DE2842461C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebs­ zustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinen­ elementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zum Erfassen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine.

Der maschinelle Herstellungsprozeß von stabförmigen Rauch­ artikeln, worunter Zigaretten mit und ohne Filter, Zigarren und Zigarillos mit und ohne Mundstück sowie Filterstäbe ver­ standen werden, ist aufgrund der Eigenschaften der eingesetz­ ten Materialien und des komplizierten Aufbaus der Maschinen sehr störanfällig. Zum Beispiel können Tabak und Tabakstaub Halte­ bohrungen in Mulden von Fördertrommeln verstopfen, Leim kann sich auf Förderern absetzen und Führungen verschmieren. Fil­ terstäbe können sich in Führungen verkeilen und natürlich können auch einzelne Maschinenelemente in ihrer Funktion ge­ stört sein oder ganz ausfallen. Auftretende Störungen beein­ trächtigen die Qualität der hergestellten Rauchartikel, wes­ halb diese geprüft werden, außerhalb eines vorgegebenen Qua­ litätsstandards liegende Artikel ausgesondert werden, und bei Überschreiten einer bestimmten Schußquote Alarm ausgelöst und/oder die Maschine angehalten wird. Anhand der Beschaffen­ heit der ausgesonderten Artikel kann der erfahrene Maschinen­ führer dann häufig die Fehlerquelle schnell lokalisieren und meist durch Reinigen der betreffenden Maschinenelemente die Störungen beheben. Oft ist aber auch eine längere Suche nach der Fehlerquelle unvermeidbar. Den hierdurch bedingten Ver­ lust von Produktionszeit hat man in der Vergangenheit ver­ sucht dadurch zu reduzieren, daß man störanfälligen Teilen der Maschine Taster, in der Regel Produktionstaster, zugeordnet hat, die bei Auftreten einer Störung (fehlender Filterstopfen, Leimmangel, gerissenes Umhüllpapier o. ä.) eine Signallampe aufleuchten ließen. Hierdurch konnte man den Bereich der Ma­ schine eingrenzen, in dem die Störung zu suchen war. Der ge­ naue Ort der Störungsquelle wurde nicht angezeigt, denn schon aus physikalischen Gründen kann man nicht jeder möglichen Stö­ rungsquelle eine Überwachungseinrichtung zuordnen, so daß die vorbeschriebene Art der Überwachung zwangsläufig unvollkommen war. Eine Verbesserung einer solchen Maschinenüberwachung, die sicher möglich ist, würde erheblichen Aufwand erfordern.

Ein Vorschlag, diesen Mangel zu beseitigen, ist durch die US-PS 32 42 321 bekanntgeworden. Vorgeschlagen ist, eine Prüfein­ richtung für die hergestellten Artikel mit einer Schwingungs­ überwachung bestimmter Maschinenelemente derart zu kombinieren, daß bei unter ein vorgegebenes Maß abweichender Qualität der Artikel nacheinander die Schwingungsüberwachungseinrichtungen abgefragt und bei Erfassen einer abnormalen Schwingung die be­ treffende Einrichtung optisch zur Anzeige gebracht wird. Ob­ wohl in der US-PS 32 42 321 offenbart ist, daß diese Art der Erfassung von Störungsquellen auch für die Zigarettenherstellung geeignet ist, ist eine Realisierung dieses Vorschlages an tabakverarbei­ tenden Maschinen nicht bekanntgeworden.

Es muß nämlich bezweifelt werden, daß ein verschmutzter Förde­ rer oder ein verklemmter Filterstab in einer ortsfesten Führung oder eine mit Leim verschmierte Schneidtube in den wegen der hohen Produktionsleistungen dieser Maschinen sehr robust gebau­ ten Antriebselementen meßbare Schwingungen hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein praxisge­ rechtes Verfahren zum Erfassen und Kenntlichmachen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder ande­ ren Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine zu entwickeln. Diese Aufgabe wird gemäß der Er­ findung durch folgende Schritte gelöst: Prüfen der Qua­ lität der hergestellten Rauchartikel, Bilden von Prüf­ signalen der hergestellten Rauchartikel, Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauchartikel ab­ hängigen charakteristischen Bestandteilen, Überwachen der Prüfsignale auf das Auftreten unterschiedlicher, je­ weils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Ma­ schinenelement hinweisenden Signals beim Auftreten der entsprechenden Signalbestandteile.

Unter Signalbestandteilen werden alle Größen verstanden, die ein Signal oder eine Folge von Signalen kennzeichnen, also z. B. bei elektrischen Signalen die Spannung, der Strom, die Frequenz, der Mittelwert, die Streuung usw. charakteristische Signalbestandteile sind demnach eine bestimmte Spannung, ein bestimmter Strom, eine bestimmte Frequenz, usw.

Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich von den bislang bekannten Lösungen dadurch, daß nicht mehr ver­ sucht wird, die Störungsquellen direkt zu überwachen, sondern daß durch eine differenzierte Qualitätsüberwachung der hergestellten Rauchartikel bislang nicht beachtete Bestandteile der Prüfsignale bzw. das Auftreten dieser Bestandteile erfaßt werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Auftreten bestimmter Signalbestandteile bzw. die Art ihres Auftretens auf Störungen oder Veränderungen an bestimmten Förderern bzw. Maschinenelementen zurückzuführen sind. Durch die über das übliche hinausgehende Auswertung der Prüfsignale können Störungsquellen recht genau er­ faßt und zur Anzeige gebracht werden, wobei die Stö­ rungen meist schon erkannt werden können, bevor die Qualität der Rauchartikel eine die Weiterverarbeitung ausschließende Grenze unterschreitet.

Störungen können durch Anzeigen ihrer Quelle in der Regel vom Bedienungspersonal sofort behoben werden, oder es können durch geeignete Signalverarbeitungen Steuervorgänge zum selbsttätigen Reinigen (z. B. kurz­ zeitiges Beaufschlagen der Saugluftkanäle mit Druck­ luft) oder zum Anhalten der Maschine ausgelöst werden. Eine Möglichkeit, eine Fehlerquelle zu lokalisieren, besteht gemäß einem weiteren Merkmal darin, das perio­ dische Auftreten von Bestandteilen der Prüfsignale zu überwachen. Hierbei wird davon ausgegangen, daß För­ derer, an denen Störungen auftreten können, unter­ schiedliche Anzahlen von Aufnahmen bzw. unterschied­ lich lange Umfangsflächen zum Fördern der Rauchartikel bzw. der zu ihrer Herstellung verwendeten Komponenten aufweisen. Es können aber auch Störungen an nicht um­ laufenden Maschinenelementen lokalisiert werden, indem gemäß eines weiteren Kennzeichens die Varianz der Be­ standteile der Prüfsignale überwacht wird. Zum Beispiel führt Leimansatz in der Schneidtube eines Messerappa­ rates einer Strangmaschine zu einer charakteristischen Streuung der Prüfsignale, die erfaßt werden kann.

Das zuvor erläuterte Erfassen eines mit einer Störung behafteten Förderers kann gemäß konkreter Verfahrens­ schritte dadurch erfolgen, daß synchron zur Bewegung der Förderer Taktsignale gebildet werden, deren Auf­ einanderfolge derart auf die Förderung der Rauchartikel bzw. der Komponenten zum Herstellen der Rauchartikel ab­ gestimmt ist, daß bei Abgabe eines Taktsignales die Rauchartikel bzw. ihre Komponenten eine Position errei­ chen, die in Förderrichtung vorgeordnete Rauchartikel bzw. Komponenten bei Abgabe einer zuvor abgegebenen Taktsignales erreicht hatten, so daß bei einem Umlauf eines jeden Förderers eine diesem zugeordnete bestimmte Anzahl von Taktsignalen gebildet wird, und daß das Auf­ treten von Prüfsignalen überwacht wird, zwischen deren Aufeinanderfolge eine einem Förderer zugeordnete Anzahl von Taktsignalen abgegeben werden. In einer Weiterbildung der Erfindung kann sogar die die Störungsquelle aufweisende Aufnahme bzw. der entspre­ chende Förderflächenabschnitt lokalisiert werden, indem der Drehwinkel umlaufender Förderer durch Zählen der zugeordneten Taktsignale erfaßt wird, und ein einem Förderer zugeordnetes Prüfsignal ein dem Förderer zugeordnetes Taktsignal auswählt. Damit wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ohne wei­ teres Suchen eine sofortige Fehlerbeseitigung oder gar der Einsatz selbsttätig arbeitender Reinigungsanordnungen ermög­ licht, indem mittels des ausgewählten Taktsignals ein Anhal­ ten der Maschine derart gesteuert wird, daß der betreffende Förderer nach Zurücklegen eines vorgegebenen Drehwinkels zum Stillstand kommt. Dies bedeutet, daß nach dem Anhalten der Maschine infolge einer über die Qualitätsprüfung lokalisier­ ten Störungsquelle die die Störung aufweisende Aufnahme bzw. der die Störung aufweisende Fördererflächenabschnitt des be­ treffenden Förderers eine vorgegebene Position in bezug auf die Maschine einnimmt.

Die eingangs genannte Anordnung, die insbesondere zum Aus­ üben des vorbeschriebenen Verfahrens geeignet ist, ist ge­ kennzeichnet durch eine Prüfeinrichtung einer Maschine zum Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel, einen der Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber zum Bilden von Prüf­ signalen mit von der Qualität der Rauchartikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen, eine mit dem Signalgeber verbundenen Auswertanordnung zum Erfassen des Auftretens unterschiedlicher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter charakteristischer Signalbe­ standteile und den Förderern bzw. Maschinenelementen zuge­ ordnete, mit der Auswertanordnung verbundene Anzeigeeinrich­ tungen.

Zum Überwachen von periodisch auftretenden Bestandteilen der Prüfsignale weist die Auswertanordnung mehrere, den Förderern zugeordnete Zähleinrichtungen auf, die mit ei­ nem synchron zur Drehbewegung der Förderer antreibbaren Taktgeber verbunden sind, wobei von den Zähleinrichtungen steuerbare Speicher vorgesehen sind, die eingangsseitig mit dem Signalgeber der Prüfeinrichtung und ausgangsseitig über eine Schwellenwertstufe jeweils mit einer einem För­ derer zugeordneten Anzeigeeinrichtung verbunden sind. Zum Überwachen der Varianz der Bestandteile der Prüfsignale weist die Auswertanordnung einen Rechner auf, der eingangs­ seitig mit dem Signalgeber der Prüfeinrichtung und aus­ gangsseitig mit den Anzeigeeinrichtungen verbunden ist. Über die den Förderer zugeordneten Zähleinrichtungen und die von diesen steuerbaren Speicher kann der Ort der Feh­ lerquelle an einem Förderer exakt erfaßt werden. Eine schnelle Störungsbeseitigung wird gemäß eines weiteren Merkmals dadurch möglich, daß die Auswertanordnung mit ei­ ner Schaltungsanordnung zum Anhalten der Maschine verbunden ist, die eine Zähleinrichtung aufweist, mit dem Taktgeber sowie mit einer Steueranordnung für einen Maschinenantrieb verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele darstellen­ den Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsbild einer Zigarettenstrang­ maschine,

Fig. 2 ein Übersichtsbild einer Filteransetzmaschine,

Fig. 3 eine Überwachungsanordnung für die Maschinen der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 Einzelheiten eines Zweiges einer Auswertanordnung der Überwachungsanordnung der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung zum Positionieren der Förderer der Maschinen der Fig. 1 und 2,

Fig. 6 eine Variante der Auswertanordnung mit einem Rechner.

Die in Fig. 1 gezeigte Zigarettenstrangmaschine üblicher Bauart ist an sich bekannt und wird daher im folgenden nur kurz beschrieben.

Ein auf einem nicht erkennbaren Vliesstück gebildetes Tabakvlies wird zum Aufbau eines Tabakstromes in einem Tabakkanal 1 auf ein Tabakband 2 geschauert, das über einen gelochten Kanalboden 3 gleitet, unter dem eine Saugkammer 4 als Kanalträger angeordnet ist. Ein Formrad 6, welches an seinem Umfang mit einer U-förmigen und am Boden durchlöcherten Nut versehen ist, die im Bereich des Förderweges mit Saugluft beaufschlagt wird, übernimmt den Tabak­ strom vom Tabakkanal 2. Ein Egalisator 7 entfernt den Überschuß im Tabakstrom auf dem Formrad 6 und bildet dadurch einen Tabak­ strang 8. Ein mit Saugzug arbeitender Strangförderer 9 hebt den Tabakstrang 8 aus der Nut des Formrades 6 und legt ihn auf einen im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 11, der von einer Bobine 12 abgezogen, durch ein Druckwerk 13 geführt und auf ein angetriebenes Formatband 14 gebracht wird. Das Formatband 14 transportiert den Tabakstrang 8 und den Zigarettenpapier­ streifen 11 durch ein Format 16, in dem der Zigarettenpapier­ streifen 11 um den Tabakstrang 18 gefaltet wird, so daß noch eine Kante absteht. Ein Leimapparat 17 beleimt diese Kante, und eine Nahtplätte 18 trocknet die Klebnaht. Ein so gebildeter Zigarettenstrang 19 wird von einem Messer­ apparat 21 in Einzelzigaretten geschnitten, welche von einem Beschleuniger 22 in eine Ablegertrommel 23 einge­ stoßen werden.

Die Förderflächen des Tabakbandes 2, des Formrades 6, des Strangförderers 9 und des Formatbandes 14 sind unterschied­ lich lang.

Die in Fig. 2 gezeigte Filteransetzmaschine vom Typ MAX S der Anmelderin ist ebenfalls an sich bekannt und wird im folgenden auch nur kurz beschrieben.

Eine Einlauftrommel 11 übergibt die auf der Zigaretten­ strangmaschine produzierten Zigaretten an zwei Staffel­ trommeln 22, welche die gestaffelt zugeführten Zigaretten entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwi­ schenraum zwischen den Zigaretten an eine Zusammenstell­ trommel 33 abgeben. Die Filterstäbe gelangen aus einem Ma­ gazin 34 auf eine Schneidtrommel 36, werden von zwei Kreis­ messern 37 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge ge­ schnitten, auf einer Staffeltrommel 38 gestaffelt, von einer Schiebetrommel 39 zu einer Reihe hintereinanderliegender Stopfen ausgerichtet und von einer Beschleunigungstrommel 41 an die Zusammenstelltrommel 33 abgegeben. Die auf der Zu­ sammenstelltrommel 33 gebildeten Zigarette-Filter-Zigarette- Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an dicht liegen. Anschließend werden sie von einer Übergabe­ trommel 42 übernommen. Ein Belagpapierstreifen 43 wird von einer Belagpapierbobine 44 mittels eines Abzugswalzenpaares 46 abgezogen, während eine zweite Belagpapierbobine 44 a in Reserve gehalten wird. Der Belagpapierstreifen 43 wird um einen eine scharfe Kante aufweisenden Vorbrecher 47 herumgelenkt, von einer Beleimvorrichtung 48 beleimt und auf einer Belagwalze 49 von einer Messertrommel 51 ge­ schnitten. Die geschnittenen Belastblättchen werden an die Zigaretten-Filter-Gruppen auf der Übergabetrommel 42 angeheftet und auf einer Rolltrommel 52 mittels einer Rollhand 53 um die Zigaretten-Filter-Gruppen herumge­ rollt. Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten werden über eine Trockentrommel 54 einer Schneidtrommel 56 zu­ geführt und dieser durch mittiges Schneiden durch die Filterstopfen hindurch zu Einzelfilterzigaretten Z konfek­ tioniert, wobei gleichzeitig fehlerhafte Filterzigaretten Z ausgeworfen werden. Eine mit einer Übergabetrommel 57 und einer Sammeltrommel 58 zusammenwirkende Wendeeinrichtung 59 wendet eine Filterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die über die Übergabetrommel 57 und die Sammeltrommel 58 durchlaufende ungewendete Filterzigaretten­ reihe. Über eine Prüftrommel 61 gelangen die Filter­ zigaretten Z zu einer Auswerftrommel 62, auf welcher vor dem Auswerfvorgang außerdem die Kopfabtastung der Filter­ zigaretten Z erfolgt. Eine mit einer Bremstrommel 63 zusammen­ wirkende Ablegertrommel 64 legt die Filterzigaretten Z auf ein Ablegerband 66.

Alle Trommeln der Filteransetzmaschine weisen unterschied­ liche Anzahlen von Aufnahmen auf.

Die Überwachungsanordnung der Fig. 3 besteht aus einer Prüfeinrichtung 71 der Prüftrommel 61 der Filteransetz­ maschine der Fig. 2, einer Auswertanordnung 72 und ei­ ner Anzeigeeinrichtung 73.

Die Prüfeinrichtung 71 ist schematisch dargestellt und weist eine Druckluftquelle 74 auf, von der eine Leitung 76 a, die ein Stellventil 77, ein Manometer 78 und eine Drossel 79 enthält, zu einer Filterzigarette Z führt. Eine Leitung 76 b auf der anderen Seite der Filterziga­ rette Z beinhaltet eine Drossel 81, vor der eine Abzwei­ gung 82 zu einem Signalgeber 83 in Form eines Druck-Spannungs­ wandlers 83 (Membrangeber) führt, der den Prüfdruck analog in eine elektrische Spannung umsetzt, also ein der Luft­ durchlässigkeit einer Filterzigarette Z entsprechendes Signal abgibt. Einzelheiten einer derartigen Prüfeinrich­ tung sind bekannt und z. B. in der DE-PS 13 00 458 bzw. der identischen US-PS 34 12 856 offenbart. Der Druck­ spannungswandler 83 ist mit dem Eingang a eines Vergleichs­ gliedes (Komparator) 84 verbunden, dessen zweiter Eingang b mit einem Sollwertgeber 86 verbunden ist, der die zulässige Luftdurchlässigkeit der Umhüllung einer Zigarette bestimmt. Ein Ausgang c des Vergleichsgliedes 84 ist mit einem Eingang a eines Schieberegisters 86 verbunden, dessen Ausgang c über einen Verstärker 87 mit einem Elekektromagnet­ ventil 88 verbunden ist, welches in eine Leitung 89 einge­ lassen ist, die eine Druckluftquelle 91 mit einer Abblas­ düse 92 verbindet. Die Abblasdüse 92 ist der Auswerftrommel 62 der Filteransetzmaschine zugeordnet, wobei das Schiebe­ register 86 eine der Entfernung zwischen Prüf- und Abblas­ stelle entsprechende Zahl von Stufen aufweist. Den einzelnen Stufen des Schieberegisters 86 sind von einem Taktgeber 93, bestehend aus einer mit Steuernocken 94 besetzten Takt­ scheibe 96 und einem Näherungsinitiator 97 Schiebetakte zuführbar. Die Taktscheibe 96 ist mit dem gemeinsamen Antrieb der Zigarettenstrangmaschine und der Filter­ ansetzmaschine so synchronisiert, daß der Näherungs­ initiator 97 dann ein Taktsignal abgibt, wenn eine Ziga­ rette geprüft wird, d. h. bei Abgabe eines Taktsignals ha­ ben die Zigaretten bzw. ihre Komponenten jeweils eine Position erreicht, die in Förderrichtung vorgeordnete Zigaretten bzw. Komponenten bei Abgabe eines zuvor an­ gegebenen Taktsignals erreicht haben.

Die Auswertanordnung 72 besteht aus mehreren Auswert­ zweigen 72.1 . . . 72. n, wobei für jeden zu überwachenden Förderer der Zigarettenstrangmaschine und der Filter­ ansetzmaschine ein Auswertzweig vorgesehen ist. Jeder Auswertzweig 72.1 . . . 72. n ist über eine Leitung 98 a mit einem Analog-Digital-Wandler 98, der mit dem Druck- Spannungswandler 83 in Verbindung steht, und über eine Leitung 97 a mit dem Näherungsinitiator 97 des Taktgebers 93 verbunden.

Ausgangsseitig ist jeder Auswertzweig 72.1 . . . 72. n über eine Leitung 99.1 . . . 99. n mit jeweils einer Anzeige­ einheit 73.1 . . . 73. n verbunden, die jeweils eine Lampe L und eine Ziffernanzeige X zum Anzeigen der eine Störung verursachenden Aufnahme oder des betreffenden Abschnittes eines Förderers aufweisen. Abzweigungen 99.1 a . . . 99. na von den Leitungen 99.1 . . . 99. n führen zur Schaltungs­ anordnung der Fig. 5.

Alle Auswertzweige 72.1 . . . 72. n sind gleich aufgebaut und werden anhand des in Fig. 4 gezeigten Auswertzweiges 72.1 erläutert.

Ein Zähler 101 mit dekodierten Ausgängen c 1 . . . cn ist an einem Setzeingang a über die Leitung 97 a mit dem Taktgeber 93 in Fig. 3 und an einem Rücksetzeingang d mit einem zweiten Taktgeber 102 verbunden, der aus einem Näherungs­ initiator 103 und einem an dem zugeordneten Förderer, der hier durch eine Scheibe 104 symbolisiert ist, angeordneten Steuernocken 106 besteht. Der Taktgeber 102 gibt also bei jeder vollen Umdrehung bzw. jedem vollen Umlauf des zuge­ ordneten Förderers ein Taktsignal ab.

Die Anzahl der Ausgänge c 1 . . . cn des Zählers entspricht der Anzahl der Aufnahmen bzw. Förderabschnitte des zuge­ ordneten Förderers. Die Ausgänge c 1 . . . cn sind derart dekodiert, daß jede Erhöhung des Zählerstandes des Zählers 101 das Ausgangssignal zu einem benachbarten Ausgang wandern läßt.

Die Ausgänge c 1 . . . cn des Zählers 101 sind jeweils mit einem Setzeingang a eines Steuerwerkes 107.1 . . . 107. n ver­ bunden, dessen Ausgänge c 1 und c 2 jeweils mit einem Steuer­ eingang a eines steuerbaren Speichers 108.1 . . . 108. n bzw. 109.1 . . . 109. n verbunden sind. Jedes Steuerwerk 107.1 . . . 107. n gibt nach einem Eingangssignal aufeinanderfolgend jeweils ein Steuersignal an den Ausgängen c 1 und c 2 ab. Der Ausgang c eines jeden Speichers 108.1 . . . 108. n ist mit einem Eingang b des zugeordneten Speichers 109.1 . . . 109. n und dessen Ausgang c mit einem Eingang b eines jeweils zugeordneten Addierers 111.1 . . . 111. n verbunden. Der andere Eingang a der Addierer 111.1 . . . 111. n ist über die Leitung 98 a mit dem Analog- Digital-Wandler 98 und der Ausgang c der Addierer 111.1 . . . 111. n jeweils mit einem Eingang b des zugeordneten Speichers 108.1 . . . 108. n verbunden. Die Ausgänge c der Speicher 109.1 . . . 109. n sind außerdem jeweils mit einem Eingang b eines Speichers 112.1 . . . 112. n verbunden, deren Steuereingänge a mit einem Ausgang c 1 eines Steuer­ werkes 113 in Verbindung stehen. Ein Eingang a des Steuer­ werkes 113 steht mit einem Ausgang c eines einstellbaren Zählers 114 in Verbindung, dessen Eingang a mit dem Nähe­ rungsinitiator 103 des Taktgebers 102 verbunden ist. Ein Ausgang c 2 des Steuerwerkes 113 steht mit Rücksetzeingän­ gen d der Speicher 109.1 . . . 109. n in Verbindung.

Die Ausgänge c der Speicher 112.1 . . . 112. n sind über je­ weils einen Schalter 116.1 . . . 116. n mit einem Eingang a.1 eines Vergleichsgliedes (d. h. einer Schwellenwertstufe) 117 und mit jeweils einem Eingang b.1 . . . bn eines Mittelwertbildners 118 verbunden. Ein Steuereingang a des Mittelwertbildners 118 ist mit einem Ausgang c 3 des Steuerwerkes 113 und ein Ausgang c des Mittelwertbilderns 118 mit ei­ nem Eingang a 2 des Vergleichsgliedes 117 verbunden, dem über einen Eingang b ein Schwellenwert von einem Sollwert­ geber 119 zuführbar ist. Ein Ausgang c des Vergleichs­ gliedes 117 ist mit einem Steuereingang a eines steuer­ baren Speichers 121 verbunden, dessen Eingang b mit einem Ausgang c eines Steuerwerkes 122 und dessen Rücksetzein­ gang d mit einem Löschsignal beim Anfahren der Maschine bzw. der Maschinenkombination von einer nicht gezeigten Steuerlogik beaufschlagbar ist. Ein Ausgang c des Speichers 121 ist über die Leitung 99.1 mit der Anzeigeeinheit 73.1 in Fig. 3 verbunden.

Das Steuerwerk 122 ist mit seinem Steuereingang a mit einem Ausgang c 4 des Steuerwerkes 113 und mit seinen Ausgängen c 1 . . . cn jeweils mit einem Steuereingang a der Schalter 116.1 . . . 116. n verbunden. Während an den Ausgängen c 1 . . . cn des Steuerwerkes 122 aufeinanderfolgend jeweils ein Signal abgegeben wird, ist der Ausgang c ein Zählerausgang, d. h. sein Ausgangssignal erhöht sich mit dem Wandern des Ausgangssignals von Ausgang c 1nach c 2 und von c 2 nach c 3 und so weiter, jeweils um 1. Das Steuerwerk 122 besteht aus einem Taktgeber in Form eines astabilen Multivibrators und einem Dekoder.

Die Auswertung der Prüfsignale wird im folgenden für einen Förderer anhand des Auswertzweiges 72.1 in Fig. 4 im Zu­ sammenhang mit Fig. 3 beschrieben, wobei diese Beschrei­ bung für alle Förderer der Maschine bzw. der Maschinen­ kombination gilt, denen ein solcher Auswertzweig zugeordnet ist.

Während einer Umdrehung des dem Auswertzweig 72.1 zugeord­ neten Förderers 104 empfängt der Zähler 101 eine der Anzahl n der Aufnahmen bzw. der Förderabschnitte des Förderers entspre­ chende Anzahl von Taktimpulsen, die die entsprechend aufein­ anderfolgende Abgabe von Steuersignalen an die Steuerwerke 107.1 . . . 107. n zur Folge haben. Synchron zu den Taktimpul­ sen gelangen Prüfsignale von dem Druck-Spannungs-Wandler 83 der Prüfeinrichtung 71 über den Analog-Digital-Wandler 98 und die Leitung 98 a an die Eingänge a der Addierer 111.1 . . . 111. n, die fortlaufend die Prüfsignale zu den Ausgangssignalen der zugeordneten Speicher 109.1 . . . 109. n hinzuaddieren. Infolge der vor­ beschriebenen Ansteuerung der Steuerwerke 107.1 . . . 107. n geben diese immer nur dann aufeinanderfolgend jeweils ein Steuersignal an die jeweiligen Speicher 108.1 . . . 108. n und 109.1 . . . 109. n ab, wenn gerade eine Zigarette Z ge­ prüft wird, die oder deren Komponente in der zugeordneten Mulde bzw. mit dem zugeordneten Förderabschnitt gefördert worden sind.

Die Ausgangssignale der Addierer 111.1 . . . 111. n werden dann zunächst in die Speicher 108.1 . . . 108. n und anschlie­ ßend in die Speicher 109.1 . . . 109. n übernommen. Nach einem Umlauf des jeweiligen Förderers wird der Zähler 101 von dem zugeordneten Taktgeber 102 zurückgesetzt.

Nach einer an dem Zähler 114 eingestellten, vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen des zugeordneten Förderers gibt der Zähler 114 ein Signal an das Steuerwerk 113 ab, das zunächst ein Steuersignal an seinem Ausgang c 1 an die Speicher 112.1 . . . 112. n abgibt, so daß die Ausgangssignale der zuge­ ordneten Speicher 109.1 . . . 109. n übernehmen. Anschließend werden die Speicher 109.1 . . . 109. n durch ein Signal am Aus­ gang c 2 des Steuerwerkes 113 gelöscht, so daß ein neuer Über­ wachungszyklus beginnen kann.

Die Ausgangssignale aller Speicher 112.1 . . . 112. n werden dem Mittelwertbildner 118 zugeführt, der nach Erhalt eines Steuersignals von Ausgang c 3 des Steuerwerkes 113 ein dem Mittelwert entsprechendes Signal an das Vergleichsglied 117 abgibt. Nun wird über ein Signal an Ausgang c 4 des Steuer­ werkes 113 das Steuerwerk 122 aktiviert, an dessen Ausgängen c 1 . . . cn aufeinanderfolgend jeweils ein Signal erscheint, die die Schalter 116.1 . . . 116. n nacheinander aktiviert, so daß aufeinanderfolgend die Ausgangssignale der Speicher 112.1 . . . 112. n ebenfalls dem Vergleichsglied 117 zugeführt werden. Gleichzeitig wird dem Speicher 121 jeweils ein dem betreffenden Ausgang c 1 . . . cn, an dem ein Signal ansteht, zugeordnetes Signal zugeführt. Überschreitet die Differenz zwischen dem dem Vergleichsglied 117 vom Mittelwert­ bildner 118 zugeführten Signal und einem der von den Spei­ chern 112.1 . . . 112. n zugeführten Signale den am Sollwert­ geber 119 eingestellten Schwellenwert, so gibt das Ver­ gleichsglied 117 ein Steuersignal an den Eingang a des steuerbaren Speichers 121 ab, und das das ihm gerade vom Ausgang c des Steuerwerkes 122 über den Eingang b zugeführte Signal spei­ chert. Dieses Signal ist in seiner Größe kennzeichnend für eine bestimmte Aufnahme bzw. für einen bestimmten Förder­ abschnitt des betreffenden Förderers. Das Ausgangssignal des Speichers 121 läßt in der Anzeigeeinheit 73.1 die Lampe L aufleuchten sowie an der Ziffernanzeige X eine Zahl, z. B. 18 erscheinen. Die Bedienungsperson weiß nun, daß an dem der Anzeigeeinheit 73.1 zugeordneten Förderer 104 eine Störung ein­ getreten ist, und zwar im Bereich der Aufnahme bzw. des För­ dererabschnittes 18.

Nach Beseitigung der Störung wird die Anzeige von dem Bedie­ nungspersonal oder selbsttätig beim Anfahren der Maschine durch ein Signal am Eingang d des Speichers 121 gelöscht.

In der Schaltunganordnung 130 der Fig. 5 ist für jeden Auswertzweig 72.1 . . . 72. n ein Zähler 126.1 . . . 126 n vorge­ sehen, dessen Ausgang c mit einem Eingang a 1 einer als digi­ taler Komparator geschalteten arithmetischen Logikeinheit 127.1 . . . 127. n verbunden ist. In der Zeichnung sind nur der Zähler 126.1 und die Logikeinheit 127.1 dargestellt. Alle Logikeinheiten 127.1 . . . 127. n sind an ihrem Eingang a 2 jeweils mit einer Leitung 99.1 . . . 99. n bzw. 99.1 a . . . 99. na verbunden und mit ihren Aus­ gängen c an eine gemeinsame Leitung 128 angeschlossen, die zu einem Steuereingang a eines Schalters 129 führt. Der Schalter 129 ist Bestandteil einer Steueranordnung 135 (für den Maschinenhauptantrieb 134) und verbindet einen Sollwertgeber 131 für einen weiteren Schalter 132 mit einem Verstärker 133 für den Maschinen­ hauptantrieb 134 in Form eines Elektromotors. Ein Schalter 136 verbindet eine Logikeinheit 137 mit dem Verstärker 133, wobei diese Logikeinheit nicht Bestandteil der Erfindung ist und in bekannter Weise das Anfahren und Anhalten der Maschine bzw. der Maschinenkombination steuert. Ein mit dem Elektromotor des Maschinenhauptantriebs 134 verbundener Drehzahlwächter 138, der ein Signal abgibt, wenn der Elektromotor 134 zum Stillstand kommt, ist mit Steuereingängen a der Schalter 132 und 136 verbunden. Die Schalter 129, 132 und 136 sind in ihrer Ruhelage dargestellt, d. h. in dem Schaltzustand, den sie einnehmen, wenn an ihren Eingängen a kein Signal ansteht.

Für die Beschreibung der Wirkungsweise wird wiederum ange­ nommen, daß der der Auswerteinheit 72.1 zugeordnete Förde­ rer 104 eine Störung aufweist, d. h. über die Leitung 99.1 wird an die Logikeinheit 127.1 ein Signal abgegeben, dessen Größe charakteristisch ist für eine bestimmte Aufnahme bzw. einen bestimmten Förderabschnitt dieses Förderers. Der Zähler 126.1 zählt den Vorbeilauf der Aufnahmen bzw. Förderab­ schnitte des betreffenden Förderers an einer bestimmten Stelle der Maschine, z. B. an einer Stelle, an der das Be­ dienungspersonal den Förderer reinigen kann. Der Zähler 126.1 empfängt hierzu die Taktsignale des Taktgebers 93 in Fig. 3 und nach jeweils einer Umdrehung des betreffenden Förderers ein Rücksetzsignal vom Taktgeber 102 in Fig. 4. Nach dem Anhalten der Maschine bzw. der Maschinenkombination gibt der Drehzahlwächter 138 ein Signal an den Eingang des Speicher 139 ab, dessen am Ausgang c anstehendes Ausgangssignal den Schalter 132 schließt und den Schalter 136 öffnet. Die Logikeinheit 127.1 gibt so­ lange kein Ausgangssignal ab, wie die ihren Eingängen a 1 und a 2 zugeführten Signale ungleich sind, d. h. solange bleibt der Schalter 129 geschlossen. Der Sollwertgeber 131 ist also nun mit dem Verstärker 133 verbunden, so daß der Elektromotor 134 die Maschine bzw. die Maschinenkombination solange im "Kriechgang" antreibt, bis die der Logikeinheit 127.1 vom Zähler 126.1 und vom Speicher 121 der Auswert­ einheit 72.1 zugeführten Signale gleich sind, d. h. die betreffende Auf­ nahme bzw. der betreffende Förderabschnitt des Förderers 104 die gewünschte Position erreicht hat. In diesem Augenblick gibt die Logikeinheit 127.1 ein Signal an den Schalter 129 ab, der öffnet und den Sollwertgeber 131 vom Verstärker 133 trennt, so daß der Elektromotor 134 anhält. Nach Beseitigung der Störung wird von dem Bedienungspersonal oder selbst­ tätig beim Anfahren der Maschine durch Abgabe eines Signals an Eingang d der Speicher 139 gelöscht. Es handelt sich hierbei um dasselbe Signal, das auch die Anzeige an der An­ zeigeeinrichtung 73 löscht.

In Fig. 6 ist die Verwendung eines Rechners für die erfin­ dungsgemäße Auswertung der Prüfsignale gezeigt. 201 ist die eigentliche Zentraleinheit des Rechners 202 ist eine digi­ tale Eingangseinheit, 203 eine digitale Ausgangseinheit, 204 eine Eingangseinheit mit Analog-Digital-Umwandlung und 206 eine Ausgangseinheit mit Digital-Analog-Umwandlung.

207 ist der sogenannte Rechnerbus, über dem die Zentral­ einheit 201 mit den Funktionsgruppen 202 bis 206 verkehrt. Als Rechner eignet sich z. B. der von der Fa. Intel, USA, angebotene Typ SBC 80/20.

An einen der Eingänge der digitalen Eingangseinheit 202 ist der Taktgeber 93 angeschlossen, mit einem der Ausgänge der digitalen Ausgangseinheit 203 ist die Anzeigeeinrichtung 73 ver­ bunden. Mit einem der Eingänge der Eingangseinheit mit Analog-Digital-Umwandlung 204 ist der Signalgeber bzw. Druck-Spannungs-Wandler 83 der Prüfeinrichtung 71 in Fig. 3 verbunden, und ein Ausgang der Ausgangseinheit mit Digital-Analog-Umwandlung 206 steht mit dem Verstärker 133 des Elektromotors 134 in Verbindung.

Durch entsprechende Programmierung kann mit einem Rechner nicht nur eine Signalauswertung betrieben werden, wie sie anhand der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 und 4 be­ schrieben worden ist, sondern zusätzlich zum Erfassen des periodischen Auftretens von Bestandteilen der Prüfsignale kann auch die Varianz dieser Bestandteile der Prüfsignale überwacht werden, die charakteristisch ist für das Auf­ treten von Störungen an nicht periodisch umlaufenden Ma­ schinenelementen. Auch diese Störungen können zur Anzeige gebracht werden.

Für die erfindungsgemäße Auswertung von Prüfsignalen eig­ nen sich nicht nur solche, die durch pneumatisches Prüfen der Umhüllung der fertiggestellten Zigaretten erhalten werden. Genauso kann man auch Prüfsignale auswerten, die durch fotoelektrische Prüfung der Umhüllungen der Artikel oder bei einer Kopfabtastung gewonnen werden. Auch Prüf­ signale, die bei einer nuklearen Überwachung der Dichte eines hergestellten Zigarettenstranges gebildet werden, lassen sich auf die erfindungsgemäße Weise auswerten. Man kann natürlich auch zwei oder mehr auf unterschied­ liche Art erzeugte Prüfsignale auswerten und zueinander in Beziehung setzen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Erfassen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Prüfen der Qualität der hergestellten Rauchartikel,
Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauch­ artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen,
Überwachen der Prüfsignale auf das Auftreten unterschied­ licher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinen­ element zugeordneter, charakteristischer Signalbestand­ teile, und
selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Ma­ schinenelement, hinweisenden Signals beim Auftreten der entsprechenden Signalbestandteile.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das periodische Auftreten von Bestandteilen der Prüfsignale überwacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Varianz der Bestandteile der Prüf­ signale überwacht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß synchron zur Bewegung der Förderer Takt­ signale gebildet werden, deren Aufeinanderfolge derart auf die Förderung der Rauchartikel bzw. der Komponenten zum Herstellen der Rauchartikel abgestimmt ist, daß bei Abgabe eines Taktsignales die Rauchartikel bzw. ihre Komponenten eine Position erreichen, die in Förderrich­ tung vorgeordnete Rauchartikel bzw. Komponenten bei Ab­ gabe eines zuvor abgegebenen Taktsignales erreicht hatten, so daß bei einem Umlauf eines jeden Förderers eine die­ sem zugeordnete bestimmte Anzahl von Taktsignalen gebildet wird, und daß das Auftreten von Prüfsignalen überwacht wird, zwischen deren Aufeinanderfolge eine einem Förderer zugeordnete Anzahl von Taktsignalen abgegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, daduch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel umlaufender Förderer durch Zählen der zugeordneten Taktsignale erfaßt wird, und daß ein einem Förderer zugeordnetes Prüfsignal ein dem Förderer zugeordnetes Taktsignal auswählt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des ausgewählten Taktsignals ein Anhalten der Maschine derart gesteuert wird, daß der betreffende Förderer nach Zücklegen eines vorgegebenen Drehwinkels zum Stillstand kommt.

7. Anordnung zum Erfassen von die Quialität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen ei­ ner Rauchartikel herstellenden Maschine, insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Prüfeinrichtung (71) an der Maschine zum Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel,
einen der Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber (83) zum Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauch­ artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen,
eine mit dem Signalgeber verbundene Auswertanordnung (72) zum Erfassen des Auftretens unterschiedlicher, jeweils ei­ nem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und den Förderern bzw. Maschinenelementen zugeordnete, mit der Auswertanord­ nung verbundene Anzeigeeinrichtungen (73).

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertanordnung (72) mehrere, den Förderern zugeordnete Zähleinrichtungen (101) aufweist, daß die Zähleinrichtungen (101) mit einem synchron zur Drehbewegung der Förderer antreib­ baren Taktgeber (93, 102) verbunden sind, und daß von den Zähleinrichtungen steuerbare Speicher (109.1 . . . 109. n, 112.1 . . . 112. n) vorgesehen sind, die eingangsseitig mit dem Signalgeber (83) der Prüfeinrichtung (71) und ausgangsseitig über eine Schwellenwertstufe (117) jeweils mit einer einem Förderer zugeordneten Anzeigeeinrichtung (73.1 . . . 73. n) ver­ bunden sind.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswertanordnung einen Rechner (201) auf­ weist, der eingangsseitig mit dem Signalgeber (83) der Prüf­ einrichtung (71) und ausgangsseitig mit den Anzeigeeinrich­ tungen (73) verbunden ist.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswert­ anordnung (72) mit einer Schaltungsanordnung (130) zum Anhalten der Maschine verbunden ist, die eine Zähleinrichtung (126.1 . . . 126. n) aufweist und mit dem Taktgeber (93, 102) sowie mit einer Steueranordnung (135) für einen Maschinenantrieb (134) verbunden ist.