DE3345609A1

DE3345609A1 - Verfahren und vorrichtung zum bilden von stabfoermigen artikeln der tabakverarbeitenden industrie

Info

Publication number: DE3345609A1
Application number: DE19833345609
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dr.-Ing. Dr. 2053 Schwarzenbek Hoffmann
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1984-08-09
Also published as: FR2540353B1; US4556071A; IT1173191B; GB2134367A; GB8402894D0; GB2134367B; IT8419408A0; FR2540353A1

Description

St«/.: ZM-Egalisator-Stellung abtasten-Überschuß steuern Zusammenfassung - Bergedorf, den 9. Dezember 1983 Hauni-Akte 1757

Verfahren und Vorrichtung zum Bilden von staöförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie durch

IQ fortlaufendes Entnehmen von Material aus einem Vorrat, durch fortlaufendes Bilden eines Stranges, der Material im Überschuß enthält, in einer Strangbildezone, durch fortlaufendes Abnehmen von jenseits einer Abnahmeebene befindlichem Überschußmaterial (Egalisieren) von dem auf einem Strangförderer geförderten mittels Saugluft gehaltenen Strang, durch Messen der Strangdichte nach dem Abnehmen des Überschusses und durch Zerschneiden des verbleibenden (egalisierten) Stranges in einzelne Strangabschnitte.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Bilden von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, mit einem Verteiler zum fortlaufenden Entnehmen von Material aus einem Vorrat und Zufördern des entnommenen Materials zu einer Strangbildezone mit einem Strangförderer, auf dem der Strang im Überschuß aufgebaut wird, einer Abnahmevorrichtung (Egalisator) zum Abnehmen von jenseits einer Abnahmeebene befindlichem Überschußmaterial von dem auf dem Strangförderer geförderten und mittels Saugluft gehaltenen Strang, mit einer Meßeinrichtung zum Erfassen der Strangdichte nach dem Abnehmen des Überschusses (Egalisieren), die mit einer Steueranordnung zum Verstellen der Abnahmeebene der Abnahmevorrichtung im Sinne einer Konstanthaltung der Strangdichte verbunden ist, und mit einer Schneidvorrichtung zum Zerschnei den des verbleibenden (egalisierten) Stranges in einzelne Strangabschni tte.
Unter dem Begriff "stabförmige Artikel der tabakverarbei-

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tenden Industrie" werden Zigaretten, Zigarillos und Zigarren ohne und mit Filter, sowie Filterstäbe verstanden.

Die US-PS 3 132 650 zeigt eine Zigarettenmaschine mit einer Strangformeinrichtung, bei der der von einem Egalisator abgenommene Überschußtabak nicht wie üblich dem Vertei- ler der Maschine, sondern stromaufwärts von der Abnahmeebene dem Strang selbst wieder zugeführt wird. Weicht der Überschuß über längere Zeit von einem Mittelwert ab, so wird sich im Tabakstrang allmählich zuviel Tabak aufbauen oder der Strang wird zuwenig Tabak enthalten. Um dies zu verhindern, sieht die Vorveröffentlichung eine Abtastung der Abnahmeebene vor. Entsprechende lageabhängige Meßsignale steuern den Verteiler der Zigarettenmaschine so, daß die Tabakzufuhr im Sinne einer Konstanthaltung des Überschusses beeinflußt wird.

Die US-PS 4 190 06.1 zeigt eine Steuerung für den Strangaufbau bei einer Zigarettenmaschine, bei der der von einer Abnahmevorrichtung abgenommene Überschuß gemessen und die Tabakzufuhr von entsprechenden Meßsignalen so gesteuert wird, daß der Überschuß konstant bleibt. Die Mes- sung des Überschusses erfolgt durch Bilden eines Differenzsignals aus der Stranghöhe vor dem Abnehmen des Überschusses und der Höhe der Abnahmeebene. Letztere wird durch Messen der Lage des Egalisators erfaßt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Gleichförmigkeit eines Stranges zum fortlaufenden Herstellen von Partikeln der tabakverarbeitenden Industrie zu verbessern.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Abnahmeebene in Abhängigkeit von einem Dichtemeßsignal im Sinne einer Konstanthaltung der Strangdichte gesteuert

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wird, und daß die Zufuhr von Strangmaterial zur Strangbildezone in Abhängigkeit von einem Meßsignal, das dem Abstand der Abnahmeebene vom Strangförderer und damit der Höhe des verbleibenden egalisierten Stranges entspricht, gesteuert wird derart, daß die Materialzufuhr bei zu geringer Strangdichte erhöht, bei zu großer Strangdichte verringert wird.

Eine trotz Anwendung einfacher regelungstechnischer Maßnahmen für die Regelgüte vorteilhafte Ausgestaltung der Steuerung gemäß der Erfindung besteht darin, das dem Abstand der Abnahmeebene vom Strangförderer entsprechende Dichte-Meßsignal mit einem Sollwertsignal zu vergleichen; bei Auftreten einer über einem bestimmten Wert liegenden Abweichung zwischen beiden Signalen kann dann ein Steuerimpuls zum Erhöhen oder Verringern der Materialzufuhr vorgesehen sein. Vorteilhaft wird ein weiterer Steuerimpuls erst nach einer Zeit abgegeben, nach deren Ablauf die durch den zuvor abgegebenen Steuerimpuls bewirkte Änderung im Strang an der Meßstelle stationär geworden ist. Es wird bei diesem Langzeitschwankungen gut ausregelnden Steuerverfahren gewährleistet, daß es nicht zu nachteiligen Regel schwingungen kommen kann.

Die Steuerung der Zufuhr wird vorteilhaft durch eine Steuerung der Entnahme von Material, z. B. Tabak, aus einem Stauschacht realisiert. Hierzu kann ein steuerbares Getriebe für eine Entnahmewalze vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, die Entnahmewalze durch einen steuerbaren Elektromotor bei Abweichungen der Entnahmeebene von einer mittleren Lage schneller oder langsamer anzutreiben. Dadurch wird die Entnahme von Material, z. B. Tabak, und somit die Zufuhr von Tabak zur Strangbildezone der gemessenen Lage der Abnahmeebene relativ zum Strangförderer angepaßt. Weicht die Strangdichte z. B. zu geringeren Werten hin ab, so wird - gesteuert von entsprechenden Strangdichte-Meßsignalen - der Abstand der Abnahmeebene vom

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Strangförderer erhöht. Dieser erhöhte Abstand wird erfaßt; entsprechende Meßsignale für die Lage der Abnahmeebene bzw, deren Abstand vom Strangförderer steuern die Materialzufuhr im Sinne eines erhöhten Überschusses, der wegen des am Strangförderer liegenden, den Strang festhaltenden Unterdrucks eine größere Strangverdichtung bewirkt. Die jetzt erhöhten Dichte-Meßsignale steuern daraufhin die Abnahmeebene in ihre Mittellage (mittlerer Abstand zum Strangförderer) zurück. Ein I-Anteil der Regelung sorgt dafür, daß die erhöhte Materialzufuhr erhalten bleibt, wenn die Abnahmeebene in ihre Mittelstellung zu rückgeführt wird.

Weicht die Strangdichte zu höheren Werten hin ab, so erfolgt über den von den Dichte-Meßsignalen verringerten Abstand zwischen Egalisator und Strangförderer durch die entsprechenden veränderten Lage-Meßsignale für die Abnah meebene eine Verringerung der Materialzufuhr und damit eine geringere Verdichtung des Stranges, die zu einer Rückbewegung der Abnahmeebene auf ihre Mittel lage hin führt. Bei Verwendung eines steuerbaren Elekromotors zur Materialzufuhr kann dessen Steuerung gemäß einer besonderen Erfindung zusätzlich dazu ausgenutzt werden, bei Beginn der Artikel produktion, also beim Anfahren einer entsprechenden Maschine, relativ weniger Material zuzuführen, als es der Drehzahl der Maschine im Normal betrieb entsprechen würde; dies kommt der Gleichförmigkeit des Stranges eben falls zugute. Nach dem Anfahren wird die Entnahme auf den für eine bestimmte Drehzahl bei Normalbetrieb erforder-1ichen Wert erhöht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die abgenommene überschußmenge zu messen. Bei über schreiten einer Höchstmenge oder Unterschreiten einer Min destmenge kann dann ein Signal abgegeben werden zwecks Neueinstellung der Grundstellung der Abnahmeebene.

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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung für die Lage der Abnahmeebene des Egalisators relativ zu dem Strangförderer, die mit einer Steueranordnung zum Steuern einer Stellvorrichtung für die Strangmaterial zufuhr im Sinne einer Erhöhung der Strangmaterial zufuhr zur Strangbildezone bei zu geringer Strangdichte und im Sinne einer Verringerung bei zu großer Strangdichte verbunden ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein Übersichtsbild einer modernen Zigarettenstrangmaschine,

Figur 2 einen Teil des Tabakverteilers in vergrößertem Maßstab in der Seitenansicht,

Figur 3 den Tabakkanal in vergrößertem Maßstab in der Seitenansicht,

Figur 4 eine Abwandlung der Überschußsteuerung in Figur

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In Figur 1 ist der Aufbau und die Wirkungsweise einer in der Zigarettenindustrie bekannten Strangzigarettenmaschine vom Typ PROTOS der Anmelderin beschrieben. Von einer Schleuse 1 wird ein Vorverteiler 2 portionsweise mit Tabak beschickt. Eine Entnahmewalze 3 des Vorverteilers 2 ergänzt gesteuert einen Vorratsbehälter 4 mit Tabak.

Aus dem Vorrat entnimmt ein Steilförderer 5 Tabak und beschickt damit einen Stauschacht 6. Aus dem Stauschacht 6 entnimmt eine Entnahmewalze in Form einer Stiftwalze 7 einen gleichförmigen Tabakstrom, der von einer Ausschlagwalze 8 aus den Stiften der Stiftwalze 7 herausgeschlagen und auf ein mit konstanter Geschwindigkeit umlaufendes Streutuch 9 geschleudert wird. Ein auf dem Streutuch 9 gebildetes Tabakvlies wird in eine Sichteinrichtung 11 geschleudert, die im wesentlichen aus einem Luftvorhang besteht, den größere bzw. schwerere Tabakteile passieren, während alle anderen Tabakteilchen von der Luft in einen von einer Stiftwalze 12 und einer Wand 13 gebildeten Trichter 14 gelenkt werden. Von der Stiftwalze 12 wird der Tabak in einer Strangbildezone A in einen Tabakkanal 16 gegen einen luftdurchlässigen Strangförderer 17 geschleudert, an dem der Tabak mittels in eine Unterdruckkammer 18 gesaugter Luft gehalten und ein Tabakstrang aufgeschauert wird. Eine Abnahmevorrichtung (Egalisator) 19 mit feststehender Abnahmeebene entfernt an einer Abnahmestelle B überschüssigen Tabak von dem Tabakstrang, der dann auf einen im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 21 gelegt wird. Der Zigarettenpapierstreifen 21 wird von einer Bobine 22 abgezogen, durch ein Druckwerk 23 geführt und auf ein angetriebenes Formatband 24 gelegt. Das Formatband 24 transportiert den Tabakstrang und den Zigarettenpapierstreifen 21 durch ein Format 26, in dem der Zigarettenpapierstreifen 21 um den Tabakstrang gefaltet wird, so daß noch eine Kante absteht, die von einem nicht

dargestellten Leimapparat in bekannter Weise beleimt wird. Darauf wird die Klebnaht geschlossen und von einer Tandemnahtplätte 27 getrocknet. Ein so gebildeter Zigarettenstrang 28 durchläuft eine Strangdichte-Meßeinrichtung 29 und wird von einem Messerapparat 31 in doppeltlange Zigaretten 32 zerschnitten. Die doppeltlangen Zigaretten 32 werden von einer gesteuerte Arme 33 aufweisenden übergabevorrichtung 34 einer Übernahmetrommel 36 einer Filteransetzmaschine 37 übergeben, auf deren Schneidtrommel 38 sie mit einem Kreismesser in Einzel zigaretten geteilt werden.

Förderbänder 39, 41 fördern überschüssigen Tabak in einen unter dem Vorratsbehälter 4 angeordneten Behälter 42, aus dem der rückgeführte Tabak von dem Steilförderer 5 wieder entnommen wird. Die Strangdichte-Meßeinrichtung 29 ist als Beta-Strahler oder Röntgen-Strahl er (etwa wie in US-PS 3 056 026 offenbart) ausgebildet, deren Strahlung von einer Ionisationskammer in elektrische Signale umgesetzt wird. Diese Signale werden über kurze Zeiten mittels eines Integrations· oder Summiergliedes (nicht dargestellt ) integriert. Das integrierte Signal ist dann ein Maß für die Dichte des an der Meßeinrichtung 29 vorbei bewegten Tabakstranges, d. h. für dessen Masse je Längeneinheit.

Figur 3 zeigt den Tabakkanal 16 zwischen der Strangbildezone A und der Abnahmestelle B für den Überschußtabak. Die Unterdruckkammer 18, die über eine Leitung 70 mit der Saugseite eines Ventilators 71 verbunden ist, erstreckt sich entlang des Strangförderers (luftdurchlässiges Förderband) 17 auf der dem Tabakstrang 92 abgewandten Seite von der Strangbildezone A bis zur übergabe des egalisierten Tabakstranges auf das Zigarettenpapier 21, das anschließend zur Bildung des Zigarettenstranges 28 geformt wi rd.

AC

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An der Abnahmestelle B befindet sich die Abnahmevorrichtung (Egalisator) 19. Diese weist bekannte Klemmscheiben auf, die mit dem Tabakstrang 92 mitbewegt werden und in der Abnahmeebene 93 den Tabak zwischen sich festhalten, während der Überschuß 92a mittels einer nicht dargestellten Bürstenwalze oder eines Paddelrades entfernt und in

XO eine Meßanordnung 94 überführt wird. Dort wird die abgenommene überschußmenge 92 fortlaufend gemessen, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Prallplatte, wie sie aus der US-PS 3 825 152 zum Messen von Tabakströmen bekannt ist. Das elektrische Ausgangssignal wird zwei Schwellenwertgliedern 95 und 96 zugeführt, die bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes (95) bzw. bei überschreiten eines oberen Grenzwertes (96) durch den Überschuß ein Signal abgeben, das an den Lampen 97 bzw. 98 angezeigt wird. Ein Aufleuchten der Lampen bedeutet, daß eine neue Grundeinstellung für den Egalisator oder eine andere Neueinstellung in der Maschine erforderlich ist. Der Egalisator 19 wird von Meßsignalen gesteuert, die die Strangdichte-Meßeinrichtung 29 abgibt und die nach einem Soll-istwertvergleich im Vergleichsglied 76 (Sollwertgeber ist 77) einem Verstellmotor 78 des Egalisators 19 zugeführt sind. Die Stellung des Egalisators 19 und damit der Abnahmeebene 93, mit anderen Worten der Abstand der Abnahmeebene 93 vom Strangförderer 17, wird durch eine bekannte Lagemeßeinrichtung 79 erfaßt und die Meßsignale einem Vergleichsglied 81 zugeführt. Eine geeignete Lagemeßeinrichtung für die Stellung eines Egalisators 19 wird von der Anmelderin unter dem Namen LINOTAST vertrieben. Dem Vergleichsglied 81 werden außerdem Sollwertsignale für eine mittlere Lage der Abnahmeebene 93 von einem Sollwertgeber 82 zugeführt. Das Ausgangssignal des Vergleichsgliedes 81 wird einem Zeitgeber 83 zugeführt, der zu bestimmten Zeiten die an ihm anstehenden Signale an

BAD ORIGINAL

Schwellenwertglieder 84 und 85 abgibt. Die anstehenden und abgegebenen Signale von Zeitglied 83 entsprechen nach Größe und Vorzeichen den Lageabweichungen dar Abnahmeebene von einer mittleren Stellung. Die Zeiten, zu denen diesen Lageabweichungen entsprechende Signale abgegeben werden, sind mindestens so groß, daß durch sie bewirkte Änderungen der Tabakzufuhr an der Dichte-Meßeinrichtung 29 zu stationären Verhältnissen im Strang geführt haben.

oder Überschreitung

Bei UnterschreitungVvorgegebener Werte durch die Lagemeßsignale sprechen - je nach Vorzeichen - die Schwellenwert- glieder 84, 85 an und geben Ausgangssignale an die Impulsformstufen 86 bzw. 87, die nach jedem Eingangssignal ein Ausgangssignal definierter Höhe und Dauer abgeben. Diese Steuersignale werden in nachgeschalteten Verstärkerstufen 88 und 89 verstärkt und Eingängen a bzw. b eines Servomotors 53 für die Tabakzufuhr zugeleitet. Die Funktion des Servomotors 53 ist in Figur 3 näher erläutert. Bei Beaufschlagung des Eingangs a durch ein Steuersignal wird der Servomotor 53 zu einem Drehschritt angesteuert, bei Beaufschlagung des Eingangs b zu einem Drehschritt in um gekehrter Richtung.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Verteiler einer Maschine gemäß Figur 1. Die Stiftwalze 7 zum Entnehmen von Tabak aus dem Stauschacht 6 ist über ein steuerbares Ge triebe 51 mit dem Maschinenantrieb mechanisch verbunden (Verbindung ist über Wirkungslinie 51a angedeutet), der mit 52 schematisch angedeutet ist und im Prinzip aus einer vom Hauptmaschinenantrieb angetriebenen Welle bestehen kann. Ein Servomotor 53 (vgl. Figur 2) dient zum Ver- stellen des Übersetzungsverhältnisses zwischen Maschinenantrieb und Stiftwalze in Abhängigkeit von Steuersignalen, die er von der in Figur 3 (Positionen 79 bis 89) dargestellten Steueranordnung erhält.

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Die Steuerung der Maschine gemäß Figuren 1 bis 3 erfolgt wie folgt:

Stellt die Strangdichte-Meßeinrichtung 29 zuwenig Tabak im Strang fest, weicht also das Meßsignal im Vergleichsglied 76 von dem Sollwertsignal aus 77 ab, so gibt das Vergleichsglied ein Signal ab, das den Verstellmotor 78 des Egalisators 19 so ansteuert, daß der Abstand der Abnahmeebene 93 vom Strangförderer 17 vergrößert wird. Die Lagemeßanordnung 79 für die Abnahmeebene 93 erfaßt die Änderung und gibt ein entsprechendes Meßsignal an das Vergleichsglied 81 ab. überschreitet die Abweichung zwischen Soll- und Istwert einen vorgegebenen Wert, so gibt eines der Schwellenwertglieder, z. B. 84, ein Signal, das nach Formung in Impulsformstufe 86 und Verstärkung in Verstärkerstufe 88 den Servomotor zu einem vorgegebenen Drehschritt veranlaßt; dieser Drehschritt vergrößert die über· setzung zwischen Antrieb 52 und Stiftwalze 7 etwas, so daß die Stiftwalze 7 etwas schneller läuft und dem Stauschacht 6 etwas mehr Tabak je Zeiteinheit entnimmt. Der Tabak gelangt über das Streutuch 9 zu einem Luftvorhang 66, der aus einer Kammer 67 strömt, die mit dem Ausgang eines Ventilators 68 in Verbindung steht. Die schwereren Rippenteilchen im Fasertabak gelangen durch den Luftvorhang 66 hindurch zu einer Rippenschnecke 69 und werden abgefördert. Die leichten Tabakteilchen werden von dem Luftvorhang 66 in den Trichter 14 abgelenkt, von der schnell-laufenden Stiftwalze 12 erfaßt und in der Strangbildezone A in den Tabakkanal 16 an die Unterseite des als Förderband ausgebildeten Strangförderers 17 geschleudert, an dessen dem Tabak abgewandter Seite der Unterdruck (Saugluft) in der Unterdruckkammer 18 wirkt und den Tabak am Strangförderer 17 unter Verdichtung festhält.

Der Trichter 14 wird von dem gebogenen Blech 13 gebildet.

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Die Strangdichte-Meßeinrichtung 29 erfaßt die erhöhte Strangdichte und steuert über ein Meßsignal den Egalisator wieder zurück in Richtung auf seine Mittelposition. Nach Ablauf der vom Zeitgeber 83 vorgegebenen Zeit gelangt ein weiteres Signal von dem Vergleichsglied 81 zu dem Schwellenwertglied 84. überschreitet die Abweichung des der Lage der Abnahmeebene 93 entsprechenden Istwertsignals zu dem Sollwertsignal immer noch den vorgegebenen Schwellenwert, so wird ein weiteres Stellsignal für den Servomotor 53 ausgelöst und dadurch die Drehzahl der Stiftwalze 7 und damit der Überschuß im Tabakstrang noch weiter er höht, was eine weitere Verdichtung des Tabakstranges zur Folge hat, usw.

Ist der Zigarettenstrang 28 an der Strangdichte-Meßeinrichtung umgekehrt zu schwer, ist seine Dichte also zu groß, so löst das entsprechende Dichtemeßsignal (Ist signal des Dichteregel kreises) am Ausgang des Vergleichs gliedes 76 ein Regelabweichungssignal mit entgegengesetzter Polarität aus. Dieses Signal steuert den Verstellmotor 78 des Egalisators 19 so aus, daß der Abstand der Abnahmeebene 93 von dem Strangförderer 17 verringert wird.

Der Egalisator 19 wandert also aus seiner Mittellage in der entgegengesetzten Richtung aus, so daß die Lagemeßanordnung 79 ein Lagemeßsignal entgegengesetzter Polarität abgibt. Dieses Lagemeßsignal wird dem Vergleichsglied 81 zugeführt und löst nach Ablauf der im Zeitglied 83 einge stellten Zeit und bei Überschreitung der vorgegebenen Schwelle im Schwellenwertglied 85 über die Impulsformstufe 87 einen Steuerimpuls aus, der den Servomotor 53 zu einem Drehschritt in entgegengesetzter Richtung steuert. Hierdurch wird das Drahzahlverhältnis zwischen Maschinen antrieb 52 und Stiftwalze 7 verringert, so daß letztere langsamer läuft und weniger Tabak je Zeiteinheit aus dem Stauschacht 6 entnimmt. Der Überschuß und damit die vom

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Unterdruck bewirkte Verdichtung des Tabaks im Tabakstrang verringert sich dementsprechend, so daß der Strang nach Abnahme des Überschusses 92a wieder leichter, d. h. seine Dichte geringer wird.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Ergalisator Dichteschwankungen zwar folgt,'daß er aber mittels der unterlagerten Überschußzufuhrsteuerung tendenziell stets in seine Mittellage zurückgeführt wird, in der die Abnahme des Überschusses optimal erfolgen kann. Wenn keine bleibende Regelabweichung erwünscht ist, kann die Überschußzufuhrsteuerung einen I-An te i1 aufweisen, die die veränderte Überschußzufuhr auch dann noch aufrechterhält, wenn der Egalisator und damit die Abnahmeebene 93 in die Mittellage zurückgeführt worden ist.

Anstelle des Getriebes 51 mit durch den Servomotor 53 verstellbarer übersetzung zum Steuern der Überschußzufuhr kann ein steuerbarer Elektromotor zum Antrieb der Stiftwalze 7 Verwendung finden. Die Drehzahl der Stiftwalze kann dann - ausgelöst durch Steuerimpulse von den Schwellenwertgliedern 84 und 85 - durch elektronische Erhöhung oder Herabsetzung der Steuerspannung erhöht bzw. verringert werden, wobei die Grundeinstellung der Steuerspannung der Maschinendrehzahl nachgeführt wird. Die Dreh' Zahlerhöhung oder Erniedrigung kann durch einen unterlagerten Drehzahlregel kreis konstant gehalten werden.

Die Überschußzufuhrsteuerung gemäß der Erfindung - insbesondere die Variante mit elektronischer Steuerung eines Elektromotors zur Zufuhrsteuerung - kann in sehr vorteilhafter Weise noch zur Lösung einer weiteren Aufgabe verwendet werden. Beim Anfahren einer Zigarettenstrangmaschine ist die Strangdichte manchmal unerwünscht hoch. Gemäß einer weiteren Erfindung kann die Zufuhrsteuerung dazu benutzt werden, die Entnahme von Tabak durch die Stift-

ze-

walze 7 aus dem Stauschacht 6 und damit die Tabakzufuhr zu der Strangbildezone A relativ zu verringern. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß die Steuerspannung, die der Maschinendrehzahl nachgeführt wird, während des Anfahrvorganges im Vergleich zu der Spannung bei Normalbetrieb abgesenkt wird. Hierdurch wird der Strangbildezone während des Anfahrvorganges weniger Tabak zugeführt und die Zigaretten sind nicht übergewichtig.

In Figur 4 ist das Ausgangssignal der Meßanordnung 194 für den Mengenstrom des Überschußtabaks 192a nicht zur Anzeige, sondern als Istwertsignal einer Überschuß-Regelanordnung verwendet. Hierzu wird der von dem Egalisator 119 abgenommene Überschußtabak 192a auf einem Förderband F aufgefangen und zu einem Leitblech L gefördert. Dort rutscht der Tabak nach unten auf eine Meßplatte M und von da auf einen Schwingförderer S, der ihn wieder dem Verteiler der Zigarettenmaschine zuführt. Die Belastung der Meßplatte M durch den Überschußtabak 192a wird in einem Transmitter T in ein elektrisches Signal umgesetzt. Einzelheiten des Transmitters sind der US-PS 3 640 135 zu entnehmen.

Das Ausgangssignal von Transmitter T, das dem Mengenstrom des Überschußtabaks 192a entspricht, wird als Istwert eines unter lagerten Überschuß-Regelkreises einem Vergleichsglied 181 zugeführt, das seinen Sollwert (Führungsgröße) von der Lagemeßeinrichtung 179 des Verstellmotors 178 des Egalisators 119 erhält. Der Regelkreis führt die Größe des Mengenstromes des Überschußtabaks 192a in Abhängigkeit von der Führungsgröße, die der Lage des Egalisators 119, d. h. dessen Abständen von dem Strangförderer (17 in Fig. 2) entspricht.

Die Weiterverarbeitung des von Vergleichsglied 181 abgegebenen Abweichungssignals erfolgt in der gleichen Weise, wie in Figur 3 beschrieben.

Stellt die Strangdichtemeßeinrichtung 129 zuwenig Tabak im Strang fest, weicht als das Meßsignal im Vergleichsglied 176 von dem Sollwertsignal aus Sollwertgeber 177 ab, so gibt das Vergleichsglied ein Signal ab, das den Verstellmotor 178 des Egalisators 119 so ansteuert, daß der Abstand der Abnahmeebene vom Strangförderer vergrößert wird. Die Lagemeßanordnung 179 für die Abnahmeebene erfaßt die Änderung und gibt ein entsprechendes Meßsignal als Führungssignal an das Vergleichsglied 181 ab. Überschreitet die Abweichung zwischen Soll- und Istwert einen vorgegebenen Wert, so steuert das Abweichungssignal nach Ver-Stärkung in Verstärkungsstufe 188 den Servomotor 153 so aus, daß die Übersetzung zwischen Antrieb 52 (Figur 2)

nd Stiftwalze 7 (Fig. 2) vergrößert und dem Strangförderer 17 (Fig. 2) mehr Tabak zugeführt wird. Der unterlagerte Regelkreis für den Mengenstrom des Überschußtabaks sorgt durch entsprechende Meßwerte von Transmitter T für ein derartiges Übersetzungsverhältnis, bei dem der Überschußtabak auf dem durch die Führungsgröße vorgegebenen Wert konstant gehalten wird.
Die Strangdichtemeßeinrichtung 129 erfaßt die erhöhte Strangdichte und steuert über ein Meßsignal den Egalisator 119 wieder zurück in Richtung auf seine Mittelposition, wobei der Überschußtabak dem Verlauf der von der Lagemeßeinrichtung 179 abgegebenen Führungsgröße folgt.

Ist der Zigarettenstrang an der Strangdichtemeßeinrichtung 129 umgekehrt zu schwer, ist seine Dichte also zu groß, so löst das entsprechende Dichtemeßsignal (Istsignal des Dichte-Regelkreises) am Ausgang des Vergleichsgliedes 176 ein Regel-Abweichungssignal mit entgegengesetzter Polarität aus. Dieses Signal steuert den Verstellmotor 178 des Egalisators 119 so aus, daß der Abstand der Abnahmeebene von dem Strangförderer verringert wird. Der

TO

- ιζ.

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Egalisator 119 wandert also aus seiner Mittellage in der entgegengesetzten Richtung aus, so daß die Lagemeßanordnung 179 ein Lagemeßsignal entgegengesetzter Polarität abgibt. Dieses Lagemeßsignal wird als Führungsgröße dem Vergleichsglied 181 des unter lagerten Regelkreises für den Mengenstrom des Überschußtabaks zugeführt und löst nach Vergleich mit dem Istwertsignal von Transmitter T ein Abweichungssignal entgegengesetzter Polarität aus, das den Servomotor 153 in entgegengesetzter Richtung aussteuert. Hierdurch wird das Drehzahlverhältnis zwischen Maschinenantrieb 52 und Stiftwalze 7 (Fig. 2) verringert, so daß letztere langsamer läuft und weniger Tabak je Zeiteinheit im Strangförderer zuführt. Der Überschuß und damit die vom Unterdruck bewirkte Verdichtung des Tabaks im Tabakstrang verringert sich dementsprechend, so daß der Strang nach Abnahme des Überschusses 192a wieder leichter,

d. h. seine Dichte geringer wird.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Egalisator 119 Dichteschwankungen zwar folgt, daß er aber mittels der unter lagerten Überschuß-Zufuhrregelung tendenziell stets in seine Mittellage zurückgeführt wird, in der die Abnahme des Überschusses optimal erfolgen kann. Der unterlagerte Überschuß-Regelkreis sorgt außerdem für eine Konstanthaltung des Mengenstroms des Überschußtabaks.

Auch bei der Anordnung der Figur 4 kann zum Steuern der Überschußzufuhr ein steuerbarer Elektromotor zum Antrieb der Stiftwalze 7 (Fig. 2) Verwendung finden. Die Drehzahl der Stiftwalze kann dann durch elektronische Erhöhung oder Herabsetzung der Steuerspannung erhöht bzw. verringert werden, wobei die Grundeinstellung der Steuerspannung der Maschinendrehzahl· nachgeführt wird. Die Drehzahlerhöhung oder -erniedrigung kann durch einen unterlagerten Drehzahl·-Regel·kreis konstant gehaiten werden.

Die vorbeschriebene Steuerung des Egalisators und des Mengenstroms des Überschußtabaks ist vorzugsweise nur bei Normalgeschwindigkeit der Zigarettenstrangmaschine eingeschaltet. Bei davon abweichenden Maschinengeschwindigkeiten, z. B. bei Maschinenhochlauf, kann die Stellung des Egalisators und die Zufuhr des ÜberschuQtabaks auf einen Mittelwert eingestellt werden, z. B. auf den letzten Wert bei Normalgeschwindigkeit, der als Vorgabewert gespei chert werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

f 1. ) Verfahren zum Bilden von stabförmigen Artikeln der VWbakverarbei tenden Industrie durch fortlaufendes Entnehmen von Material aus einem Vorrat, durch fortlaufendes Bilden eines Stranges, der Material im Überschuß enthält, in einer Strangbildezone, durch fortlaufendes Abnehmen von jenseits einer Abnahmeebene befindlichem Überschußmaterial (Egalisieren) von dem auf einem Strangförderer geförderten mittels Saugluft gehaltenen Strang, durch Messen der Strangdichte nach dem Abnehmen des Überschusses und durch Zerschneiden des verbleibenden (egalisierten) Stranges in einzelne Strangabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeebene (93) in Abhängigkeit von einem Dichtemeßsignal im Sinne einer Konstanthaltung der Strangdichte gesteuert wird, und daß die Zufuhr von Strangmaterial zur Strangbildezone (A) in Abhängigkeit von einem Meßsignal, das dem Abstand der Abnahmeebene vom Strangförderer (17) und damit der Höhe des verbleibenden egalisierten Stranges entspricht, gesteuert wird derart, daß die Materialzufuhr bei zu geringer Strangdichte erhöht, bei zu großer Strangdichte verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Abstand der Abnahmeebene vom Strangförderer entsprechende Meßsignal mit einem Sollwertsignal verglichen wird und daß bei Auftreten einer über einem bestimm ten Wert liegenden Abweichung zwischen beiden Signalen ein Steuerimpuls zum Erhöhen oder Verringern der Materialzufuhr abgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2„ dadurch gekennzeichnet, daß ein folgender Steuerimpuls erst nach einer Zeitspanne abgegeben wird, nach deren Ablauf die durch den zuvor

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abgegebenen Steuerimpuls bewirkte Änderung der Materialzufuhr an der Abnahmestelle (B) stationär geworden ist,
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sich jenseits der Abnahmeebene (93) befindende abgenommene überschuß material (92a) gemessen und bei über- oder Unterschreitung vorgegebener oberer bzw. unterer Grenzwerte ein Signal abgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenstrom des Überschußmaterials - eventuell nach Vergleichmäßigung - fortlaufend gemessen wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der

Strangdichte mittels Röntgen- oder Beta-Strahlen erfolgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abnehmen von Überschußmaterial durch klemmendes Festhalten des Stranges mittels umlaufender Klemmittel, z. B. Klemmscheiben, in der Abnahmeebene (93) und Entfernen des jenseits der Klemmelemente befindlichen Überschußmaterials durch Abpaddeln oder Abbürsten erfolgt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Artikelproduktion der. Strangbildezone (A) kurzzeitig weniger Abschußmaterial zugeführt wird als der Drehzahl bei Normal betrieb entspricht.

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9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Mengenstrom des Überschußtabaks entsprechendes Signal als Istwertsignal einem Überschußmengenstrom-Regelkreis zugeführt wird, dem als Führungsgröße das dem Abstand der Abnahmeebene von dem Strangförderer entsprechende Meßsignal zugeführt wird, und daß das der Abweichung beider Signale entsprechende Abvi/eichungssignal die Tabakzufuhr zu dem Strangförderer im Sinne einer Konstanthaltung des Mengenstromes des Überschußtabaks auf einer von dem Meßsignal vorgegebenen Größe steuert.

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10. Vorrichtung zum Bilden von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, mit einem Verteiler zum fortlaufenden Entnehmen von Material aus einem Vorrat und Zufördern des entnommenen Materials zu einer Strangbildezone mit einem Strangförderer, auf dem der Strang im Überschuß aufgebaut wird, einer Abnahmevorrichtung (Egalisator) zum Abnehmen von jenseits einer Abnahmeebene befindlichem Überschußmaterial von dem auf dem Strangförderer geförderten und mittels Saugluft gehaltenen Strang, mit einer Meßeinrichtung zum Erfassen der Strangdichte nach dem Abnehmen des Überschusses (Egalisieren), die mit einer Steu- eranordnung zum Verstellen der Abnahmeebene der Abnahmevorrichtung im Sinne einer Konstanthaltung der Strangdichte verbunden ist, und mit einer Schneidvorrichtung zum Zerschneiden des verbleibenden (egalisierten) Stranges in einzelne Strangabschnitte, gekennzeichnet durch eine Meß einrichtung (79) für die Lage der Abnahmeebene (93) des Egalisators (19) relativ zu dem Strangförderer (17), die mit einer Steueranordnung (81 ... 89, 53) zum Steuern einer Stellvorrichtung (51)für die Strangmaterial zufuhr im Sinne einer Erhöhung der Strangmaterial zufuhr zur Strangbilde zone (A) bei zu geringer Strangdichte und im Sinne einer Verringerung bei zu großer Strangdichte verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Vergleichsglied (81) zum Vergleichen des von der Meßein richtung (79) für die Abnahmeebene (93) abgegebenen Meß signals mit einem Sollwertsignal, dessen Ausgangssignal bei Auftreten einer über einem bestimmten Wert liegenden Abweichung zwischen beiden Signalen einer Anordnung (53) zum Steuern der Stellvorrichtung für die Materialzufuhr

(51) zugeführt ist.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber (83) zum Abgeben eines folgenden Steuerimpulses nach einer Zeit, nach deren Ablauf die durch den zuvor abgegebenen Steuerimpuls bewirkte Änderung im Strang an der Abnahmestelle (B) stationär geworden ist.
13. Vorrichtung nach AnspruchlO, gekennzeichnet durch einen Meßwertgeber (94) für die Menge des abgenommenen Überschußmaterial s.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (94) mit einer bei Überschreitung eines oberen und/oder Unterschreitung eines unteren Meßwertes ansprechenden Anzeigevorrichtung (97, 98) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprücheio bis 14, gekennzeichnet durch eine als Beta-Strahler oder Röntgen-Strahler mit Empfänger (z. B. Ionisationskammer) ausgebildete Strangdichte-Meßeinrichtung (29).
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch eine Abnahmevorrichtung (19), die zwei mit dem Strang mitlaufende Klemmförderer, vorzugsweise Klemmscheiben, zum Halten des Stranges in der Abnahmeebene (93) aufweist, jenseits der das verbleibende Überschußmaterial mittels eines Paddelrades oder einer Bürstenwalze entfernt wird.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, gekennzeichnet durch eine Steueranordnung, die die Stellvorrichtung für die Materialzufuhr zu Beginn der Artikelproduktion im Sinne einer verringerten Materialzufuhr steuert.

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18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10, 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der ein Ist- \i/ertsignal abgebende Meßwertgeber (194) für den Mengenstrom des Überschußtabaks (192a) mit einem Vergleichsglied (181) verbunden ist, mit dem eine ein Führungssignal abgebende Meßeinrichtung (179) für die Lage der Abnahmeebene des Egalisators (119) relativ zum Strangförderer verbunden ist, und daß das Vergleichsglied mit einer Steueranordnung (188, 189, 153) für die Tabakzufuhr zum Strangförderer im Sinne einer Führung des Mengenstromes des Überschußtabaks entsprechend dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung (179) für die Lage des Egalisators (119) verbunden ist.