DE102013223535A1 - Method and device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, wobei der Materialstrang längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Messfrequenzen (fHF, fMW) betriebene Strangmessvorrichtungen (30, 40) gefördert wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, eine Verwendung sowie ein Softwareprogramm. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aus Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) unabhängig voneinander jeweils wenigstens eine Vergleichsgröße (ρ1, ψ1; ε1‘, ε1‘‘; |ε1|, φ1; ρ2, ψ2; ε2‘, ε2‘‘; |ε2|, φ2) abgeleitet (Verfahrensschritte 81, 81‘), eine Differenz (Δρ; Δψ; Δε‘; Δε‘‘; Δ|ε|; Δφ) der Vergleichsgröße oder ein Differenzvektor ({Δρ, Δψ}; {Δε‘, Δε‘‘}; {Δ|ε|, Δφ}) aus den Differenzen mehrerer Vergleichsgrößen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) gebildet wird und überprüft wird, ob die Differenz oder der Differenzvektor innerhalb eines vorbestimmten oder vorbestimmbaren Toleranzbereichs (70) liegt, wobei ein Überschreiten des Toleranzbereichs (70) eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.The invention relates to a method for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco-processing industry, in particular a tobacco rod or a filter strand, wherein the material strand longitudinally through at least two with different measurement frequencies (fHF, fMW) operated strand measuring devices (30, 40) is promoted. The invention further relates to a device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry, a strand machine of the tobacco processing industry, a use and a software program. In the method according to the invention, at least one comparison variable (ρ1, ψ1, ε1 ', ε1' ', 1, φ1, ρ2, ψ2, ε2', ε2 ') is independently of each other from measurement signals of the at least two strand measuring devices (30, 40). ; | ε2 |, φ2) (method steps 81, 81 '), a difference (Δρ; Δψ; Δε'; Δε ''; Δ | ε |; Δφ) of the comparison variable or a difference vector ({Δρ, Δψ}; Δε ', Δε "}; {Δ | ε |, Δφ}) is formed from the differences of a plurality of comparison variables of the at least two strand measuring devices (30, 40) and it is checked whether the difference or the difference vector is within a predetermined or predeterminable tolerance range (FIG. 70), wherein exceeding the tolerance range (70) signals an intolerable strand inhomogeneity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, wobei der Materialstrang längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Messfrequenzen betriebene Strangmessvorrichtungen gefördert wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, eine Verwendung sowie ein Softwareprogramm.The invention relates to a method for the detection of strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco-processing industry, in particular a tobacco rod or a filter strand, wherein the material strand is conveyed longitudinally through at least two at different measuring frequencies operated strand measuring devices. The invention further relates to a device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry, a strand machine of the tobacco processing industry, a use and a software program.

Bei der Herstellung von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, werden Materialstränge hergestellt, beispielsweise Tabakstränge oder Filterstränge. Der Tabakstrang bzw. der Filterstrang wird nach seiner Herstellung in einzelne Tabakstäbe bzw. Filterstäbe abgelängt. Ein übliches Material zur Herstellung von Filtersträngen ist ein Tow aus Celluloseacetat, das vor der Strangformung mit einem Weichmacher, beispielsweise Triacetin, behandelt werden kann. Ein solcher auf Celluloseacetat beruhender Filterstrang kann bei seiner Formung mit einem Umhüllungspapier umhüllt werden oder mit einer Wärmebehandlung als sogenannter „Non-Wrapped Acetate“ (NWA)-Filterstrang hergestellt werden. In einen solchen Filterstrang können gegebenenfalls auch Objekte eingelegt werden. Solche Objekte können entweder weitere Filtereigenschaften haben, wie beispielsweise Aktivkohlepartikel, oder es können geschmackstragende Objekte, wie beispielsweise flüssigkeitsgefüllte Kapseln eingebracht werden. In the production of rod-shaped articles of the tobacco processing industry, in particular filter cigarettes, material strands are produced, for example tobacco strands or filter strands. The tobacco rod or the filter strand is cut to length after its production in individual tobacco rods or filter rods. A common material for making filter strands is a tow of cellulose acetate that can be treated with a plasticizer, such as triacetin, before strand forming. Such a cellulose acetate-based filter strand may be coated with a wrapping paper when it is formed or may be produced by a heat treatment as a so-called "non-wrapped acetate" (NWA) filter strand. If necessary, objects can also be inserted into such a filter strand. Such objects may either have further filtering properties, such as activated carbon particles, or flavor-bearing objects, such as liquid-filled capsules, may be incorporated.

Bei allen Materialsträngen kommt es bei der Herstellung darauf an, einen möglichst gleichmäßigen Strang herzustellen. In Filtersträngen und Tabaksträngen kommt es zu Inhomogenitäten einerseits aufgrund von materialeigenen lokalen Unterschieden. Dies ist beim Tabak beispielsweise dadurch bedingt, dass unterschiedliche Teile eines Tabakblatts, also beispielsweise Blattadern und Flachbestandteile, nach ihrer Zerkleinerung im Tabakstrang verwertet werden und somit eine natürliche Fluktuation in der Dichte und Zusammenfassung des Tabakstrangs verursachen. Beim Filterstrang sind diese Fluktuationen üblicherweise geringer. In the case of all material strands, it is important during manufacture to produce as even a strand as possible. In filter strands and tobacco strands, inhomogeneities occur on the one hand due to material-specific local differences. This is the tobacco, for example, due to the fact that different parts of a tobacco leaf, so for example leaf veins and flat components are recycled after their shredding in the tobacco rod and thus cause a natural fluctuation in the density and summary of the tobacco rod. In the case of the filter strand, these fluctuations are usually lower.

Sowohl in Tabaksträngen als auch in Filtersträngen kann durch Einschluss von Fremdkörpern, beispielsweise Metallpartikeln oder Kunststoffpartikeln, die Zusammensetzung des Materialstrangs sich lokal ändern. Auch größere Hohlräume, aus Fehlstellen im Strang, sind unerwünscht, stellen im Allgemeinen jedoch ein zu vernachlässigendes Problem dar. Both in tobacco strands and in filter strands, the inclusion of foreign bodies, for example metal particles or plastic particles, can change the composition of the material strand locally. Even larger voids, from defects in the strand are undesirable, but in general represent a negligible problem.

Es ist üblich, Materialstränge der Tabak verarbeitenden Industrie auf ihre Homogenität hin zu überprüfen und bei Auftreten von störenden Inhomogenitäten diejenigen abgelängten Tabakstäbe oder Filterstäbe, in denen solche Inhomogenitäten auftreten sind, von der weiteren Verarbeitung auszuschließen. It is customary to check material strands of the tobacco-processing industry for their homogeneity and to exclude the occurrence of disturbing inhomogeneities of those cut tobacco rods or filter rods in which such inhomogeneities occur, from further processing.

Die Überprüfung von Materialsträngen der Tabak verarbeitenden Industrie erfolgt in bekannten Systemen mit Mikrowellenmessvorrichtungen und/oder kapazitive HF-Messvorrichtungen. Dabei werden die Messsignale dieser Messvorrichtungen mit fest vorgegebenen unteren und/oder oberen Grenzwerten verglichen und bei deren Unter- bzw. Überschreiten eine nicht akzeptable Inhomogenität festgestellt. So ist aus EP 1 330 961 B1 ein Verfahren zur Ermittlung und zur Entfernung von Fremdkörpern in einem Tabakstrom bekannt, wobei ein kontinuierlicher Strang mit einer Tabakfüllung durch eine Formstation geführt wird und dann durch eine Schneidvorrichtung in Zigarettenabschnitte geteilt wird. Der Tabakstrom bzw. Tabakstrang wird einer elektromagnetischen Strahlung einer vorgewählten Frequenz ausgesetzt und ein Ausgangssignal erfasst, das auf Veränderungen des Feuchtigkeitsgehaltes entlang des Tabakstroms hinweist, hervorgerufen durch das Vorhandensein von Fremdkörpern in dem Strom selbst. Das Ausgangssignal wird mit einem oberen Schwellensignal und einem unteren Schwellensignal verglichen, die von einer vorgegebenen und gleichbleibenden Amplitude sind. Gemäß EP 1 330 961 B1 wird bei Mikrowellenfrequenzen gemessen. The inspection of material strands of the tobacco processing industry takes place in known systems with microwave measuring devices and / or capacitive RF measuring devices. In this case, the measurement signals of these measuring devices are compared with fixed lower and / or upper limit values and when they are undershooting or exceeding them an unacceptable inhomogeneity is detected. That's how it is EP 1 330 961 B1 discloses a method of detecting and removing debris in a tobacco stream wherein a continuous strand of tobacco filling is passed through a forming station and then divided into cigarette sections by a cutter. The tobacco stream is exposed to electromagnetic radiation of a preselected frequency and detects an output signal indicative of changes in moisture content along the tobacco stream caused by the presence of debris in the stream itself. The output signal is provided with an upper threshold signal and a lower threshold signal which are of a predetermined and constant amplitude. According to EP 1 330 961 B1 is measured at microwave frequencies.

In der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2012 209 954.9 der Anmelderin ist außerdem ein Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere von eingelegten Objekten, defekten Objekten und/oder Fremdkörpern beschrieben, bei dem in einen Materialstrang, insbesondere einen Tabakstrang oder einen Filterstrang, Objekte an vorbestimmten Objektpositionen eingelegt werden und der Materialstrang nach Einlegen der Objekte längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Frequenzen betriebene Strangmessvorrichtungen gefördert wird, die insbesondere zu einer Kombinationsstrangmessvorrichtung zusammengefasst sind, wobei zur Auswertung der Messsignale der Materialstrang in Objektabschnitte, die jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Objektpositionen enthalten, und in Leerabschnitte ohne vorbestimmte Objektpositionen unterteilt wird, wobei die Messsignale der Strangmessvorrichtungen in den Objektabschnitten und den Leerabschnitten mit jeweils unterschiedlichen Auswertungsverfahren ausgewertet werden, wobei in den Objektabschnitten in einem Objektalgorithmus eine Positionsbestimmung und/oder eine Qualitätskontrolle wenigstens eines Objekts aus der zeitlichen Änderung wenigstens eines der Messsignale erfolgt und in den Leerabschnitten wenigstens ein Leerabschnittsalgorithmus eingesetzt wird, mit dem Stranginhomogenitäten erkannt werden und/oder eine Strangkonsistenz und/oder eine Menge wenigstens eines Zusatzstoffes im Materialstrang ermittelt wird oder werden. Dazu wird der Materialstrang durch wenigstens eine Mikrowellenstrangmessvorrichtung und/oder durch wenigstens eine kapazitive HF-Strangmessvorrichtung als Strangmessvorrichtungen gefördert.In the German Patent Application No. 10 2012 209 954.9 the applicant is also described a method for detecting strand inhomogeneities of a strand of material of the tobacco processing industry, in particular of inserted objects, defective objects and / or foreign bodies, in which objects are placed in predetermined object positions in a strand of material, in particular a tobacco rod or a filter strand and the material strand is conveyed longitudinally after inserting the objects longitudinally through at least two strand measuring devices operated at different frequencies, which are in particular combined to form a combination strand measuring device, wherein the material strand in object sections, each containing one or more predetermined object positions, and in blank sections without predetermined for evaluation of the measurement signals Object positions is divided, the measurement signals of the strand measuring devices in the object sections and the empty sections, each with different Verwertungsverfa be evaluated, wherein in the object sections in an object algorithm, a position determination and / or a quality control of at least one object from the temporal change of at least one of Measurement signals takes place and in the empty sections at least one empty section algorithm is used, are recognized with the strand inhomogeneities and / or a strand consistency and / or an amount of at least one additive in the material strand is or will be determined. For this purpose, the material strand is conveyed through at least one microwave strand measuring device and / or through at least one capacitive HF strand measuring device as strand measuring devices.

Die bisher bekannten dielektrischen Verfahren unter Anwendung von Hochfrequenztechnik bzw. Mikrowellentechnik zur Erkennung von Fremdkörpern messen die komplexe Dielektrizitätskonstante ε mit den Größen Realteil ε‘ und Imaginärteil ε‘‘ bzw. Betrag und Phase des zu untersuchenden Messguts. Die komplexe Dielektrizitätskonstante ε lässt sich unter anderem in die Größen Masse und Wassergehalt des Messgutes umrechnen. Die Messungen unterliegen dabei gewissen Schwankungen, die neben der Inhomogenität beispielsweise des Wassergehaltes des Messgutes seine Ursache auch in der Inhomogenität der Stoffzusammensetzung haben kann.The previously known dielectric methods using high-frequency technology or microwave technology for detecting foreign bodies measure the complex dielectric constant ε with the variables real part ε 'and imaginary part ε' 'or magnitude and phase of the test material to be examined. The complex dielectric constant ε can be converted inter alia into the quantities mass and water content of the material to be measured. The measurements are subject to certain fluctuations, which in addition to the inhomogeneity, for example, the water content of the sample can also be due to the inhomogeneity of the composition.

Ein Fremdkörper im Messgut wird üblicherweise dadurch erkannt, dass er in seinen Werten der komplexen Dielektrizitätskonstante ε sich in von den entsprechenden Werten des eigentlichen Messgutes in seiner Umgebung unterscheidet. Z.B. weisen Kunststoffteilchen typischerweise einen wesentlich kleineren Imaginärteil ε‘‘ der Dielektrizitätskonstanten im Vergleich zum Realteil als Tabak auf. Dies führt zu einer Abweichung des Messwertes. Fremdkörper können somit dadurch erkannt werden, dass sie sich in ihren Messwerten von den normalerweise während der Produktion auftretenden Schwankungen der Messwerte signifikant unterscheiden.A foreign body in the material to be measured is usually recognized by the fact that in its values of the complex dielectric constant ε it differs from the corresponding values of the actual material to be measured in its environment. For example, Plastic particles typically have a much smaller imaginary part ε "of the dielectric constant compared to the real part as tobacco. This leads to a deviation of the measured value. Foreign bodies can thus be recognized by their significant difference in their measured values from the fluctuations in the measured values that normally occur during production.

Die Entscheidung, ob ein Messsignal einen Fremdkörper symbolisiert oder nicht, erfolgt somit bei dem Vergleich mit fest vorgegebenen Grenzwerten auf der Grundlage des Abstandes des einzelnen Messwerts von der Messwerteverteilung bei normaler Produktion. Damit begrenzt die während der Produktion auftretende Schwankungsbreite die Empfindlichkeit der Erkennung von Fremdkörpern und anderen Inhomogenitäten. Damit ergibt sich das Dilemma, dass für die Erkennung von kleinen Fremdkörpern enge Grenzwerte gezogen werden müssen, andererseits enge Grenzwerte bei der normal auftretenden Schwankungsbreite des Messsignals auch bereits ohne Anwesenheit von tatsächlichen störenden Inhomogenitäten zu falschen Positivsignalen einer Fremdkörpererkennung führen.The decision as to whether a measurement signal symbolizes a foreign body or not, thus takes place in the comparison with fixed limit values based on the distance of the individual measured value from the measured value distribution during normal production. Thus, the variation occurring during production limits the sensitivity of detection of foreign matter and other inhomogeneities. This results in the dilemma that for the detection of small foreign bodies tight limits must be drawn, on the other hand narrow limits in the normally occurring fluctuation of the measurement signal even without the presence of actual disturbing inhomogeneities lead to false positive signals of foreign body detection.

Diese beschriebenen Grenzen und Nachteile der beschränkten Empfindlichkeit zur Erkennung von Inhomogenitäten gelten grundsätzlich sowohl für Mikrowellenverfahren als auch für Hochfrequenzverfahren. Diese Grenzen sind prinzipieller Natur und in der natürlichen Schwankungsbreite der Messwerte während normaler Produktion begründet.These described limits and disadvantages of the limited sensitivity for the detection of inhomogeneities basically apply to both microwave methods and high-frequency methods. These limits are of a fundamental nature and are based on the natural fluctuation of the measured values during normal production.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie zur Verfügung zu stellen, mit denen auch kleine Fremdkörper und Inhomogenitäten mit hoher Sicherheit bei einer geringen Rate an falschen Positivsignalen erkannt werden.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting strand inhomogeneities of a strand of material of the tobacco processing industry which also detects small foreign objects and inhomogeneities with high reliability at a low false positive rate.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, gelöst, wobei der Materialstrang längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Messfrequenzen betriebene Strangmessvorrichtungen gefördert wird, das dadurch weitergebildet ist, dass aus Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen unabhängig voneinander jeweils wenigstens eine Vergleichsgröße abgeleitet wird, eine Differenz der Vergleichsgröße oder Differenzen mehrerer Vergleichsgrößen oder ein Differenzvektor aus den Differenzen mehrerer Vergleichsgrößen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen gebildet wird, und überprüft wird, ob die Differenz, die Differenzen oder der Differenzvektor innerhalb wenigstens eines vorbestimmten oder vorbestimmbaren Toleranzbereichs liegt oder liegen, wobei ein Überschreiten des Toleranzbereichs eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.The object is achieved by a method for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry, in particular a tobacco rod or a filter strand, wherein the material strand is conveyed longitudinally by at least two at different measuring frequency operated strand measuring devices, which is further developed by measuring signals of the at least two strand measuring devices are each independently derived, at least one comparison variable, a difference of the comparison variable or differences of several comparison variables or a difference vector from the differences of a plurality of comparison variables of the at least two strand measuring devices is formed, and it is checked whether the difference, the differences or the difference vector within at least a predetermined or predeterminable tolerance range lies or lie, wherein exceeding the tolerance range is an intolerable strand gin homogeneity signals.

Dieses Verfahren beruht auf dem Grundgedanken eines Mehrfrequenzverfahrens und nutzt dessen Vorteile aus. Mit abnehmender Messfrequenz steigen der Realteil und der Imaginärteil der Dielektrizitätskonstanten von Tabak und anderen wasserhaltigen pflanzlichen Produkten stark an. Für die hauptsächlich interessierenden Fremdkörper, beispielsweise Kunststoffe, gilt dies hingegen nicht. Dies hat zur Folge, dass der gleiche Fremdkörper bei unterschiedlichen Frequenzen zu unterschiedlich weiten Abweichungen von der normalen Messwertverteilung führt. Demgegenüber sollte die gewöhnliche Messwertverteilung der einzelnen Messwerte sich für die unterschiedlichen Frequenzen bei korrekter Kalibrierung der Messsysteme nur geringfügig voneinander unterscheiden. Grundsätzlich würde man bei theoretisch völlig fehlerfreier Kalibrierung der verschiedenen Messsysteme einen deckungsgleichen Verlauf erwarten.This method is based on the basic idea of a multi-frequency method and exploits its advantages. As the measuring frequency decreases, the real part and the imaginary part of the dielectric constants of tobacco and other hydrous vegetable products increase sharply. On the other hand, this does not apply to the foreign bodies of interest, such as plastics. This has the consequence that the same foreign body at different frequencies leads to different width deviations from the normal measurement value distribution. In contrast, the usual distribution of measured values for the individual measured values should differ only slightly for the different frequencies with correct calibration of the measuring systems. Basically, one would expect a theoretically completely error-free calibration of the various measuring systems a congruent course.

Dieses Verhalten bedingt, dass erfindungsgemäß nach solchen Schwankungen in den Messwerten gesucht wird, bei denen sich die Abweichung der Messwerte bei den verschiedenen Frequenzen voneinander deutlich unterscheiden. Das Kriterium hierfür ist ein Toleranzbereich für den Differenzvektor für die Differenzen der Vergleichsgrößen, also die abgeleiteten Größen. Bildlich gesprochen kann um einen einzelnen Messwert der einen Messung ein Toleranzbereich definiert werden, der elliptisch, rechteckig oder ähnlich ist, bei dem zu erwarten ist, dass der entsprechende Messwert bei der anderen Messfrequenz in diesem Toleranzbereich zu liegen kommt, falls kein Fremdkörper vorliegt. Ist dies nicht der Fall, lag in diesem Messvolumen im Strang ein Fremdkörper oder eine anderweitige starke Inhomogenität vor.This behavior requires that, according to the invention, such fluctuations be sought in the measured values in which the deviation of the measured values at the different frequencies differ significantly from one another. The criterion this is a tolerance range for the difference vector for the differences of the comparison variables, ie the derived quantities. Figuratively speaking, a tolerance range can be defined around a single measured value of the one measurement, which is elliptical, rectangular or similar, in which it is to be expected that the corresponding measured value at the other measuring frequency comes within this tolerance range if no foreign body is present. If this is not the case, a foreign body or other strong inhomogeneity was present in the measuring volume in the strand.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt ein Differenzvektor bereits vor, wenn Differenzen in den Messwerten von wenigstens zwei Vergleichsgrößen gebildet werden. Der Begriff „Vektor“ ist somit im vorliegenden Zusammenhang austauschbar mit beispielsweise „Tupel“ oder „Paar“ oder ähnlichen Bezeichnungen, die eine zusammenhängende Mehrzahl von Werten beschreiben. Ebenso kann ein Paar von Vergleichsgrößen, beispielsweise Strangfeuchte und Strangdichte, auch „Vergleichsgrößenvektor“ genannt werden.In the context of the present invention, a difference vector is already present if differences in the measured values of at least two comparison variables are formed. The term "vector" is thus interchangeable in the present context with, for example, "tuple" or "pair" or similar terms describing a cohesive plurality of values. Likewise, a pair of comparison variables, for example strand moisture and strand density, can also be called "comparison vector".

Unter einer „nicht tolerierbaren“ Inhomogenität wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Inhomogenität verstanden, die zu einem unbrauchbaren Produkt führen würde, beispielsweise durch Fremdkörper oder übergroße Kavitäten, letztere besonders in Filtersträngen. Die natürlich vorkommende Inhomogenität eines Tabakstrangs beispielsweise fällt nicht hierunter.In the context of the present invention, a "non-tolerable" inhomogeneity is understood to mean an inhomogeneity which would lead to an unusable product, for example due to foreign bodies or oversized cavities, the latter especially in filter strands. The naturally occurring inhomogeneity of a tobacco rod, for example, does not fall under this.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Messwerteschwankungen der einzelnen Messwerte bei normaler Produktion bei den unterschiedlichen Frequenzen im Wesentlichen gleich gerichtet und gleich groß sind. Die natürlichen Feuchtigkeits- und Dichteschwankungen werden durch beide Messverfahren annähernd kongruent wiedergegeben. Tritt jedoch ein Fremdkörper auf, unterscheiden sich die Messwerte voneinander. Erst Abweichungen der Messsignale voneinander führen somit zur Erkennung von Fremdkörpern. Die Abstände der Schwellen zur Erkennung von Fremdkörpern können hierdurch viel enger gesetzt werden als bei dem bisherigen Verfahren. Hierdurch ist es möglich, wesentlich kleinere Fremdkörper im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren zu erkennen.The advantage of this method is that the measured value fluctuations of the individual measured values during normal production at the different frequencies are essentially the same and the same. The natural fluctuations in humidity and density are reproduced approximately congruently by both measurement methods. However, if a foreign object occurs, the measured values differ from each other. Only deviations of the measuring signals from each other thus lead to the detection of foreign bodies. The distances between the thresholds for detecting foreign bodies can thereby be set much narrower than in the previous method. This makes it possible to detect much smaller foreign bodies compared to the conventional methods.

Da die natürlichen Schwankungen in den Messsignalen durch die natürlich vorkommenden Inhomogenitäten im Strang, beispielsweise besonders im Tabakstrang, durch die Differenzbildung kompensiert werden, besteht auch weniger Gefahr von falschen positiven Signalen in der Fremdkörpererkennung und somit zum Ausschluss von eigentlich qualitativ guten Objekten aus der weiteren Verarbeitung.Since the natural fluctuations in the measurement signals are compensated by the naturally occurring inhomogeneities in the strand, for example especially in the tobacco rod, by the difference, there is also less risk of false positive signals in the foreign body detection and thus to the exclusion of actually good quality objects from further processing ,

Vorzugsweise liegt wenigstens eine Messfrequenz im Mikrowellenbereich und eine andere Messfrequenz im HF-Bereich, wobei insbesondere die Frequenz der Strangmessvorrichtung im Mikrowellenbereich um einen Faktor 10 bis 900 größer ist als die Frequenz der Strangmessvorrichtung im HF-Bereich. Unter dem Mikrowellenbereich wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Bereich zwischen 1 GHz und 30 GHz, insbesondere zwischen 4 GHz und 8 GHz, verstanden, während unter einer HF-Frequenz oder Hochfrequenz der Bereich zwischen 100 kHz und 300 MHz verstanden wird, insbesondere zwischen 1 MHz und 10 MHz.Preferably, at least one measuring frequency in the microwave range and another measuring frequency in the HF range, wherein in particular the frequency of the strand measuring device in the microwave range by a factor of 10 to 900 is greater than the frequency of the strand measuring device in the RF range. In the context of the invention, the microwave range is understood to mean in particular a range between 1 GHz and 30 GHz, in particular between 4 GHz and 8 GHz, while an RF frequency or high frequency is understood to mean the range between 100 kHz and 300 MHz, in particular between 1 MHz and 10 MHz.

Vorzugsweise werden als Vergleichsgrößen eine Strangdichte und/oder eine Strangfeuchte und/oder ein Realteil und/oder ein Imaginärteil und/oder ein Betrag und/oder eine Phase einer komplexen Dielektrizitätskonstanten bzw. Permittivität aus den Messsignalen abgeleitet. Die Strangdichte ist eine abgeleitete Größe aus der Masse. Da die indirekte Messung der Masse bei bekannten geometrischen Abmessungen des Strangs bekannt ist, lässt sich hieraus beispielsweise die Strangdichte einfach berechnen.Preferably, a strand density and / or a strand moisture content and / or a real part and / or an imaginary part and / or an amount and / or a phase of a complex dielectric constant or permittivity are derived from the measurement signals as comparison variables. The strand density is a derived quantity from the mass. Since the indirect measurement of the mass is known with known geometric dimensions of the strand, it is easy to calculate the strand density from this, for example.

Vorteilhafterweise werden aus den Messsignalen wenigstens einer der Strangmessvorrichtungen eine oder mehrere weitere Messgrößen abgeleitet, die aus den Messsignalen der jeweils anderen Strangmessvorrichtung nicht abgeleitet werden oder nicht mit den entsprechenden Messgrößen der anderen Strangmessvorrichtung verglichen werden. Damit werden weitere Materialparameter erfasst, die allerdings nicht einem Vergleich unterzogen werden. Diese Vorgehensweise eignet sich beispielsweise auch für solche Parameter, die in einer Strangmessvorrichtung mit hoher Genauigkeit messbar sind und in der anderen Strangmessvorrichtung mit einer so geringen Genauigkeit, dass ein Vergleich zur Erfassung von Stranginhomogenitäten nicht mehr sinnvoll ist.Advantageously, one or more further measured quantities are derived from the measuring signals of at least one of the strand measuring devices, which are not derived from the measuring signals of the respective other strand measuring device or are not compared with the corresponding measured variables of the other strand measuring device. Thus, further material parameters are recorded, which, however, are not subjected to a comparison. This procedure is also suitable, for example, for those parameters that can be measured with high accuracy in a strand measuring device and in the other strand measuring device with such a low accuracy that a comparison for the detection of strand inhomogeneities no longer makes sense.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zur Auswertung ein zeitlicher Versatz, der zwischen den Messsignalen aufgrund eines in Strangförderrichtung gegebenen Abstands zwischen den Strangmessvorrichtungen abhängig von einer momentanen Materialstrangfördergeschwindigkeit auftritt, durch eine zeitliche Verzögerung der Verarbeitung der Messsignale oder abgeleiteten Vergleichsgrößen der stromaufwärts angeordneten Strangmessvorrichtung kompensiert.In an advantageous embodiment, a time offset, which occurs between the measurement signals due to a given in strand conveying direction distance between the strand measuring devices depending on a current material strand conveying speed, compensated by a time delay of processing the measuring signals or derived comparison variables of the upstream strand measuring device.

Ferner ist vorteilhafterweise bei den wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen jeweils eine gleiche Messfeldgeometrie verwirklicht, insbesondere Spaltbreite, Hinterschneidungen u. ä. Diese Maßnahme steigert die Vergleichbarkeit und vereinfacht eine Kreuz-Kalibrierung zwischen den Strangmessvorrichtungen. Furthermore, in each case an identical measuring field geometry is advantageously realized in the at least two strand measuring devices, in particular gap width, undercuts u. This measure increases comparability and simplifies cross-calibration between the strand measuring devices.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird bei einem als Filterstrang ausgebildeten Materialstrang, in den Objekte, insbesondere flüssigkeitsgefüllte Kapseln, an vorbestimmten Positionen eingelegt sind, der Toleranzbereich für Abschnitte des Filterstrangs mit Objekten und für Abschnitte des Filterstrangs ohne Objekte unterschiedlich definiert, insbesondere mit einem Offset zueinander, und/oder wenigstens eine der Strangmessvorrichtungen mit einer variablen Frequenz betrieben, wobei in den unterschiedlichen Abschnitten unterschiedliche Frequenzen und/oder Auswertungsalgorithmen verwendet werden. In an advantageous development of a formed as a filter strand material strand in the objects, in particular liquid-filled capsules are inserted at predetermined positions, the tolerance range for sections of the filter strand with objects and sections of the filter strand without objects defined differently, in particular with an offset to each other, and / or at least one of the strand measuring devices operated at a variable frequency, wherein in the different sections different frequencies and / or evaluation algorithms are used.

Dabei erfolgt vorzugsweise in den objektlosen Abschnitten, insbesondere zusätzlich, eine Bestimmung einer Feuchtigkeit und/oder der Menge eines Zusatzstoffes, insbesondere eines Weichmachers, und/oder in den objektgefüllten Abschnitten zusätzlich eine Bestimmung eines Fehlens, einer Dichte, einer Masse und/oder einer Beschädigung eines Objekts. Die hierbei auftretenden Aspekte der Leerabschnitte und Objektabschnitte des objektbefüllten Strangs sind in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2012 209 954.9 der Anmelderin näher beschrieben, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich in dieser Anmeldung mitaufgenommen sein soll.In this case, a determination of a moisture and / or the amount of an additive, in particular a plasticizer, and / or in the object-filled sections additionally preferably in the objectless sections, a determination of a missing, a density, a mass and / or damage an object. The hereby occurring aspects of the empty sections and object sections of the object-filled strand are in the German Patent Application No. 10 2012 209 954.9 described in more detail in the applicant, the disclosure content of which should be included in full in this application.

Der Toleranzbereich ist vorzugsweise rechteckig oder elliptisch oder deformiert definiert, wobei der Toleranzbereich insbesondere abhängig von einem Absolutwert wenigstens eines Vergleichswerts ist. Bei zwei Vergleichsgrößen, beispielsweise Strangfeuchte und Strangdichte, ergibt sich ein zweidimensionaler Vergleichsgrößenvektor, so dass ein zweidimensionaler Toleranzbereich hierfür definiert ist. Bei einer größeren Anzahl von Vergleichsgrößen ist der Toleranzbereich entsprechend zu dimensionieren. Bei beispielsweise drei Vergleichsgrößen kann der Toleranzbereich ein Ellipsoid oder einen Quader oder eine geeignete andere räumliche Form darstellen. Bei einem deformierten Toleranzbereich können beispielsweise die Grenzen in den jeweiligen Dimensionen abhängig von der Richtung einer Änderung sein. So können Nichtlinearitäten in den Ableitungen der Vergleichsgrößen berücksichtigt werden.The tolerance range is preferably defined as rectangular or elliptical or deformed, wherein the tolerance range is in particular dependent on an absolute value of at least one comparison value. With two comparison variables, for example strand moisture and strand density, a two-dimensional comparison vector results, so that a two-dimensional tolerance range is defined for this purpose. With a larger number of comparative variables, the tolerance range must be dimensioned accordingly. For example, for three comparison variables, the tolerance range can represent an ellipsoid or a cuboid or a suitable other spatial form. For example, with a deformed tolerance range, the boundaries in the respective dimensions may be dependent on the direction of a change. Thus, non-linearities can be taken into account in the derivatives of the comparison variables.

Vorteilhafterweise wird zusätzlich zur Auswertung des Toleranzbereichs auch wenigstens ein absoluter Grenzwert für wenigstens einen Messwert oder einen Vergleichswert wenigstens einer Strangmessvorrichtung oder wenigstens ein zu einem laufenden Mittelwert eines Messwerts oder Vergleichswerts definierter Grenzwert verwendet, dessen Über- oder Unterschreiten eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.Advantageously, in addition to the evaluation of the tolerance range, at least one absolute limit value for at least one measured value or a comparison value of at least one strand measuring device or at least one limit value defined for a running mean value of a measured value or comparison value is used whose exceeding or falling below signals an intolerable line inhomogeneity.

In der Praxis unterliegen die verwendeten elektronischen Schaltungen Driften, beispielsweise bedingt durch Temperatureinflüsse, Alterung, usw. Hierdurch ist der ideale Parallellauf der aufeinander abgestimmten Strangmesssysteme in der Genauigkeit eingeschränkt und damit die Genauigkeit der Messung. Dieser Effekt wird vorteilhafterweise dadurch verringert, dass die Ableitung wenigstens einer Vergleichsgröße aus den Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen im Betrieb laufend aneinander angeglichen wird, insbesondere durch Auswertung laufender Mittelwerte, Standardabweichungen und/oder Kombinationen aus Mittelwerten und Standardabweichungen der Vergleichsgröße, wobei insbesondere Messwerte der für die Vergleichsgröße ungenaueren der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen an die entsprechenden Messwerte der ungenaueren Strangmessvorrichtung angepasst werden. Diese Vorgehensweise funktioniert, da es bei der Erkennung von Inhomogenitäten immer nur um Abweichungen von mittleren Werten handelt, d.h. kurzfristige Vorgänge. Driften sind demgegenüber immer langfristige Vorgänge.In practice, the electronic circuits used are subject to drift, for example due to temperature effects, aging, etc. This limits the ideal parallel operation of the coordinated strand measuring systems in accuracy and thus the accuracy of the measurement. This effect is advantageously reduced by the fact that the derivation of at least one comparison variable from the measurement signals of the at least two strand measuring devices in operation is continuously matched to each other, in particular by evaluating running average values, standard deviations and / or combinations of mean values and standard deviations of the comparison variable, wherein in particular measured values for the comparison quantity inaccurate of the at least two strand measuring devices can be adapted to the corresponding measured values of the less accurate strand measuring device. This approach works because it is always just deviations from average values in the detection of inhomogeneities, i. short-term transactions. Drifting is always a long-term process.

Diese laufende Angleichung kann erfolgen, da für eine Bestimmung eines Messwerts, beispielsweise der Strangfeuchte oder Strangdichte, oder anderer Strangeigenschaften, eine genaue Messung von einer Strangmesseinrichtung üblicherweise ausreicht. Der entsprechende Messwert, beispielsweise die Strangfeuchte, der anderen Strangmesseinrichtung kann beispielsweise durch eine lineare Transformation, also Multiplikation mit einem Linearitätsfaktor und Subtraktion eines Offsets, so angepasst werden, dass Mittelwert und Standardabweichung der Strangfeuchte aus der zweiten Strangmessvorrichtung dem Mittelwert und der Standardabweichung aus der ersten, als Referenz genutzten, Strangmessvorrichtung entsprechen. Die Mittelwertbildung kann in diesem Fall auch ein laufendes Mittel sein, so dass Linearitätsfaktor und Offset ebenfalls laufend angepasst werden.This ongoing adjustment can be made because for a determination of a measured value, for example, the strand moisture or strand density, or other strand properties, an accurate measurement of a string measuring device usually sufficient. The corresponding measured value, for example the strand moisture, of the other strand measuring device can be adjusted, for example, by a linear transformation, ie multiplication by a linearity factor and subtraction of an offset, such that the mean value and standard deviation of the strand moisture from the second strand measuring device correspond to the mean value and the standard deviation from the first , used as a reference, strand measuring device correspond. The averaging can in this case also be a running average, so that the linearity factor and offset are also continuously adjusted.

Bei der Auswertung kann das Signal-Rausch-Verhältnis, also die Erkennungsgenauigkeit, noch weiter dadurch verbessert werden, dass die Messwerte der beiden Frequenzbereiche vor der Auswertung jeweils über einen vorbestimmbaren Bereich gemittelt werden, insbesondere mit einer geeigneten Gewichtsfunktion, die sich aus der Messfeldgeometrie ergibt. Diese gewichtete Mittelung ist als Faltung der zeitlich aufeinander folgenden Messwerte der jeweiligen Strangmessvorrichtungen mit der Empfindlichkeit in Strangrichtung zu verstehen. Der Materialstrang wird mit einer bekannten Geschwindigkeit durch das jeweilige Messfeld der Strangmessvorrichtungen gefördert. Eine Inhomogenität verweilt somit eine gewisse Zeitdauer im Resonator oder einem Messkondensator. Beim Eintritt und Austritt in und aus dem Resonator bzw. Messkondensator ist die Messempfindlichkeit gering, im Zentrum jeweils größer. Die Empfindlichkeit in Strangrichtung ist also geometrieabhängig beispielsweise annähernd gaußförmig oder hat einen entsprechend anderen Verlauf. Während des Durchtritts durch die Messgeometrie wird jeweils eine bestimmte bekannte Anzahl von Messungen gemacht. Durch eine laufende Aufsummierung bzw. Faltung einer entsprechenden Anzahl von Messungen mit der so berechneten, gemessenen oder gewonnenen Gewichtsfunktion wird das Rauschen der einzelnen Messpunkte unterdrückt, während Signale von Inhomogenitäten erhalten bleiben.In the evaluation, the signal-to-noise ratio, ie the recognition accuracy, can be further improved by averaging the measured values of the two frequency ranges over a predeterminable range, in particular with a suitable weighting function resulting from the measuring field geometry , This weighted averaging is to be understood as a convolution of the temporally successive measured values of the respective strand measuring devices with the sensitivity in line direction. The material strand is conveyed at a known speed through the respective measuring field of the strand measuring devices. An inhomogeneity thus lingers for a certain period of time in the resonator or a measuring capacitor. When entering and exiting to and from the resonator or measuring capacitor, the sensitivity is low, in the center each larger. The sensitivity in strand orientation is so geometry-dependent, for example, approximately Gaussian or has a correspondingly different course. During the passage through the measuring geometry, a certain known number of measurements is made in each case. By continuously summing or folding a corresponding number of measurements with the weight function thus calculated, measured or obtained, the noise of the individual measuring points is suppressed, while signals of inhomogeneities are retained.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, umfassend wenigstens zwei mit unterschiedlichen Messfrequenzen betriebene oder betreibbare Strangmessvorrichtungen, durch die der Materialstrang nacheinander längsaxial förderbar ist oder gefördert wird, gelöst, wobei eine Auswertevorrichtung umfasst ist, die ausgebildet ist, aus Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen unabhängig voneinander jeweils wenigstens zwei Vergleichsgrößen abzuleiten, einen Differenzvektor aus den Differenzen der Vergleichsgrößen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen zu bilden und zu überprüfen, ob der Differenzvektor innerhalb eines vorbestimmten oder vorbestimmbaren Toleranzbereichs liegt, wobei ein Überschreiten des Toleranzbereichs eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.The object underlying the invention is also achieved by a device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry, in particular a tobacco rod or a filter strand, comprising at least two operated with different measurement frequencies or operable strand measuring devices, by which the material strand is conveyed successively longitudinal axial or promoted is solved, wherein an evaluation device is included, which is designed to independently derive at least two comparison variables from measurement signals of the at least two strand measuring devices, to form a difference vector from the differences of the comparison variables of the at least two strand measuring devices and to check whether the difference vector is within one predetermined or predeterminable tolerance range, wherein exceeding the tolerance range signals a non-tolerable strand inhomogeneity.

Diese Vorrichtung beruht auf dem gleichen Grundgedanken wie das erfindungsgemäße Verfahren und teilt dessen Vorteile, Eigenschaften und Merkmale.This device is based on the same basic idea as the method according to the invention and shares its advantages, properties and features.

Vorzugsweise ist wenigstens eine Strangmessvorrichtung als Mikrowellenstrangmessvorrichtung und/oder wenigstens eine Strangmessvorrichtung als kapazitive HF-Strangmessvorrichtung ausgebildet. Diese weisen bevorzugt gleiche oder ähnliche Messfeldgeometrien auf.Preferably, at least one strand measuring device is designed as a microwave strand measuring device and / or at least one strand measuring device is designed as a capacitive HF strand measuring device. These preferably have identical or similar measuring field geometries.

Vorteilhafterweise ist wenigstens eine der Strangmessvorrichtungen ausgebildet, mit variabler Frequenz betrieben zu werden. Dies ist insbesondere bei Filtersträngen vorteilhaft, in die Objekte eingelegt sind und die somit in Objektabschnitten und leeren Abschnitten unterschiedlich auszuwerten sind.Advantageously, at least one of the strand measuring devices is designed to be operated at a variable frequency. This is particularly advantageous in filter strands in which objects are inserted and which are thus to be evaluated differently in object sections and empty sections.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung ausgebildet, ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Dies betrifft insbesondere die Auswertevorrichtung.Preferably, the device is designed to carry out a method according to the invention described above. This concerns in particular the evaluation device.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrangmaschine oder Filterstrangmaschine, mit einer zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst.The object underlying the invention is also achieved by a rod making machine of the tobacco-processing industry, in particular tobacco rod machine or filter rod machine, with a device according to the invention described above.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Verwendung eines Toleranzbereichs für eine Differenz oder Differenzen oder Differenzvektoren von einer oder mehreren aus Messsignalen zweier mit unterschiedlichen Frequenzen betriebener Strangmessvorrichtungen abgeleiteter Vergleichsgrößen zur Erkennung von nicht tolerierbaren Stranginhomogenitäten in einem durch die Strangmessvorrichtungen längsaxial geförderten Materialstrang der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrang oder Filterstrang, gelöst sowie durch ein Softwareprogramm mit Programmcodemitteln, mittels deren bei Ausführung auf einer als Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildeten Auswertevorrichtung einer zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird.The object of the invention is also based on the use of a tolerance range for a difference or differences or difference vectors of one or more derived from measuring signals of two operated at different frequencies strand measuring devices comparative variables for the detection of intolerable strand inhomogeneities in a longitudinally supported by the strand measuring devices material strand of tobacco processing industry, in particular tobacco rod or filter strand, and solved by a software program with program code means, by means of which, when executed on a trained as a data processing device evaluation device of a device according to the invention described above, a method according to the invention described above.

Auch die Strangmaschine, die Verwendung und das Softwareprogramm teilen die Vorteile, Eigenschaften und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen EinrichtungThe stranding machine, the use and the software program also share the advantages, properties and features of the method and the device according to the invention

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Zigarettenherstellungsmaschine des Typs „PROTOS“ der Anmelderin, 1 a schematic representation of a cigarette making machine of the type "PROTOS" of the applicant,

2 eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein Paar erfindungsgemäßer Strangmessvorrichtungen, 2 a schematic cross-sectional view through a pair of strand measuring devices according to the invention,

3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Paares erfindungsgemäßer Strangmessvorrichtungen, 3 a schematic perspective view of a pair of strand measuring devices according to the invention,

4 eine schematische Darstellung der Frequenzabhängigkeit von ε‘‘ von Tabak und Kunststoff, 4 a schematic representation of the frequency dependence of ε '' of tobacco and plastic,

5 eine schematische Darstellung eines bekannten Verfahrens zur Erkennung von Stranginhomogenitäten, 5 a schematic representation of a known method for the detection of strand inhomogeneities,

6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung von Stranginhomogenitäten, 6 a schematic representation of a method according to the invention for the detection of strand inhomogeneities,

7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Signalverarbeitung und 7 a schematic representation of a signal processing according to the invention and

8 eine schematische Darstellung eines Messsignalvektors. 8th a schematic representation of a measurement signal vector.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.

In 1 ist eine Zweistrang-Zigarettenherstellungsmaschine des Typs „PROTOS“ aus dem Hause der Anmelderin schematisch dargestellt, die in einer „L-förmigen“ Konfiguration aus einer Zweistrangmaschine 2 und einer Filteransetzmaschine 3 zusammengesetzt ist. In 1 ist die Maschine 1 mit geschlossenen Verdeckblechen dargestellt, Einzelheiten sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.In 1 For example, there is schematically illustrated a two-prong cigarette making machine of the "PROTOS" type, owned by the Applicant, which is in a "L-shaped" configuration of a two-strand machine 2 and a filter attachment machine 3 is composed. In 1 is the machine 1 shown with closed top plates, details are not shown for clarity.

Im Folgenden werden einige Stationen der Zigarettenherstellung übersichtsmäßig vorgestellt. Der Herstellungsprozess zweier endloser Tabakstränge beginnt in der Zweistrangmaschine 2 in einer zweisträngigen Verteilereinheit 4 mit einem Vorverteiler 5, der unter anderem einen Steilförderer und zwei Stauschächte sowie weitere bekannte Komponenten umfasst. Darin wird loses Tabakmaterial zu einem ersten und einem parallel verlaufenden zweiten Strangförderer 6 gefördert und von unten auf die Strangförderer aufgeschauert, so dass sich zwei Tabakstränge ausbilden, die mittels Saugluft an den Strangförderern gehalten werden. An den Strangförderern 6 hängend wird das Tabakmaterial in Richtung auf eine erste und eine zweite Formateinheit 8 gefördert. Dort werden die noch offenen Tabakstränge jeweils in einer Umhüllungspapiereinheit 7 mit Umhüllungspapierstreifen umwickelt, die an einer Längskante beleimt werden. Anschließend werden die Tabakstränge in den beiden Formateinheiten 8 zu zwei endlosen geschlossenen Tabaksträngen mit rundem Querschnitt geformt und die Verleimung der Umhüllungspapierstreifen verfestigt. In the following, some stations of cigarette production are presented clearly. The manufacturing process of two endless tobacco strands begins in the two-line machine 2 in a two-strand distribution unit 4 with a pre-distributor 5 , which includes, among other things, a steep conveyor and two storage bays and other known components. In it, loose tobacco material becomes a first and a parallel second strand conveyor 6 promoted and aufgeschunder from the bottom of the rope conveyor, so that form two tobacco strands, which are held by suction on the strand conveyors. At the strand conveyors 6 hanging, the tobacco material in the direction of a first and a second format unit 8th promoted. There, the still open tobacco strands are each in a wrapping paper unit 7 wrapped with wrapping paper strips, which are glued on a longitudinal edge. Subsequently, the tobacco strands are in the two format units 8th formed into two endless closed tobacco rods of circular cross section and solidified the glue of the wrapping paper strips.

Nach der Formung der Tabakstränge werden diese durch eine Messvorrichtung 9 mit einer oder mehreren Messeinheiten zur Messung von Eigenschaften des jeweiligen Tabakmaterialstrangs geführt. So wird etwa das Umhüllungspapier optisch inspiziert und die Strangfeuchte und -dichte gemessen. Die Steuerung der Zweistrangmaschine 2 erfolgt von einer Steuerkonsole 11 aus.After forming the tobacco strands they are passed through a measuring device 9 with one or more measuring units for measuring properties of the respective tobacco material strand out. For example, the wrapping paper is visually inspected and the moisture content and density are measured. The control of the two-line machine 2 is done by a control console 11 out.

Ausgangs der Zweistrangmaschine 2 befindet sich eine Messer- und Übergabeeinheit 10, in der die Stränge in einzelne Tabakstöcke mehrfacher Gebrauchslänge abgelängt werden, die einzelnen Tabakstöcke von einer längsaxialen in eine queraxiale Förderung umgelenkt werden und in die Filteransetzmaschine 3 überführt werden. Die Filteransetzmaschine 3 weist unter anderem auch eine Belagpapiereinheit 12 auf, von der Belagpapier abgezogen, geschnitten und beleimt wird. Nachfolgend werden die einzelnen Belagpapierblättchen in vorgesehenen Bereichen um die Tabakstöcke und Doppeltfilterstopfen gewickelt, die dadurch miteinander verbunden werden. Abschließend werden die so produzierten Doppelzigaretten mittig geschnitten und einzeln abgefördert.Output of the two-strand machine 2 there is a knife and transfer unit 10 in which the strands are cut into individual tobacco rods of multiple useful length, the individual tobacco rods are deflected from a longitudinal axial to a transverse axial conveying and into the filter attachment machine 3 be transferred. The filter attachment machine 3 includes, among other things, a pad paper unit 12 on, deducted from the tipping paper, cut and glued. Subsequently, the individual tipping paper leaflets are wrapped in designated areas around the tobacco rods and double filter plugs, which are thereby connected together. Finally, the double cigarettes produced in this way are cut in the middle and transported away one by one.

In 2 ist eine erfindungsgemäß verwendbare Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 im Querschnitt schematisch dargestellt. Die Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 weist ein gemeinsames Gehäuse 21 auf, das durch ein Schutzrohr 23 durchsetzt ist, durch den ein Materialstrang, beispielsweise ein Filterstrang oder ein Tabakstrang, geführt wird, wobei der Materialstrang zunächst durch ein Strangeintrittsrohr 22 mit konischem Innendurchmesser eintritt, bevor er durch das Schutzrohr 23 hindurchtritt.In 2 is a combination strand measuring device which can be used according to the invention 20 shown schematically in cross section. The combination strand measuring device 20 has a common housing 21 on top of that, through a protective tube 23 is penetrated, through which a strand of material, such as a filter strand or a tobacco rod, is guided, wherein the strand of material initially by a Strangeintrittsrohr 22 with conical inner diameter enters before passing through the protective tube 23 passes.

Die Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 weist in Strangförderrichtung aufeinanderfolgend eine Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 und eine kapazitive HF-Strangmessvorrichtung 40 auf. Die Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 entspricht beispielsweise einer Mikrowellenstrangmessvorrichtung, wie sie in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2011 083 049.9 der Anmelderin beschrieben ist. Diese weist einen Mikrowellenresonator 31 in einem Mikrowellenresonatorgehäuse 32 auf. In den Mikrowellenresonator 31 ragen eine Einkopplungsantenne 33 und eine Auskopplungsantenne 34 zum Einkoppeln und Auskoppeln von Mikrowellen im Frequenzbereich zwischen 5 und 9 GHz hinein. Der Mikrowellenresonator 31 ist im Wesentlichen zylindrisch geformt, wobei das Schutzrohr 23 zentral durch den zylindrischen Mikrowellenresonator 31 hindurchtritt. Im Zentrum, rund um das Schutzrohr 23 herum, befinden sich zwei konische Kragen 35, deren Wirkung ebenfalls in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2011 083 049.9 beschrieben ist und deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt in diese Anmeldung mit aufgenommen sein soll. In Strangrichtung stromabwärts und stromaufwärts der konischen Kragen 35 befinden sich Hinterschneidungen 36, deren Innendurchmesser gegenüber den Spitzen der konischen Kragen 35 wiederum erweitert ist, was dazu führt, dass das Mikrowellenfeld in axialer Richtung, also in Richtung des Materialstrangs, nicht weit heraustritt, und insbesondere nicht in die nachfolgende kapazitive HF-Strangmessvorrichtung 40 eintritt.The combination strand measuring device 20 has in the strand conveying direction sequentially a microwave strand measuring device 30 and a capacitive RF strand measuring device 40 on. The microwave strand measuring device 30 For example, corresponds to a microwave strand measuring device, as in the German Patent Application No. 10 2011 083 049.9 the applicant is described. This has a microwave resonator 31 in a microwave resonator housing 32 on. In the microwave resonator 31 protrude a coupling antenna 33 and a drop-out antenna 34 for coupling and decoupling microwaves in the frequency range between 5 and 9 GHz. The microwave resonator 31 is substantially cylindrically shaped, with the protective tube 23 centrally through the cylindrical microwave resonator 31 passes. In the center, around the protective tube 23 around, there are two conical collars 35 whose effect is also in the German Patent Application No. 10 2011 083 049.9 is described and the related disclosure in this application should be included. In strand direction downstream and upstream of the conical collar 35 there are undercuts 36 whose inner diameter is opposite the tips of the conical collar 35 is in turn extended, which causes the microwave field in the axial direction, ie in the direction of the material strand, not far out, and in particular not in the subsequent capacitive RF strand measuring device 40 entry.

Das gemeinsame Gehäuse 21 beinhaltet bezüglich der Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 außerdem noch mehrere Hohlräume mit Mess-, Temperierungs- und Leistungselektronik 37, die somit in die Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 integriert ist. Dieses hat den weiteren Vorteil, dass die Leistungs- und Messelektronik die gleiche Temperatur aufweisen wie der Mikrowellenresonator 31 und sich somit eine Temperaturregelung für die gesamte Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 ergibt. The common housing 21 includes with respect to the microwave strand measuring device 30 In addition, several cavities with measuring, Temperierungs- and power electronics 37 thus incorporated into the microwave strand measuring device 30 is integrated. This has the further advantage that the power and measurement electronics have the same temperature as the microwave resonator 31 and thus a temperature control for the entire microwave strand measuring device 30 results.

Die nachfolgende kapazitive HF-Strangmessvorrichtung 40 weist einen Messkondensator 41 mit einem Kondensatorgehäuse 42 und Elektrodenflächen 43, 44 auf. An diese wird eine HF-Wechselspannung im Bereich zwischen 10 MHz und etwa 500 MHz angelegt. Eine entsprechende kapazitive HF-Strangmessvorrichtung ist aus der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2011 083 052.9 der Anmelderin bekannt, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt ebenfalls durch Bezug in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen sein soll. Auch die kapazitive HF-Strangmessvorrichtung 40 weist bezüglich der Elektrodenflächen 43 und 44 konische Kragen 45 auf, mit denen die Geometrie des Messkondensators 41 an die Geometrie des Mikrowellenresonators 31 angepasst wird. Die Messsignale der Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 und der kapazitiven HF-Strangmessvorrichtung 40 sind somit auch bezüglich der Geometrie des Mikrowellenresonators 31 und des Messkondensators 41 und somit der elektromagnetischen Wechselfelder direkt miteinander vergleichbar. Die konischen Kragen 45 mit den entsprechenden Hinterschneidungen sorgen dafür, dass auch in diesem Fall die HF-Felder in axialer Richtung des Materialstrangs nicht weit aus dem Messkondensator 41 herausdringen und insbesondere nicht in den Mikrowellenresonator 31 eindringen.The following capacitive RF strand measuring device 40 has a measuring capacitor 41 with a capacitor housing 42 and electrode surfaces 43 . 44 on. An RF alternating voltage in the range between 10 MHz and about 500 MHz is applied to this. A corresponding capacitive RF strand measuring device is known from German Patent Application No. 10 2011 083 052.9 the applicant, the relevant disclosure of which should also be included by reference in the present patent application. Also, the capacitive RF strand measuring device 40 points with respect to the electrode surfaces 43 and 44 conical collar 45 on, with which the geometry of the measuring capacitor 41 to the geometry of the microwave resonator 31 is adjusted. The measuring signals of the microwave strand measuring device 30 and the capacitive RF strand measuring device 40 are thus also with respect to the geometry of the microwave resonator 31 and the measuring capacitor 41 and thus the electromagnetic alternating field directly comparable with each other. The conical collar 45 with the corresponding undercuts ensure that even in this case, the RF fields in the axial direction of the material strand not far from the measuring capacitor 41 and in particular not penetrate into the microwave resonator 31 penetration.

Auch die kapazitive HF-Strangmessvorrichtung 40 weist in Hohlräumen des gemeinsamen Gehäuses 21 integrierte Mess-, Temperierungs- und Leistungselektronik 47 auf. Sämtliche Leistungselektronik, Messelektronik und die Temperierung der gesamten Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 ist somit in der Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 integriert.Also, the capacitive RF strand measuring device 40 points in cavities of the common housing 21 integrated measuring, temperature control and power electronics 47 on. All power electronics, measuring electronics and the temperature control of the entire combination strand measuring device 20 is thus in the combination strand measuring device 20 integrated.

In 3 ist die Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 aus 2 in einer perspektivischen Ansicht schematisch dargestellt. Der Betrachter blickt auf die Vorderseite der Kombinationsstrangmessvorrichtung 20 mit der Mikrowellenstrangmessvorrichtung 30 sowie dem Strangeintrittsrohr 22 und dem innen sichtbaren Schutzrohr 23. Dahinter befindet sich die kapazitive HF-Strangmessvorrichtung 40. Die einzelnen Gehäuse sind zu einem gemeinsamen Gehäuse verbunden.In 3 is the combination strand measuring device 20 out 2 shown schematically in a perspective view. The viewer looks at the front of the combination strand measuring device 20 with the microwave strand measuring device 30 as well as the Strangeintrittsrohr 22 and the inside visible protective tube 23 , Behind it is the capacitive RF strand measuring device 40 , The individual housings are connected to a common housing.

In 4 ist die Frequenzabhängigkeit des Imaginärteils ε‘‘ von Tabak und Kunststoff dargestellt. Sowohl die Abszisse als auch die Ordinate sind in willkürlichen Einheiten „a.u.“ („arbitrary units“) dargestellt. Der Imaginärteil ε‘‘ der Dielektrizitätskonstante ist als Ordinate bzw. y-Achse dargestellt, die Frequenz, ebenfalls mit willkürlichen Einheiten, als Abszisse bzw. x-Achse. Der frequenzabhängige Verlauf von ε‘‘ von Tabak ist als Kurve 60 dargestellt und hat bei Mikrowellenfrequenzen einen wesentlich kleineren Betrag als bei Hochfrequenzen. Der Betrag von ε‘‘ von Kunststoff, der als Kurve 61 dargestellt ist, ist flach und beinahe Null.In 4 shows the frequency dependence of the imaginary part ε '' of tobacco and plastic. Both the abscissa and the ordinate are shown in arbitrary units "au"("arbitraryunits"). The imaginary part ε "of the dielectric constant is shown as ordinate or y-axis, the frequency, also with arbitrary units, as abscissa or x-axis. The frequency-dependent course of ε '' of tobacco is as a curve 60 shown and has at microwave frequencies a much smaller amount than at high frequencies. The amount of ε '' of plastic, as a curve 61 is flat and almost zero.

Dies bedeutet auch, dass bei einer Kalibrierung der Messung dergestalt, dass aus den Mikrowellenmesssignalen und aus den HF-Messsignalen jeweils beispielsweise Strangfeuchte und Strangdichte abgeleitet werden, die Anwesenheit von Fremdkörpern aus Kunststoff in den Messsignalen der Mikrowellenmessvorrichtung und der HF-Messvorrichtung deutlich unterschiedliche Auswirkungen haben wird, so dass die derart abgelenkten Messsignale eine deutlich größere Differenz haben werden als im homogenen Teil, also bei Abwesenheit von Fremdkörpern.This also means that when the measurement is calibrated such that, for example, strand moisture and strand density are derived from the microwave measurement signals and from the RF measurement signals, the presence of plastic foreign bodies in the measurement signals of the microwave measurement device and the RF measurement device have significantly different effects is so that the thus deflected measuring signals will have a significantly greater difference than in the homogeneous part, so in the absence of foreign bodies.

In 5 ist ein typisches zweidimensionales Messsignal I_MW einer Mikrowellenmessvorrichtung für einen durch diese hindurch transportierten Tabakstrang dargestellt. Auf der horizontalen Achse ist die Strangdichte ρ in willkürlichen Einheiten dargestellt, während auf der vertikalen Achse die Strangfeuchte ψ in willkürlichen Einheiten dargestellt ist. Die Messwerte dieser Größen schwanken besonders in der Dimension der Strangdichte ρ recht stark, während sie bezüglich der Strangfeuchtigkeit ψ stärker gebündelt sind. Die Strangdichte des Tabakstrangs verändert sich recht kleinskalig durch die Anwesenheit von unterschiedlichen Tabakblattteilen wie beispielsweise Rippen, die eine höhere Dichte aufweisen und rippenlosen Blattbestandteilen, die eine geringere Dichte aufweisen. Für jeden Messpunkt ergibt sich somit eine Kombination aus einem Strangdichtewert und einem Strangfeuchtigkeitswert. In 5 A typical two-dimensional measurement signal I _{MW of} a microwave measuring device for a tobacco rod transported therethrough is shown. On the horizontal axis the strand density ρ is shown in arbitrary units, while on the vertical axis the strand moisture ψ is shown in arbitrary units. The measured values of these quantities fluctuate quite strongly, especially in the dimension of the strand density ρ, while they are more concentrated with respect to the strand moisture ψ. The strand density of the tobacco rod varies quite small scale due to the presence of different tobacco leaf parts such as ribs having a higher density and ribless leaf components having a lower density. For each measuring point, this results in a combination of a strand density value and a strand moisture value.

Die Gewichtsschwankungsbreite ist hauptsächlich durch tatsächlich vorhandene Dichteunterschiede im Strang begründet, während die Schwankungsbreite im Wassergehalt ihre Ursache zum großen Teil in Schwankungen des Wassergehalts hat. Da der verarbeitete Tabak konditioniert ist, ist ein vergleichsweise konstanter Wassergehalt zu erwarten. Die gemessene Schwankungsbreite enthält neben der Inhomogenität des Wassergehalts allerdings auch eine Inhomogenität der Stoffzusammensetzung. In 5 ist ein Signalverlauf mit einer relativ großen Schwankungsbreite in der vertikalen Achse gezeigt. The weight fluctuation range is mainly due to actual density differences in the strand, while the fluctuation range in the water content is largely due to fluctuations in the water content. Since the processed tobacco is conditioned, a comparatively constant water content is to be expected. In addition to the inhomogeneity of the water content, the measured fluctuation range also contains an inhomogeneity of the substance composition. In 5 For example, a waveform having a relatively large fluctuation width in the vertical axis is shown.

Ein Fremdkörper im Messgut wird dadurch erkannt, dass er sich in seinen Werten der komplexen Dielektrizitätskonstante von den entsprechenden Werten des Messgutes und seiner Umgebung unterscheidet. Da beispielsweise ein Kunststoffteilchen typischerweise einen wesentlich kleineren imaginären Bestandteil ε‘‘ der Dielektrizitätskonstanten im Vergleich zum Realteil hat als Tabak, führt dies zu einer Abweichung des Messwerts z.B. in der in 5 durch den Pfeil 1 dargestellten Richtung. Fremdkörper können also nur dadurch erkannt werden, dass sie sich in ihren Messwerten von den normalerweise während der Produktion auftretenden Schwankungen der Messwerte unterscheiden. Die Entscheidung, was Fremdkörper ist und was nicht, erfolgt somit auf der Grundlage des Abstandes des einzelnen Messwertes von der Messwerteverteilung bei normaler Produktion. Da die Verteilung der Messwerte typischerweise in Richtung der Abszisse gestreckt ist und in Ordinatenrichtung schmal, dient die Abweichung in Ordinatenrichtung als Hauptkriterium zur Erkennung von Fremdkörpern. Zu diesem Zweck werden eine untere Schwelle A und eine obere Schwelle B eingeführt, deren Unter- bzw. Überschreiten als Signal für einen Fremdkörper dienen. A foreign body in the material being measured is recognized by its values of the complex dielectric constant being different from the corresponding values of the material being measured and its surroundings. For example, since a plastic particle typically has a much smaller imaginary component ∈ "of the dielectric constant compared to the real part than tobacco, this leads to a deviation of the measured value, for example, in FIG 5 through the arrow 1 illustrated direction. Foreign bodies can therefore only be detected by differing in their measured values from the fluctuations of the measured values that normally occur during production. The decision as to which foreign body is and is not, is thus based on the distance of the individual measured value from the measured value distribution during normal production. Since the distribution of the measured values is typically stretched in the direction of the abscissa and narrow in the ordinate direction, the deviation in the ordinate direction serves as the main criterion for detecting foreign bodies. For this purpose, a lower threshold A and an upper threshold B are introduced whose undershoot or exceedance serve as a signal for a foreign body.

5 zeigt auch, dass die während der Produktion auftretende Schwankungsbreite die Empfindlichkeit der Erkennung von Fremdkörpern begrenzt. So führt z.B. der Fremdkörper 2, der von einem relativ niedrigen Ordinatenwert ausgeht, zu einer Unterschreitung der Schwelle A, während ein gleicher Fremdkörper 3, der von einem höheren Ordinatenwert ausgeht, nicht zur Unterschreitung der Schwelle führt. Möchte man kleine Fremdkörper erkennen, muss man sehr kleine Abstände von der mittleren Messwerteverteilung schon als Fremdkörper erkennen. Wegen des geringen Abstandes der Schwellen zu den auftretenden Messwerten kann es hierdurch durch statische Schwankungen der Messwerte, wie im Falle des Signalverlaufes I_MW, leicht zum unberechtigten Erkennen von Fremdkörpern kommen, wenn der Abstand der Schwelle zum mittleren Signalverlauf zu gering gewählt wird. Sehr kleine Fremdkörper können nur kleine Veränderungen der Dielektrizitätskonstanten bewirken, die innerhalb der normalen Messwerteverteilungen bleiben. Solche Fremdkörper werden somit nicht erkannt. 5 also shows that the variability occurring during production limits the sensitivity of foreign body detection. For example, the foreign body leads 2 , which starts from a relatively low ordinate, falls below the threshold A, while a similar foreign body 3 , which assumes a higher ordinate value, does not lead to falling below the threshold. If you want to detect small foreign bodies, you have to recognize very small distances from the average measured value distribution already as a foreign body. Because of the small distance between the thresholds and the measured values that occur, static fluctuations in the measured values, as in the case of the signal waveform I _MW , can easily lead to unauthorized detection of foreign bodies if the distance of the threshold to the average signal course is selected too low. Very small foreign bodies can only cause small changes in the dielectric constants that remain within the normal measured value distributions. Such foreign bodies are thus not recognized.

In 6 wird die erfindungsgemäße Auswertung des in 5 dargestellten Messsignalverlaufes dargestellt. Als durchgezogene Linie ist wiederum nur der Messwerteverlauf I_MW aus der Mikrowellenmessvorrichtung gezeigt. Für einen Messpunkt bzw. ein Messwertpaar oder Messwertvektor (ρ, ψ) aus I_MW ist jedoch auch ein demselben Strangabschnitt entsprechender Messpunkt des Messsignals I_HF der HF-Strangmessvorrichtung dargestellt, der sich von dem Messpunkt I_MW sowohl in der abgeleiteten Feuchtigkeit als auch der abgeleiteten Strangdichte unterscheidet.In 6 the evaluation according to the invention of in 5 shown measuring signal waveform shown. As a solid line again only the measured value profile I _{MW is shown} from the microwave measuring device. For a measuring point or a pair of measured values or measured value vector (ρ, ψ) from I _MW , however, a measuring point corresponding to the same strand section of the measuring signal I _{HF of} the HF strand measuring device is shown, which differs from the measuring point I _{MW in} both the derived moisture and the derived strand density is different.

In diesem Fall werden nach solchen Schwankungen in den Messwerten gesucht, bei denen sich die Abweichungen der Messwerte in Ordinate und/oder Abszisse der verschiedenen Frequenzen deutlich voneinander unterscheiden. Wird um den einzelnen Messwert der Mikrowellenmessung ein Toleranzbereich 70 definiert, der in 6 elliptisch definiert ist, so ist zu erwarten, dass der entsprechende Messwert der HF-Messung in diesem Toleranzbereich zu liegen kommt. Dies ist in 6 dargestellt. Liegt der andere Messwert außerhalb des Toleranzbereiches, so ist dies ein Kriterium für das Vorliegen eines Fremdkörpers.In this case, such fluctuations in the measured values are sought, in which the deviations of the measured values in ordinate and / or abscissa of the different frequencies differ significantly from one another. Becomes around the single measured value of the microwave measurement a tolerance range 70 defined in 6 is defined elliptically, it is to be expected that the corresponding measured value of the HF measurement comes within this tolerance range. This is in 6 shown. If the other measured value is outside the tolerance range, then this is a criterion for the presence of a foreign body.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Messwerteschwankungen der einzelnen Messwerte bei normaler Produktion dadurch kompensiert werden, dass die Schwankungen aufgrund realer Inhomogenitäten im Strang entstehen und somit in beiden Messungen gleichlaufend sind und durch eine Differenzbildung weitgehend ausgeschaltet werden. Die Abstände der Schwelle, als die Definition des Toleranzbereichs, kann daher viel enger gesetzt werden als bei dem bisherigen Verfahren. Hierdurch ist es möglich, wesentlich kleinere Fremdkörper zu erkennen als bisher.The advantage of this method is that the measured value fluctuations of the individual measured values during normal production are compensated by the fact that the fluctuations arise due to real inhomogeneities in the strand and thus are synchronous in both measurements and are largely eliminated by subtraction. The distances of the threshold, as the definition of the tolerance range, can therefore be set much narrower than in the previous method. This makes it possible to detect much smaller foreign body than before.

In 7 ist schematisch der Ablauf der Signalverarbeitung dargestellt. Von links kommend werden die unmittelbaren Messsignale aus der Mikrowellenstrangmessvorrichtung und der HF-Strangmessvorrichtung in einem Verfahrensschritt 81 bzw. 81‘ analysiert und Vergleichsgrößen, in diesem Fall Strangdichten ρ₁‘, ρ₂ und Strangfeuchtewerte ψ₁‘ und ψ₂ ermittelt. Da der Strang zunächst durch eine Strangmessvorrichtung und dann durch die andere Strangmessvorrichtung gefördert wird, ergibt sich ein zeitlicher Versatz. Die gleichzeitig erhaltenen Messwerte ρ₁‘ und ρ₂ bzw. ψ₁‘ und ψ₂ betreffen somit unterschiedliche Strangabschnitte und können nicht miteinander verglichen werden. In einem zusätzlichen Verfahrensschritt 82 wird daher eine zeitliche Verzögerung entsprechend der Zeit, die es braucht, damit der Strang von der ersten zur zweiten Strangmessvorrichtung gelangt, durchgeführt. Das Ergebnis dieser Operation ist ein Vergleichswertepaar ρ₁ und ψ₁, das den gleichen Strangabschnitt betrifft wie das Vergleichswertepaar ρ₂, ψ₂ aus der zweiten Strangmessvorrichtung.In 7 the flow of signal processing is shown schematically. Coming from the left, the direct measurement signals from the microwave strand measuring device and the HF strand measuring device are in one process step 81 respectively. 81 ' analyzed and comparison variables, in this case, continuous densities ρ ₁ ', ρ ₂ and strand moisture values ψ ₁ ' and ψ ₂ determined. Since the strand is first conveyed by a strand measuring device and then by the other strand measuring device, there is a time offset. The simultaneously obtained measured values ρ ₁ 'and ρ ₂ or ψ ₁ ' and ψ ₂ thus relate to different strand sections and can not be compared with one another. In an additional process step 82 Therefore, a time delay according to the time it takes for the strand passes from the first to the second strand measuring device performed. The result of this operation is a comparison value pair ρ ₁ and ψ ₁ , which relates to the same strand section as the comparison value pair ρ ₂ , ψ ₂ from the second strand measuring device.

Im Verfahrensschritt 83 wird aus den Strangdichtemesswerten ρ₁ und ρ₂ ein Differenzwert Δρ erstellt und aus den Strangfeuchtemesswerten ψ₁ und ψ₂ ein Differenzwert Δψ. Es ergibt sich somit ein Differenzvektor Δρ, Δψ. Dieser wird in Verfahrensschritt 84 daraufhin überprüft, ob er innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs 70 liegt. Liegt er außerhalb des Toleranzbereichs 70, so wird das Vorhandensein eines Fremdkörpers oder einer sonstigen nicht tolerierbaren Inhomogenität signalisiert und der betroffene Strangabschnitt nach dem Ablängen eines stabförmigen Artikels, beispielsweise eines Filterstabs oder Tabakstabs, von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen.In the process step 83 a differential value Δρ is generated from the continuous-density measured values ρ ₁ and ρ ₂ , and a difference value Δψ is calculated from the strand-moisture measured values ψ ₁ and ψ ₂ . This results in a difference vector Δρ, Δψ. This is in process step 84 then checks to see if it is within the predetermined tolerance range 70 lies. Is he lying? out of tolerance 70 Thus, the presence of a foreign body or other intolerable inhomogeneity is signaled and the affected strand section after cutting to length a rod-shaped article, such as a filter rod or tobacco rod, excluded from further processing.

Die Differenzbildung für Δρ und Δψ kann absolut erfolgen, d.h. in einen in jedem Fall positiven Wert |Δρ| bzw. |Δψ| münden. Dieser positive Wert kann dann mit einer in diesem Bereich definierten Funktion, beispielsweise einer Viertelellipse, verglichen werden. Andererseits kann dieser Wert auch mit festgelegten jeweils eigenen Grenzwerten verglichen werden. Dieser Fall entspricht einem rechtwinkligen Toleranzbereich. Diese Herangehensweise ist bei verschwindender Nichtlinearität besonders effektiv.The difference between Δρ and Δψ can be absolute, i. in a positive value | Δρ | in each case or | Δψ | lead. This positive value can then be compared with a function defined in this area, for example a quarter ellipse. On the other hand, this value can also be compared with defined individual limits. This case corresponds to a rectangular tolerance range. This approach is particularly effective in the absence of nonlinearity.

Es kann auch jeweils zwischen einer oberen und unteren Schwelle für die Vergleichsgrößen unterschieden werden. Statt eines elliptischen Toleranzbereichs kann somit auch ein deformierter Toleranzbereich bestimmt werden, der die Nichtlinearität der Messung und der zugrunde liegenden Dielektrizitätskonstanten berücksichtigt.It can also be differentiated between an upper and lower threshold for the comparison variables. Instead of an elliptical tolerance range, it is therefore also possible to determine a deformed tolerance range which takes into account the nonlinearity of the measurement and the underlying dielectric constant.

In einer Ausgestaltung wird eine mit entsprechenden Gewichtungsfaktoren gewichtete quadratische Addition vorgenommen, deren Betrag kleiner als eine Schwelle S sein muss. Diese Ausgestaltung entspricht einem elliptischen Toleranzbereich.In one embodiment, a quadratic addition weighted with corresponding weighting factors is made, the magnitude of which must be smaller than a threshold S. This embodiment corresponds to an elliptical tolerance range.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Messsignalvektors einer Mikrowellenmesseinrichtung, aus deren Messsignal I_MW der Realteil ε‘ und der Imaginärteil ε‘‘ der komplexen Permittivität bzw. Dielektrizitätskonstate ε des Strangmaterials abgeleitet wird. Ebenso könnte der Betrag und die Phase der komplexen Permittivität geeignet dargestellt werden und als Grundlage für einen erfindungsgemäßen Vergleich zur Erkennung von Stranginhomogenitäten dienen. In diesen Fällen werden vorteilhafterweise die ε-Werte der unterschiedlichen Frequenzen auf gleiche Schwankungsbreiten proportional angepasst. Dies erfolgt beispielsweise durch eine lineare Transformation, bei der die Messwerte der für die betrachtete Vergleichsgröße ungenaueren oder weniger stabilen Strangmessvorrichtung durch Multiplikation mit einem Linearitätsfaktor und Abziehen oder Addieren eines Offsets bezüglich ihres Mittelwerts und ihrer Schwankungsbreite bzw. Standardabweichung auf den Mittelwert und die Schwankungsbreite der genaueren oder stabileren Strangmessvorrichtung angepasst werden. Diese Anpassung kann laufend erfolgen. 8th shows a schematic representation of a measurement signal vector of a microwave measuring device, from the measurement signal I _{MW of} the real part ε 'and the imaginary part ε''of the complex permittivity or dielectric constant ε of the strand material is derived. Likewise, the amount and phase of the complex permittivity could be suitably represented and used as a basis for a comparison according to the invention for the detection of strand inhomogeneities. In these cases, the ε values of the different frequencies are advantageously adjusted proportionally to equal fluctuation ranges. This is done, for example, by a linear transformation in which the measured values of the imprecise or less stable strand measuring device for the considered comparison quantity are multiplied by a linearity factor and subtracted or added an offset with respect to its mean and its fluctuation or standard deviation to the mean value and the fluctuation range of the more precise or more stable strand measuring device. This adjustment can be made continuously.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.All mentioned features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features. In the context of the invention, features which are identified by "particular" or "preferably" are to be understood as optional features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Maschine machine

22

Strangmaschine rod machine

33

Filteransetzmaschine filter attachment

44

Verteilereinheit distribution unit

55

Vorverteiler preliminary distributor

66

Strangförderer line conveyor

77

Umhüllungspapiereinheit Wrapping paper unit

88th

Formateinheit format unit

99

Messvorrichtung measuring device

1010

Messer- und Übergabeeinheit Knife and transfer unit

1111

Steuerkonsole control panel

1212

Belagpapiereinheit Tipping paper unit

2020

Kombinationsstrangmessvorrichtung Combination leg metering device

2121

gemeinsames Gehäuse common housing

2222

Strangeintrittsrohr Strand inlet pipe

2323

Schutzrohr thermowell

3030

Mikrowellenstrangmessvorrichtung Microwave leg metering device

3131

Mikrowellenresonator microwave

3232

Mikrowellenresonatorgehäuse Mikrowellenresonatorgehäuse

3333

Einkopplungsantenne Einkopplungsantenne

3434

Auskopplungsantenne decoupling antenna

3535

konischer Kragen conical collar

3636

Hinterschneidung undercut

3737

Mess-, Temperierungs- und Leistungselektronik Measuring, temperature control and power electronics

4040

kapazitive HF-Strangmessvorrichtung Capacitive HF strand measuring device

4141

Messkondensator measuring capacitor

4242

Kondensatorgehäuse capacitor case

43, 4443, 44

Elektrodenfläche electrode area

4545

konischer Kragen conical collar

4646

Hinterschneidung undercut

4747

Mess-, Temperierungs- und Leistungselektronik Measuring, temperature control and power electronics

6060

frequenzabhängiger Verlauf ε‘‘ von Tabak frequency-dependent course ε '' of tobacco

6161

frequenzabhängiger Verlauf ε‘‘ von Kunststoff frequency-dependent course ε '' of plastic

7070

Toleranzbereich tolerance

81, 81‘81, 81 '

Signalverarbeitung signal processing

8282

Verzögerung delay

8383

Bildung des Differenzvektors Formation of the difference vector

8484

Vergleich mit Toleranzbereich Comparison with tolerance range

εε

komplexe Permittivität eines Materials complex permittivity of a material

ε‘, ε‘‘ε ', ε' '

Real- und Imaginärteil der komplexen Permittivität Real and imaginary part of complex permittivity

|ε|, φ | ε |, φ

Betrag und Phase der komplexen Permittivität Amount and phase of complex permittivity

ρρ

Strangdichte strand density

ψψ

Strangfeuchte strand humidity

AA

unterer Grenzwert lower limit

BB

oberer Grenzwert upper limit

f_{HF HF}

Frequenz im HF-Bereich Frequency in the HF range

f_MW f _MW

Frequenz im Mikrowellenbereich Frequency in the microwave range

I_HF I _HF

Messwertverlauf HF Measured value course HF

I_MW I _MW

Messwertverlauf Mikrowelle Measured value microwave

1, 2, 31, 2, 3

Veränderung bei Anwesenheit von Kunststoff-Partikeln im Strang Change in the presence of plastic particles in the strand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 1330961 B1 [0006, 0006] EP 1330961 B1 [0006, 0006]
• DE 102012209954 [0007, 0026] DE 102012209954 [0007, 0026]
• DE 102011083049 [0056, 0056] DE 102011083049 [0056, 0056]
• DE 102011083052 [0058] DE 102011083052 [0058]

Claims (17)

Verfahren zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, wobei der Materialstrang längsaxial durch wenigstens zwei mit unterschiedlichen Messfrequenzen (f_HF, f_MW) betriebene Strangmessvorrichtungen (30, 40) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) unabhängig voneinander jeweils wenigstens eine Vergleichsgröße (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) abgeleitet wird (Verfahrensschritte 81, 81‘), eine Differenz (Δρ; Δψ; Δε‘; Δε‘‘; Δ|ε|; Δφ) der Vergleichsgröße (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) oder Differenzen mehrerer Vergleichsgrößen (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) oder ein Differenzvektor ({Δρ, Δψ}; {Δε‘, Δε‘‘}; {Δ|ε|, Δφ}) aus den Differenzen mehrerer Vergleichsgrößen (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) gebildet wird (Verfahrensschritt 83) und überprüft wird, ob die Differenz (Δρ; Δψ; Δε‘; Δε‘‘; Δ|ε|; Δφ), die Differenzen oder der Differenzvektor ({Δρ, Δψ}; {Δε‘, Δε‘‘}; {Δ|ε|, Δφ})) innerhalb wenigstens eines vorbestimmten oder vorbestimmbaren Toleranzbereichs (70) liegt oder liegen (Verfahrensschritt 84), wobei ein Überschreiten des Toleranzbereichs (70) eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.Method for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco-processing industry, in particular a tobacco rod or a filter strand, wherein the material strand longitudinally through at least two with different measurement frequencies (f _HF , f _MW ) operated strand measuring devices ( 30 . 40 ), characterized in that measuring signals of the at least two strand measuring devices ( 30 . 40 ) independently of one another in each case at least one comparison variable (ρ ₁ , ψ ₁ , ε ₁ ', ε ₁ ", | ε ₁ |, φ ₁ , ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ | , φ ₂ ) is derived (method steps 81 . 81 ' ), a difference (Δρ; Δψ; Δε ';Δε''; Δ | ε |; Δφ) of the comparison quantity (ρ ₁ , ψ ₁ ; ε ₁ ', ε ₁ ''; | ε ₁ |, φ ₁ ; ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ |, φ ₂ ) or differences of a plurality of comparison variables (ρ ₁ , ψ ₁ , ε ₁ ', ε ₁ ", | ε ₁ |, φ ₁ ; ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ |, φ ₂ ) or a difference vector ({Δρ, Δψ}; {Δε', Δε"}; {Δ | ε |, Δφ} ) from the differences of several comparison variables (ρ ₁ , ψ ₁ , ε ₁ ', ε ₁ ", | ε ₁ |, φ ₁ , ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ |, φ ₂ ) of the at least two strand measuring devices ( 30 . 40 ) is formed (method step 83 ) and checking whether the difference (Δρ; Δψ; Δε ';Δε''; Δ | ε |; Δφ), the differences or the difference vector ({Δρ, Δψ}; {Δε', Δε ''}; Δ | ε |, Δφ}) within at least one predetermined or predeterminable tolerance range ( 70 ) is or are (method step 84 ), exceeding the tolerance range ( 70 ) signals an intolerable strand inhomogeneity. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messfrequenz (f_MW) im Mikrowellenbereich und eine andere Messfrequenz (f_HF) im HF-Bereich liegt, wobei insbesondere die Frequenz der Strangmessvorrichtung (30) im Mikrowellenbereich um einen Faktor 10 bis 900 größer ist als die Frequenz der Strangmessvorrichtung (40) im HF-Bereich.A method according to claim 1, characterized in that at least one measuring frequency (f _MW ) in the microwave range and another measuring frequency (f _HF ) is in the HF range, wherein in particular the frequency of the strand measuring device ( 30 ) in the microwave range by a factor of 10 to 900 is greater than the frequency of the strand measuring device ( 40 ) in the HF range. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Vergleichsgrößen eine Strangdichte (ρ) und/oder eine Strangfeuchte (ψ) und/oder ein Realteil (ε‘) und/oder ein Imaginärteil (ε‘‘) und/oder ein Betrag (|ε|) und/oder eine Phase (φ) einer komplexen Dielektrizitätskonstanten (ε) aus den Messsignalen abgeleitet werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that as comparison variables a strand density (ρ) and / or a strand moisture (ψ) and / or a real part (ε ') and / or an imaginary part (ε'') and / or an amount (| ε |) and / or a phase (φ) of a complex dielectric constant (ε) are derived from the measurement signals. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messsignalen wenigstens einer der Strangmessvorrichtungen (30, 40) eine oder mehrere weitere Messgrößen abgeleitet werden, die aus den Messsignalen der jeweils anderen Strangmessvorrichtung (30, 40) nicht abgeleitet werden oder nicht mit den entsprechenden Messgrößen der anderen Strangmessvorrichtung (30, 40) verglichen werden. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that from the measuring signals of at least one of the strand measuring devices ( 30 . 40 ) one or more further measured variables are derived, which from the measuring signals of the respective other strand measuring device ( 30 . 40 ) or not with the corresponding measured variables of the other strand measuring device ( 30 . 40 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung ein zeitlicher Versatz, der zwischen den Messsignalen aufgrund eines in Strangförderrichtung gegebenen Abstands zwischen den Strangmessvorrichtungen (30, 40) abhängig von einer momentanen Materialstrangfördergeschwindigkeit auftritt, durch eine zeitliche Verzögerung der Verarbeitung der Messsignale oder abgeleiteten Vergleichsgrößen der stromaufwärts angeordneten Strangmessvorrichtung kompensiert wird (Verfahrensschritt 82).Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for evaluation, a time offset between the measuring signals due to a given in the strand conveying direction distance between the strand measuring devices ( 30 . 40 ) occurs depending on a current material strand conveying speed, is compensated by a time delay of the processing of the measuring signals or derived comparison variables of the upstream strand measuring device (method step 82 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Filterstrang ausgebildeten Materialstrang, in den Objekte, insbesondere flüssigkeitsgefüllte Kapseln, an vorbestimmten Positionen eingelegt sind, der Toleranzbereich für Abschnitte des Filterstrangs mit Objekten und für Abschnitte des Filterstrangs ohne Objekte unterschiedlich definiert wird, insbesondere mit einem Offset zueinander, und/oder wenigstens eine der Strangmessvorrichtungen (30, 40) mit einer variablen Frequenz betrieben wird, wobei in den unterschiedlichen Abschnitten unterschiedliche Frequenzen und/oder Auswertungsalgorithmen verwendet werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in a formed as a filter strand material strand in the objects, in particular liquid-filled capsules are inserted at predetermined positions, the tolerance range for sections of the filter strand with objects and sections of the filter strand without objects different is defined, in particular with an offset to each other, and / or at least one of the strand measuring devices ( 30 . 40 ) is operated at a variable frequency, wherein different frequencies and / or evaluation algorithms are used in the different sections. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den objektlosen Abschnitten, insbesondere zusätzlich, eine Bestimmung einer Feuchtigkeit und/oder der Menge eines Zusatzstoffes, insbesondere eines Weichmachers, erfolgt und/oder in den objektgefüllten Abschnitten zusätzlich eine Bestimmung eines Fehlens, einer Dichte, einer Masse und/oder einer Beschädigung eines Objekts erfolgt.A method according to claim 6, characterized in that in the objectless sections, in particular in addition, a determination of a moisture and / or the amount of an additive, in particular a plasticizer, takes place and / or additionally in the object-filled sections a determination of a missing, a density, mass and / or damage to an object. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbereich rechteckig oder elliptisch oder deformiert definiert ist, wobei der Toleranzbereich insbesondere abhängig von einem Absolutwert wenigstens eines Vergleichswerts ist.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tolerance range is defined rectangular or elliptical or deformed, wherein the tolerance range is particularly dependent on an absolute value of at least one comparison value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Auswertung des Toleranzbereichs auch wenigstens ein absoluter Grenzwert für wenigstens einen Messwert oder einen Vergleichswert wenigstens einer Strangmessvorrichtung (30, 40) oder wenigstens ein zu einem laufenden Mittelwert eines Messwerts oder Vergleichswerts definierter Grenzwert (A, B) verwendet wird, dessen Über- oder Unterschreiten eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that in addition to the evaluation of the tolerance range and at least one absolute limit value for at least one measured value or a comparison value of at least one strand measuring device ( 30 . 40 ) or at least one limit value (A, B) defined to a running mean value of a measured value or comparison value is used whose exceeding or falling below signals an intolerable line inhomogeneity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung wenigstens einer Vergleichsgröße (ρ, ψ; ε‘, ε‘‘; |ε|, φ) aus den Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) im Betrieb laufend aneinander angeglichen wird, insbesondere durch Auswertung laufender Mittelwerte, Standardabweichungen und/oder Kombinationen aus Mittelwerten und Standardabweichungen der Vergleichsgröße (ρ, ψ; ε‘, ε‘‘; |ε|, φ), wobei insbesondere Messwerte der für die Vergleichsgröße ungenaueren der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) an die entsprechenden Messwerte der ungenaueren Strangmessvorrichtung (30, 40) angepasst werden.Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the derivation of at least one comparison variable (ρ, ψ; ε ', ε ", | ε |, φ) from the measurement signals of the at least two strand measuring devices ( 30 . 40 ) is constantly matched to one another in operation, in particular by evaluating running average values, standard deviations and / or combinations of mean values and standard deviations of the comparison variable (ρ, ψ; ε ', ε''; | ε |, φ), wherein in particular measured values of the more inaccurate for the comparison quantity of the at least two strand measuring devices ( 30 . 40 ) to the corresponding measured values of the less accurate strand measuring device ( 30 . 40 ) be adjusted. Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, umfassend wenigstens zwei mit unterschiedlichen Messfrequenzen (f_HF, f_MW) betriebene oder betreibbare Strangmessvorrichtungen (30, 40), durch die der Materialstrang nacheinander längsaxial förderbar ist oder gefördert wird, wobei eine Auswertevorrichtung umfasst ist, die ausgebildet ist, aus Messsignalen der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) unabhängig voneinander jeweils wenigstens eine Vergleichsgröße (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) abzuleiten, eine Differenz (Δρ; Δψ; Δε‘; Δε‘‘; Δ|ε|; Δφ) der Vergleichsgröße (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) oder einen Differenzvektor (Δρ, Δψ; {Δε‘, Δε‘‘}; {Δ|ε|, Δφ})) aus den Differenzen mehrerer Vergleichsgrößen (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) der wenigstens zwei Strangmessvorrichtungen (30, 40) zu bilden und zu überprüfen, ob der Differenzvektor (Δρ, Δψ; {Δε‘, Δε‘‘}; {Δ|ε|, Δφ})) innerhalb eines vorbestimmten oder vorbestimmbaren Toleranzbereichs (70) liegt, wobei ein Überschreiten des Toleranzbereichs (70) eine nicht tolerierbare Stranginhomogenität signalisiert.Device for detecting strand inhomogeneities of a material strand of the tobacco processing industry, in particular a tobacco rod or a filter strand, comprising at least two strand measuring devices operated or operable with different measuring frequencies (f _HF , f _MW ) ( 30 . 40 ), by means of which the material strand is conveyed or conveyed successively longitudinally axially, wherein an evaluation device is formed, which is formed from measuring signals of the at least two strand measuring devices (US Pat. 30 . 40 ) independently of one another in each case at least one comparison variable (ρ ₁ , ψ ₁ , ε ₁ ', ε ₁ ", | ε ₁ |, φ ₁ , ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ | , φ ₂ ), a difference (Δρ; Δψ; Δε ';Δε''; Δ | ε |; Δφ) of the comparison quantity (ρ ₁ , ψ ₁ ; ε ₁ ', ε ₁ ''; | ε ₁ | φ ₁ , ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ |, φ ₂ ) or a difference vector (Δρ, Δψ; {Δε', Δε"}; {Δ | ε |, Δφ })) from the differences of several comparison variables (ρ ₁ , ψ ₁ , ε ₁ ', ε ₁ ", | ε ₁ |, φ ₁ , ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ |, φ ₂ ) of the at least two strand measuring devices ( 30 . 40 ) and to check whether the difference vector (Δρ, Δψ; {Δε ', Δε''}; {Δ | ε |, Δφ})) is within a predetermined or predeterminable tolerance range ( 70 ), whereby exceeding the tolerance range ( 70 ) signals an intolerable strand inhomogeneity. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Strangmessvorrichtung (30, 40) als Mikrowellenstrangmessvorrichtung (30) und/oder wenigstens eine Strangmessvorrichtung (30, 40) als kapazitive HF-Strangmessvorrichtung (40) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 11, characterized in that at least one strand measuring device ( 30 . 40 ) as a microwave strand measuring device ( 30 ) and / or at least one strand measuring device ( 30 . 40 ) as a capacitive RF strand measuring device ( 40 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Strangmessvorrichtungen (30, 40) ausgebildet ist, mit variabler Frequenz betrieben zu werden.Device according to claim 11 or 12, characterized in that at least one of the strand measuring devices ( 30 . 40 ) is designed to be operated at a variable frequency. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that it is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 10. Strangmaschine (2) der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrangmaschine oder Filterstrangmaschine, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14.Stranding machine ( 2 ) of the tobacco processing industry, in particular tobacco rod machine or filter rod machine, with a device according to one of claims 11 to 14. Verwendung eines Toleranzbereichs (70) für eine Differenz oder Differenzen oder Differenzvektoren (Δρ, Δψ; {Δε‘, Δε‘‘}; {Δ|ε|, Δφ})) von einer oder mehreren aus Messsignalen zweier mit unterschiedlichen Frequenzen (f_HF, f_MW) betriebener Strangmessvorrichtungen (30, 40) abgeleiteter Vergleichsgrößen (ρ₁, ψ₁; ε₁‘, ε₁‘‘; |ε₁|, φ₁; ρ₂, ψ₂; ε₂‘, ε₂‘‘; |ε₂|, φ₂) zur Erkennung von nicht tolerierbaren Stranginhomogenitäten in einem durch die Strangmessvorrichtungen (30, 40) längsaxial geförderten Materialstrang der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabakstrang oder Filterstrang.Use of a tolerance range ( 70 ) for a difference or differences or difference vectors (Δρ, Δψ; {Δε ', Δε "}; {Δ | ε |, Δφ})) of one or more of measurement signals of two at different frequencies (f _HF , f _MW ) Strand measuring devices ( 30 . 40 ) derived comparison quantities (ρ ₁ , ψ ₁ , ε ₁ ', ε ₁ ", | ε ₁ |, φ ₁ , ρ ₂ , ψ ₂ , ε ₂ ', ε ₂ ", | ε ₂ |, φ ₂ ) for detecting intolerable strand inhomogeneities in a strand measuring device ( 30 . 40 ) longitudinally conveyed material strand of the tobacco-processing industry, in particular tobacco rod or filter strand. Softwareprogramm mit Programmcodemitteln, mittels deren bei Ausführung auf einer als Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildeten Auswertevorrichtung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14 ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt wird.Software program with program code means, by means of which, when executed on an evaluation device of a device according to one of Claims 11 to 14, designed as a data processing device, a method according to one of Claims 1 to 10 is carried out.

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