EP3765207B1

EP3765207B1 - Verfahren zur automatischen überwachung der leimabgabe eines leimventils

Info

Publication number: EP3765207B1
Application number: EP19711575.1A
Authority: EP
Inventors: Vincent Kral; Tim FARWICK
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: DE102018002129A1; WO2019175343A1; EP3765207A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Überwachung eines Leimventils während des Betriebs desselben. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Beleimung von Produkten oder Material, insbesondere von Zuschnitten oder Materialbahnen zur Herstellung und/oder Verpackung von Zigaretten oder anderen rauchbaren Gegenständen, die mit einem solchen Überwachungsverfahren überwachbar ist.
Leimventile bzw. Beleimungsvorrichtungen und Beleimungssysteme mit Leimventilen werden in der Verpackungsindustrie verwendet.
Während des Betriebs der Leimventile, also während diese in der Regel taktweise Leimportionen auf die jeweiligen Substrate (Packungszuschnitte etc.) aufbringen, können deren Leimaustrittsdüsen verschmutzen oder verstopfen. Dies kann Auswirkungen auf die Qualität der Leimportionen haben und soweit gehen, dass im Extremfall die Leimportionsabgabe vollständig unterbrochen ist.
Es ist bekannt, die bereits auf den Substraten aufgebrachten Leimportionen beispielsweise mit optischen Systemen zu prüfen. Sollten hierbei Mängel der Leimportionen festgestellt werden, kann auf Störungen der Leimventile geschlossen werden. Solche optischen Systeme sind allerdings fehleranfällig und kostenintensiv.
Die WO 2017/060336 A1 beschreibt eine Tropfendetektionseinrichtung, bei dem ein aus einer Düse eines Dosierventils austretender Tropfen anhand eines von dem Tropfen erzeugten, modulierten Signals detektiert werden kann, wobei das modulierte Signal 5 durch eine Modulation der Kapazität eines Kondensators aufgrund des Tropfenflugs erzeugt werden kann. Aus der WO 2018/108563 A1 gehen eine Beschichtungseinrichtung und ein zugehöriges Verfahren hervor, bei denen Beschichtungsmittelstrahlen aus der Düse eines Druckkopfes ein Kondensatorfeld passieren, um verhindern und/oder erkennen zu können, ob eine Düse zugesetzt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit der ein Leimventil im Betrieb desselben in möglichst zuverlässiger und kostengünstiger Weise überwacht werden kann. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleimungsvorrichtung anzugeben, bei der eine solche Überwachung stattfindet bzw. stattfinden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Erfindungsgemäß wird demnach während des Betriebs desselben, bevorzugt im Rahmen des Herstellungs- und/oder Verpackungsprozesses von Zigaretten oder anderen rauchbaren Gegenständen, unterhalb der Austrittsdüse des Leimventils mithilfe eines insbesondere ortsfesten Kondensators ein insbesondere quer oder im Wesentlichen quer zur Leimportionsbewegungsrichtung ausgerichtetes, elektrisches Kondensatorfeld aufgebaut. Und zwar derart, dass aus dem Leimventil austretende Leimportionen dieses Kondensatorfeld auf ihrem Weg von der Leimventilaustrittsdüse zu dem Substrat bzw. zu dem Produkt, auf das sie jeweils aufgebracht werden sollen, passieren müssen bzw. sich durch dieses hindurchbewegen müssen. Dabei wird messtechnisch überwacht, ob eine die Kapazität des Kondensators verändernde Störung des Kondensatorfeldes auftritt oder nicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient vorzugsweise dazu, eine Verschmutzung der Austrittsdüse des Leimventils zu erkennen. Es basiert auf der überraschenden Erkenntnis der Anmelderin, dass eine sich innerhalb eines elektrischen Kondensatorfeldes befindende bzw. eine in ein solches eindringende Leimportion das Kondensatorfeld derart beeinflusst, dass sich eine messtechnisch erfassbare Änderung der Kapazität des das Kondensatorfeld aufbauenden Kondensators einstellt.
Vorzugsweise erfolgt die vorgenannte messtechnische Überwachung der Leimabgabe des Leimventils nach einer oder jeder Übermittlung eines zur Öffnung des Leimventils vorgesehenen Öffnungssignals an das Leimventil, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Öffnungssignal. Für den Fall, dass messtechnisch dann keine derartige Störung erfasst wird bzw. erfasst werden kann, wird ein Fehlersignal erzeugt. Denn das Ausbleiben einer solchen Störung weist darauf hin, dass - beispielsweise wegen Verschmutzung des Leimventils - fehlerhafterweise trotz Öffnungssignal bzw. Öffnung des Leimventils keine Leimportion aus dem Leimventil ausgetreten ist, die eine solcher Kondensatorfeldstörung hätte auslösen können.
Entsprechend wird im Rahmen der messtechnischen Überwachung ermittelt, ob die Funktion des Leimventils gestört ist, insbesondere dessen (ordnungsgemäße) Leimabgabe. Außerdem wird im Rahmen der messtechnischen Überwachung mindestens ein die jeweilige Leimportion bzw. die jeweilige Leimportionsabgabe charakterisierender Parameter ermittelt. Beispielsweise die Länge der jeweils abgegebenen Leimportion oder die Geschwindigkeit, die Bewegungsrichtung oder die Qualität einer solchen Leimportion.
Zweckmäßigerweise wird gemäß einer weiteren Konkretisierung des erfindungsgemäßen Konzepts im Rahmen der messtechnischen Überwachung ein durch Kapazitätsänderungen des Kondensators erzeugtes oder ein von solchen Kapazitätsänderungen beeinflussbares Messsignal erfasst und ausgewertet. Insbesondere eine an dem Kondensator anliegende (elektrische) (Mess-)Spannung.
In diesem Zusammenhang kann an den Kondensator beispielsweise eine durch Kapazitätsänderungen des Kondensators beinflussbare Wechselspannung angelegt werden, deren leimportionsbedingten Änderungen messtechnisch erfasst werden.
Insbesondere um die Sensitivität des Messverfahrens zu verbessern, kann das Messsignal gemäß einem weiteren bevorzugten Gedanken der Erfindung im Rahmen der Auswertung derselben mittels einer geeigneten elektronischen Filtereinrichtung gefiltert werden.
Zweckmäßigerweise kann im Rahmen der Auswertung des Messsignals ermittelt werden, ob eine charakteristische Messsignaländerung in dem Messsignal enthalten ist, die einer die Kapazität des Kondensators beeinflussenden (aufgrund des Öffnungssignals aus dem Leimventil abgegebenen) Leimportion zuordenbar ist. Dies erfolgt vorzugsweise innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, die nach der Übermittlung eines zur Öffnung des Leimventils vorgesehenen Öffnungssignals an das Leimventil beginnt, bevorzugt innerhalb von 3 Millisekunden. Für den Fall, dass eine solche, charakteristische Messsignaländerung nicht in dem Messsignal enthalten ist, wird dann ein Fehlersignal erzeugt.
Im Rahmen der Auswertung des Messsignals kann alternativ oder zusätzlich auch die Zeitspanne ermittelt werden zwischen einem Öffnungssignal zur Öffnung des Leimventils und einer dem Eintritt einer (aufgrund des Öffnungssignals aus dem Leimventil abgegebenen) Leimportion in das Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung.
Auf Basis dieser Zeitspanne zwischen Öffnungssignal und Eintritt der Leimportion in das Kondensatorfeld sowie auf Basis des (bekannten) Abstands zwischen Leimventilaustrittsdüse und Kondensatorfeld kann dann die Geschwindigkeit der Leimportion errechnet werden.
Im Rahmen der Auswertung des Messsignals kann alternativ oder zusätzlich auch die Zeitspanne ermittelt werden zwischen einer ersten, dem Eintritt der Leimportion in das Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung und einer zweiten, dem Austritt der Leimportion aus dem Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung.
Auf Basis dieser Zeitspanne zwischen Eintritt und Austritt der jeweiligen Leimportion und auf Basis der ermittelten Geschwindigkeit der Leimportion kann dann beispielsweise die Länge derselben errechnet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird mindestens ein Messsignalwert einer charakteristischen Messsignaländerung in dem Messsignal, die einer die Kapazität des Kondensators beeinflussenden Leimportion zuordenbar ist, mit einem (in einem Speicher hinterlegten) Grenzwert für eine solche Messsignaländerung verglichen. Bei Über- oder Unterschreiten dieses Grenzwerts kann dann ein Fehlersignal erzeugt werden.
Gemäß der Erfindung wird unterhalb der Leimventilaustrittsdüse ein von einem Ringkondensator erzeugtes, inhomogenes Kondensatorfeld aufgebaut, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen diese beiden Kondensatorfelder passieren müssen.
Bevorzugt ist der Ringkondensator dabei derart ausgerichtet, dass dessen Mittelachse mit der Mittelachse der Leimaustrittsdüse des Leimventils fluchtet.
Alternativ werden erfindungsgemäß unterhalb der Leimventilaustrittsdüse mindestens zwei in Bewegungsrichtung der aus der Leimventilaustrittsdüse austretenden Leimportionen aufeinander folgende, von Paaren von (ebenen) Kondensatorplatten erzeugte, jeweils inhomogene Kondensatorfelder aufgebaut, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen diese beiden Kondensatorfelder passieren müssen, wobei die beiden Kondensatorfelder winklig zueinander verlaufen, insbesondere in einem Winkel von 90°.
Das vorgenannte Kondensatorfeld/die vorgenannten Kondensatorfelder kann/können dabei derart aufgebaut sein, dass fehlerhafterweise schräg aus der Leimventilaustrittsdüse austretende, das Kondensatorfeld/die Kondensatorfelder entsprechend schräg passierende Leimportionen eine signifikant andere charakteristische Messsignaländerung verursachen als koaxial bzw. parallel zur (Längs-)Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse aus dieser austretende, das Kondensatorfeld/die Kondensatorfelder entsprechend senkrecht passierende Leimportionen.
Die Kondensatorfelder der zwei Paare von Kondensatorplatten können auch derart aufgebaut sein, dass die elektrische Feldstärke beider Kondensatorfelder jeweils senkrecht zur Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse zunimmt, allerdings in zueinander senkrechten Richtungen.
In ähnlicher Weise ist das Kondensatorfeld des Ringkondensators vorzugsweise derart aufgebaut, dass die elektrische Feldstärke ausgehend von der (Längs-)Mittelachse des Ringkondensators in jede radiale Richtung senkrecht zu dieser Mittelachse größer wird.
Im Rahmen der Auswertung des jeweiligen Messsignals kann dann eine etwaige schräg zur Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse verlaufende Flugbahn einer Leimportion ermittelt werden. Insbesondere, indem die jeweilige gemessene charakteristische Messsignaländerung mit einer (in einem Speicher hinterlegten) charakteristischen Soll-Messsignaländerung einer Leimportion verglichen wird, deren Flugbahn genau in Axialrichtung verläuft bzw. nicht schräg zur Mittelachse. Für den Fall, dass ermittelt wird, dass die charakteristische Messsignaländerung von einer schräg aus der Leimaustrittsdüse austretenden Leimportion stammt, kann dann ein Fehlersignal erzeugt werden.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass das Kondensatorfeld unterhalb der Leimaustrittsdüse quer zur Bewegungsrichtung der Leimportion verläuft und derart inhomogen aufgebaut ist, dass die Feldstärke des Kondensatorfeldes in Bewegungsrichtung der Leimportionen bzw. parallel hierzu (von oben nach unten oder von unten nach oben) insbesondere kontinuierlich stärker oder schwächer wird, sodass das Kondensatorfeld passierende Leimportionen abhängig von der Eindringtiefe in das Kondensatorfeld unterschiedliche charakteristische Messsignaländerungen verursachen. Dabei wird im Rahmen der Auswertung des Messsignals für mindestens eine charakteristische Messsignaländerung die Eindringtiefe der zugeordneten bzw. der diese verursachenden, aus der Leimaustrittsdüse ausgetretenen Leimportion in das Kondensatorfeld bestimmt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird benachbart zu der Leimaustrittsdüse des Leimventils ein dem Kondensator bzw. dem Kondensatorfeld unterhalb der Leimaustrittsdüse zugeordnetes Referenzkondensatorfeld eines Referenzkondensators aufgebaut, und zwar derart, dass aus der Leimaustrittsdüse keine Leimportionen das Referenzkondensatorfeld passieren können. Das Referenzkondensatorfeld wird dabei messtechnisch daraufhin überwacht, ob eine die Kapazität des Referenzkondensators verändernde Umgebungsstörung des Referenzkondensatorfeldes auftritt. Für den Fall, dass eine solche Umgebungsstörung detektiert wird, wird diese Umgebungsstörung aus einem Messsignal herausgefiltert, das zu dem Zeitpunkt des Auftretens der Umgebungsstörung im Rahmen der messtechnischen Überwachung des unterhalb der Leimaustrittsdüse angeordneten Kondensators bzw. des Kondensatorfeldes erfasst wird.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beleimung von Produkten oder Material weist entsprechend Anspruch 16 mindestens ein Leimventil zum Aufbringen von Leimportionen auf das jeweilige Produkt oder das jeweilige Material auf und eine Überwachungseinrichtung zur automatischen Überwachung der Leimabgabe eines Leimventils während des Betriebs desselben. Diese insbesondere, um eine Verschmutzung der Austrittsdüse des Leimventils zu erkennen. Die Überwachungseinrichtung weist einen unterhalb der Austrittsdüse des Leimventils angeordneten Kondensator auf, mit dem ein insbesondere quer oder im Wesentlichen quer zur Leimportionsbewegungsrichtung des Leimventils angeordnetes, elektrisches Kondensatorfeld aufbaubar ist, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen das Kondensatorfeld passieren müssen. Mit der Überwachungseinrichtung ist messtechnisch überwachbar, ob eine die Kapazität des Kondensators verändernde Störung des Kondensatorfeldes auftritt.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. 1: eine Schrägansicht einer ersten Ausführung einer Beleimungsvorrichtung mit einem Leimventil, das mit einer Überwachungseinrichtung der Beleimungsvorrichtung überwacht wird, die unter anderem über zwei unterhalb des Leimventils angeordnete Kondensatorplatten verfügt,
Fig. 2: ein Diagramm, in dem der zeitabhängige Verlauf eines von der Überwachungseinrichtung aufgenommenen Messsignals dargestellt ist sowie korrespondierend hierzu ein Öffnungs- bzw. Ansteuersignal für das Leimventil der in Fig. 1 gezeigten Beleimungsvorrichtung,
Fig. 3: eine Beleimungsvorrichtung entsprechend Fig. 1, allerdings mit näher an die Austrittsdüse des Leimventils herangerückten Kondensatorplatten der Überwachungseinrichtung, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine aus der Leimaustrittsdüse ausgegebene Leimportion in das zwischen den Kondensatorplatten aufgebaute Kondensatorfeld eintritt,
Fig. 4: ein der Überwachungseinrichtung aus Fig. 3 zugeordnetes Messsignaldiagramm (analog zu Fig. 2),
Fig. 5: die Beleimungsvorrichtung aus Fig. 3 zu einen späteren Zeitpunkt, zu dem sich die aus der Leimaustrittsdüse ausgegebene Leimportion mittig im Kondensatorfeld befindet,
Fig. 6: ein der Situation in Fig. 5 zugeordnetes Messsignaldiagramm (analog zu Fig. 4),
Fig. 7: die Beleimungsvorrichtung der Fig. 3 und 5 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Leimportion das Kondensatorfeld bereits verlassen hat bzw. aus diesem ausgetreten ist,
Fig. 8: ein der Situation der Beleimungsvorrichtung in Fig. 7 zugeordnetes Messsignaldiagramm (analog zu den Fig. 4 und 6),
Fig. 9: eine Symbolisierung einer sich durch das Kondensatorfeld der Überwachungsvorrichtung der Beleimungsvorrichtung der Fig. 4, 5, 7 erstreckenden Leimportion mit zugeordnetem Messsignaldiagramm,
Fig. 10: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleimungsvorrichtung mit schräggestellten Kondensatorplatten der Überwachungseinrichtung,
Fig. 11: ein der Beleimungsvorrichtung in Fig. 10 zugeordnetes Diagramm, das eine Ortsabhängigkeit aufgenommener Messsignale symbolisiert,
Fig. 12: eine Symbolisierung eines Aufbaus von palallelen Kondensatorplatten, die ein identisches Kondensatorfeld erzeugen wie die schräggestellten Kondensatorplatten aus Fig. 10,
Fig. 13: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleimungsvorrichtung mit zwei Paaren von übereinander angeordneten Kondensatorplatten, mit jeweils senkrecht zueinander verlaufenden Kondensatorfeldern, wobei die Kondensatoren jedes Paares jeweils zueinander winklig angeordnet sind bzw. schräggestellt sind,
Fig. 14: zwei mittels zwei Paaren von Ringkondensatoren erzeugte Kondensatorfelder,
Fig. 15: ein den Kondensatorfeldern der Fig. 10 zugeordnetes Diagramm, das eine Orts- bzw. Abstandsabhängigkeit aufgenommener Messsignale symbolisiert,
Fig. 16: die Darstellung eines typischen Messsignalverlaufs mit einer charakteristischen, von der Überwachungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Beleimungsvorrichtung erfassten Messsignaländerung die auf eine Störung des entsprechenden Kondensatorfelds durch eine Leimportion zurückzuführen ist, das durch einen unterhalb des Leimventils angeordneten Kondensator erzeugt ist, sowie korrespondierend hierzu eines Öffnungs- bzw. Ansteuersignals für ein Leimventil der Beleimungsvorrichtung,
Fig. 17: eine Diagrammdarstellung eines Messsignalverlaufs entsprechend Fig. 16, allerdings erfasst mittels eines separaten Referenzkondensators zur Erfassung von Störsignalen aus der Umgebung, der benachbart zu dem unterhalb des Leimventils angeordneten Kondensator angeordnet ist,
Fig. 18: eine Diagrammdarstellung eines Messsignalverlaufs, bei der das Messsignal aus Fig. 16 um das Störsignal aus Fig. 17 bereinigt wurde,
Fig. 19: zur Verdeutlichung weiterer Zusammenhänge eine Diagrammdarstellung eines weiteren exemplarischen Messsignalverlaufs sowie korrespondierend hierzu eines Öffnungs- bzw. Ansteuersignals für ein Leimventil einer erfindungsgemäßen Beleimungsvorrichtung .

In der Fig. 1 ist eine Beleimungsvorrichtung 10 gezeigt, die zum Aufbringen von einzelnen Leimportionen auf nicht dargestellte Substrate dient, wie auf Zuschnitte oder Materialbahnen zur Herstellung und/oder Verpackung von Zigaretten oder anderen rauchbaren Gegenständen.
Die Beleimungsvorrichtung 10 umfasst zu diesem Zweck (mindestens) ein mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung steuerbares, in der Regel, aber nicht zwingend als Solenoid-Ventil ausgebildetes, im Stand der Technik bekanntes Leimventil 11 mit Leimventilaustrittsdüse 12.
Aus der Leimventilaustrittsdüse 12 können einzelne Leimportionen nach unten auf das jeweilige Substrat abgegeben werden.
Zu diesem Zweck werden dem Leimventil 11 zu bestimmten Zeitpunkten (elektrische) Öffnungssignale aufgegeben, die dazu führen, dass ein - beispielsweise mittels eines Elektromagneten - bewegbares Verschlussorgan des Leimventils 11 von einer Schließstellung, in der es eine (untere) Düsenöffnung 12a der Leimventilaustrittsdüse 12 schließt, in eine Öffnungsstellung bewegt wird, in der es die Düsenöffnung freigibt, sodass einzelne Leimportionen 13 nach unten aus der Öffnung ausgegeben werden können.
Mittels eines Rückholorgans, beispielsweise mittels einer Feder oder mittels sich abstoßender Dauermagneten, wird das Verschlussorgan anschließend automatisch wieder in die Schließstellung zurückbewegt und dort gehalten. Auf die genaue Ausbildung des Leimventils kommt es erfindungsgemäß nicht an.
Die Beleimungsvorrichtung 10 ist in der Regel in einen übergeordneten Produktionsprozess eingebunden, beispielsweise in einen Verpackungsprozess. Entsprechend sind die Leimventilöffnungssignale mit dem Verpackungsprozess synchronisiert. Beispielsweise wird das Leimventil 11 synchron zu bzw. in einem übergeordneten Maschinentakt einer Maschine geöffnet bzw. wieder geschlossen, der das Leimventil 11 zugeordnet ist. Häufig umfasst die Beleimungsvorrichtung 10 dabei mehrere nebeneinander angeordnete Leimventile 11. Dies muss aber nicht so sein.
Während des übergeordneten Produktionsprozesses kann es zu Störungen des Leimventils 11 kommen. Insbesondere kann es passieren, dass die Leimventilaustrittsdüse nach und nach mit Leimresten verschmutzt wird. In diesem Fall können sich auch die ausgegebenen Leimportionen 13 nach und nach entsprechend verändern. Im Extremfall kann die Verschmutzung dazu führen, dass keine Leimportion 13 mehr ausgegeben werden kann.
Besonders wichtig ist nun, dass die Beleimungsvorrichtung 10 erfindungsgemäß über eine Überwachungseinrichtung 14 verfügt, mit der die jeweilige Leimabgabe während des Produktionsprozesses in besonderer Weise automatisch überwacht wird.
Die Überwachungseinrichtung 14 verfügt zu diesem Zweck zum einen über einen unterhalb der Leimaustrittsdüse 12 angeordneten (von oben nach unten offenen) Kondensator 15, der ein quer zur Leimaustrittsrichtung verlaufendes bzw. horizontal ausgerichtetes Kondensatorfeld 16 aufbauen kann.
Zu diesem Zweck verfügt der Kondensator 15 über zwei mit Abstand zueinander angeordnete, parallele bzw. in parallelen Vertikalebenen angeordnete (ebene) Kondensatorplatten 15a und 15b.
Der Kondensator 15 bzw. dessen Kondensatorplatten 15a, 15b sind derart positioniert, dass das Kondensatorfeld 16 zwischen ihnen so angeordnet ist, dass Leimportionen 13, die ordnungsgemäß aus dem Leimventil 11 bzw. aus der Leimaustrittsdüse 12 austreten, auf ihrem Weg nach unten zu dem Substrat zwingend in das Kondensatorfeld 16 eintreten, dieses passieren und wieder aus diesem austreten müssen, bevor sie dann auf das unterhalb der Kondensatorplatten 15a, 15b bzw. unterhalb des Kondensatorfeldes 16 angeordnete Substrat fallen. Dabei ist das Kondensatorfeld 16 vorzugsweise quer zur Leimportionsbewegungsrichtung ausgerichtet.
Die Überwachungseinrichtung 14 verfügt des Weiteren über eine geeignete Messelektronik 17, die an den Kondensator 15 angeschlossen ist.
Mit der Messelektronik 17 kann eine Messspannung U an die Kondensatorplatten 15a, 15b angelegt werden. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck eine geeignete Wechselspannung angelegt, sodass die Ausrichtung des Kondensatorfeldes 16 entsprechend wechselt. Hierfür umfasst die Messelektronik vorliegend einen Frequenzgenerator 17a.
Als eigentliches Messsignal wird die Ist-Spannung zwischen den Kondensatorplatten 15a, 15b erfasst, die durch die das Kondensatorfeld 16 passierenden Leimportionen 16 beeinflussbar ist.
Im vorliegenden Fall umfasst die Messelektronik 17 des Weiteren eine Filterschaltung 17b, die das eigentliche Messsignal in geeigneter Weise aufbereitet, insbesondere von von dem Frequenzgenerator 17a erzeugten Wechselspannungsanteilen befreit.
Es versteht sich, dass die Messelektronik 17 auch anders ausgebildet sein kann. Beispielsweise könnte auf einen Frequenzgenerator 17a verzichtet werden und mit Gleichspannung operiert werden. In diesem Fall würde gegebenenfalls auch die Filterschaltung 17b entfallen können.
Der Fachmann des Standes der Technik erkennt, dass es verschiedene Varianten gibt, den erfindungsgemäßen Kerngedanken umzusetzen. Entscheidend ist jeweils, dass die Überwachungseinrichtung 14, insbesondere das Kondensatorfeld 16 und die Messelektronik 17, so ausgebildet ist, dass Leimportionen 13, die das Feld 16 passieren, zu einer charakteristischen Änderung des jeweils von der Messelektronik erfassten Messsignals führen oder ein charakteristisches Messsignal erzeugen.
In der Fig. 2 ist in einem Diagramm exemplarisch ein bereits aufbereitetes Messsignal 18 über die Zeit t aufgetragen, nämlich eine Messspannung U. Des Weiteren ist in dem Diagramm ein Ansteuersignal 19 bzw. ein Öffnungssignal zur Öffnung des Leimventils 11 dargestellt.
Wie erkennbar ist, sorgt das Öffnungssignal 19 des Leimventils 11 zum Zeitpunkt t₁ für eine charakteristische Signaländerung S₁ in dem Messsignal 18. Hintergrund ist, dass das elektromagnetische Feld des Elektromagneten des Leimventils 11 zu einer ersten Störung des Kondensatorfeldes 16 führt, die sich in einer Kapazitätsänderung des Kondensators 15 und in Folge dessen in der charakteristischen Signaländerung S₁ niederschlägt.
Im Anschluss an das Öffnungssignal 19 bzw. die entsprechende Öffnung des Leimventils 11 wird ein bzw. der Leimtropfen 13 aus dem Leimventil 11 abgegeben und tritt nachfolgend in das Kondensatorfeld 16 ein.
Zum Zeitpunkt t₂ ist eine charakteristische Signaländerung S₂ in dem Messsignal 18 erkennbar, die auf die Störung des Kondensatorfeldes 16 durch die das Kondensatorfeld 16 passierende Leimportion 13 zurückzuführen ist. Erfindungsgemäß wird diese Störung bzw. die charakteristische Signaländerung S₂ im Rahmen der (automatischen) Auswertung des Messsignals U erkannt.
Die Auswertung des Messsignals U kann beispielsweise mit einer entsprechenden Auswertelektronik (oder einem entsprechenden Auswerterechner) der Überwachungseinrichtung 14 erfolgen.
Im vorliegenden Fall ist die charakteristische Signalstörung S₂ innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters aufgetreten, das in der Überwachungseinrichtung 14 eingestellt ist.
Hieraus kann geschlussfolgert werden, dass das Leimventil 11 ordnungsgemäß arbeitet.
Falls dagegen innerhalb des vorbestimmten Zeitfensters keine solche charakteristische Signaländerung S₂ auftritt bzw. von der Überwachungseinrichtung 14 ermittelt werden kann, kann geschlussfolgert werden, dass fehlerhafterweise keine Leimportion 13 aus der Leimventilaustrittsdüse 12 ausgetreten ist. Beispielsweise aufgrund einer bereits vorliegenden Verstopfung derselben.
In diesem Fall erzeugt die Überwachungseinrichtung ein Fehlersignal, das beispielsweise auf einem Bildschirm angezeigt werden kann.
In der Ausführungsform der Fig. 3 ist die Beleimungsvorrichtung 10 gegenüber der Fig. 1 etwas modifiziert worden. Nämlich insofern, dass der unter der Leimaustrittsdüse 12 angeordnete Kondensator 15 näher bzw. dichter an die Leimventilaustrittsdüse 12 herangerückt wurde.
Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der Leimventilaustrittsdüse 12 bzw. der Düsenöffnung 12a einerseits und dem Kondensator 15 bzw. dem Kondensatorfeld 16 andererseits kleiner als in Fig. 1.
Dies führt, wie Fig. 4 zeigt, zu einem veränderten Messsignal 18. Denn die Leimportion 13 tritt bereits in das Kondensatorfeld 16 ein, während sie noch von der Leimaustrittsdüse 12 abgegeben wird, also bereichsweise noch mit dieser verbunden ist.
Aus diesem Grund ist die Leimportion 13 in diesem Fall mit demselben elektrischen Bezugspotential verbunden wie der Frequenzgenerator 17a. Es ergibt sich eine kapazitive Kopplung, die eine stärkere Störung des Kondensatorfeldes 16 bewirkt und mithin eine stärkere bzw. markantere charakteristische Signaländerung S₂ als in der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Aufgrund der größeren Nähe des Kondensatorfeldes 16 zur Leimaustrittsdüse 12 tritt die Signaländerung S₂ natürlich zudem auch zu einem früheren Zeitpunkt t₂ auf als bei der Ausführungsform der Fig. 1, da der Eintritt des Leimtropfens 13 in das Kondensatorfeld 16 entsprechend früher erfolgt.
Die Beleimungsvorrichtung 10 in den Fig. 5 und 7 entspricht derjenigen der Fig. 3. Gut zu erkennen ist, dass unterschiedliche, in den Fig. 5 bzw. 7 dargestellte Raumpositionen der abgegebenen Leimportion 13 relativ zu dem Kondensatorfeld 16 mit unterschiedlichen Messsignalwerten zu entsprechenden zugeordneten Zeitpunkten t₂ korrespondieren:
In Fig. 5 ist der Leimtropfen 13 zum Zeitpunkt t₂ auf seinem Weg durch das Kondensatorfeld 16 (von oben nach unten) im Wesentlichen in der Mitte des Kondensatorfeldes 16 angekommen. Bezogen auf das Messsignal 18 entspricht dies einer Position am Ende der aufsteigenden Flanke der charakteristischen Signaländerung S2.
In Fig. 7 dagegen hat der Leimtropfen 13 das Kondensatorfeld 16 zum Zeitpunkt t₂ bereits vollständig passiert und ist wieder unterhalb desselben aus dem Kondensatorfeld 16 ausgetreten. Dies entspricht einer entsprechend späteren Position auf dem Messsignal 18 und einem Messsignalwert, der einem Messsignalwert in einem ungestörten Zustand des Kondensators 15 (außerhalb der charakteristischen Signaländerung S₂) entspricht.
In Fig. 9 ist symbolisiert, dass ein oder das Messsignal 18 erfindungsgemäß in verschiedener Weise ausgewertet werden kann. Die charakteristische Signaländerung S₂ umfasst in Fig. 9 beispielsweise zu Zeitpunkten t_s und t₃ zwei Tiefpunkte, die dem Beginn (t₂) einer ansteigenden Seitenflanke der Signaländerung S₂ entspricht bzw. dem Ende (t₃) einer abfallenden Seitenflanke.
Der Zeitpunkt t₂ entspricht dabei dem Zeitpunkt des Eintritts der Leimportion 13 in das Kondensatorfeld 16, der Zeitpunkt t₃ dem Zeitpunkt des Austritts der Leimportion 13 aus dem Kondensatorfeld 16.
Im Rahmen der Auswertung des Messsignals 18 kann dieses mit vorbestimmten Grenzwerten verglichen werden. Vorliegend werden hierzu Hüllgrenzkurven 20a, 20b verwendet, mit denen das Messsignal 18 und insbesondere die charakteristische Signaländerung S₂ verglichen werden.
Es könnte beispielsweise festgelegt werden, dass ein Signalverlauf 18, der sich zwischen einer oder der oberen Hüllkurve 20a und einer oder der unteren Hüllkurve 20b befindet, vgl. Fig. 9, von der Überwachungseinrichtung 14 als korrekt bzw. fehlerfrei bewertet wird.
Falls das Messsignal 18 bzw. die charakteristische Messsignaländerung S₂ den Bereich zwischen den Hüllgrenzkurven 20a, 20b dagegen verlässt bzw. die obere Hüllgrenzkurve 20a übersteigt oder die untere Hüllgrenzkurve 20b unterschreitet, könnte dies von der Überwachungseinrichtung als Fehler gewertet und ein Fehlersignal erzeugt werden. Ein solcher Fehler könnte beispielsweise auf eine mangelnde Qualität der Leimportion 13 hindeuten. Etwa durch eine Verschmutzung der Leimaustrittsdüse 12, die zwar die Qualität der jeweils abgegebenen Leimportion 13 verringert, allerdings noch nicht dazu führt, dass die Leimabgabe von Leimtropfen 13 vollständig zum Erliegen kommt.
Aus der Zeitdifferenz zwischen Eintritt t₂ und Austritt t₃ der Leimportion 13 aus dem Kondensatorfeld 16 könnte in einem weiteren Schritt beispielsweise die Länge der jeweiligen Leimportion 13 berechnet werden. Hierzu müsste zunächst die Geschwindigkeit der Leimportion 13 ermittelt werden. Dies wäre problemlos möglich, da der Abstand zwischen der Leimventilaustrittsdüse 12 und dem Kondensatorfeld 16 bekannt ist. Weiter ist die Zeitdifferenz t₁-t₂ bekannt zwischen der Betätigung des Leimventils 11 und dem Eintritt der Leimportion 13 in das Kondensatorfeld 16. Hierüber kann dann die Geschwindigkeit der Leimportion 13 berechnet werden.
Auf Basis dieser Geschwindigkeit und der Zeitdifferenz t₂-t₃ zwischen Ein- und Austritt der Leimportion 13 kann dann auf die jeweilige Länge der Leimportion 13 geschlossen werden.
In den Fig. 10 und 11 ist exemplarisch eine Beleimungsvorrichtung 10 gezeigt, bei der das Kondensatorfeld 16 inhomogen ist, und zwar in der Stärke von oben nach unten abnimmt. In der Ausführungsform der Fig. 10 wird dies dadurch erreicht, dass die Kondensatorplatten 15a, 15b nicht in parallelen, voneinander beabstandeten Vertikalebenen ausgerichtet sind, sondern winklig zueinander gestellt sind, sodass der Abstand zwischen ihnen - im vorliegenden Fall - von oben nach unten zunimmt. Natürlich könnte alternativ auch vorgesehen sein, dass der Abstand von oben nach unten abnimmt, sodass die Kondensatorfeldstärke entsprechend von oben nach unten größer wird.
Gleiche Wirkung könnte im Übrigen mit einem Kondensator 15 erzielt werden, wie er in Fig. 12 gezeigt ist. Dort sind die Kondensatorplatten 15a, 15b parallel angeordnet. Allerdings bestehen sie dort aus einem Verbundwerkstoff. Ein elektrisch aktives Kondensatormaterial 21 der Kondensatorplatten 15a, 15b nimmt dabei in seiner jeweiligen Stärke von oben nach unten hin kontinuierlich ab (bzw. ggf. umgekehrt von oben nach unten zu), sodass sich im Ergebnis das gleiche von oben nach unten schwächer werdende Feld wie bei dem Kondensator 15 der Fig. 10 ergibt.
Die dargestellte Inhomogenität des Kondensatorfeldes 16 ergibt jeweils beim Passieren der jeweiligen Leimportion 13 charakteristische Signaländerungen des jeweiligen Messsignals 18, die positionsabhängig sind. In der Fig. 11 stellt die Kurve 23 die Stärke der jeweiligen charakteristischen Messsignaländerung 18 bzw. die Stärke der Störung des Kondensatorfelds 16 dar in Abhängigkeit von der Koordinate z bzw. der Eindringtiefe der Leimportion 13 in das Kondensatorfeld 16 (von oben nach unten). Aufgrund dieser Zusammenhänge ist es erfindungsgemäß möglich, die jeweilige aktuelle Position der jeweiligen Leimportion 13 innerhalb des Kondensatorfeldes 16 (in diesem Fall einachsig) zu bestimmen.
In der Fig. 13 ist eine Ausführungsform der Beleimungsvorrichtung 10 gezeigt, bei der zur zweiachsigen Bestimmung der Position der jeweils abgegebenen Leimportion 13 zwei Kondensatorfelder 16a, 16b unterhalb der Leimaustrittsdüse 12 des Leimventils 11 aufgebaut sind.
Das Kondensatorfeld 16a wird durch einen Kondensator 15 mit Kondensatorplatten 15a, 15b erzeugt. Das Kondensatorfeld 16b durch einen Kondensator 24 mit Kondensatorplatten 24a, 24b.
Das erste Kondensatorfeld 16a verläuft oberhalb des zweiten Kondensatorfeldes 16b, und zwar vorliegend quer zu dem Kondensatorfeld 16b. Beide Kondensatorfelder 16a, 16b sind inhomogen aufgebaut. Und zwar derart, dass die elektrische Feldstärke beider Kondensatorfelder 16a, 16b jeweils senkrecht zur Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse 12 jeweils zunimmt, allerdings in zueinander senkrechten Richtungen.
Dieser Aufbau kann dazu genutzt werden, die jeweilige Flugrichtung der jeweiligen Leimportion 13 nach Austritt aus der Leimventilaustrittsdüse 12 zu erkennen. Insbesondere können Abweichungen der Flugrichtung von einer/der Soll-Flugrichtung, die mit der Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse 12 zusammenfällt, erkannt werden.
Denn eine schräg in die Felder 16a, 16b eintretende bzw. diese durchfliegende Leimportion 13 verursacht eine Störung der Kondensatorfelder 16a, 16b bzw. eine charakteristische Messsignaländerung, die entsprechend abhängig ist von der jeweiligen aktuellen Position bzw. den aktuellen Koordinaten der Leimportion 13 senkrecht zu dem Kondensatorfeld 16a und senkrecht zu dem Kondensatorfeld 16b. Entsprechend in Abhängigkeit von der aktuellen X-/Y-Position der Leimposition 13 in Bezug auf Ebenen, die senkrecht zu der durch die Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse 12 definierten z-Achse liegen.
Fig. 14 zeigt exemplarisch eine Variante eines Kondensatorfeldes 16, bei der ein Paar von in parallelen, beabstandeten Ebenen (übereinander) angeordneten Ringe 15a', 15b' eines Ringkondensators 15 zum Aufbau desselben verwendet wird. Die Kondensatorringe 15a', 15b' liegen dabei in z-Richtung übereinander in voneinander beabstandeten horizontalen Ebenen und sind jeweils mit ihren Längsmittelachsen koaxial bzw. parallel zur Längsmittelachse der Leimaustrittsdüse 12 angeordnet. Die Ringe 15a', 15b' haben jeweils eine konische Geometrie, wodurch die Materialstärke derselben zum äußeren Rand hin zunimmt.
Die Stärke des elektrischen Feldes 16 erreicht am Rand wegen der größeren Masse dort ein Maximum. Eine Leimportion 13, die ein solches Feld 16 durchdringt, verursacht eine Störung des Feldes 16 in Abhängigkeit von der radialen Position innerhalb der beiden Kondensatorringe 15a', 15b'. In Fig. 15 ist die Stärke einer solchen Störung bzw. einer entsprechenden charakteristischen Messsignaländerung in Abhängigkeit von der radialen Entfernung r von dem Zentrum der jeweiligen Kondensatorringe 15a' bzw. 15b' dargestellt. Auf diese Weise kann abhängig von der (zeitabhängigen) Intensität der jeweiligen Störung/charakteristischen Messsignaländerung, die gemessen wird, ermittelt werden, ob und gegebenenfalls inwieweit die Flugrichtung der jeweiligen Leimportion 13, die die beiden Kondensatorringe 15a' bzw. 15b' passieren muss, abweicht von einer Soll-Flugrichtung, die mit der z-Achse zusammenfällt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, parallel zu dem einen oder zu den mehreren Kondensatoren 15 bzw. 24, die jeweils in der Beleimungsvorrichtung 10 bzw. der Überwachungseinrichtung 14 eingesetzt werden, einen oder gegebenenfalls mehrere identisch aufgebaute Referenzkondensatoren unmittelbar benachbart zu dem/den jeweiligen Kondensator(en) 15 bzw. 24 aufzubauen bzw. anzuordnen.
Und zwar derart, dass Leimportionen 13, die aus der Leimventilaustrittsdüse 12 austreten bzw. von dieser abgegeben werden, das/die Referenzkondensatorfeld(er) nicht passieren können. Das oder die Referenzkondensatorfeld(er) werden dann dazu verwendet, etwaige Störeinflüsse der Umgebung aus dem Messsignal 18 auszufiltern.
In Fig. 16 ist ein Messsignal 18 gezeigt, wie es ohne einen solchen Referenzkondensator in dem jeweiligen, unter dem Leimventil 11 angeordneten Kondensator 15 bzw. 24 gemessen werden kann.
In Fig. 17 ist ein Messsignal 18' gezeigt, wie es zur gleichen Zeit in einem entsprechenden, benachbarten Referenzkondensator bzw. ggf. in mehreren Referenzkondensatoren gemessen werden würde/würden. Das Messsignal 18' bildet dabei die Störeinflüsse der Umgebung ab.
In Fig. 18 ist schließlich ein entsprechend um die Störeinflüsse 18' bereinigtes Messsignal 18" gezeigt.
Weitere besondere Zusammenhänge werden nachfolgend anhand der Fig. 19 beschrieben.
Im laufenden Betrieb des Leimventils 11 können sich Leimreste an der Leimventilaustrittsdüse 12 ablagern. Dies kann dazu führen, dass sich einzelne Leimportionen 13 zeitlich später von der Leimventilaustrittsdüse 12 lösen bzw. aus dieser austreten als dies bei fehlerfreiem Betrieb bzw. unverschmutzter Leimventilaustrittsdüse 12 der Fall wäre. Der Wert dieser Zeitverzögerung wiederum ist abhängig von dem Verschmutzungsgrad der Leimaustrittsdüse.
In Fig. 19 ist eine erste charakteristische Messsignaländerung S₂ zum Zeitpunkt t₂ gezeigt, wie sie jeweils taktweise auftreten kann, wenn das Leimventil 11 ordnungsgemäß arbeitet und nicht verschmutzt ist.
In gestrichelten Linien ist eine Signaländerung S_2' dargestellt, die jeweils zum Zeitpunkt t_2' auftreten würde, nachdem das Leimventil 11 eine bestimmte Zeit in Betrieb ist. Aus der Zeitdifferenz zwischen t₂ und t_2' kann mit Hilfe hinterlegter Kalibrierungswerte auf den Verschmutzungsgrad des Leimventils 11 geschlossen werden.
Ein weiteres Szenario betrifft die Ablagerung von Leimresten im laufenden Betrieb der Überwachungseinrichtung 14 an den jeweiligen Kondensatorplatten/Kondensatorringe 15a, 15b; 15a', 15b' bzw. 24a, 24b. Aufgrund der relativen Nähe der Kondensatorplatten/Kondensatorringe 15a, 15b; 15a', 15b' bzw. 24a, 24b zu der Leimventilaustrittsdüse 12 können Leimspritzer auf die jeweilige Kondensatorplatte/den jeweiligen Kondensatorring 15a, 15b; 15a', 15b' bzw. 24a, 24b gelangen. Insbesondere auch aufgrund einer schrägen Flugrichtung der jeweiligen Leimportion 13.
Im Laufe des Betriebs kann eine solche Verschmutzung zu einer Änderung (Erhöhung oder Abfall) des generellen Signalpegels führen, vgl. Messsignal 18' in Fig. 19 bzw. die charakteristischen Signaländerungen S₂ und S_2'. Über den jeweiligen Wert dieser Erhöhung (Differenz) im Vergleich zu einem Sollwert bzw. zu einem Wert, der bei unverschmutzten Kondensatorplatten/Kondensatorringen 15a, 15b; 15a', 15b' bzw. 24a, 24b gemessen wird, kann dann auf den Verschmutzungsgrad der Kondensatorplatten/Kondensatorringe 15a, 15b; 15a', 15b' bzw. 24a, 24b rückgeschlossen werden.

Bezugszeichenliste

10	Beleimungsvorrichtung	t_2'	Zeitpunkt
11	Leimventil	t₃	Zeitpunkt
12	Leimventilaustrittsdüse	t_3'	Zeitpunkt
12a	Düsenöffnung	S₁	Signaländerung
13	Leimportion	S₂	Signaländerung
14	Überwachungseinrichtung	S_2'	Signaländerung
15	Kondensator	S₃	Signaländerung
15a	Kondensatorplatte	S_3'	Signaländerung
15b	Kondensatorplatte	x/y/z	Koordinate
15a'	Kondensatorring	r	Entfernung
15b'	Kondensatorring
16	Kondensatorfeld
16a	Kondensatorfeld
16b	Kondensatorfeld
17	Messelektronik
17a	Frequenzgenerator
17b	Filterschaltung
18	Messsignal
18'	Messsignal
18"	Messsignal
19	Öffnungssignal
20a	Hüllgrenzkurve
20b	Hüllgrenzkurve
21	Kondensatormaterial
23	Kurve
24	Kondensator
24a	Kondensatorplatte
24b	Kondensatorplatte
U	Messspannung
t	Zeit
t₁	Zeitpunkt
t₂	Zeitpunkt

Claims

Verfahren zur automatischen Überwachung eines Leimventils (11) während des Betriebs desselben, bevorzugt im Rahmen des Herstellungs- und/oder Verpackungsprozesses von Zigaretten oder anderen rauchbaren Gegenständen, insbesondere, um eine Verschmutzung der Austrittsdüse des Leimventils (11) zu erkennen, bei dem unterhalb der Austrittsdüse des Leimventils (11) mithilfe eines insbesondere ortsfesten Kondensators (15, 24) ein insbesondere quer oder im Wesentlichen quer zur Leimportionsbewegungsrichtung ausgerichtetes, elektrisches Kondensatorfeld aufgebaut wird, sodass aus dem Leimventil (11) austretende Leimportionen (13) das Kondensatorfeld passieren müssen, und bei dem messtechnisch überwacht wird, ob eine die Kapazität des Kondensators (15, 24) verändernde Störung des Kondensatorfeldes auftritt, wobei im Rahmen der messtechnischen Überwachung ermittelt wird, ob die Funktion des Leimventils (11) gestört ist, insbesondere dessen Leimabgabe, wobei im Rahmen der messtechnischen Überwachung mindestens ein die jeweilige Leimportion (13) bzw. die jeweilige Leimportionsabgabe charakterisierender Parameter ermittelt wird, insbesondere die Länge der Leimportion (13), die Geschwindigkeit der Leimportion (13), die Bewegungsrichtung der Leimportion (13) oder die Qualität der Leimportion (13) dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Leimventilaustrittsdüse (12) ein von einem Ringkondensator (15) erzeugtes, inhomogenes Kondensatorfeld aufgebaut wird, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen dieses Kondensatorfeld passieren müssen, oder dass unterhalb der Leimventilaustrittsdüse mindestens zwei in Bewegungsrichtung der aus der Leimventilaustrittsdüse austretenden Leimportionen aufeinanderfolgende, von Paaren von Kondensatorplatten erzeugte, jeweils inhomogene Kondensatorfelder aufgebaut werden, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen diese beiden Kondensatorfelder passieren müssen, wobei die beiden Kondensatorfelder winklig zueinander verlaufen, insbesondere in einem Winkel von 90°.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die messtechnische Überwachung nach einer oder jeder Übermittlung eines zur Öffnung des Leimventils (11) vorgesehenen Öffnungssignals an das Leimventil (11) erfolgt, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Öffnungssignal, und dass für den Fall, dass keine derartige Störung erfasst wird, ein Fehlersignal erzeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der messtechnischen Überwachung ein durch Kapazitätsänderungen des Kondensators (15, 24) erzeugtes oder ein von solchen Kapazitätsänderungen beeinflussbares Messsignal erfasst und ausgewertet wird, insbesondere eine an dem Kondensator (15, 24) anliegende (elektrische) Spannung.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kondensator (15, 24) eine durch Kapazitätsänderungen des Kondensators (15, 24) beeinflussbare Wechselspannung angelegt wird und/oder dass das Messsignal im Rahmen der Auswertung derselben mittels einer geeigneten elektronischen Filtereinrichtung gefiltert wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung des Messsignals ermittelt wird, insbesondere innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, die nach der Übermittlung eines zur Öffnung des Leimventils vorgesehenen Öffnungssignals an das Leimventil beginnt, bevorzugt innerhalb von 3 Millisekunden, ob eine charakteristische Messsignaländerung in dem Messsignal enthalten ist, die einer die Kapazität des Kondensators beeinflussenden Leimportion (13) zuordenbar ist, und dass für den Fall, dass eine solche charakteristische Messsignaländerung nicht in dem Messsignal enthalten ist, ein Fehlersignal erzeugt wird, und/oder dass im Rahmen der Auswertung des Messsignals die Zeitspanne ermittelt wird zwischen einem Öffnungssignal zur Öffnung des Leimventils (11) und einer dem Eintritt einer Leimportion (13) in das Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis einer Zeitspanne zwischen einem Öffnungssignal zur Öffnung des Leimventils (11) und einer dem Eintritt einer Leimportion (13) in das Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung sowie auf Basis des Abstands zwischen Leimventilaustrittsdüse (12) und Kondensatorfeld die Geschwindigkeit der Leimportion (13) errechnet wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung des Messsignals die Zeitspanne ermittelt wird zwischen einer ersten, dem Eintritt der Leimportion (13) in das Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung und einer zweiten, dem Austritt der Leimportion (13) aus dem Kondensatorfeld zuordenbaren, charakteristischen Messsignaländerung.
Verfahren gemäß Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung des Messsignals auf Basis dieser Zeitspanne zwischen Eintritt und Austritt der Leimportion (13) und auf Basis der Geschwindigkeit der Leimportion (13) die Länge der Leimportion (13) ermittelt wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messsignalwert einer charakteristischen Messsignaländerung in dem Messsignal, die einer die Kapazität des Kondensators (15, 24) beeinflussenden Leimportion (13) zuordenbar ist, mit einem Grenzwert für eine solche Messsignaländerung verglichen wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Kondensatorfelder derart aufgebaut ist, dass fehlerhafterweise schräg aus der Leimventilaustrittsdüse austretende, das/die Kondensatorfeld(er) entsprechend schräg passierende Leimportionen eine andere charakteristische Messsignaländerung verursachen als koaxial zur Längsmittelachse der Austrittsdüse aus dieser austretende, das/die Kondensatorfeld(er) entsprechend senkrecht passierende Leimportionen.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorfelder der Paare von Kondensatorplatten derart aufgebaut sind, dass die elektrische Feldstärke der Kondensatorfelder jeweils senkrecht zur Mittelachse der Leimventilaustrittsdüse zunimmt, allerdings in zueinander senkrechten Richtungen, oder dass das Kondensatorfeld des Ringkondensators derart aufgebaut ist, dass die elektrische Feldstärke senkrecht zur Längsmittelachse des Ringkondensators (15) in alle radialen Richtungen größer wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung des Messsignals ermittelt wird, ob die jeweilige charakteristische Messsignaländerung von einer schräg aus der Austrittsdüse austretenden Leimportion (13) stammt, insbesondere durch Vergleich mit einer charakteristischen Soll-Messsignaländerung, und dass für den Fall, dass die charakteristische Messsignaländerung von einer schräg aus der Austrittsdüse austretenden Leimportion (13) stammt, ein Fehlersignal erzeugt wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensatorfeld unterhalb der Leimaustrittsdüse quer zur Bewegungsrichtung der Leimportion (13) verläuft und derart inhomogen aufgebaut ist, dass die Feldstärke des Kondensatorfeldes in Bewegungsrichtung der Leimportionen (13) bzw. parallel hierzu insbesondere kontinuierlich stärker oder schwächer wird, sodass das Kondensatorfeld passierende Leimportionen (13) abhängig von der Eindringtiefe in das Kondensatorfeld unterschiedliche charakteristische Messsignaländerungen verursachen, wobei im Rahmen der Auswertung des Messsignals für mindestens eine charakteristische Messsignaländerung die Eindringtiefe der zugeordneten bzw. der diese verursachenden, aus der Leimaustrittsdüse ausgetretenen Leimportion (13) in das Kondensatorfeld bestimmt wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu der Leimaustrittsdüse des Leimventils (13) ein dem Kondensator bzw. dem Kondensatorfeld unterhalb der Leimaustrittsdüse zugeordnetes Referenzkondensatorfeld eines Referenzkondensators aufgebaut wird, und zwar derart, dass aus der Leimaustrittsdüse keine Leimportionen (13) das Referenzkondensatorfeld passieren können, dass das Referenzkondensatorfeld messtechnisch daraufhin überwacht wird, ob eine die Kapazität des Referenzkondensators verändernde Umgebungsstörung des Referenzkondensatorfeldes auftritt, und dass für den Fall, dass eine solche Umgebungsstörung detektiert wird, diese Umgebungsstörung aus einem Messsignal herausgefiltert wird, das zu dem Zeitpunkt des Auftretens der Umgebungsstörung im Rahmen der messtechnischen Überwachung des Kondensators bzw. des Kondensatorfeldes unterhalb der Leimaustrittsdüse erfasst wird.
Vorrichtung zur Beleimung von Produkten oder Material, insbesondere von Zuschnitten oder Materialbahnen zur Herstellung und/oder Verpackung von Zigaretten oder anderen rauchbaren Gegenständen, mit mindestens einem Leimventil (11) zum Aufbringen von Leimportionen (13) auf das Produkt oder das Material, mit einer Überwachungseinrichtung (14) zur automatischen Überwachung des Leimventils (11) während des Betriebs desselben, insbesondere, um eine Verschmutzung der Austrittsdüse des Leimventils (11) zu erkennen, wobei die Überwachungseinrichtung (14) mindestens einen unterhalb der Austrittsdüse des Leimventils (11) angeordneten Kondensator aufweist, mit dem ein insbesondere quer oder im Wesentlichen quer zur Leimportionsbewegungsrichtung des Leimventils (11) ausgerichtetes, elektrisches Kondensatorfeld aufbaubar ist, sodass aus dem Leimventil (11) austretende Leimportionen (13) das Kondensatorfeld passieren müssen, wobei mit der Überwachungseinrichtung (14) überwachbar ist, ob eine die Kapazität des Kondensators verändernde Störung des Kondensatorfeldes auftritt, und wobei im Rahmen der messtechnischen Überwachung ermittelbar ist, ob die Funktion des Leimventils (11) gestört ist, insbesondere dessen Leimabgabe, wobei im Rahmen der messtechnischen Überwachung mindestens ein die jeweilige Leimportion (13) bzw. die jeweilige Leimportionsabgabe charakterisierender Parameter ermittelbar ist, insbesondere die Länge der Leimportion (13), die Geschwindigkeit der Leimportion (13), die Bewegungsrichtung der Leimportion (13) oder die Qualität der Leimportion (13), dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Leimventilaustrittsdüse (12) ein von einem Ringkondensator (15) erzeugtes, inhomogenes Kondensatorfeld aufbaubar ist, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen dieses Kondensatorfeld passieren müssen, oder dass unterhalb der Leimventilaustrittsdüse mindestens zwei in Bewegungsrichtung der aus der Leimventilaustrittsdüse austretenden Leimportionen aufeinander folgende, von Paaren von Kondensatorplatten erzeugte, jeweils inhomogene Kondensatorfelder aufbaubar sind, sodass aus dem Leimventil austretende Leimportionen diese beiden Kondensatorfelder passieren müssen, wobei die beiden Kondensatorfelder winklig zueinander verlaufen, insbesondere in einem Winkel von 90°