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Stw.: Filterstäbe-prüfeSauspannungaeinstelluxlg-Ergänsung I Verfahren
und Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von Filterstäben durch Bilden eines fortlaufenden Filterstranges
aus einem Filtertaustreifen, der gestreckt und mit einem Umhüllungsstreifen von
einem Filterstrang umhüllt wird, und durch Abschneiden der Filterstäbe von dem Filtexstrang,
wobei der Luftwiderstand der Filterstäbe in längsaxialer Richtung selbsttätig gemessen
und in Abhängigkeit von dem Meßwert die Menge des Filtertaus in dem Filterstrang
gesteuert wird.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Herstellen von
Filterstäben mit einer Streckvorrichtung zum Strecken eines Filtertaustreifens,
mit einer Umhüllungsvorrichtung zum Umhüllen des gestreckten Filtertaustreifens
mit einem Umhüllungsstreifen, mit einem Messerapparat zum Abschneiden von fertigen
Filterstäben und mit tbner pneumatischen Meßvorrichtung zur Messung des iuftwiderstandes
von Filterstäben in längsaxialer Richtung, die mit einer Steuereinrichtung für die
Menge des Filtertaus in dem Filterstrang verbunden ist.
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Die vorgenannte Vorrichtung dient insbesondere zum Ausüben des Verfahrens
gemäß der Erfindung.
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Filterstäbe, die bei der Herstellung von Filterzigaretten an Tabakstöcke
angesetzt werden, sollen einen möglichst gleichmäßigen Luftwiderstand in Richtung
ihrer Längsachsen haben, damit der Raucher wenig Unterschiede beim Ziehen an einer
Zigarette bemerkt. Es ist bekannt, bei der Herstellung von Filterstäben mittels
Filterstrangmaschinen den Luftwiderstand von fertigen Filter stäben in axialer Richtung
selbsttätig zu erfassen und die Zufuhr des Rohstoffs, eines endlosen Filtertaustreifens,
so zu steuern, daß der Luft-
Stw.: Eilterstäbe-prüfen-Tauspannungßeinatellung-Erg.
1 widerstand konstant bleibt. Der Prozeß der Filtertauauibereitung ist verhältnismäßig
kompliziert; übereinstimmende Merkmale aller im praktischen Betrieb befindlicher
Anlagen bestehen darin, daß der endlose Filtertaustreifen aus gekräuselten einzelnen
Azetat-Fäden zunächst über eine oder mehrere Stufen ausgebreitet, gestreckt, mit
sogenanntem Weichmacher zur Vernetzung der Einzelfäden besprüht und wieder zusammengerafft
wird. Er wird dann dem Format einer Filterstrangmaschine zugefördert, in dem er
von einem endlosen Papierstreifen umhüllt wird. Der verklebte Filterstrang wird
dann einem Messerapparat zum Abschneiden von einzelnen Filterstäben zugeführt. Bei
der Aufbereitung des B tertaus können Störungen auftreten, die zu allmählichen Masseverschiebungen
in den einzelnen Filterstäben führen, auch wenn die Produktion bezüglich des Zugwiderstandes
der einzelnen Filterstäbe überwacht wird. Nachteilig für den Produzenten, weil mit
höheren Kosten für zusätzlichen Tauaufwand verbunden, ist eine Zunahme der Masse,
die ganz allmählich erfolgen kann und äußerlich an den Filterstäben nicht festzustellen
ist. Man kann zwar Proben einzelner Filterstäbe auf Laboratoriumswaagen auswiegen
und so Abweichungen von einem gewünschten Gewicht feststellen. Derartige Kontrollmessungen
erfordern jedoch geschultes Bedienungspersonal und sind im praktischen Betrieb,
in dem stets eine größere Anzahl von Filterstrangmaschinen parallel Filterstäbe
fertigt, aufwendig. Außerdem kann zwischen dem Auftreten eines Fehlers und seiner
Entdeckung längere Zeit vergehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Produktion von Filterstäben gegen
zunehmende Vergrößerungen der Masse in den einzelnen FiMbrstäben zu schützen.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erreicht man dies dadurch,
daß die Masse des Filterstranges zusätzlich erfaßt und in Abhängigkeit davon ein
Signal gebildet wird. Dieses Signal kann ein Stellglied an geeigneter Stelle steuern,
das der Massenvergrößerung entgegenwirkt. Es genügt aber
Stw.: J?ilterstäbe-prüfen-TauspannungseinstellungErg.
I in vielen Fällen bereits, wenn das Signal eine Störungsanzeige für das Bedienungspersonal
ansteuert, das dann relativ leicht die Ursache der Störung erkennen kann, die im
allgemeinen im Aufbereitungsbereich liegt. Das Erfassen der Masse des Filterstranges
wird vorteilhaft bezüglich eines bestimmten konstanten Filterstrangabschnittes erfolgen.
Meßanordnungen, die die Dichte eines endlosen Stranges vor dessen Zerschneiden in
einzelne Stäbe erfassen, sind reletiv teuer und manchmal nicht ausreichend genau.
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Ein einfaches Verfahren, die Masse eines bestimmten Filterstrangabachnittes
zu erfassen, besteht darin, daß die Masse einer bestimmten Anzahl von Filterstäben
erfaßt wird, was in einfacher Weise durch Wiegen erfolgen kann. Selbstverständlich
ist es auch möglich, in an sich bekannter Weise die Masse eines endlosen Filterstranges,
also vor dessen Zerschneiden in einzelne Filterstäbe, zu erfassen und den so gebildeten
Meßwert zur Steuerung eines Stellgliedes oder zur Störungsanzeige zu verwenden.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich zu der pneumatischen Meßvorrichtung zur Messung des Xuftwiderstandes
in längsaxialer Richtung eine Vorrichtung zum Erfassen der Masse des Filterstranges
und zum Abgeben eines Signals ib Abhä¢gleit davon vorgesehen ist.
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Insbesondere dann, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das
Signal zur Störungsanzeige verwendet werden soll, wird es zunächst einem Schwellenwertglied
zugeführt, das bei Überschreiten eines bestimmten vorgegebenen Wertes fur die Masse
des Filterstranges ein Signal abgibt, beispielsweise an eine Störungsanzeige.
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Eine die Masse eines bestimmten Filterstrangabschnittes erfassende
Vorrichtung kann in einfacher Weise als Wiegevorrichtung für eine aus einer bestimmten
Anzahl von Filterstäben bestehende Probe ausgebildet sein, der eine selbsttätig
arbeitende Filterstabzufurrvorrichtung zugeordnet ist. Diese
Stw
. . Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg. I Filterstabzufuhrvorrichtung
führt periodisch für die Bildung von Proben erforderliche Filterstäbe von einer
geeigneten Stelle der Filterstrangmaschine, z.B. von deren Ableger, zu der Wiegevorrichtung.
Bevorzugt ein Anwender die Erfassung der Messe des Filterstranges, bevor dieser
in Pilterstäbe geschnitten wird, so kann eine an sich bekannte Beta-Strahlungsquelle
vorgesehen sein, der eine Empfangseinrichtung für die von dem Filterstrang geschwächte
Beta-Strahlung zugeordnet ist.
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Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg. I Die Erfindung
wird anhand der Ausführungsbeispiele aufweisenden Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen: Figur 1 eine Filterstrangmaschine und ein vorgeschaltetes lauaufbereitungsgerät,
mit einer eine Waage aufweisenden Meßvorrichtung für eine Probe aus Filterstäben
und mit einer Prüftrommel für den in längsaxialer Richtung gemessenen Luftwiderstand
der Filterstäbe, die mit einer Steueranordnung einer Streckvorrichtung.für das Filtertau
verbunden ist, Figur 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Figur 1 in vergrößertem
Maßstab, Figur 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Figur 2 in vergrößertem Maßstab,
Figur 4 eine Ansicht entsprechend Pfeil IV in Figur 1, die Einzelheiten der Meßvorrichtung
für eine Filterstabprobe zeigt, Figur 5 eine Filterstrangmaschine und ein vorgeschaltetes
lauaufbereitungsgerät, mit einer eine Waage aufweisenden Meßvorrichtung für eine
Probe aus Filterstäben und mit einer Prüftrommel für den in längsaxialer Richtung
gemessenen Suftwiderstand der Filterstäbe, die mit einer Steueranordnung für die
Zufuhr von konstant vorgerecktem Filtertau zu dem Format der Filterstrangmaschine
verbunden ist, Figur 6 eine Ansicht entsprechend Pfeil VI in Figur 5, die Einzelheiten
der Meßvorrichtung für eine Filterstabprobe zeigt, Figur 7 eine Meßvorrichtung für
die Masse des Firstranges unter Verwendung einer Beta-Strahlenquelle.
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Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg. I In Figur 1
ist eine Fiiterstrangmaschine 1 mit vorgeordnetem Filtertauaufbereitungsgerät 2
und nachgeordneten Meßvorrichtungen 3 und 5 dargestellt. 3 ist eine Meßvorrichtung
zur Messung des Luitwiderstandes von Filterstäben 14 in längsaxialer Richtung, also
des beim Rauchen einer Biltersigarette von dem Filterstab oder einem Teil davon
verursachten sogenannten Zugwiderstandes". 5 ist eine senkrecht zur Zeichenfläche
hinter der Meßvorrichtung 3 beiindliche und daher nicht sichtbare Vorrichtung zum
Erfassen der Masse des Filterstranges 12 und zum Abgeben eines Signals in Abhängigkeit
von dieser Erfassung, von der Einzelheiten in Figur 4 dargestellt sind.
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Die Filterstrangmaschine, die an sich unter der Bezeichnung KDF der
Firma Hauni-Werke Körber & Co. KG, 205 Hamburg 80, bekannt ist, weist folgende
Hauptbaugruppen auf: einen Einlauftrichter 4 zum Zusammenfassen eines zugeführten
aufbereiteten Filtertaustreifens 6, eine Umhüllungsvorrichtung 7 (Format) zur Umhüllung
des Filtertaustreifens 6 mit einem Umhüllungsstreifen 8 aus Papier, die ein einen
Umhüllungsstreifen 8 und den Filtertaustreifen 6 förderndes Formatband 9 aufweist,
eine Heizvorrichtung 11 für die Klebnaht des Filterstranges 12, einen Messerapparat
13 zum Abschneiden von Pilterstäben 14, eine Ablegertrommel 16 zum Abbremsen der
Filterstäbe 14 und zur Überführung der längsaxialen Förderbewegung in eine queraxiale
Förderbewegung, eine Führungsvorrichtung 17 für den von einer Bobine 18 abgezogenen
Umhüllungsstreifen 8, und einen Leimapparat 19 zum Beleimen des Umhüliungsstreifens
8.
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Das Filtertauaufbereitüngsgerät 2 weist folgende Baugruppen auf: eine
Luftdüse 21 zum Vereinzeln der Fasern des von einem Ballen 22 abgezogenen unaufbereiteten
Filteritaustreifens 6,
Stw. : Frstäbe-pitI£en-Tauspannungse inste
llung-Ergänzung 1 eine Umlenkrolle 23, eine Luftdüse 24, eine Streckvorrichtung
26, bestehend aus zwei Walzenpaaren 27 und 28, ein Spreizwalzenpaar 29 zum Auseinanderziehen
(nAusbreitea") der gestreckten Fasern senkrecht zur Zeichenebene, eine Benetzvorrichtung
31 zur Benetzung der Fasern des Filtertaustreifens 6 mit einem Weichmacher, ein
Umlenkrollenpaar 32 und einen Antriebsmotor 33, der die Walzenpaare 28 und 29 und
32 unmittelbar mittels Kettentriebe 34 bzw. 36, Walzenpaar 32 mittels Riementriebes
37 und Walzenpaar 27 über ein in seiner Drehzahl verstellbares Getriebe 38 mittels
eines Kettentriebes 39 antreibt. Zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des
Getriebes 38 dient ein ElektromdDr-40.
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Die pneumatische Meßvorrichtung 3 weist einen der Ablegertrommel 16
nachgeordneten und von dieser die Filterstäbe 14 erhaltenden Prüfförderer in Form
einer Prüftrommel 41 auf, von dem die Figuren 2 und 3 weitere Einzelheiten zeigen.
Die Prüftrommel 41, die die Filterstäbe 14 queraxial fördert und sie an ein Förderband
42 abgibt, weist Aufnahmen 43 auf, in denen eine Axialbohrung 44 und Radialbohrung
46 münden. Ein feststehender Steuerring 47 weist Steuerschlitze 48 (nur in Figur
2), 49 und 51 auf, die den Bohrungen 44 bzw. 46 zugeordnet sind. Aus Figur 2 ist
die Erstreckung der Steuerseblitze 48, 49 und 51 in Förderrichtung der Filterstäbe
(Pfeil 52) zu erkennen. Der Steuerschlitz 48, der an der Übernahme stelle A der
Filterstäbe 14 beginnt, dient zum Positionieren der Filterstäbe in axialer Richtung.
Steuerschlitz 49 dient zur Verbindung der Filterstäbe, und zwar mehrerer gleichzeitig,
mit einem Meßwertgeber 53 und sorgt dafür, daß an den dem Steuerring 47abgewandten
Enden der Filterstäbe 14 ein anderer -Prüf luftdruck herrscht als an den dem Steuerring
47 zugewandten Enden. Der Steuerschlitz 51 dient zur Verbindung der
Stw.:
Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung:rg. I Bohrungen 46 mit einer Saugluftquelle
im Prüfbereich. Zwischen Übernahmestelle A und Abgabestelle B erstreckt sich über
den Aufnahmen eine feststehende Abdeckung 55. Die Steuerschlitze 48, 49 und 51 stehen
über Leitungen 54 bzw. 56 bzw. 57 mit einer Saugluftquelle in Form eines Ventilatore
58 in Verbindung.
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Von der Leitung 56, durch die Steuerschlitz 49 mit der Saugluftquelle
verbunden ist, führt eine Leitung 59 zu dem Meßwertgeber 53. Zwischen Leitung 59
und Saugluftquelle ist eine Luftdrossel 60 geschaltet. Der Meßwertgeber 59 besteht
aus einer Unterdruckkammer 61, in der eine Membran 62 angeordnet ist. Die Membran
62 trägt eine Elektrode 63 eines Meßkondensators 64, dessen andere Elektrode 66
fest angeordnet ist.
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Der Meßkondensator 64 ist Teil eines elektrischen Schwingkreises 67,
dessen Frequenz sich mit dem Abstand der Elektroden 63 und 66 des Meßkondensators
64 ändert. Der Abstand ist abhängig von dem Unterdruck in der Druokkammer 61 und
dieser von dem Luftwiderstand in längsaxialer Richtung der Filterstäbe 14. Einen
Meßwertgeber der im vorigen nur ohematisch beschriebenen Art zeigt in weiteren Einzelheiten
die britieche Patentschrift 1.083.111, insbesondere die Figuren 2 und 3. Der bekannte
Meßwertgeber ist zwar für die UmhUllungaprüfung von Zigaretten ausgelegt und arbeitet
anstatt mit Saugluft mit Druckluft, doch ist er im Prinzip ebenfalls für die Messung
Eines Unterdruckes geeignet, wie er bei der Erfindung auftritt. Dem elektrisohen
Schwingkreis 67 ist ein Leistungsverstärker 68 nachgeschaltet, dessen Ausgang über
Leitungen 69 mit dem als Stellmotor für die Streoksorrichtung 26 wirkenden Elektromotor
40 verbunden ist. Elektromotor 40 bildet zusammen mit dem Getriebe 38 eine Steuereinrichhug
45 für die Streckvorrichtung 26.
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In Figur 4 sind Einzelheiten der Vorrichtung 5 dargestellt, die die
Masse eines bestimmten Filterstrangabschnittes erfaßt. Dieser Filterstrangabsohnitt
entspricht einer bestimmten
Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tausannungseinstellung-Erg.
I Anzahl von abgeschnittenen Filterstäben. Die Vorrichtung 5 weist eine Wiegevorrichtung
(Waage) 71 mit elektrischem Ausgang auf, die in der Nähe der Ablegertrommel 16 (gegenüber
Figur 1 vergrößert dargestellt) angeordnet ist. Innerhalb der Ablegertrommel 16
befindet sich eine Blasdüse 72, die über eine Leitung 73 mit Druckluft aus einer
Druckluftquelle 74 beaufschlagbar ist und in Mulden 76 der Ablegertrommel 16 befindliche
Filterstäbe 14 in einen Behälter 77 der Waage 71 abfördern kann. Zur Steuerung der
Druckluft dient ein Magnetventil 78 in Leitung 73, dessen Stellmagnet 79 mit dem
Ausgang eines Verstärkers 81 verbunden ist. Der Eingang des Verstärkers liegt am
Ausgang eines Speichers 82, mit welchem auch ein Zähler 83 verbunden ist. Ein Eingang
a (setzeingang) des Speichers 82 ist mit einer SchaDuhr 84, der andere Eingang b
(Löscheingang) mit dem Zähler 83 verbunden. Letzterer ist außerdem an einen Taktgeber
86 und an die Waage 71 angeschlossen. Der Taktgeber 86 besteht aus einer synchron
zur Maschinendrehzahl angetriebenen Taktscheibe 86a mit Taktstiften 86b, die beim
Vorbeilauf an einem Näherungsinitiator 86c jeweils einen Impuls auslösen. Ein Impuls
entspricht jeweils der Fertigung eines Filterstabes 14.
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Die Waage 71 ist mit einer Vergleichsstelle 88 verbunden, die ihrerseits
mit einem Sollwertgeber 89 und einem Schwellenwertglied 91 verbunden ist. Der Ausgang
des bei einer bestimmten Signalhöhe ansprechenden Schwellenwertgliedes 91 beaufschlagt
über einen Verstärker 92 ein Anzeige- oder Warngerät 93, das als Lampe, Blinklampe
oder Hupe ausgebildet sein kann. 93 kann auch eine Kombination von Lampe und Hupe
darstellen. Die Blasdüse 72 stellt in Verbindung mit den ihr zugeordneten Steuerelementen
84, 82, 83, 86, 81, 79 und78 eine selbsttätige Filterstabzufuhrvorrichtung 87 dar.
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Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 4: Ein Filtertaustreifen
6 wird fortlaufend dem Ballen 22 entnommen, dessen Fasern mittels der Luftdüsen
21 und 24 vonein-
Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg.
I ander getrennt werden. In der Streckvorrichtung 26, deren Walzenpaar 27 mit geringerer
Drehzahl angetrieben ist als das Walzenpaar 28, wird das Filtertau gestreckt und
damit Unterschiede in der Massenverteilung verringert. Von dem Spreizwalzenpaar
29 wird der Filtertaustreifen in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene ausgebreitet,
so daß der von der Besprühvorrichtung 31 gesprühte Weichmacher möglichst viele Fasern
beneztan kann. Der von Weichmacher benetzte aufbereitete Filtertaustreifen 6 wird
dem Einlauftrichter 4 zugeführt, der ihn aus einer bandförmig ausgebreiteten Form
wieder in Strangform überführt. Der Filtertaustreifen 6 wird auf den von dem Leimapparat
19 mit Leim versehenen UmhUllungsstreifen 8 übergeben, der im Format 7 zur Umhüllung
um den Filtertaustreifen 6 herumgelegt wird. Mittels der Heizvorrichtung 11 wird
die Klebnaht erhitzt. Der fertige Filteratrang 12 verläßt die Heizvorrichtung 11.
Der Messerapparat 13 schneidet fortlaufend Filterstäbe 14 ab, die mittels der Ablegertrommel
16 aus der längsaxialen in eine queraxiale Förderbahn überführt und an der Übernahmestelle
A in die Aufnahmen 43 der Prüftrommel 41 übergeben werden. Durch den nach der Übernahmestelle
A beginnenden Steuerschlitz 48 wird Saugluft durch die Bohrungen 44 den Aufnahmen
43 zugeführt, die die Filterstäbe zu den Bohrungen 44 hinzieht und damit bezüglich
des Steuerringes 47 ausrichtet. Nach Zurücklegen des Drehwinkels C von der Übernahmestelle
A aus gelangt Saugluft über den Steuerschlitz 51 zu Bohrungen 46 der Aufnahmen 43,
die die Filterstäbe 14 während der Messung ihres Luftwiderstandes ion den Aufnahmen
43 festhält. Nach Zurücklegen des Drehwinkels 8 von der Übernahme stelle A aus gelangt
Saugluft über den Steuerschlitz 49 zu den Bohrungen 44 der Aufnahmen 43. Je nach
dem Luftwiderstand der Filterstäbe 14, gemessen in längsaxialer Richtung, wird sich
in der Druckkammer 61 ein größerer oder kleinerer Unterdruck einstellen, der die
Membran 62 mehr oder weniger stark auslenkt. Das entsprechende vom Schwingkreis
67 abgegebene elektrische Signal
Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg.
I wird im Leistungsverstärker 68 verstärkt und steuert den Elektromotor 40, der
die Übersetzung des Getriebes 38 ändert.
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Ist der Luftwiderstand der Filterstäbe zu klein, so wird das Getriebe
38 so verstellt, daß die Drehzahl des Walzenpaares 27 zunimmt. Damit nimmt der Grad
der Streckung des Filtertaustreifens 6 ab und seine Menge im Filterstrang und damit
der Luftwiderstand in längsaxialer Richtung zu. Ist der Luftwiderstand der Filterstäbe
14 umgekehrt zu groß, 8o wird das Getriebe 38 in umgekehrtem Sinn verstellt, so
daß der Grad der Streckung des Filtertaustreifens 6 zunimmt und die Menge des Filtertaues
im Filterstrang 12 abnimmt. Dadurch nimmt der Luftwiderstand in längsazialer Richtung
der Filterstäbe 14 wieder ab.
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Auf die vorhergehend beschriebene Weise wird die der Filterstrangmaschine
1 je Zeiteinheit zugeführte Filtertaumenge (entspricht der Menge des Filtertaus
im Filterstrang 12) stets so groß gehalten, daß der von dem Zigarettenhersteller
gewEnschte Zugwiderstand eingehalten wird. Unter gewissen Umständen, z.B. bei abweichender
Tauqualität oder Veränderungen oder Fehler in der Tauaufbereitung, steigt aber die
zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Zugwiderstandes in einem Filterstab (Luftwiderstand
in längsaxialer Richtung) erforderliche Gasmenge schneller oder langsamer an, was
natürlich einen erhöhten Tauaufwand bedeutet. Das Bedienungspersonal soll auf diesen
unerwünschten Betriebs zustand aufmerksam gemacht werden-, um entsprechend eingreifen
zu können,. d.h. um auf geeignete Weise Abhilfe zu schaffen. Hierzu dient die Vorrichtung
der Figur 4, die folgendermaßen arbeitet: Der in bestimmten Zeitabständen von der
Schaltuhr 84 über seinen Eingang a gesetzte Speicher 82 betätigt über den Verstärker
21 das Magnetventil 78 im Sinne "Öffnen" und die hierdurch beaufschlagte Blasdüse
72 bläst die von der Ablegertrommel 16 an ihr vorbeibewegten Filterstäbe 14 in den
Wiegebehälter 77 der Waage 71, und zwar solange, bis der Zähler
stw.:
Filters1Le-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg. I 83 die an ihm eingestellte zu wiegende
konstante Anzahl Filterstäbe (Probe) abgezählt hat. Sobald der Zähler 83 diese Anzahl
abgezählt hat, löscht er den Speicher 82 über dessen Eingang b, wodurch das Magnetventil
78 auf "Sohließen" umgeschaltet und die 3blasdüse 72 außer Wirkung gebraucht wird,
und gibt gleichzeitig ein Signal an die Waage 71. Diese hat inzwischen die iD ihren
Wiegebehälter 77 geblasene Filterstabgruppe (Probe) gewogen und das ermittelte Gewicht
in ein elektrisches Signal in Form einer Spannung umgesetzt, welches zu der Vergleichsstelle
88 geführt wird. Dort wird das Signal mit dem Sollwert des Sollwertgebers 89 verglichen
und das entsprechende Differenzeignal dem Schwellenwertglied 91 zugeführt. Überschreitet
das Istwertsignal das Sollwertsignal um einen bestimmten Wert, ist alsi die Probe
um einen bestimmten Betrag zu schwer, dann gibt das Schwellenwertglied 91 ein Ausgangssignal
ab, das über Verstärker 92 die Anzeigevorrichtung 93 erregt. Das Bedienungepersonal
wird durch Blinken oder Hupen aufgerufen, sich um die Ursache der Gewichtszunahme
zu krümmern.
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Selbstverständlich kann das vom Vergleichsglied 88 abgegebene elektrische
Signal über eine Leitung 94 einem nicht dargestellten Stellglied zugeführt werden,
das an geeigneter Stelle in den Tauaufbereitungsprozeß eingreift und einen Stellvorgang
auslöst, der die Gewichte verringert.
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In den Figuren 5 und 6 werden nur die gegenüber den Figuren 1 bis
4 veränderten Teile beschrieben. Die mit gleichartigen Teilen früherer Figuren übereinstimmenden
Teile eind mit gleichen Bezugszeichen, vermehrt um 100, bezeichnet und nicht mehr
besonders erläutert. Insbesondere sind die pneumatische Neßvorrichtung 103 zum Messen
des Luftwiderstandes der Filterstäbe 114in längsaxialer Richtung und die Vorrichtung
105 zum Erfassen der Messe des Filterstranges 112 ebenso ausgebildet wie die in
den Figuren 1 bis 3 beschriebene pneumatische Meßvorrichtung 3 bzw. die in Figur
4 beschriebene Vorrichtung 5.
Stw.: Pilterstäbe-rüfen-TausDannuaaseinatellu
1 Das Filtertauaufbereitungsgerät weist anstelle einer steuerbaren Streckvorrichtung
(26 in Figur 1) eine Streckvorrichtung auf, die die Fasern des Filtertaustreifens
106 bis zum Verschwinden jeder Kräuselung streckt. Diese Streckvorrichtung ist im
folgenden mit "Reckvorrichtung" 201 bezeichnet.
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Sie enthält eine Schleifenführungseinrichtung 202 für den Filtertaustreifen
106, bestehend aus den Walzenpaaren 203 und 204 und ein auf die Fasern des Filtertaustreifens
eine konstante Kraft ausübendes Gewicht in Form einer gewichtsbelasteten Rolle 206.
Eine Steueranordnung 207 für die Größe der Schleife 208 des Filtertaustreifens 106
weist ein Potentiometer 209 mit einem Widerstand 217 und einem Abgriff 212 auf,
dessen abgegriffene Spannung über einen Leistungsverstärker 213 einen elektrischen
Stellmotor 214 eines in seinem Übersetzungsverhältnis verstellbaren Getriebes 216
aussteuert.
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Anstelle einer Steuereinrichtung (45 in Figur 1) für eine Str-eckvorrichtung
(26 in Figur 1) ist der pneumatischen Meßvorrichtung 103 eine Steuervorrichtung
217 zur Steuerung der Menge des Filtertaus in dem Umhüllungsstreifen 108 nachgeschaltet.
Die Steuervorrichtung 217 ist speziell als Steuervorrichtung zur Steuerung der Zufuhr
von Filtertau zu dem Format 107 ausgebildet und umfaßt einen in seiner Drehzahl
steuerbaren elektrischen Antriebsmotor 133 und die Kettentriebe 134, 136 und 139
sowie den Riementrieb 137. Das Format band 109 ist ein Fördermittel zur Förderung
von Filtertau (Filtertaustreifen 106) und des Umhüllungsstreifens 108 mit konstanter
Geschwindigkeit durch die Umhüllungsvorrichtung (Format 107).
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Wirkungsweise der Vorrichtung der Figuren 5 und 6: Von dem Ballen
122 wird fortlaufend ein Filtertaustreifen 106 entnommen, dessen Fasern mittels
der Luftdüsen 121 und 124 voneinander getrennt werden. Von der Reckvorrichtung 201
werden die Fasern des Filtertaustreifens 106 mit konstanter Kraft gereckt, d.h.
die Fasern werden mit einer derartigen
Stw. Filterstäbe-prüfen-TauspannungseinstellungErg.
I Kraft gestreckt, daß ihre Kräuselung vollkommen verschwindet und sie bis zur sogenannten
Streckgrenze belastet sind.Bei dieser Reckung werden dann auch Ungleichmäßigkeiten
in der Nassenverteilung vollkommen beseitigt. Die Steueranordnung 207 sorgt dafür,
daß die Schleife 208 ihre Länge nicht über bestimmte Werte hinaus ändert. Wird die
Schleife 208 nämlich zu lang, dann gibt der Abgriff 212 eine Spannung ab, die von
dem elektrischen Leistungsverstärker 213 verstärkt wird und den Stellmotor 214 in
einer Richtung aussteuert, bei der die Übersetzung des Getriebes 216 so verändert
wird, daß das Walzenpaar 203 sich mit geringerer Drehzahl dreht.
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Die Schleife verringert sich dadurch. Wird die Schleife umgekehrt
zu kurz, dann gibt der Abgriff 212 eine Spannung mit entgegengesetzter Polarität
ab, die den Stellmotor 214 in der entgegengesetzten Drehrichtung aussteuert.
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Der Stellmotor 214 verstellt das Getriebe 216 in umgekehrter Richtung
so, daß die Drehzahl des Walzenpaares 203 zunimmt und damit die Länge der Schleife
208 größer wird.
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Nach dem Recken mit konstanter Kraft, das die Fasern vorteilhaft bis
zu ihrer Streckgrenze reckt, werden die Fasern von dem Spreizwalzenpaar 129 ausgebreitet,
von der Besprühworrichtung 131 mit Weichmacher besprüht und dem Einlauftrichter
104 der Filterstrangmaschine 101 zugeleitet. Der Filtertaustreifen 106 wird mit
konstanter Geschwindigkeit im Format 107 von dem Umhüllungsatreifen 108 umhüllt.
Von dem entstehenden Filterstrang 112 werden von dem Measerapparat 113 Filterstäbe
114 abgeschnitten und über die Ablegertrommel 116 der Prüftrommel 141 zugeführt.
In dieser wird der Luftwiderstand der Filterstäbe 114 in längsaxialer Richtung in
der bei den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Art gemessen und in dem Meßwertgeber 153
ein entsprechendes Ausgangsaignal gebildet. Dieses Signal steuert nun den Mengenfluß
(Menge je Zeiteinheit) des zugeführten Filtertaustreifens 106 in Abhängigkeit von
dem Meßergebnis, d.h. daß bei zu geringem
Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tauspannungse
instellung-Erg. I Luftwiderstand die Drehzahl des Antriebsmotors 133 erhöht und
bei zu hohem Luftwiderstand erniedrigt wird.
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Drehzahländerungen des Antriebamotors 133 werden über die Kettenantriebe
134, 136, 139, den Riementrieb 137 und das Getriebe 216 auf alle Walzenpaare 129,
203, 204 und 132 übertragen.
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Die Entnahme von Filterstäben 114 zur Bildung einer Probe aus einer
konstanten Anzahl von Filterstäben erfolgt ebenfalls wie bei der Wirkungsweise zu
Figur 4. Von der Zeituhr 184 wird die Probenentnahme in regelmäßigen Zeitabständen
ausgelöst und über Blasdüse 172 dem Behälter 177 der Waage 171 zugeführt. Der Zähler
183 sorgt wieder für ein rechtzeitiges Schließen des Ventils 178 bei Erreichen der
voreingestellten Zahl. Das Wiegeergebnis der Waage 171 wird ebenfalls an der Vergleichsstelle
188 mit einem Sollwert eines Sollwertgebers 189 verglichen und die Differenz dem
Schwellenwertglied -191 zugeführt. Dieses steuert die Anzeigevorrichtung 193 an,
wenn das Gewicht der Probe einen bestimmten vorgegebenen Wert überschritten hat.
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In Figur 7 ist ein Ausschnitt einer Filterstrangmaschine 301 mit einem
Formatband 309, einem Messerapparat 313, einer Ablegertrommel 316 und einer Prüftrommel
341 dargestellt.
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Die Filterstrangmaschine 301 und die *üftrommel 341 entsprechen im
übrigen, von einer Maßstabsvergrößerung abgesehen, der-Silterstrangmaschine 1 bzw.
der Prüftrommel 41 der Figuren 1 bis 3.
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Unterschiedlich zu den vorhergehenden Figuren ist lediglich die Vorrichtung
305 zum Erfassen der Masse des Filterstranges 312, die nicht mehr eine bestimmte
Anzahl von einzelnen Filterstäben vermißt, sondern ein bestimmtes Stück des noch
unzerteilten Filterstranges 312.
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Die Vorrichtung 305 weist eine Beta-Strahlungsquelle 401 auf, deren
Strahlung nach Durchtritt durch den Filterstrang 312 zu einer gegenüberliegenden
Meßvorrichtung gelangt, z.B.
Stw.: Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg.
I einer Ionisationskammer 402. Derartige Strahlungsquellen und Empfänger sind zur
Massebestimmung in Tabaketrängen bekannt und brauohen daher nicht näher erläutert
werden. Das Ausgangssignal der Ionisationakammer 402 wird über eine Torschaltung
403 einer Integrationsatufe 404 zugeführt. Der integrierte (aufsummierte) Meßwert
kann aus der Integrations-$ stufe 404 zu bestimmten Zeiten einer Vergleichastelle
388 zugeführt werden, die ein Sollwertsignal von einem Sollwertgeber 389 erhält.
Die Ausgangasignale der Integrationsstufe 404 beaufschlagen über ein Schwellenwertglied
391 und einen Leistungsverstärker 392 ein Anzeigegerät 393. Die Torschaltung 403
und die Integrationsstufe 404 erhalten Steueraignale von einem Zeitglied 406, das
in Abhängigkeit von dem Maschinenantrieb periodisch den Anfang und das Ende von
Meßperioden festlegende Schaltimpulse abgibt. In den Meßperioden wird jeweils der
Filterstrang 312 in einer bestimmten Länge an der Vorrichtung 305 vorbeigeführt.
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Wirkungsweise der Meßvorrichtung 305 der Figur 7: Das Zeitglied 406
gibt periodisch Signale an die Torschaltung 403 ab, die den Anfang von Meßperioden
festlegen. Ite Länge einer Meßperiode ist so von der Maschinengeschwindigkeit abhängig,
daß in jeder Meßperiode - unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit - ein konstantes
Stück des Filterstranges 312 an der Beta-Strahlungsquelle 401 vorbeiläuft. Die masseabhängigen
Signale der lonisationakammer 402 gelangen, gegebenenfalls nach einer entsprechenden
Verstärkung, über die in der Meßperiode offene Torschaltung 403 zu der Integrationsstufe
404 und werden dort integriert, bis das Zeitglied 406 ein das Ende der Meßperiode
auslösendes Signal an die Torschaltung 403 gibt, die daraufhin schließt. Dieses
Ausgangssignal des Zeitgliedes 406 wird auch der Integrationastufe 404 zugeführt,
die ihren aufsummierten Wert dem Vergleichsglied 388 zuführt. Das an der Vergleichastelle
388 gebiete Differenzsignal zwischen Masse-Istwert und Maeee-Sollwert
Stw.:
Filterstäbe-prüfen-Tauspannungseinstellung-Erg. I wird dem Schwellenwertglied 391
zugeführt, das anspricht, sobald eine bestimmte Schwelle überschritten ist. Das
Ausgangasignal des Schwellenwertgliedes 391 steuert somit den Verstärker 392 und
die Anzeigevorrichtung 393 an, die dem Bedienungspersonal anzeigt, daß die erzeugte
Produktion an Filterstäben eine zu große Masse hat, obwohl der Zugwiderstand durch
die Prüftrommel 341 konstant gehalten worden war.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei einer Filterstrangmaschine
zum Herstellen von Filterstäben sowohl für eine Einhaltung des vom Zigarettenhersteller
geforderten Zugwiderstandes gesorgt wird, als auch durch eine selbsttätig arbeitende
Einrichtung vermieden wird, daß allmählich zu schwere, d.h. zuvieb Filtertau enthaltende
Filterstäbe, produziert werden. Das Bedienungspersonal braucht Proben von Filterstäben
nicht mehr eigens zu entnehmen, zu wiegen und die Maschine danach einzustellen,
sondern kann sich darauf verlassen, daß bei fehlendem Warnsignal keine zu schweren
Filterstäbe erzeugt werden. Bei der Vielzahl von Filterstrangmaschinen, die für
eine Zigarettenfabrik benötigt wird, bedeutet dies eine erhebliche Einsparung an
Bedienungsaufwand und eine Verbesserung der Produktionsqualitätv - Patentansprüche
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