DE3039052A1

DE3039052A1 - Einrichtung zum selbsttaetigen messen der physikalischen eigenschaften von luftdurchlaessigen, stabfoermigen gegenstaenden

Info

Publication number: DE3039052A1
Application number: DE19803039052
Authority: DE
Inventors: Roger Bristol Vaughan
Original assignee: Imperial Group Ltd
Current assignee: Anglemaster Ltd
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1981-05-14
Also published as: US4355535A

Description

PATENTANWÄLTE: ^	Dipl.-Ing. A. Wasmeier	-1-	Dip!-Ing. H. Graf
	[ Representatives before the	3039052
Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional		European Patent Office
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1
An das Deutsche Patentamt		D-8400 REGENSBURG 1 GREFLINGER STRASSE 7
8 München 2		Telefon (09 41) 5 4753 Telegramm Begpatent Rgb.
	Unser Zeichen Our Ref. I/p 10.594	Telex 6 5709 repatd
Ihr Zeichen Ihre Nachricht Your Ref. Your Letter		£& 15. Oktober 1980 W/He

Anmelder: IiO³ERIAL GROUP LIMI'fED, 1 Grosvenor Place, London SWlX 7HB, England

Titel: "Einrichtung zum selbsttätigen Messen der physikalischen Eigenschaften von luftdurchlässigen, stabfö'rmigen Gegenständen¹'.

Priorität: Großbritannien - Fr. 7956545 vom 19.10.1979

Erfinder: Roger Vaughan

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Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300 Gerichtsstand Regensburg

Postscheck München 893 69-801

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"Eln-richtung zum selbsttätigen Messen der physikalischen Eigenschaften von luftdurchlässigen, stabförmigen Gegenständen."

Zusammenfassung:

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Messen der physikalischen Eigenschaften von luftdurchlässigen, stabförmigen Gegenständen, z.B. Zigaretten oder Filterstäben. Die Einrichtung ist in sich geschlossen und weist Stationen zum Messen des Umfanges, des Gewichtes und des Druckabfalls eines jeden Gegenstandes auf. Die Messung des Umfangs und des Druckabfalls wird auf pneumatischem Wege durchgeführt. Eine Schalttrommel dient zur Übertragung eines ,jeden Gegenstandes auf die nächste Meßstation.

In der Zi-garettenindustrie ist es während der Herstellung der Zigarettenstränge oder Filterstäbe notwendig, die Stränge oder Stäbe regelmäßig zu überwachen, um zu gewährleisten, daß sie den Herstellforderungen genügen. Da die Herstellgeschwindigkeiten hoch sind, ist es wichtig, die Überwachungsdauer niedrig zu halten, um Ausfallzeiten während der Herstellung zu vermeiden, wenn ein Fehler in den Strängen oder Stäben festgestellt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur raschen und umfassenden Messung der physikalischen Eigenschaften von luftdurchlässigen, stabförmigen Gegenständen zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird dies mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Messen der physikalischen Eigenschaften von luftdurchlässigen, stabförmigen Gegenständen erreicht, die gekennzeichnet

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ist durch eine Vielzahl von Meßstationen, eine Schalttrommel, die einen Gegenstand aufnehmen und in Drehung versetzen kann, derart, daß der Gegenstand der Reihe nach jeder der Meßstationen zugeführt wird, eine pneumatische Vorrichtung, mit deren Hilfe der Gegenstand von der 3chalttrommel auf jede der Meßstationen und zurück in die Trommel übertragen wird, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Signalen aus den Meßstationen, die die gemessenen physikalischen Eigenschaften darstellen, und eine Vorrichtung zum Hessen und Aufzeichnen der Signale.

l/eitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

.'.nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Ji¹Ig. i eine Endansicht der Meßeinrichtung, und

Ar. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A der .Fig. 1.

Die Einrichtung weist eine Schalttrommel IO auf, die um ihre Längsachse 11 drehbar angeordnet ist. Die Trommel wird intermittierend durch einen (nicht dargestellten) Kurbelmecnanismus angetrieben. In Längsrichtung verlaufende Schlitze 12 sind in Abständen von 60 am Umfang der Trommel versetzt ausgebildet, j'ilterstäbe werden in die Einrichtung durch den Trichter 13 eingeführt, und eine Walze l^z'f ist vorgesehen, um die Einführung eines Stabes in den Schlitz 12A zu unterstützen.

Wenn ein Stab im Scnlitz an der Position 12A unterhalb des Trichters angeordnet ist, wird die Trommel um 60 in Richtung des Pfeiles 15 gedreht. Diese Drehung bringt den Stab in die Position 12B. Ein Luftstrahl aus der Düse 16 befördert den Stab aus dem Scnlitz in eine erste Meßstation 1/, die den Druckabfall in Längsrichtung des Stabes mißt. Der Luftstrahl bleibt so lange angeschaltet, da^fi gewährleistet ist, daß d.er Strahl innerhalb der

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Pleßstation zum Stillstand Kommt, Die Meßstation 17 weist einen rohrförmigen Körper 18 mit einer flexiblen rohrförmigen Hülse 19 auf der inneren Oberfläche auf. iän innerer Bereich 20 zwischen der Hülse 19 una dem Körper 18 ist über die Lei tune 21 jr.it einem Ventil 22 verbunden.

Wenn der Stao in der ileßstation V] aufgenommen xtforden ist, wird ein pneumatisch betätigtes Ventil 22 so geschaltet, da?, die Leitung 21 mit einer Rohrleitung 23 verbunden wird. Die Rohrleitung

25 ist über eine Luftquelle von 0,5 bar verbunden, aus der Luft durch ein Luftsteuergerät zur fiohrleitung 21 strömt, um die Hülse 19 aufzublasen und damit den StaD im Körper 18 festzulegen. Luft aus der Leitung 2J gelangt auch in einen .Einlaß 24der Meßstation 1/, worauf (nicht dargestellte; elektronische ließvorricntungen den Druckunterschied zwisehen den beiden üiden des Stabes bei einem stetig-en Luftstrom messen, der durch das Luftsteuergerät auf 1,05 1/iüin geregelt wird. Der Druckunterscnied wira nach einer vorbestimmten Verweildauer gemessen. Diese Verweildauer kann unabnängig von den rleßzeiten an den anderen iießstationen variiert werden. Wenn der rießluftdruck in gleicher weise dem .äinlaß 24- und der flexiblen Hülse 19 aufgegeben wird, wird die !'löslichkeit der i^vlessung von Luft, die an dem Stab vorbei strömt, wesentlich reduziert. Der Stab wird somit gleichmäßig durch die aufgeblasene Hülse 19 über seine gesamte 'L'äii^e erfaßt.

Nachdem der Druckunterschied gemessen worden ist, wix'd das Ventil 22 so geschaltet (bzw. gedreht;, daß die Leitung 21 mit der Leitung 25 in Verbindung steht, welche zu einer quelle negativen Druckes führt. Luft aus der inneren Hülse 19 wird damit zur i'reigabe des Stabes abgezogen«, Die Lufteinspeisung in den Einlaß 24 wird abgeschaltet und es wird ein Luftstranl durch eine Äiddüse

26 gefüiirt, der die Stange in den Scnlitz 12, der die Position 12B einnimmt, zurückbläst= L13 Trommel 10 wird dann weitergearent und bringt den £t;ab in Ixe Position 120„ üin Luitsfcraui aus der JJÜse 27 bläst Ie^ Stau in eine zweite ?ießstatioii Za, die den Umfang des Stabes aißto V/öbh der S^ab in de^i xiohr >; ler rleßstation

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angeordnet; ist, strömt Luft von einer pneumatischen Brückensoaaitun;;; (,nicht dargestellt) durch den iSLiila.fi Jo, um den Stab herum un:3 trii;t durch den AasIaB jl wieder aus. Die Druckänderuni.:, die durca aas Vorhandensein des Stabes im itonr 29 verursacht wird, wird elektronisch gemessen und der Umfang des Stabes wird festgestellt and aufgezeichnet. Der Druck des Meßluftscronies liefet innerhalb des Bereiches von 0-2 cm Wassersäule, wodurch die iiöglichkeit von ü'enlenibei der Messung, die bei höheren Drücken aux\;rund des Laf taust rite s durch die poröse Struktur des Stabes aufcritc, auf ein Minimum herabgesetzt wird. Bei derartigen niedrigeren Drücken wird die Gefahr, daß Luft durch den Stab Hindurch anstatt um. ihn herum abfließt, minimal.

Die charakteristischen Eigenschaften der elektronischen Meßschaltungen sind einstellbar, damit optimale Ergebnisse für einen ge-L'eix Druck innerhalb des Bereiches erzielt werden„

iiachdem eine Messung abgeschlossen und aufgezeichnet ist, wird die Luftzufuhr sam Einlaß 50 abgeschaltet und ein Luftstrahl aus der Enddüse ~~2 bläst den Stab zurück in den Schlitz 12, der die Position 12C einnimmt. Die 'i'rommel Io wird dann xireitergedreht, bis der StaD in die Position 12D gelangt. Während die Seitdauern zur Messung der verschiedenen Parameter unterschiedlich sind , wird die fronmel solange nicht gedreht, bis alle Messungen für .jeden Star; abgeschlossen sind.

"./erja der Scab die Position 12D erreicht hat, fällt er aufgrund seines Eigengewichtes durch die Führung 3J auf die Schale einer elektronischen Wiegevorrichtung 3^-. Das Gewicht des Stabes wird dann bestinmt und aufgezeichnet, und ein Luftstrahl aus der Enddüse 25 befördert den gemessenen Stab in Richtung des Pfeiles ;6 in einen Speienerbehälter (nicht dargestellt). Der Kullzustand auf der Waage wird automatisch rückgesetzt, bevor eine nachfolgende Ablesung erfolgt. Es werden Vorkehrungen getroffen, um die mitdere üewicntsablesung über eine bestimmte Zeitperiode zu

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nehmen, während der Stab auf der Waage y± liegt, uia den Einfluß von Stoßen oder Vibrationen, die beim Messen auf die Einrichtung ausgeübt werden, so gering wie möglich zu halten.

Bei Beendigung des Meßzyklus für einen Stab werden die Resultate der drei Messungen auf einem Sientanzeigeschirm, z.B. einem Zeilendrucker, angezeigt.

An den Stellen 5'' und 58 sind optiscne Anzeigevorrichtungen vorgesehen, die mit dem Trommeldrehmechanismus gekoppelt sind, am eine Drehung zu verhindern, wenn ein Stab zwischen irommel und rleßstation steckengeblieben ist.

i/eitere optiscne Anzeigevorrichtungen sind an den Positionen ;-9 und 28 vorgesehen und sind in ähnlicher Weise mit dem Drehmechanismus gekoppelt, damit gewährleistet wird, daß der Meßzyklus nicht mit einem Stab begonnen wird, der auf der Waage 3^;+ liegt. Diese Anzeigevorrichtungen sind auch mit einer Sichtanzeigevorrichtung gekoppelt, die die Lage eines Dehlers anzeigt, uie Anzeigevorrichtung 39 ist ferner mit einer Zählscnaltung gekoppelt, die die Anzahl von gemessenen Stäben überwacnt.

Der i-Ießzyklus ist kontinuierlich; ein neuer Stab wird in den Schlitz an der Position 12A bei jeder ieildrehung der 'Trommel eingesetzt.

Da eine Drentrommel verwendet wird, um die Scäbe zwischen den Meßstationen zu fördern, ist die gesamte Einrichtung außerordentlich kompakt und einfach transportabel ■> Menschliche fehler werden eliminiert, da die Messungen elektronisch durchgeführt werden. W-enn die Umfangsmessung auf pneumatischem Wege vorgenommen wird, erfolgt keine Deformation des Stabes, die zu Meßfehlern führen würde. Eine derartige Deformation trat bisher auf, wenn eine mechanische Messung angewendet wurde, z.B. die Bandwickelmetiiode, bei der ein feines Band mit einer vorgegebenen Spannung um den Stab gewickelt wurde, damit der Umfang des Stabes bestimmt werden konnte. 130020/0646

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l7.1C.l.;dO V//de - ι-. I/p lO.i'V¹-

L-Io Grfi'ia-ir-^sryenisLie Linra.cntun;f, isc geeignet zur ilessunc· aer r.:i"Gi :alisciio:i jü^ei-scnaf ten von Li^arettenstran^en oder i?'iltersr;äben. Lm t'alle dei' iiessung von i'ilterstaben _tcann die üinrichtun,v' ferner -iine Station zur Bes^iiamunf des PLastiiisierpegels des jj'iirjors enthalten oder mit einer solcnen Station verbunden sein.

^'L3 iinricnöj.rig ist vor-zugsvreise in sicn ^escülossen, kann jedoch auch in eine Etaüher3^f;ellanlar£:e eingeschaltet sein. In diesem jjp.ll können Prüf stäbe automatisch aus der lierstellanla^e in die jiinrichfc-iri?; ein?;;exünrt weraen.

ifie iinrieiltu.n~ kann ferner eine rlikroprozessorscnaltun^ aufweisen und dar.it die Anzahl von Stäben, die aus einem ■ Gestimmten i-ia';erial.^e'..^ricnt hergestellt werden, bestismon, eine ocnätzunc-'.•.es Abfalls vorneüsen, und aerrrl., so diü; die -Effektivität der lierstellanlage gemessen werden kann.

ferner kann die Einrichtung einen Qualitätsste.leranprschart erstellen, u:-i eine sichtbare Aufzeichnung der ί-iaschinenleistunde KU erzielen.

jjie He..«rⁱesu.ltate konr.en auf einer Aufzeiclinanrisvorriciiturig,. Zad, 3inei:i Ka;-ietband, zur nachfolgenden Verarbeitung: respeichert vierden.

jJit o^;.äce können in oder aus /ieitstationen durch pneumatisch betäcii'te x-oloen iuistelie der Ljj'tstrahlen oder ier luf υ impulse rei""i*dert; v;erden.

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Claims

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Patentansprüche:

' IJ Einrichtung zum selbsttätigen Messen der physikalischen jiip;enschaiten von luftdurchlässigen, stabförmigen Gegenständen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Meßstationen (17, 28, 3'0, eine Sehalttrommel (10), die einen Gegenstand aufnehmen und in Drehung versetzen kann, derart, daß der Gegenstand der Reihe nach jeder der Meßstationen zugeführt wird, eine pneumatische Vorrichtuc (17-26), mit deren Hilfe der Gegenstand von der Schalttrommel (10) auf jede der Meßstationen und zurück in die Trommel übertragen wird, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Signalen aus den Meßstationen, die die gemessenen physikalischen Eigenschaften darstellen, und eine Vorrichtung zum Messen und Aufzeichnen der Signale.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messenden physikalischen Eigenschaften wenigstens eine der folgenden Eigenschaften sind: Gewicht, Umfang und Druckabfall.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Umfangs pneumatisch erfolgt.

4-. Einrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Vorrichtung zum Transportieren des Gegenstandes entweder als pneumatisch betätigter Kolben, als Luftimpuls oder als Strahl ausgebildet ist.

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