindestens einen ersten Sensor (10) aufweist, der ausgebildet ist, Eigenschaften des Saugbandes (4) an einer Stelle im vierten Abschnitt (IV) des Saugbandpfades zu messen und ein die gemessenen Eigenschaften des Saugbandes (4) angebendes Messsignal einer ersten Art auszugeben.

Description

Saugbandförderer und Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie sowie Verwendung einer Messeinrichtung in einem Saugbandförderer einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie
Die Erfindung betrifft einen Saugbandförderer einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zur Förderung von Material, insbesondere Tabak, mit einem Saugband, das entlang eines Saugbandpfades geführt wird, der einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt aufweist, einer Saugeinrichtung zum Beaufschlagen des Saugbandes mit Unterdrück innerhalb des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes des Saugbandpfades und einer Messeinrichtung, wobei der erste Abschnitt des Saugbandpfades so angeordnet ist, dass sich an einem entlang des ersten Abschnittes des Saugbandpfades geführten unteren Trum des Saugbandes durch Saugwirkung der Saugeinrichtung Material ansammelt und darauf ein Materialstrang bildet, der zweite Abschnitt des Saugbandpfades sich stromabwärts an den ersten Abschnitt des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband mit dem daran angeordneten und im ersten Abschnitt (I) des Saugbandpfades gebildeten Materialstrang zu führen, und der dritte Abschnitt des Saugbandpfades sich stromabwärts an den zweiten Abschnitt des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband vom Materialstrang zu trennen, eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einem derartigen Saugbandförderer sowie eine Verwendung einer Messeinrichtung in einem derartigen Saugbandförderer.
Bei einem Saugbandförderer, wie er beispielsweise aus der DE 10 2011 082 625 A1 bekannt ist, wird loses Material der Tabak verarbeitenden Industrie und werden insbesondere Tabakfasern von unten in einen Strangführungskanal einer Strangführungseinrichtung geschleudert, und zwar dort gegen die Unter- bzw. Außenseite eines den Boden des Strangführungskanals bildenden, unteren Trums eines luftdurchlässigen Saugbandes, das von seiner Rück- bzw. Oberseite her von einer Saugeinrichtung mit Unterdrück beaufschlagt wird. Dadurch wird am Saugband von unten aus den Tabakfasern ein strangförmiger Tabakfaserkuchen aufgeschauert, der somit am unteren Trum des Saugbandes durch von der Saugeinrichtung gesaugter Luft gehalten wird. Durch die Bewegung des Saugbandes entlang des Strangführungskanals wird der darin aufgeschauerte und angesammelte Tabakfaserkuchen zu einem Tabakstrang geformt und dabei hängend gefördert. Der untere Trum des Saugbandes erstreckt sich durch den Strangführungskanal von dessen Anfang, wo sich die Strangbildungszone befin- det, bis zu einem Egalisator oder Trimmer zur Entfernung von überschüssigen Tabakfasern; über diesen Bereich erstreckt sich in horizontaler Orientierung ein erster Abschnitt des Saugbandpfades, entlang dessen das Saugband geführt wird. Somit bildet der erste Abschnitt des Saugbandpfades denjenigen Bereich, in dem die Tabakfasern von unten auf das Saugband aufgeschauert werden und daraus der Tabakstrang gebildet wird. Nach Verlassen des ersten Abschnittes des Saugbandpfades folgt das Saugband einem zweiten Abschnitt des Saug- bandpfades, durch den das Saugband mit dem daran hängenden Tabakstrang weiter in horizontaler Orientierung gefördert wird. In einem sich an den zweiten Abschnitt anschließenden dritten Abschnitt des Saugbandpfades findet dann eine Trennung des Saugbandes vom Tabakstrang statt. Anschließend folgt das nun leere Saugband außerhalb der Strangführungseinrichtung einem vierten Abschnitt des Saugbandpfades. Um eine möglichst gleichmäßig hohe Verarbeitungsqualität sicherzustellen, ist eine Messeinrichtung vorgesehen, wozu je nach Bedarf unterschiedliche Mess- verfahren zur Anwendung gelangen, wie beispielsweise optische Messverfahren, kapazitive Messverfahren oder Mikrowellenmessverfahren. Das Saugband ist ein Verschleißteil. Um das Saugband problemlos austauschen zu können, ist der Strangführungskanal der Strangführungseinrichtung nach unten offen. Bislang werden feste Zeitintervalle vorgegeben, nach deren Ablauf jeweils das Saugband zu wechseln ist. Um auf der sicheren Seite zu sein und keinen Qualitätsverlust aufgrund unerwartet zu starken Verschleißes oder gar eine unvorhergesehene Unterbrechung des Betriebes durch plötzliches Reißen des Saugbandes aufgrund allzu starken Verschleißes zu vermeiden, sind die Intervalle relativ kurz bemessen, was einen häufigen Austausch des Saugbandes bedingt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die einen bedarfsgerechten Austausch des Saugbandes gezielt zu einem Zeitpunkt ermöglichen, an dem das Saugband tatsächlich einen solchen Abnutzungsgrad erlangt hat, der erst dann einen Austausch des Saugbandes erforderlich macht.
Vorgeschlagen wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Saugbandförderer einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zur Förderung von Material, insbesondere Tabak, mit einem Saugband, das entlang eines Saugbandpfades geführt wird, der einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt aufweist, einer Saugeinrichtung zum Beaufschlagen des Saugbandes mit Unterdrück innerhalb des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes des Saugbandpfades, und einer Messeinrichtung, wobei der erste Abschnitt des Saugbandpfades so angeordnet ist, dass sich an einem entlang des ersten Abschnittes des Saugbandpfades geführten unteren Trum des Saugbandes durch Saugwirkung der Saugeinrichtung Material ansammelt und darauf ein Materialstrang bildet, der zweite Abschnitt des Saug- bandpfades sich stromabwärts an den ersten Abschnitt des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband mit dem daran angeordneten und im ersten Abschnitt des Saugbandpfades gebildeten Materialstrang zu führen, und der dritte Abschnitt des Saugbandpfades sich stromabwärts an den zweiten Abschnitt des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband vom Materialstrang zu trennen.
Ein Grundgedanke der Erfindung beruht somit darauf, das Saugband mit einem Sensor zu vermessen, um den augenblicklichen Zustand des Saugbandes zu erfassen. Die Messung findet dabei in einem Bereich statt, in dem das Saugband sich in einem unbeladenen Zustand befindet und frei von jeglichem Material ist, und somit an einer Stelle, bevor das Saugband in die Strangbildungszone im Bereich des ersten Abschnittes des Saugbandpfades zum Beladen mit Material eintritt oder nachdem das Saugband im dritten Abschnitt des Saugbandpfades von dem zuvor gebildeten Materialstrang getrennt worden ist. Dadurch wird erfindungsgemäß einzig das Saugband selbst vermessen. Dabei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass sich durch die Abnutzung die Eigen- schaften des Saugbandes verändern, was einen Einfluss auf die effektive Permittivität des Saugbandes und somit auf das Messsignal hat. Eventuelle Signalschwankungen, beispielsweise durch die gegebene Beschaffenheit des Saugbandes oder durch Vibrationen, können über eine längerfristige Ermittlung eliminiert werden. Lässt das vom ersten Sensor ausgegebene und die gemesse- nen Eigenschaften des Saugbandes angebende Messsignal der ersten Art erkennen, dass das Saugband einen solchen Abnutzungsgrad erreicht hat, welcher einen Austausch des Saugbandes erforderlich macht, kann aufgrund eines solchen Messsignals eine Warn- bzw. Servicemeldung mit dem Hinweis auf den dann anstehenden gezielten Austausch des Saugbandes erfolgen. Demnach besteht der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung darin, dass ein Austausch des Saugbandes nur dann zu erfolgen hat, wenn tatsächlich ein bestimmter Abnutzungsgrad erreicht ist, der dann einen Austausch des Saugbandes erfordert. Dies hat zur Folge, dass sich, wie gefunden wurde, die Nutzungsintervalle eines Saugbandes zum Teil deutlich verlängern lassen, ohne Qualitätseinbußen bei der Verarbeitung oder gar einen plötzlichen Stillstand der Verarbeitung durch eine unvorhergesehene Zerstörung des Saugbandes zu befürchten. Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhän- gigen Ansprüchen angegeben. So ist zweckmäßigerweise der erste Sensor der Messeinrichtung ausgebildet, als Eigenschaften des Saugbandes die Dicke und/oder die Feuchtigkeit und/oder Dichte und somit den Verschleiß des Saugbandes zu messen. Denn durch die Abnutzung verringert sich insbesondere die Dicke des Saugbandes. Die Erfassung des Zustandes und somit auch des Verschleißes des Saugbandes kann über eine längere Betrachtung der Messsignale stattfinden.
Ebenfalls zweckmäßigerweise ist das Saugband als endlos umlaufendes Saug- band ausgebildet, das entlang eines entsprechend endlos umlaufenden Saug- bandpfades geführt wird. Bevorzugt kann der erste Sensor der Messeinrichtung ferner ausgebildet sein, das Auftreten einer Verbindungsstelle im Saugband zu ermitteln und ein das Auftreten dieser Verbindungsstelle anzeigendes Messsignal einer zweiten Art auszugeben. Insbesondere bewirkt die Verbindungsstelle einen deutlichen lokalen Signalhub, so dass insbesondere gegenüber dem Messsignal der ersten Art das Messsignal der zweiten Art nach Art eines Impulses oder kurzen Rechtecksignals mit einem deutlich höheren Spitzenwert auftritt. Mindestens eine solche Verbindungsstelle ist in einem Saugband enthalten, um zwei Abschnitte des Saugbandes miteinander zu verbinden; ist das Saugband als endlos umlaufendes Saugband ausgebildet, sind seine beiden Enden über eine solche Verbindungsstelle miteinander verbunden.
In vielen Fällen wird das Saugband mit einer Übergeschwindigkeit betrieben, die zumindest geringfügig über der Transportgeschwindigkeit des Materialstranges liegt, wobei die genaue Geschwindigkeit des Saugbandes nicht bekannt ist.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführung weist die Messeinrichtung eine Auswertungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, aus min- destens zwei aufeinanderfolgenden Messsignalen der zweiten Art die Bewe- gungsgeschwindigkeit des Saugbandes zu ermitteln. Dies erfolgt über den zeit- lichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messsignalen der zweiten Art unter gleichzeitiger Berücksichtigung der bekannten Länge des Saugbandes. Somit lässt sich die Anwesenheit einer Verbindungsstelle im Saugband auf ein- fache und zugleich effektive Weise dazu verwenden, die Bewegungsgeschwin- digkeit des Saugbandes erstmals genau bestimmen zu können. Eine genaue Bestimmung der Geschwindigkeit des Saugbandes ist aber wichtig im Hinblick auf die gewünschte Transportgeschwindigkeit des Materialstranges und somit auch die gewünschte Verarbeitungsgeschwindigkeit. Ebenfalls lässt sich hiermit eine mangelhafte Vorspannung und ein dadurch bedingter Schlupf des Saugbandes erkennen.
Eine weitere Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Messeinrichtung einen zweiten Sensor aufweist, der ausgebildet ist, Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Saugband und Materialstrang an einer Stelle im zweiten Abschnitt des Saugbandpfades zu messen und ein die gemessenen Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Materialstrang und Saugband angebendes Messsignal einer dritten Art auszugeben. Eine solche Messanordnung ist aus der DE 10 2015 105 353 A1 bzw. der entsprechenden WO 2016/162292 A1 bekannt. Bei dieser Ausführung findet eine Messung des Materials bereits in einem verhältnismäßig frühen Stadium statt, in dem der Materialstrang noch nicht durch ein Umhüllungsmaterial umhüllt ist. Eine solche frühzeitige Messung bietet den Vorteil, dass Abweichungen von den vorge- gebenen Werten schnell erkannt und damit eine umgehende Regelung insbe- sondere der Förderung des Materials durchgeführt werden kann, wodurch sich Materialausschuss vorteilhaft reduzieren lässt.
Zweckmäßigerweise ist der zweite Sensor der Messeinrichtung ausgebildet, als Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Saugband und Materialstrang die Dicke und/oder die Feuchtigkeit und/oder die Dichte der gemeinsamen Anordnung aus Materialstrang und Saugband zu messen.
Da durch den zweiten Sensor eine Messung der gemeinsamen Anordnung aus Materialstrang und Saugband stattfindet, bildet der nur die Eigenschaften des Saugbandes repräsentierende Teil des vom zweiten Sensor ausgegebenen Messsignals der dritten Art eine Störgröße für den Fall, dass aus dem vom zweiten Sensor ausgegebenen Messsignal der dritten Art nur die gemessenen Eigen- schaften des Materialstranges ermittelt werden sollen.
Um eine solche Störgröße zu kompensieren, weist gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der zuvor angesprochenen Ausführung die Mess- einrichtung eine Auswertungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, unter Berück- sichtigung der Messsignale der ersten Art vom ersten Sensor aus den Mess- signalen der dritten Art vom zweiten Sensor die Eigenschaften und insbesondere die Dicke und/oder die Dichte und/oder die Feuchtigkeit nur des Materialstranges zu ermitteln. Bei dieser bevorzugten Weiterbildung findet sozusagen die eigent- liehe Messung durch den zweiten Sensor statt, während der erste Sensor einen Referenzsensor bildet. Durch die Bildung einer Differenz zwischen dem Messsignal der dritten Art und dem Messsignal der ersten Art lässt sich somit die durch das Saugband verursachte Störgröße ausblenden. Auf diese Weise wird somit der grundsätzlich vorhandenen Inhomogenität des Saugbandes als auch dem Verschleiß des Saugbandes entsprechend Rechnung getragen.
Mindestens einer der Sensoren der Messeinrichtung kann vorzugsweise ein optischer Sensor oder ein kapazitiver Sensor oder ein Mikrowellensensor sein. Sofern mehrere Sensoren zum Einsatz kommen, sollten diese bevorzugt von der gleichen Art sein, indem beispielsweise alle verwendeten Sensoren Mikrowellen- sensoren sein können.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung kann der zweite Sensor ein Mikro- wellensensor sein, der beispielsweise als Resonator arbeitet und mittels Trans- mission und/oder mittels Reflektion eine Änderung der Resonanzfrequenz und/oder Güte und/oder eine Steigung an einer Flanke einer Resonanzkurve misst und/oder einen Mittelwert aus den durch Transmission und durch Reflektion erhaltenen Messungen bildet. Es ist aber auch denkbar, außerhalb der Resonanzfrequenz zu arbeiten und eine Änderung von Streuparametern (Amplitude und/oder Phase) zu messen und dabei bevorzugt die Messung durch Transmission und/oder durch Reflektion vorzunehmen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch eine Strang- maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrang- maschine, mit einem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Saugbandförderer gelöst. Schließlich wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Ver- wendung einer Messeinrichtung, bei der der zweite Sensor ein Mikrowellensensor ist, in einem Saugbandförderer einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zur Messung von Eigenschaften eines Materialstranges gelöst, der in einem nach der Messung stattfindenden weiteren Bearbeitungsschritt mit einer elektrisch leitenden Umhüllung versehen wird.
Es ist bekannt, die Messeinrichtung zur Bestimmung der Materialeigenschaften im Falle von Materialsträngen dort vorzusehen, wo der Materialstrang bereits mit Umhüllungsmaterial umhüllt ist. Dies liegt zum einen darin begründet, dass der Materialstrang dort mit einer Messeinrichtung relativ gut zu erreichen ist. Zum anderen hat der Materialstrang dann schon seine endgültige Form. Jedoch besteht der Nachteil einer solchen Anordnung der Messeinrichtung darin, dass der Einfluss des Umhüllungsmaterials stets mit berücksichtigt werden muss.
Da mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung die Messung der Eigenschaften auch des Materials, insbesondere des Tabakmaterials, bereits in einem sehr frühen Stadium, nämlich beim Saugbandförderer, stattfindet, wo der aus dem Material gebildete Materialstrang noch nicht von einem Umhüllungsmaterial umhüllt ist, eignet sich demnach die erfindungsgemäße Lösung insbesondere auch zur Messung von Eigenschaften eines Materialstranges mit Hilfe von Mikrowellen, auch wenn in einem späteren Bearbeitungsschritt der Materialstrang dann mit einer elektrisch leitenden Umhüllung versehen wird, wie es beispielsweise bei „Heat-not-Burn“-Produkten der Fall ist. Dies war mit den bisher verwendeten Messvorrichtungen nicht möglich, bei denen die Messung erst an dem bereits umhüllten Tabakstock erfolgt ist, da eine elektrisch leitende Umhüllung die Mikrowellen abgeschirmt hätte. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Saugbandförderer mit einer Messeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 2 schematisch in Seitenansicht den Saugbandförderer von Fig. 1.
In den Figuren ist ein Saugbandförderer 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel abgebildet. Ein solcher Saugbandförderer 2 ist bevorzugt Teil einer Zigaretten- strangmaschine. Eine solche in den Figuren nicht dargestellte Zigarettenstrang- maschine weist eine Tabakbeschickungseinrichtung auf, die portionsweise mit Tabakfasern beschickt und aus der ein im Wesentlichen gleichförmiger Tabak- faserstrom entnommen wird. Von der Beschickungseinrichtung werden die Tabakfasern zum Saugbandförderer 2 gefördert.
Der in den Figuren dargestellte Saugbandförderer 2 ist als Zweistrang-Ausführung ausgebildet und somit Teil einer Zweistrang-Zigarettenmaschine. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass der Einfachheit halber von den doppelt vorhandenen Komponenten in Fig. 1 nur die dem Betrachter von Fig. 1 zuge- wandten Komponenten jeweils mit Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Allerdings sei der guten Vollständigkeit halber in diesem Zusammenhang angemerkt, dass sich die nachfolgend beschriebene Anordnung auch problemlos an einer Einstrang-Maschine realisieren lässt.
Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, weist der Saugbandförderer 2 zwei parallel zueinander angeordnete, endlos umlaufende, luftdurchlässige Saugbän- der 4 auf, die um diverse, in den Figuren nicht näher bezeichnete Rollen oder Walzen entlang eines entsprechenden, ebenfalls endlos umlaufenden Saug- bandpfades geführt sind, der in den Figuren aber nicht abgebildet ist. Mindestens eine dieser nicht näher gekennzeichneten Rollen oder Walzen werden von einem ebenfalls in den Figuren nicht dargestellten Antrieb in Rotation versetzt, wodurch die Saugbänder 4 entlang des zuvor erwähnten Saugbandpfades in Richtung der Pfeile A bewegt werden.
Der Saugbandförderer 2 weist eine Strangführungseinrichtung auf, die zwei parallel zueinander angeordnete und in Bewegungsrichtung des Pfeils A verlau- fende, nach unten offene Strangführungskanäle enthält. Von dieser Strangfüh- rungseinrichtung ist in den Figuren nur ein in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Saugbänder 4 gemäß Pfeil A stromabwärts gelegenes Strangführungselement 6 mit an seiner Unterseite ausgebildeten Strangführungskanälen 8 abgebildet. Wie die Figuren ferner erkennen lassen, ist der in den Figuren nicht abgebildete Saugbandpfad so gestaltet, dass die Saugbänder 4 mit ihrem unteren Trum 4a im Wesentlichen in horizontaler oder geringfügig, bevorzugt nach unten, geneigter Richtung und nahezu entlang des gesamten unteren Abschnittes des Saugbandförderers 2 geführt sind. Zum horizontalen Verlauf des unteren Trums 4a der beiden Saugbänder 4 sind auch die beiden Strangführungskanäle 8 entsprechend ausgerichtet, so dass jedes Saugband 4 mit seinem unteren Trum 4a durch einen Strangführungskanal 8 läuft.
Der abgebildete Saugbandförderer 2 ist von einem Gehäuse im Wesentlichen verschlossen, von dem aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nur die Rückwand 2a und ein oberer Abschnitt 2b abgebildet ist. Die Anordnung des Gehäuses des Saugbandförderers 2 ist so gestaltet, dass der untere Trum 4a der Saugbänder 4 vom Innenraum des Gehäuses her mit Unterdrück beaufschlagt wird. Hierzu ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Rückwand 2a eine Öffnung 7 ausgebildet, an die ein in den Figuren nicht dargestellter Saugkanal angeschlossen ist, welcher zu einer ebenfalls in den Figuren nicht dargestellten Saugluftquelle führt. Somit bilden die Öffnung 7, der nicht dargestellte Saugkanal und die ebenfalls nicht dargestellte Saugluftquelle Bestandteile einer im Übrigen ebenfalls nicht dargestellten Saugeinrichtung.
Die Förderung der in den Figuren nicht dargestellten Tabakfasern von der eben- falls in den Figuren nicht dargestellten Tabakbeschickungseinrichtung zum Saugbandförderer 2 findet dadurch statt, dass die Tabakfasern von unten in die nach unten offenen Strangführungskanäle der zuvor erwähnten Strangführungs- einrichtung verbracht werden, und zwar bevorzugt mit Hilfe einer in den Figuren ebenfalls nicht dargestellten Stiftwalze, die die Tabakfasern von unten in die Strangführungskanäle schleudert, oder mit Hilfe pneumatisch arbeitender Zuführ- kanäle, deren Austritt auf einen oder beide Strangführungskanäle gerichtet sind, oder mit Hilfe einer Kombination hiervon. Da der untere Trum 4a der luftdurch- lässigen Saugbänder 4 einen Boden der Strangführungskanäle bildet und von seiner Rück- bzw. Oberseite her von der erwähnten Saugeinrichtung mit Unter- druck beaufschlagt wird, gelangen die Tabakfasern in Anhaftung an die Unterseite der unteren Trums 4a der Saugbänder 4 und werden zu einem strangförmigen Tabakfaserkuchen aufgeschauert, der dann in Form eines Tabakstranges am unteren Trum 4a der Saugbänder 4 mit Hilfe des von der Saugeinrichtung erzeugten Unterdruckes gehalten wird. Durch die Bewegung des unteren Trums 4a der Saugbänder 4 in Richtung des Pfeils A wird der daran aufgeschauerte bzw. angesammelte Tabakfaserkuchen als Tabakstrang hängend gefördert.
Anschließend werden die so gebildeten Tabakstränge mit Hilfe von Egalisatoren oder Trimmern von überschüssigen Tabakfasern befreit. Diese Egalisatoren oder Trimmer sind an der Unterseite des abgebildeten Strangführungselementes 6 angeordnet, und zwar bevorzugt höhenverstellbar für eine wahlweise Justierung der Tabakstränge hinsichtlich Dicke und Gewicht. Zwar sind die Egalisatoren oder T rimmer in den Figuren nicht abgebildet; jedoch lassen die Figuren erkennen, dass an der Unterseite des Strangführungselementes 6 zwei hintereinanderliegende Aussparungen 6a1 und 6a2 ausgebildet sind, die jeweils zur Aufnahme eines Egalisators oder Trimmers vorgesehen sind. Von den in den Figuren nicht dargestellten Saugbandpfaden, entlang derer sich die Saugbänder 4 in Richtung der Pfeile A bewegen, erstreckt sich ein erster Abschnitt (I) über die gesamte Strangbildungszone, die innerhalb des Strangfüh- rungselementes 6 stromabwärts von der zweiten Aussparung 6a2 endet, wie die Figuren schematisch erkennen lassen. Der so gebildete und an einem der Saugbänder 4 hängende Tabakstrang gelangt nun aufgrund der fortgesetzten Bewegung der Saugbänder 4 in Richtung des Pfeils A vom ersten Abschnitt I des Saugbandpfades in einen sich daran anschließenden zweiten Abschnitt II des Saugbandpfades und tritt im zweiten Abschnitt II des Saugbandpfades aus dem stromabwärts gelegenen Ende 6b des Strangführungselementes 6 aus, während sich der untere Trum 4a der Saug- bänder 4 zusammen mit dem Tabakstrang nun entlang eines zweiten Abschnittes II des Saugbandpfades im Wesentlichen weiterhin in horizontaler oder geringfügig, bevorzugt nach unten, geneigter Richtung bewegt. Wie die Figuren erkennen lassen, schließt sich der zweite Abschnitt II des Saugbandpfades stromabwärts in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Saugbänder 4 gemäß Pfeil A an den ersten Abschnitt I des Saugbandpfades an und verläuft dann im dargestellten Ausführungsbeispiel überwiegend außerhalb des Strangführungselementes 6.
Wie die Figuren ferner erkennen lassen, ist für den Saugbandpfad ein dritter Abschnitt III definiert, der sich stromabwärts in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Saugbänder 4 an den zweiten Abschnitt II anschließt. In diesem dritten Abschnitt III des Saugbandpfades findet eine T rennung der Saugbänder 4 von dem in den Figuren nicht dargestellten Tabakstrang statt, indem die Saugbänder 4 über eine in Fig. 2 dargestellte Rolle oder Walze 9 nach oben und somit von der Orientierung des sich weiterhin etwa in horizontaler Richtung bewegenden Tabakstranges weg umgelenkt werden. Im Bereich der Rolle oder Walze 9 liegt an den Saugbändern 4 kein oder nur allenfalls ein geringer Unterdrück an, wodurch ein Ablösen der Tabakstränge vom Saugband 4 begünstigt wird.
Entlang des übrigen Abschnittes des Saugbandpfades, der den Rücklauf bildet und somit sich in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Saugbänder 4 gemäß Pfeil A stromabwärts an den dritten Abschnitt III des Saugbandpfades anschließt und bis zum stromaufwärts gelegenen Anfang des ersten Abschnittes I des Saugbandpfades reicht, laufen die Saugbänder 4 in einem unbeladenen und somit leeren Zustand. Dieser übrige Abschnitt des Saugbandpfades wird als vierter Abschnitt IV des Saugbandpfades definiert und ist stellvertretend für diesen gesamten übrigen Abschnitt in den Figuren nur an einer Stelle in der rechten Hälfte der Figuren durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen„IV“ gekennzeichnet. Im Bereich des stromabwärts gelegenen Endes des dritten Abschnittes III oder des stromaufwärts gelegenen Anfanges des vierten Abschnittes IV des Saug- bandpfades ist ein in den Figuren nicht dargestellter Schaber angeordnet, der sich im Eingriff mit der die Unterseite des unteren Trums 4a bildenden Seite des Saugbandes 4 befindet, um das Saugband 4 nach Trennung vom Tabakstrang von eventuell noch vorhandenen Tabakresten zu befreien und/oder das Ablösen des Tabakstranges vom Saugband 4 zu erleichtern, und dabei bevorzugt mit der in Fig. 2 dargestellten Rolle oder Walze 9 zusammenwirkt, indem das Saugband 4 zwischen diesem Schaber und der Rolle oder Walze 9 geführt wird. Wie die Figuren erkennen lassen, ist ein erster Sensor 10 vorgesehen. Dieser erste Sensor 10 ist ausgebildet, die Dicke der Saugbänder 4 an einer Stelle im vierten Abschnitt IV des Saugbandpfades zu messen, wo sich ja die Saugbänder 4 mit ihrem leeren Trum und somit frei von jeglichem Tabakmaterial im unbeladenen Zustand fortbewegen. Aus der von dem ersten Sensor 10 gemessenen augenblicklichen Dicke der Saugbänder 4 kann auf deren Abnutzungsgrad und somit deren Verschleiß geschlossen werden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, den ersten Sensor 10 so auszubilden, dass alternativ oder zusätzlich auch andere Eigenschaften des Saugbandes 4 als die Dicke erfasst werden können.
Die endlos umlaufenden Saugbänder 4 sind an ihren beiden Enden über eine Verbindungsstelle 4b miteinander verbunden. Im Bereich der Verbindungsstelle weisen die Saugbänder 4 eine Dicke auf, die mindestens das Doppelte der Dicke im übrigen Saugband 4 beträgt, zumindest die Dicke und/oder die Dichte des Saugbandes 4 an anderer Stelle übersteigt und somit deutlich höher ist. Die Verbindungsstelle 4b bewirkt beim ersten Sensor 10 einen deutlichen lokalen Signalhub, der nach Art eines Impulses oder eines kurzen Rechtecksignals mit einem deutlich höheren Spitzenwert und deshalb als Messsignal einer zweiten Art auftritt, das sich somit hinsichtlich seines Signalverlaufes deutlich von dem zuvor erwähnten Messsignal der ersten Art unterscheidet.
Wie die Figuren ferner erkennen lassen, ist stromabwärts und benachbart von dem stromabwärts gelegenen Ende 6b des Strangführungselementes 6 ein zweiter Sensor 12 vorgesehen, der ausgebildet ist, im Bereich des zweiten Abschnittes II des Saugbandpfades die Dicke der dort vorhandenen gemeinsamen Anordnung aus Saugband 4 und Tabakstrang zu messen und ein entsprechendes Messsignal einer dritten Art auszugeben. Grundsätzlich ist es denkbar, den zweiten Sensor auch so auszubilden, dass zusätzlich oder alternativ auch andere Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Saugband 4 und Tabakstrang als die Dicke gemessen werden können.
Der erste Sensor 10 ist über ein Kabel 13 und der zweite Sensor 12 über ein Kabel 14 an eine Auswertungseinrichtung 16 angeschlossen, in der die von den Sensoren 10, 12 ausgegebenen Messsignale verarbeitet und daraus gebildete Prozesssignale erzeugt und ausgegeben werden. Somit sind die beiden Sensoren 10, 12, deren Anschlusskabel 13, 14 und die Auswertungseinrichtung 16 Bestandteile einer gemeinsamen Messeinrichtung.
Wegen der Zweistrang-Ausführung des dargestellten Saugbandförderers 2 sind die beiden Sensoren 10, 12 entweder so ausgebildet, dass sie getrennt jedes der beiden Saugbänder 4 erfassen können, oder ist jeweils ein Sensor für jedes Saugband 4 separat und sind somit insgesamt zwei erste Sensoren 10 und zwei zweite Sensoren 12 vorgesehen. Nachfolgend ist der Einfachheit halber nur die Rede jeweils von einem Sensor und einem vom Sensor vermessenen Saugband.
Die Aufgabe des ersten Sensors 10 besteht darin, den augenblicklichen Zustand des Saugbandes 4 zu erfassen. Da der erste Sensor 10 an einer Stelle benachbart zum vierten Abschnitt IV des Saugbandpfades angeordnet ist, findet dessen Messung in einem Bereich statt, in dem das Saugband 4 sich in einem unbe- ladenen Zustand befindet und frei von jeglichem Material ist, und demnach an einer Stelle, bevor das Saugband 4 zum Beladen mit Tabakfasern in den ersten Abschnitt I des Saugbandpfades eintritt oder nachdem das Saugband 4 von dem zuvor innerhalb des ersten Abschnittes I des Saugbandpfades gebildeten und entlang des zweiten Abschnittes II des Saugbandpfades geförderten Tabakstrang im dritten Abschnitt III des Saugbandpfades getrennt worden ist. Dadurch wird einzig das Saugband 4 selbst vermessen. Da sich durch die Abnutzung die Dicke des Saugbandes 4 reduziert, was einen Einfluss auf die effektive Permittivität des Saugbandes 4 und somit auf das vom Sensor ausgegebene Messsignal der ersten Art hat, lässt sich aus dem Augenblickswert dieses Messsignals auf den momentanen Verschleißzustand des Saugbandes 4 schließen. Eventuelle Signalschwankungen, beispielsweise durch die gegebene Beschaffenheit des Saugbandes 4 oder durch Vibrationen, können über eine längerfristige Ermittlung in der Auswertungseinrichtung 16 eliminiert werden. Lässt das vom ersten Sensor 10 ausgegebene und die gemessene augenblickliche Dicke des Saugbandes 4 angebende Messsignal der ersten Art erkennen, dass das Saugband 4 einen solchen Abnutzungsgrad erreicht hat, welcher einen Austausch dieses Saug- bandes 4 erforderlich macht, gibt aufgrund eines solchen Messsignals die Aus- Wertungseinrichtung 16 eine Warn- bzw. Servicemeldung mit dem Hinweis auf den dann anstehenden Austausch des Saugbandes 4 aus.
Ferner kann der erste Sensor 10 zur Messung der Bewegungsgeschwindigkeit der Saugbänder 4 verwendet werden. Hierzu kommen die vom ersten Sensor 10 ausgegebenen Messsignale der zweiten Art zum Tragen. Denn aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Messsignalen der zweiten Art lässt sich auf einfache und zugleich effektive Weise die augenblickliche Bewegungsgeschwindigkeit des Saugbandes 4 ermitteln. Dies erfolgt über den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messsignalen der zweiten Art unter gleichzeitiger Berück- sichtigung der bekannten Länge des Saugbandes 4. Dieser Auswertungsprozess findet ebenfalls in der Auswertungseinrichtung 16 statt.
Während für die Messung der Dicke und ggf. weiterer Materialeigenschaften insbesondere zur Ermittlung des Abnutzungsgrades des Saugbandes 4 sowie ferner für die Ermittlung der Bewegungsgeschwindigkeit des Saugbandes 4 nur der erste Sensor 10 benötigt wird, lassen sich mit Hilfe der beschriebenen Messeinrichtung zusätzlich auch noch die Dichte und/oder die Feuchtigkeit und/oder ggf. weitere Materialeigenschaften des im ersten Abschnitt I des Saugbandpfades gebildeten Tabakstranges ermitteln. Hierzu kommt der zweite Sensor 12 zum Einsatz und dessen Messsignal der dritten Art zur Auswertung. Da durch den zweiten Sensor 12 eine Messung der gemeinsamen Anordnung aus Saugband 4 und Tabakstrang stattfindet, bildet der nur die Dicke und ggf. sonstige Eigenschaften des Saugbandes 4 repräsentierende Teil des vom zweiten Sensor 12 ausgegebenen Messsignals der dritten Art eine Störgröße. Um diese Störgröße zu kompensieren bzw. zu beseitigen, werden in der Auswertungseinrichtung 16 unter Berücksichtigung der die Dicke und ggf. noch weitere Eigenschaften des Saugbandes 4 angebenden Messsignale der ersten Art vom ersten Sensor 10 aus den Messsignalen der dritten Art vom zweiten Sensor 12 die Dicke und ggf. noch weitere Eigenschaften ausschließlich des Tabakstranges ermittelt.
Befindet sich beispielsweise zu einem Zeitpunkt t1 ein bestimmter Abschnitt Dc des Saugbandes 4 im Messbereich des zweiten Sensors 12, wird von diesem ein Messsignal der dritten Art erzeugt, welcher insbesondere die Dicke der gemein- samen Anordnung aus Saugband 4 und Tabakstrang angibt. Aufgrund der konti- nuierlichen Fortbewegung der endlos umlaufenden Saugbänder 4 erreicht der- selbe Abschnitt Dc des Saugbandes 4 zu einem späteren Zeitpunkt t2 den ersten Sensor 10, dessen ausgegebenes Messsignal der ersten Art nur die Dicke und ggf. noch weitere Eigenschaften des Saugbandes 4 angibt, so dass das Mess- signal der ersten Art die zuvor erwähnte Störgröße repräsentiert. Der Zeitpunkt t2 kann auch aus der Bewegungsgeschwindigkeit des Saugbandes 4 und/oder aus Drehgeberimpulsen einer in den Figuren nicht dargestellten Drehgeberimpuls- einheit eines ebenfalls in den Figuren nicht dargestellten Saugbandantriebes abgeleitet werden. In der Auswertungseinrichtung 16 wird nun die Differenz aus dem Messsignal der dritten Art und dem Messsignal der ersten Art gebildet, um die Störgröße herauszurechnen und dadurch zu beseitigen, so dass nur die Nutzgröße übrig bleibt, die die Dicke und ggf. noch weitere Materialeigenschaften nur des Tabakstranges repräsentiert und zusätzlich zu der erwähnten Störgröße im Messsignal der dritten Art enthalten ist.
Auf diese Weise wird somit der grundsätzlich vorhandenen Inhomogenität des Saugbandes 4 als auch dem Verschleiß des Saugbandes 4 entsprechend Rech- nung getragen.
Demnach bildet in diesem Fall der zweite Sensor 12 den eigentlichen Messsensor, während der erste Sensor 10 als Referenzsensor dient. Beispielsweise kann der zweite Sensor 12 eine Konstruktion aufweisen, wie sie in der DE 10 2015 105 353 A1 bzw. der entsprechenden WO 2016/162292 A1 beschrieben ist, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme aufgenommen sein soll.
Mindestens einer der Sensoren 10, 12 kann vorzugsweise ein optischer Sensor oder ein kapazitiver Sensor oder ein Mikrowellensensor sein, wobei vorzugsweise beide Sensoren 10, 12 von derselben Art und insbesondere Mikrowellensensoren sind.
Besonders bevorzugt kann der zweite Sensor 12 ein Mikrowellensensor sein, der beispielsweise als Resonator arbeiten und mittels Transmission und/oder mittels Reflektion eine Änderung der Resonanzfrequenz und/oder Güte und/oder eine Steigung an einer Flanke einer Resonanzkurze misst und/oder einen Mittelwert aus den durch Transmission und durch Reflektion erhaltenen Messungen bildet. Es ist aber auch denkbar, dass in diesem Fall der zweite Sensor 12 außerhalb der Resonanzfrequenz arbeitet und eine Änderung von Streuparametern (Amplitude und/oder Phase) misst und dabei bevorzugt die Messung durch Transmission und/oder durch Reflektion vornimmt.
Nach Verlassen des Saugbandförderers 2 wird der dort gebildete Tabakstrang in einer nachgeschalteten, einen weiteren Teil der Zigarettenstrangmaschine bildenden, jedoch ebenfalls in den Figuren nicht dargestellten Umhüllungs- einrichtung mit Umhüllungsmaterial umhüllt. Hierzu gelangt der Tabakstrang bereits im dritten Abschnitt III des Saugbandpfades unterhalb der in Fig. 2 abgebildeten Rolle oder Walze 9 auf das ebenfalls in den Figuren nicht abgebildete Umhüllungsmaterial, das dann zusammen mit dem darauf liegenden Tabakstrang in die Umhüllungseinrichtung gefördert wird, die sich in der Ansicht der Figuren links an den Saugbandförderer 2 anschließt. Die Umhüllung mit Umhüllungsmaterial erfolgt quer zur Transportrichtung des Tabakstranges, und die beiden sich nun gegenüberliegenden, in Transportrichtung des Tabakstranges verlaufenden Längsränder des Umhüllungsmaterials werden miteinander verklebt. Da die beschriebene Messung bereits im dargestellten Saugbandförderer 2 und demnach vor der Umhüllungseinrichtung stattfindet, lassen sich problemlos einerseits Mikrowellen für die Messungen und anderseits elektrisch leitende Umhüllungsmaterialen, wie sie beispielsweise bei „Heat-not-Burn“-Produkten vorgesehen werden, verwenden, ohne dass durch die ansonsten abschirmende Funktion der elektrisch leitenden Umhüllung die Messungen mit Hilfe von Mikrowellen beeinflusst würden.

Claims

Ansorüche
1 Saugbandförderer einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Indus- trie zur Förderung von Material, insbesondere Tabak, mit einem Saugband (4), das entlang eines Saugbandpfades geführt wird, der einen ersten Abschnitt (I), einen zweiten Abschnitt (II), einen dritten Abschnitt (III) und einen vierten Abschnitt (IV) aufweist, einer Saugeinrichtung (7) zum Beaufschlagen des Saugbandes (4) mit Unterdrück innerhalb des ersten Abschnittes (I) und des zweiten Abschnittes (II) des Saugbandpfades, und einer Messeinrichtung, wobei der erste Abschnitt (I) des Saugbandpfades so angeordnet ist, dass sich an einem entlang des ersten Abschnittes (I) des Saugbandpfades geführten unteren Trum (4a) des Saugbandes (4) durch Saugwirkung der Saugeinrichtung (7) Material ansammelt und darauf ein Materialstrang bildet, der zweite Abschnitt (II) des Saugbandpfades sich stromabwärts an den ersten Abschnitt (I) des Saugbandpfades anschließt und ausgebildet ist, das Saugband (4) mit dem daran angeordneten und im ersten Abschnitt (I) des Saugbandpfades gebildeten Materialstrang zu führen, und der dritte Abschnitt (III) des Saugbandpfades sich stromabwärts an den zweiten Abschnitt (II) des Saugbandpfades anschließt und ausge- bildet ist, das Saugband (4) vom Materialstrang zu trennen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung mindestens einen ersten Sensor (10) aufweist, der ausgebildet ist, Eigenschaften des Saug- bandes (4) an einer Stelle im vierten Abschnitt (IV) des Saugbandpfades zu messen und ein die gemessenen Eigenschaften des Saugbandes (4) angebendes Messsignal einer ersten Art auszugeben.
2 Saugbandförderer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (10) der Messeinrichtung ausgebildet ist, als Eigenschaften des Saugbandes (4) die Dicke und/oder Dichte und somit den Verschleiß des Saugbandes zu messen.
3 Saugbandförderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugband (4) als endlos umlaufendes Saugband ausgebildet ist, das entlang eines entsprechend endlos umlaufenden Saugbandpfades geführt wird.
4. Saugbandförderer nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (10) der Messeinrichtung ferner ausgebildet ist, das Auftreten einer Verbin- dungsstelle (4b) im Saugband (4) zu ermitteln und ein das Auftreten einer solchen Verbindungsstelle (4b) anzeigendes Messsignal einer zweiten Art auszugeben.
5. Saugbandförderer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Auswertungseinrichtung (16) aufweist, die ausgebil- det ist, aus mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messsignalen der zweiten Art die Bewegungsgeschwindigkeit des Saugbandes (4) zu ermitteln.
6. Saugbandförderer nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen zweiten Sensor (12) aufweist, der ausgebildet ist, Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Saugband (4) und Materialstrang an einer Stelle im zweiten Abschnitt (II) des Saugbandpfades zu messen und ein die gemessenen Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Material- sträng und Saugband (4) angebendes Messsignal einer dritten Art auszu- geben.
7. Saugbandförderer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (12) der Messeinrichtung ausgebildet ist, als Eigenschaften der gemeinsamen Anordnung aus Saugband (4) und Materialstrang die Feuchtigkeit und/oder die Dichte der gemeinsamen Anordnung aus
Materialstrang und Saugband (4) zu messen.
8. Saugbandförderer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Auswertungseinrichtung (16) aufweist, die ausgebil- det ist, unter Berücksichtigung der Messsignale der ersten Art vom ersten Sensor (10) aus den Messsignalen der dritten Art vom zweiten Sensor (12) die Dicke und/oder die Dichte und/oder die Feuchtigkeit nur des Materialstranges zu ermitteln.
9. Saugbandförderer nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor
(10, 12) der Messeinrichtung ein optischer Sensor oder ein kapazitiver Sensor oder ein Mikrowellensensor ist.
10. Saugbandförderer nach mindestens einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (12) ein Mikrowellensensor ist.
11. Saugbandförderer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (12) ausgebildet ist, als Resonator zu arbeiten und mittels Transmission und/oder mittels Reflektion eine Änderung der Resonanz- frequenz und/oder der Güte und/oder eine Steigung an einer Flanke einer Resonanzkurve zu messen und/oder einen Mittelwert aus den durch
Transmission und durch Reflektion erhaltenen Messungen zu bilden.
12. Saugbandförderer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (12) ausgebildet ist, außerhalb der Resonanzfrequenz zu arbeiten und eine Änderung von Streuparametern zu messen.
13. Saugbandförderer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (12) ausgebildet ist, die Messung durch Transmission und/oder durch Reflektion vorzunehmen.
14. Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrangmaschine, mit einem Saugbandförderer (2) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche.
15. Verwendung einer Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, in einem Saugbandförderer (2) einer Strangmaschine der Tabak verar- beitenden Industrie zur Messung von Eigenschaften eines Material- stranges, der in einem nach der Messung stattfindenden weiteren Bear- beitungsschritt mit einer elektrisch leitenden Umhüllung versehen wird.
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