NO122471B - - Google Patents

Description

Anordning til bestemmelse av kvaliteten ved en

sigarettfremstillingsprosess.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til bestemmelse av kvaliteten ved en sigarettfremstillingsprosess der sigarettlegemet før det skjæres opp i sigarettlengder beveger seg forbi et målested og der en strålingsmåler frembringer et signal proporsjonalt med den absolutte størrelse av en avvikelse i sigarettlegemets tetthet fra en standard tetthet.

Det er tidligere kjent utstyr for kvalitetskontroll av strenglignende produkter og det kan som eksempler vises til svensk patent nr. I57.43<I>og tysk DAS I.O93.718.

Det som særpreger oppfinnelsen er at signalet tilsvarer

de statistiske variasjoner i sigarettstrengens tetthet, noe som er oppnådd ved at kretsen for bearbeiding av signaler behandler dette ikke-lineært slik at det fremkommer et integrandsignal som varierer som en funksjon av signalet opphøyet i en potens som er større enn én slik at signaler som skyldes avvikelser man normalt venter for på hverandre følgende sigaretter, kan aksepteres mens kortvarige tetthetsvariasjoner ut over angitte grenser fører til at sigaretter vrakes.

Oppfinnelsen er således kjennetegnet ved en krets for bearbeiding av signaler på en ikke-lineær måte til frembringelse av et integrandsignal som varierer som en funksjon av signalet opphøyet i en potens som er større enn én for derved å utvide avvikelsessignalet i stor utstrekning forbi de avvikelser som normalt ventes fra på hverandre følgende sigaretter med akseptable tetthetsvariasjoner og for derved å påvise uakseptable tetthetsvariasjoner som har kort varighet, samt en innretning for integrering av integrandsignalet over en viss tid og anordninger som angir resultatet av integrasjonen.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere

under henvisning til tegningen som viser et koplingsskjerna for de komponenter som tilsammen utgjør anordningen.

Resultatet av sammenligningen av sigarettstrengens tetthet med standard tetthet er et avvikelsessignal 10 fra målehodet. Dette signal er null når sigarettstrengen har standard vekt og øker

i negativ eller positiv retning fra null-verdien for sigarettstreng-er som er henholdsvis for tunge eller for lette. Signaler 10 som varierer som nevnt ovenfor, tilføres et seksti-perioders filter 11 og forsterkes i en forsterker 12 der signalet brytes opp. Den av-brutte eller oppdelte vekselspenning likerettes i en brolikeretter 13 slik at man over en filterkondensator 14. får en signalverdi som er proporsjonal med den absolutte størrelse av avvikelsen i sigarettstrengens tetthet på målestedet, fra standard tetthet. Dette signal over kondensatoren 14 påtrykkes så en ikke-lineær spenningsdeler, omfattende en. utgangs shuntarm 15 og en ikke-lineær seriearm innbefattende en zenerdiode 16, 17, 18 og shuntmotstandsarmer 19, 20.

21 samt 22 koplet i serieparallell som vist. Zenerdiodene 16, 17>

l8 er anordnet for å kople shuntmotstandsarmene 20. 21 og 22 i parallell med motstanden 19 når inngangsspenningen jevnt øker i positiv retning. Motstandsverdien av seriearmen i spennirigsdeleren vil således variere omvendt på en ikke-lineær måte med den på-

trykte inngangsspenning fra likeretteren 13, slik at når signalets verdi over filterkondensatoren 14 øker, vil motstandsverdien i seriearmen i spenningsdeleren avta og en stor del av inngangsspenningen påtrykkes over utgangsarmen 15 i spenningsdeleren, slik at man får et integrand signal som så overføres til en integrerende krets 23, 24«Integrandsignalet som tilføres integratorkretsen tilsvarer avvikelsen i sigarettstrengens tetthet forhøyet med en potens som er større enn én.

Den ikke-lineære spenningsdelers egenskaper er avpasset

til i stor utstrekning å strekke ut avvikelsessignalet når sigarettstrengens tetthet avviker fra verdien som tilsvarer standard sigarett-vekt. På denne måte vil små variasjoner fra standard tetthet bli tillagt forholdsvis mindre vekt i integrasjonen enn større avvikelser fra standardverdien. Denne ikke-lineære styring tjener til å gjøre anordningen mindre følsom overfor små variasjoner fra standard tetthet idet slike variasjoner må ventes i enhver prosess samtidig med at anordningen blir mer følsom overfor store variasjoner i tetthet selv om disse større variasjoner kan være av kort varighet.

Motstanden i spenningsdelerens seriearm i en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen varierer omvendt med kvadratet av den påtrykte signalstørrelse slik at resultatet av integrasjonen over en tidsperiode svarer til den statistiske variasjon (<<2) av tetthetsfordelingen i strengen som passerer målestedet i løpet av en viss tid.,

Den statistiske variasjon (^2) av tetthetsfordelingen er

en hensiktsmessig faktor til bruk i beskrivelse og utvikling av en sigarettfremstillingsprosess og ved sammenligning av en sigarett-prosess eller en maskin med en annen. Denne variasjon kan omfatte et mål for rtskarphet" for en prosessfordelingskurve. Således vil en prosess der sigarettvektene er fordelt over et stort antall verdier, ha en større skarphet enn en prosess der sigarettvektene er begrenset til et lite område verdier rundt en standard eller middelverdi. På denne måte vil man se at skarpheten er et direkte

mål for valiteten av et produkt, det vil si hvor tett produktet ligger opptil en ønsket standardverdi.

Når man tar prøver av sigarettettheten vil ligningen for skarpheten ha denne form: der n er antall prøver, dn er den nevnte prøve på tettheten og d er standardverdien for tettheten. Når tettheten d er en kontinuer-lig variabel, kan ligningen uttrykkes slik:

der T er den periode over hvilken integrasjonen utføres. Den foretrukne utførelsesform gjør bruk av den sistnevnte prosess for mål-ingen av tetthetsavvikelsen.

Komponenttyper og deres verdier for en typisk ikke-lineær spenningsdeler som frembringer en firkantlov-virkning i signalets størrelse er slik:

Det skal imidlertid påpekes at den ønskede overdrivelse

av tettheter som ikke er standard og den tilsvarende overdrevne betydning slike tettheter får i integrasjonsprosessen også kan opp-nås ved å la spenningsdeleren variere på en hvilken som helst mono-ton ikke-lineær måte, slik at integrandsignalet som tilføres inte-gratoren varierer som en funksjon av inngangsspenningen opphøyet i en positiv potens som er større enn én.

Utgangsspenningen fra den ikke-lineære spenningsdeler som fremkommer over motstanden 15, integreres i en krets med en motstand

23 og en kondensator 24. En diode 25 er koplet i serie med motstanden 23 og står slik at den leder og lader kondensatoren 24 når en positiv spenning påtrykkes integrasjonsmotstanden 23» Dioden 25 hindrer således utladning av kondensatoren 24 gjennom motstanden 23»

De praktiske verdier for integreringskretsen er disse:

På dette punkt kan den spenning som er lagret i integrasjonskondensatoren 24 måles etter passende integrasjonsperiode ved hjelp av et vanlig voltmeter som da gir et mål på prosessens skarphet eller varians. I den foretrukne utførelsesform på tegningen blir imidlertid resultatet av integrasjonen som er lagret i integrasjonskondensatoren 241periodisk avlest ved slutning av de normalt åpne kontakter 26 i en relébryter som finnes i en tids-styreanordning 27 med en trinnspenning fra kondensatoren 24 påtrykket over inngangsklemmene for en pulsforsterker 28. Utgangspulsspenning-en fra forsterkeren 28 påtrykkes adskilte utløserbrytere 29 og 30 som hver har en terskelregulering 31 og 33*Utløserbryterne 29 og 30 kan med fordel omfatte relékontakter som er styrt av tryatronrør og som normalt forspennes til<M>av<n>tilstand av de variable terskel-reguleringer Jl og 32. Under normal drift blir utløserbryteren 29 negativt forspent slik at pulsspenninger fra forsterkeren 28 svar-ende til standardverdier for sigarettvektfordelingen, ikke tenner tyratronrøret slik at dette blir ledende. For vektfordelinger som er større enn de verdier man kan godta, vil utgangspulsen fra forsterkeren 28 være større enn forspenningens avskjæringsverdier slik man får dem ved hjelp av terskelreguleringen 31»°g utløserbryter-en 29 tenner og åpner de normalt lukkede utløserbryterkontakter 33 som er tilsluttet bryteren 29 samtidig med at de normalt åpne bryterkontakter 34 slutter. På grunn av dette vil en grønn indikatorlampe 35 som normalt angir fremstilling av sigaretter med normal vekt, slukke og en hvit indikatorlampe 36 som angir fremstilling av sigaretter med noe avvikende vekt vil tenne. På samme måte vil, når.amplituden for utgangspulsene fra forsterkeren 28 øker ytter-ligere, noe som er resultatet når sigarettstrengens vekt avviker utilatelig meget, utløserbryteren 3° tre i virksomhet for.å åpne de normalt lukkede kontakter 37 og lukke de normalt åpne kontakter

38. Dette fører til at den hvite indikatorlampe 34 slukker og den røde indikatorlampe 39 tenner og varsler personalet om at vektfor-delingen av tobakken i strengen avviker i ganske betydelig grad fra den normale ønskede verdi. Etter avlesning av den spenning som er lagret i integrasjonskondensatoren 24 åpnes relékontaktene 26

av tidsstyreanordningen 27, og de normalt åpne bryterkontakter 4-0 blir midlertidig lukket. Lukning av kontaktene 40 sørger for utladning av kondensatoren 44 slik at denne igjen blir istand til å motta en ny signalspenning fra motstanden 15. Etter utvisking av ladningen på kondensatoren 24 åpnes kontaktene 40 av tidsstyreanordningen 27 og kondensatoren 24 lades opp en tidsperiode som er tilstrekkelig til å sikre oppbygning av toppspenning over shunt-motstanderen 15. Med de verdier på komponentene som er gjengitt ovenfor har en ladetid på omtrent 55 sek. vist seg å være tilfreds-stillende.

Utløserbryterne 29 og JO stilles tilbake til navn tilstand like før avslutning av ladeperioden ved at kontaktene 41 lukkes av tidsstyreanordningen 27. Når tyratronrør anvendes som utløser-brytere er f.eks. bryterkontaktene 41 med fordel koplet slik at ano»dene kommer til jord, hvorved tyratronrørene forspennes til "av" tilstand. Etter avslutning av ladetiden blir avlesningsbryterens kontakter 26 igjen lukket eller sluttet, og signalpulsen som fremkommer ved forsterkerens 28 utgang blir igjen målt av utløserbryt-erne 29 og 3<0.>

Selv om oppfinnelsen ovenfor er spesielt beskrevet under henvisning til en foretrukken utførelsesform skal det påpekes at fagfolk på det område det her er tale om kan utføre forskjellige endringer i form og detaljer uten at man derved går utenom oppfinn-elsens ramme. For eksempel kan et antall velkjente regulerings-kretser anvendes til tidsstyringen av avlesningsbryteren 26, utlad-ningsbryterkontaktene 40 og tilbakestillingskontaktene 41«Styre-anordningen 27 kan f.eks. omfatte en motordrevet tidsstyrevender.

Claims (1)

1. Anordning til bestemmelse av kvaliteten ved en sigarettfremstillingsprosess der sigarettlegemet, før det skjæres opp. i sigarettlengder, beveger seg forbi et målested der en strålingsmåler frembringer et signal proporsjonalt med den absolutte størrelse av en avvikelse i sigarettlegemets tetthet fra en standard tetthet, karakterisert ved en krets for bearbeiding av signalet på en ikke-lineær måte til frembringelse av et integrandsignal som varierer som en funksjon av signalet opp-høyet i en potens som er større enn én for derved å utvide avvikelsessignalet i stor utstrekning forbi de avvikelser som normalt ventes fra på hverandre følgende sigaretter med akseptable tetthetsvariasjoner, og for derved å påvise uakseptable tetthetsvariasjoner som har kort varighet, samt en innretning for integrering av integrandsignalet over en viss tid og anordninger som angir resultatet av integrasjonen.