DE2445899A1

DE2445899A1 - Vorrichtung zum messen von strangunregelmaessigkeiten eines vorzugsweise umhuellten stranges der tabakverarbeitenden industrie

Info

Publication number: DE2445899A1
Application number: DE19742445899
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ramsch
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1974-09-26
Publication date: 1976-04-22
Also published as: JPS5151987A; FR2285819A1; GB1521116A

Description

WERKE KÖRBER & CO. KG. HAMBURC _ , „ , η _Λ η * nr, _Λ

Bergedorf, den 24.9.1974

Stw.: Strangdurchmesser erfassen-Magnetkolbengeber - A 1337

Vorrichtung zum Messen von Strangunregelmäßiglceiten eines vorzugsweise umhüllten Stranges der tabakverarbeitenden Industrie

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Strangunregelmäßigkeiten eines vorzugsweise umhüllten Stranges der tabakverarbeitenden Industrie, mit einer Strangmeßdüse zum Zuleiten von Gas, vorzugsweise Luft, gegen den Strang und Meßmitteln zum Erfassen der Unregelmäßigkeiten und Bilden eines Steuersignals für ein die Unregelmäßigkeiten ausregelndes Stellglied.

Bei der Herstellung von im Strangverfahren gefertigten Produkten der tabakverarbeitenden Industrie, wie z.B. Zigaretten, Zigarillos, Zigarren und Filterstäben, ist man bemüht, Strangunregelmäßigkeiten so gering wie möglich zu halten. Unter Strangunregelmäßigkeiten werden z.B. Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten verstanden, wie z.B. hinsichtlich der Dichtigkeit der Umhüllung, des Zugwiderstandes, der Füllkraft als Funktion der Elastizität und der Masse des Tabaks im Strang und nicht zuletzt hinsichtlich des Durchmessers oder Querschnitts des Stranges, insbesondere auch eines 'Filterstranges. Abweichungen bezüglich des Durchmessers eines Filterstranges sind insofern besonders schädlich, als bei aus Filterstopfen und Zigaretten zusammengesetzten Mundstückzigaretten Stopfen und Zigaretten den gleichen Durchmesser haben müssen, damit ihre Vereinigung, beispielsweise durch ein Verbindungsblättchen, erfolgen kann, ohne daß Lücken zwischen dem Blättchen und dem Stopfen oder der Zigarette verbleiben, durch welche Nebenluft eindringen und die Raucheigenschaften verschlechtern könnte. Zur Ermittlung solcher Strangunregelmäßigkeiten hat sich in der Praxis die Verwendung von Gas, insbesondere Luft, als den

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Strang beaufschlagendes Meßmedium seit langem grundsätzlich bewährt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine störunanfällige, baulich einfache pneumatische Meßanordnung mit einer höheren Meßgenauigkeit zu schaffen _v um auch sehr geringe Durchmesserschwankungen erfassen und ausregeln zu können, wobei eine solche Meßanordnung zugleich unempfindlich sein soll gegen nicht zu vermeidende Druckschwankungen, insbesondere Vordruckschwankungen, im Netz.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strangmeßdüse in eine an sich bekannte pneumatische Meßbrückenanordnung integriert ist, in deren Meßzweig ein Druckdifferenzindikator angeordnet ist»

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Druckdifferenzindikator als pneumatisch elektrischer Wandler ausgebildet, wobei jeder Brüclcenzweig der Meßbrückenanordnung eine unveränderliche Einlaßöffnung und eine veränderbare Auslaßöffnung aufweist, von denen die eine Auslaßöffnung als Grenzwertdrossel ausgebildet ist und die andere Auslaßöffnung durch die Strangmeßdüse gebildet ist, wobei gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Druckdifferenzindikator einen Magnetkolben aufweist. Auf diese Weise ist für einen relativ geringen Luftverbrauch der Anordnung Sorge getragen, die darüber hinaus auch gegenüber höheren Drücken unempfindlich ist. Um Strangunregelmäßigkeiten bzw* Abweichungen von einem vorgegebenen Sollwert sowohl im positiven als auch im negativen Bereich erfassen zu können, sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Strangmeßdüse zwei mit einer gemeinsamen Prüfleitung zusammenwirkende Meßbrücken für jeweils einen unteren und einen oberen Grenzwert zugeordnet.

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Um eine leichte Anpaßbarkeit der Meßanordnung an beliebige Strangmeßdüsen zu ermöglichen, ist gemäß.einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung parallel zu den Brückenzweigen ein Bypass für einen Teil der Prüfluftmenge vorgesehen, der vorteilhafterweise einstellbar ist.

Meßdüsen der vorliegenden Gattung neigen ..immer dazu, durch Abriebpartikel des bewegten Meßobjektes zu verstopfen und damit die Meßergebnisse zu verfälschen. Um diesen Mangel zu vermeiden, wird weiterhin vorgeschlagen, daß eine die Vorratsleitung direkt mit der Prüfleitung verbindende Überbrückungsleitung vorgesehen ist, welche ein betätigbares Sperrglied aufweist.

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Stw.: Strangdurchmesser erfassen-Magnetkolbengeber - A 1337 Bergedorf, den 24. 9.1974

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusführungsbeispieIs näher erläutert.

Es zeigen :

Figur 1 eine Filterstrangmaschine vom .Typ KDF der HAUNI-WERKE, Hamburg-Bergedorf,

Figur 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Meßanordnung.

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Stw·: Strangdurchmesser erfassen-Magnetkolbengeber - A 1337 Bergedorf, den 24.9.1974

Die Filterherstellmasciiine gemäß Figur 1 besteht im wesentlichen aus zwei Hauptbaugruppen, einem Aufbereitungsgerät 1 für in einem endlosen Streifen zugeführtes Gewebe, und einem Bearbeitungsgerät 2 zur Herstellung von umhüllten Filterstäben.

Die Hauptbaugruppe 1 weist ein Walzenpaar 3 zum fortlaufenden Abziehen eines endlosen Gewebestreifens 4 von einem Ballen 6 .auf. Bevor der Gewebestreifen 4 zum Walzenpaar 3 gelangt, passiert er zwei Luftdüsen 7 und 8, die zur Auflockerung des Gewebes dienen. Dem Walzenpaar 3 folgen zv/ei weitere Walzenpaare 9 und 11, zwischen denen sich eine Sprühvorrichtung 12 zum Aufbringen von Weichmacher 13 auf den zwischen Walzenpaaren 9 und 11 aus einander gezogen geführten Gewebestreifen 4 befindet.. Von den Einzelwalzen der Walzenpaare 9 und 11 ist vorteilhaft jeweils eine Walze mit Nuten an ihrem Umfang versehen, während die Gegenwalze eine glatte Oberfläche aus elastischem Material hat. Alle Walzenpaare 3, 9 und 11 sind von einem Hauptantriebsmotor 14 antreibbar. Dabei ist die Drehzahl, des Walzenpaares 3 geringer als diejenige des Walzenpaares 9 und über ein Getriebe 16 veränderbar, dessen Übersetzung durch einen steuerbaren Verstellmotor 17 geändert werden kann. Die Besprühvorrichtung besteht aus einem Behälter 18 zur Aufnahme von Weichmacherflüssigkeit 13, in die eine von einem Antriebsmotor 19 antreibbare Entnahmewalze 21 eintaucht. Eine rotierende Bürstenwalze 22 entnimmt vom Umfang der Entnahmewalze 21 laufend Weichmacher 13 und schleudert ihn gegen die Fäden des zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 auseinandergezogen geführten Gewebestreifens 4.

Der aufbereitete, mit Weichmacher besprühte Gewebestreifen 4 gelangt von der Baugruppe 1 in einen Einlauftrichter 23 der Baugruppe 2, in dem er zu einem Strang zusammengefaßt und auf einen von einer Bobine 24 abgezogenen und mittels einer Beleimvorrichtung 26 mit Leim versehenen Umhüllungsstreifen

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aufgelegt wird.' Der Umhüllungsstreifen 27 und der Gewebestrang gelangen auf ein Formatband 28, das beide Komponenten durch ein Format 29 führt, das den Umhüllungsstreifen 27 um den Gewebestrang herumlegt und dabei einen endlosen Filterstrang 31 bildet. Dieser durchläuft eine Nahtplätte 32^ in der die Klebnaht abgetrocknet wirdo Anschließend werden von dem Filterstrang 31 mittels eines Messerapparates 33 fortlaufend einzelne Filterstäbe 34 abgeschnitten, die von einem Beschleuniger 36 in eine Ablegertrommel si überführt werden, in der sie aus ihrer längsaxialen Förderrichtung in eine queraxiale Förderrichtung überführt und auf einem Ablegerband 38 zur weiteren Verarbeitung abgefördert werden«,

Parallel zum Filterstrang 31 ist darüber hinaus eine Strangmeßdüse 39 zum Messen von DurchmesserSchwankungen des Filterstranges 31 vorgesehen, welcher eine in Figur 2 näher beschriebene Meßvorrichtung 41» ein Druckerzeuger 42, ein Stellglied in Form eines polumschaltbaren Motors 43 sowie ein Hubgetriebe 44 für das Format 29 zugeordnet sindo Die Meßvorrichtung 41 besteht im wesentlichen aus zwei pneumatischen Meßbrücken 46 und 47, denen eine gemeinsame, an die Strangmeßdüse 39 angeschlossene Prüfleitung 48 zugeordnet ist. Die beiden Meßbrücken 46 und 47 sind auf gleiche Weise ausgebildet. Nachfolgend sei der Aufbau mit Bezug auf die Meßbrücke 46 näher erläutert«. Die Bezugszahlen der entsprechenden Elemente der zweiten Meßbrücke 47 sind in der Zeichnung mit einem Index versehen.

Die Meßbrücke 46 weist einen als Magnetkolben 49 ausgebildeten pneumatisch-elektrischen Wandler in Form eines Druckdifferenzindikators 51 auf, welcher mit oberen und unteren Anschlägen 52 und 53 für den Magnetkolben 49 versehen ist_o Der Druckdifferenzindikator 51 ist in dem die beiden Brückenzweige 54 und 56 miteinander verbindenden Meßzweig 57 angeordnet«,

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Der eine Brückenzweig 54 weist eine unveränderliche Einlaßöffnung in Form einer Einlaßdrossel 58 und eine veränderbare Auslaßöffnung in Form einer einstellbaren Auslaßdrossel 59 auf, welche auf einen unteren Grenzwert des Prüfdruckes einstellbar ist. Der andere Brückenzweig 56 ist ebenfalls mit einer unveränderlichen Einlaßdrossel 61 versehen, wobei eine veränderbare Auslaßöffnung in diesem Fall durch die Strangmeßdüse 39 gebildet ist, welche am Ende der dem Brückenzweig 56 zugeordneten Prüfleitung 48 angeordnet ist. Die entsprechende Auslaßdrossel 59' innerhalb des Brückenzweiges 54' der Meßbrücke 47 ist auf einen oberen Grenzwert- des Prüfdruckes einstellbar. Dem Druckdifferenzindikator 51 ist darüber hinaus ein elektrischer Kontakt 62 zugeordnet, welcher mittels einer elektrischen Leitung 63 an den Motor 43 angeschlossen ist. Parallel zu beiden Meßbrücken 46 und 47 ist eine gemeinsame Bypassleitung 64 mit einer einstellbaren Bypassdrossel 66 vorgesehen, welche unter Umgehung der Einlaßdrossel 61 und 61' in den Brückenzweigen 56 bzw. 56' die Prüfleitung 48 mit einer Vordruckleitung 67 verbindet. Die Vordruckleitung 67 ist durch ein bruckreduzierventil 68 von einer mit dem Druck erzeuger 42 verbundenen Vorratsleitung 69 getrennt. Außerdem ist in der Vordruckleitung 67 ein Manometer 71 zum Anzeigen des am Druckreduzierventil 68 eingestellten Vordruckes angeordnet« Des weiteren ist die Prüfleitung 68 durch eine Überbrückungsleitung 72, in welcher ein Sperrglied in Form eines Magnetventils 73 angeordnet ist, mit der Vorratsleitung 69 verbunden.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Meßvorrichtung ist folgende :

Der Vorratsdruck des Druckerzeugers 42 wird zunächst mit Hilfe des Druckreduzierventils 68 auf einen niedrigeren Vordruck reduziert, welcher am Manometer 71 ablesbar ist. Anschließend

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wird mit Hilfe einee dem jeweiligen Solldurchmesset» des Filterstranges 31 entsprechenden Eichdornes wahlweise ein gewünschter Prüfdruck an der Bypassdrossel^66 eingestellt. Dem einem bestimmten Solldurchmesser des Filterstranges 31 entsprechenden, in jedem Fall eine Verformung des Filterstraages 31 vermeidenden Prüfdruck ist ein durch einen darüber und einen darunter liegenden Grenzdruck bestimmter Toleranzbereich zugeordnet, was dadurch erreicht wird, daß die Grenzwert drossel. 59 auf einen um den zum Umschalten des Magnetkolbens 49 notwendigen Mindest-Differenzdruck erhöhten Minimum-Grenzdruck und die Grenzwertdrossel 59' auf einen um den zum Umschalten des Magnetkolbens 49' notwendigen Mindest-Differenzdruck verminderten Maximum-Grenzdruck eingestellt wird. Solange der Solldurchmesser des durch die Stranggießdüse 39 bewegten Filterstranges 31 eingehalten wird, bzw. die Durchmesserschwankungen innerhalb des.zulässigen Toleranzbereiches liegen, berühren die Magnetkolben 49 und 49' die Anschläge 52 bzw. 52'. So wie sich der Durchmesser des FiIterstranges jedoch in unzulässiger Weise verändert, im" vorliegenden Fall gegenüber dem Sollwert beispielsweise verringert, strömt mehr Prüfluft durch den Spalt zwischen der Strangmeßdüse 39 und dem Filterstrang 31 aus, was durch die Pfeile 74 angedeutet ist. Dies hat einen Druckabfall in der Prüfleitung 48 zur Folge, welcher beim Erreichen des unteren Grenzwertes bewirkt, daß der zwischen der Prüfleitung 48 und dem Brückenzweig 54 entstehende Differenzdruck den Magnetkolben 49 schlagartig in seine untere, dargestellte Lage gegen die Anschlägt 53 bewegt, der Druckdifferenzindikator 51 somit umschaltet. Das Magnetfeld des Magnetkolbens 49 bewirkt in dessen unterer Lage ein Anziehen bzw. Schließen des Kontaktes 62, wodurch der Stromkreis zum Motor 43 geschlossen wird, und dieser über das Hubgetriebe 44 das Format 29 im Sinne einer Vergrößerung des Strangdurchmessers

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Stw.: Strangdurchmesser erf assen-Magnetlcolbengeber - A 1337 Bergedorf, den 24.9.1974

verstellt, d.h. den Abstand der Formathälften entsprechend vergrößert. Erreicht der Filterstrang 31 auf diese Weise wieder seinen Solldurchmesser, so verringert sich der Spalt zwischen der Strangmeßdüse 39 und dem Filterstrang 31, so daß der Druck in der Prüfleitung 48 wieder auf den normalen Wert ansteigt und den Magnetkolben 49 in seine Ausgangsposition gegen die Anschläge 52 zurückbewegt, so daß der Kontakt 62 wieder öffnet und damit den Motor 43 stillsetzt. Ein entgegengesetzter Vorgang wird durch eine positive Abweichung des Strangdurchmessers vom Sollwert ausgelöst, indem der Prüfdruck in der Prüfleitung 48 über den Normalwert ansteigt und beim Erreichen des oberen Grenzwertes den Magnetkolben 49' des Druckdifferenzindikators 51' schlagartig in die entgegengesetzte Position gegen die Anschläge 53' befördert. Der Kontakt 62' wird durch das den Magnetkolben 49' umgebende Magnetfeld angezogen und damit über die Leitung 63' der Stromkreis zum Motor 43 geschlossen, welcher im Sinne einer Verkleinerung des Strangdurchmessers in «einer der zuvor, beschriebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung in Betrieb gesetzt wird und den Abstand zwischen den Formathälften des Formates 29 verringert. Die auf diese Weise bewirkte Verkleinerung des Strangdurchmessers hat eine entsprechende Verringerung des Prüfdruckes in der Prüfleitung 48 zur Folge. Sobald der PrUPdJ¹UcIc auf den Normalwert gesunken ist, wird ein ent gegengesetzt gerichteter Differenzdruck am Druckdifferenzindikator 59' wirksam und bewegt den Magnetkolben 49' schlagartig in seine Ausgangsposition gegen die Anschläge 52· zurück,.so daß der Kontakt 62' wieder geöffnet und damit der Motor 43 stillgesetzt wird.

Bei Bedarf wird unter Umgehung der Brückenzweige 56 und 56^f, der Vordruckleitung 67 sowie der Bypassleitung 64 durch Betätigen des Magnetventils 73 die Prüfleitung 48 direkt

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durch den Vorratsdruck aus der Vorratsleitung 69 beaufschlagt. Diese Maßnahme dient der Reinigung der Strangmeßdüse 39.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere in der hohen Meßempfindlichkeit der Meßvorrichtung, mit der auch sehr geringe Durchmessersclmankungen erfaßt und korrigiert werden können, bei gleichzeitiger Unempfindlichkeit gegen Meßdruck- bzw. Vordruckschwankungen. Darüber hinaus ist eine Justierung der Meßvorrichtung im Hinblick auf unterschiedliche Strangmeßdüsen relativ einfach«

- Patentansprüche -

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Claims

Stw.: Strangdurchmesser erfassen-Magnetkolbengeber - A 1337 Bergedorf, den 24.9.1974

Patent ansprüche

V\J Vorrichtung zum. Messen von Strangunregelmäßigkeiten eines vorzugsweise umhüllten Stranges der tabakverarbeitenden Industrie, mit einer Strangmeßdüse zum Zuleiten von Gas, vorzugsweise Luft, gegen den Strang und Meßmitteln.zum Erfassen der Unregelmäßigkeiten und zum Bilden eines Steuersignals für ein die Unregelmäßigkeiten ausregelndes Stellglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangmeßdüse (39) in eine an. sich bekannte pneumatische Meßbrückenanordnung (46, 47) integriert ist, in deren Meßzweig (57 bzw. 57^f) ein Druckdifferenzindikator (51 bzw. 51^!) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckdifferenzindikator (51 bzw. 51') als pneumatisch-elektrischer ¥andler ausgebildet ist und. daß jeder Brückenzweig (54» 56, 48 bzw. 54', 56', 48) der Meßbrückenanordnung (46t 47) eine unveränderliche Einlaßöffnung (58 bzw. 61 sowie 58· bzw. 61') und eine veränderbare Auslaßöffnung (59 bzw. 39 sowie 59') aufweist, von denen die eine Auslaß-Öffnung (59 bzw. 59') als Grenzwertdrossel ausgebildet ist und die andere Auslaßöffnung (39) durch die Strangmeßdüse gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckdifferenz indikator (51 bzw. 51'*) einen Magnetkolben (49.bzw. 49') aufweist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangmeßdüse (39) zwei mit einer gemeinsamen Prüfleitung (48) zusammenwirkende Meßbrücken (46 'und 47) für jeweils einen unteren und einen oberen Grenzwert des Prüfdruckes zugeordnet sind.

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Stw.ί Strangdurchmesser-erfassen-Magnetkolbengeber — A 1337 .Bergedorf, den 24.9.1974
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel"zu den Brückenzweigen (54, 56, 54', 56^!) ein Bypass (64, 66) für einen Teil der Prüfluftmenge vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (66) einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Vorratsleitung (69) direkt mit der Prüfleitung (48) verbindende Überbrückungsleitung (72) vorgesehen ist, welche ein betätigbares Sperrglied (73) aufweist.

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