DE1573080C - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Kompaktheit oder Packungsdichte zusammen preßbarer stangenförmiger Korper, insbe sondere Zigaretten - Google Patents

Description

F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig.],

F i g. 3 und 4 schematische Darstellungen von Einrichtungen zum Ausbalancieren und zum Druckausüben bei einer solchen Vorrichtung in verschiedenen Meßstadien,

F i g. 5 eine Gesamtansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in ihrem praktischen Aufbau,

F i g. 6 in vergrößerter Darstellung eine Einzelansicht des Laufgewichtes für die Nullstellung bei einer solchen Vorrichtung und

F i g. 7 die Schaltung der elektrischen Steuer- und Sicherheitseinrichtungen bei einer solchen Vorrichtung.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen die zu untersuchenden Zigaretten jeweils zu fünfzehn Stück in drei übereinanderliegenden Schichten von sechs, fünf und vier Zigaretten in einem Aufnahmebehälter 2. ,

Der Aufnahmebehälter 2 ist eine Schale mit nach innen geneigten Seitenwandungen, um den Einfluß der Wandungen auf den Meßvorgang so gering wie möglich zu halten. Die Größe des Aufnahmebehälters 2 entspricht den zu messenden Zigaretten.

Die eigentliche Meßvorrichtung setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:

Eine unabhängige Laderampe 1, die in der horizontalen Ebene eines Waagebalkens 3 in der Verriegelungsstellung angebracht ist, gestattet das Heranführen des vorher mit Zigaretten gefüllten Aufnahmebehälters 2 zu der Vorrichtung. Anschläge 4 am Waagebalken 3 halten den Aufnahmebehälter 2 axial unter einem Druckstempel 5 der Einrichtung zum Ausüben eines veränderlichen Druckes auf die gesamten Zigaretten fest.

Der Druckstempel 5 besteht aus einem zwischen Schienen 6 gleitenden prismenförmigen Schraubstück, dessen Auf- und Abbewegung durch eine drehbare, jedoch axial unverschiebbar gelagerte Antriebsspindel hervorgerufen wird, die entweder durch ein Ritzel 7 mechanisch oder mit Hilfe eines Drehknopfes 40 von Hand gesteuert und durch eine nicht dargestellte Motorbremse, die sofortiges Anhalten bewirkt, sobald das Gleichgewicht des Balkens 3 durch den Druck des Druckstempels 5 unterbrochen wird, stillgesetzt werden kann.

Die Gewindesteigung des Schraubgewindes von Schraubstück und Antriebsspindel ist so gewählt, daß das Zusammendrücken der Zigarettenkörper bereits bei weniger als einer Drehung eines Stellkranzes 8 erfolgt.

Eine mit dem Oberteil des Sellkranzes 8 verbundene Skalenscheibe 9, die jedoch gegenüber dem Stellkranz 8 von Hand verstellt werden kann, zeigt die Winkelverstellung der Antriebsspindel durch Vorbeibewegung an einem festen Zeiger 17 an. Die Skalenscheibe 9 trägt eine Gradeinteilung, die das Ablesen sehr kleiner Verstellungen erlaubt.

Der Waagebalken 3 der Meßvorrichtung ruht auf Schneiden 10, die auf einer Halterung 11 angebracht sjnd, in deren Nähe auf der Gewichtseite ein Horizontier- und Kontaktansdilau 12 vorgesehen ist. Die beiden Arme des Waagebalkens ( sind ungleich lang, um größere Verschiebung -n ml der Gewichtseite zu ermöglichen und die Größe der Gewichte zu verringern. In dem Ausführungsbeispiel sind die Gewichte 100 bzw. 140 mm groß. Die F.nden des Waagebalkens 3 sind gabelförmig ausgebildet einerseits für die Aufnahme des Behälters 2 und andererseits für die getrennte Aufnahme von Gewichten 14, 15, die derart ausgebildet und übereinander angeordnet sind, daß sie durch eine Steuereinrichtung 16 nacheinander angehoben oder abgesenkt werden können. Auf der Gewichtseite ist am Ende des Waagebalkens 3 ein Laufgewicht 13 montiert.

Mit Kontaktlamellen versehene Messingplatten 18 sind auf den beiden offenen Seiten des Behälters 2 ίο angebracht. Eine Steuervorrichtung 20 gestattet die Kontaktlamellen in den Behälter 2 einzuführen. Jede der Messingplatten 18 ist an ein Ohmmeter angeklemmt, an welchem eine nach dem Logarithmus des Widerstandes der Feuchtigkeit in linearer Funktion eingeteilte Skala den Feuchtigkeitsgehalt der Zigaretten anzeigt.

Der halbautomatische Steuer- und Sicherheitsstromkreis umfaßt eine erste Stromquelle für den Antriebsmotor 26 des Druckstempels 5 in Reihenschaltung mit einem Kontakt 27. Die zweite Strom- ■ quelle besteht aus einem Transformator 28, einem Gleichrichter 29 parallel zu einer Signallampe 29, einem Kondensator 31 zwischen der Masse und dem zu speisenden Stromkreis und zwei in Reihe geschalteten Kontakten 32, 33, die an die Steuerung 20 der Kontaktlamellen und an die Steuerung 34 für die Entriegelung des Waagebalkens 3 angeschlossen sind. Die Kontakte sind bei Ruhestellung der Kontaktlamellen und der Entriegelungseinrichtung geschlossen. Parallel zueinander liegen eine Signallampe 35 und die Speiseleitung zu einer Relaisspulc 36, so daß der Strom auf zwei Wegen zur Masse zurückkehrt, von denen der eine einen Kontakt 37 enthält, der mit der Motorkupplung verbunden und bei eingekuppeltem Motor geöffnet ist, während der andere einen Kontakt 38 enthält, der ebenso wie der Kontakt 27 durch Erregung der Relaisspule 36 geschlossen werden kann, und schließlich einen Kontakt 39, der dem Kontakt zwischen dem Horizontieranschlag 12 und dem Waagebalken 3 entspricht.

Die elektrische Motorsteuerung ist so gestaltet, daß Störungen vermieden werden und eine Sicherung gegen falsche Bedienung erreicht wird.

In dem Schaltschema gemäß F i g. 7 ist zu erkennen, daß die Relaisspule 36, die den Motor 26 steuert, nur erregt werden kann, wenn erstens der Waagebalken entriegelt worden ist, so daß eine Beanspruchung des blockierten Waagebalkens unmöglich ist, und zweitens die Kontaktlamellen in Ruheso stellung sind, wodurch eine Bewegung des Druckstempels 5 verhindert wird, wenn die Kontaktlamellen versehentlich in Arbeitsstellung geblieben sein sollten.

Außerdem kann durch die Kombination des Hauptöffnung- und Schließkontaktes 37, der mit der Motorkupplung verbunden ist, und des Selbsterregerkontaktes 38 in Reihenschaltung mit dein Kontakt 39 für das Ausbalancieren des Waagebalkens 3 der Anlauf des Motors durch einfaches Entkuppeln erreicht werden, und ein sofortiger Stillstand des Motors ist gesichert, sobald das Gleichgewicht unterbrochen ist, wobei es unmöglich ist, ilen Motor ohne vorhergehende Entkupplung wieder in Gang /u >>et/cn.

Diese Anordnung \erineidet besondeis folgende Störung: Wenn die Zigaretten zum Messen so zusammengedrückt werden, daß ihre elastische Reaktion der Wirkung des Druckstciiipels 5 unter Gewiehtsbelastung des Waagebalkens 3 gleichkommt, wird das

Gleichgewicht unterbrochen und der Motor durch Öffnen des Selbsterregerkontaktes 27 angehalten. Infolge der Schwankungen der Masse fällt der Waaagebalken 3 schnell zurück, wodurch der Kontakt wieder geschlossen wird. Der Motor kann sich jedoch nicht wieder in Bewegung setzen, ehe nicht ausgekuppelt worden ist und dieser Vorgang gestattet allein das erneute Schließen des Hauptkontaktes und des Selbsterregerkontaktes. Die Vorrichtung bleibt daher unbeweglich in der Stellung, die sie beim Unterbrechen des Gleichgewichtes hatte. Dies entspricht der Messung.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nachdem das Ende des Waagebalkens 3 vorher durch ein Laufgewicht 13 austariert worden ist, welches dem Maximalgewicht des gefüllten Aufnahmebehälters 2 entspricht, wird der Behälter 2 mit in drei Schichten zu jeweils sechs, fünf und schließlich vier Stück angeordneten fünfzehn Zigaretten gefüllt und mit Hilfe der Laderampe 1 bis zur Berührung der Anschläge.4 am Ende des Waagebalkens 3 unter den Druckstempel 5 und dessen Achse geführt. Dann wird mit der Steuerung 16 das Gewicht 14 auf das andere Ende des Waagebalkens 3 abgelassen. In dem Ausführungsbeispiel wurde gleichbleibend ein Gewicht von 72 g verwendet. Nachdem der Motor ausgekuppelt worden ist, wird der Waagebalken 3 mittels des Hebels 34 (F i g. 5) verriegelt. Wenn die Kontakte 32 und 33 geschlossen sind, wird der Motor durch Schließen des Kontaktes 27 unter der Wirkung der Spule 36 in Gang gesetzt. Man kuppelt mit dem Hebel 22. Die Antriebsspindel des Druckstempels 5 setzt sich in Bewegung, und der Druckstempel senkt sich, da der Kontakt 38 gleichfalls geschlossen ist. Der Druckstempel berührt die Zigaretten und hält an, sobald der Waagebalken 3 im Gleichgewicht ist, wenn dessen Kontakt mit dem Anschlag 12 unterbrochen ist.

Die Spindeldrehung wird durch das plötzliche Anhalten der eingebauten Motorbremse sofort gestoppt, und die Skalenscheibe 9 kommt zum Stillstand. Beim Anhalten der Skalenscheibe wird der Motor durch den Hebel 22 entkuppelt. Die Entkupplung des Motors schließt den Kontakt 37, wodurch der Motor wieder betriebsbereit wird.

Dieser erste Druck hat den einzigen Zweck, verschiedene Einflüsse auszuschalten, die unabhängig von der Kompaktheit oder Packungsdichte sind, wie mehr oder weniger gut in dem Behälter angeordnete, ovale oder deformierte Zigaretten. Dann führt man mittels des Knopfes 24 den Nullstrich des mit einer Skala versehenen Stellkranzes 8 vor den festen Zeiger 17. Mit der Steuerung 16 steuert man das Auflegen des Gewichtes 15 auf den Waagebalken 3, welches in dem Ausführungsbeispiel mit 675 g gewählt ist. Gleichzeitig entkuppelt man den Motor durch den Hebel 22.

ίο Der Druckstempel 5 senkt sich, bis der Kontakt zwischen dem Waagebalken 3 und dem Anschlag 12 von neuem unterbrochen wird. Motor und Skala bleiben sofort stehen. Der feste Zeiger 17 zeigt auf der Skala den Bruttowert des Zusammenpressens.

Dann wird mittels des Hebels 21 (F i g. 5) entkuppelt, und die auf das Ohmmeter 25 geschalteten Kontaktlamellen werden in die Zigarettenenden eingeführt, um den elektrischen Widerstand abzulesen und die entsprechende Feuchtigkeit zu ermitteln. Den beweglichen Zeiger 41 (Fig. 6) zur Korrektur der Feuchtigkeit führt man auf der Skala 42 bis zu dem gefundenen Wert. Der durch den oberen Teil des Zeigers 41 auf der Skalenscheibe 9 angezeigte Wert ist der korrigierte Wert des Zusammenpressens.

Durch Betätigung des Hebels 21 werden die Messingplatten 18 mit den Kontaktlamellen zurückgezogen, der Waagebalken 3 wird durch den Hebel 34 verriegelt und vom Gewicht 15 entlastet, durch den Drehknopf 40 der Antriebsspindel wird der Druckstempel 5 wieder angehoben, der Aufnahmebehälter 2 wird zurückgezogen und entleert.

Die oben beschriebene Vorrichtung kann auch zum Messen der Zigarettendurchmesser Verwendung finden. Wie in F i g. 5 erkennbar, trägt der Stellkranz 8 eine Skala 43 zum Ablesen der Durchmesser. Das Messen des Durchmessers geschieht am Ende des ersten Absenkens des Druckstempels 5 der die Zigaretten berührt. Dieser Wert entspricht den Abmessungen des für das Ausführungsbeispiel verwendeten Aufnahmebehälters 2 und den in Betracht gezogenen Durchmessern. Unter diesen Bedingungen und bei Kenntnis der Höhe, die die fünfzehn Zigaretten bei einem theoretisch gegebenen Durchmesser erreichen müssen, ist es möglich, auf einer in geeigneter Stellung angebrachten Skala die wirklichen mittleren Durchmesser abzulesen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 fristig durchgeführt werden müssen, jedoch trotzdem Patentansprüche: unbedingt zuverlässige Prüfergebnisse liefern sollen. Es ist zwar bereits bekannt (USA.-Patentschrift

1. Verfahren zum Messen der Kompaktheit 2 706 910), zur Ermittlung des sogenannten Schüt- oder Packungsdichte zusammenpreßbarer stan- 5 tungsbeiwertes bei Federbett- und Schlafsackfüllungenförmiger Körper, insbesondere Zigaretten, bei gen eine Messung mittels Gewichtsbelastung vorzudem jeder zu messende Körper — ohne ihn zu nehmen. Dabei wird das Füllmaterial in ein senkzerdrücken — einem leichten Anfangsdruck aus- rechtes Rohr eingefüllt, zunächst durch Luftzufuhr gesetzt wird, der ihn dazu zwingt, eine Anfangs- vom Boden des Rohres her aufgelockert und dann stellung und -form einzunehmen, die den söge- io durch eine Abdeckscheibe belastet, deren Absenkgenannten »Nullpunkt der Zusammendrückung« schwindigkeit durch ein von oben in das Rohr einbestimmt, worauf der Körper einem zweiten, ge- geführtes Senklot über mehrere Stunden hinweg kongenüber dem ersten erhöhten Druck ausgesetzt trolliert wird, wobei die Scheibe gegebenenfalls mehrwird, der so festgelegt ist, daß der Körper seine fach angehoben wird, um dadurch Schlafbewegungen ganze Elastizität behält, wonach die Zusammen- 15 zu simulieren. Zum Messen der Kompaktheit oder drückung des Körpers ausgehend von dem zuvor Packungsdichte insbesondere von Zigaretten ist diese bestimmten »Nullpunkt« gemessen wird, da- Vorrichtung nicht geeignet.

durch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl Dies gilt auch für eine weitere bekannte Vorrich-

der zu messenden Körper in Gruppenform iinter tung (USA.-Patentschrift 2 283 743), mit der die gegenseiter Berührung parallel nebeneinander 20 Hysteresis- und Ermüdungseigenschaften beispielsliegend in einen gemeinsamen Aufnahmebehälter weise von Erzeugnissen der Kautschuk verarbeitengebracht und gemeinsam dem Meßverfahren un- den Industrie gemessen werden sollen, da es sich worfen wird. hierbei stets um Messungen an Einzelkörpern han-

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfah- delt, die aber bei Zigaretten und dgl. keinen hinreirens nach Anspruch 1 mit einer Waage, deren 25 chenden Aufschluß über die tatsächlich vorhandene Balken auf der einen Seite die zu messenden Packungsdichte oder Kompaktheit geben können. Körper in einem Aufnahmebehälter aufnimmt, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

und der auf der anderen Seite zwei aufeinander- Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der folgende bestimmte Gewichte aufnehmen kann, Kompaktheit oder Packungsdichte zusammenpreßferner mit Einrichtungen zum Ausüben eines ver- 3° barer stangenförmiger Körper, insbesondere von Ziänderlichen Druckes auf die genannten Körper garetten, zu schaffen, die einerseits eine hinreichend und Vorrichtungen zum Messen der Zusammen- genaue und andererseits auch ausreichend schnelle drückung der Körper, dadurch gekennzeichnet, Messung gestatten, ohne daß die zu messenden Kördaß der Aufnahmebehälter (2) eine Schale mit per durch den Meßvorgang beschädigt werden. nach innen geneigten Seitenwandungen ist. 35 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge

löst, daß eine Vielzahl der zu messenden Körper in

Gruppenform unter gegenseitiger Berührung parallel

nebeneinanderliegend in einen gemeinsamen Aufnahmebehälter gebracht und gemeinsam dem Meß-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- 40 verfahren unterworfen wird. Die Zigaretten werden richtung zum Messen der Kompaktheit oder durch den Meßvorgang nicht zerstört und können Packungsdichte zusammenpreßbarer stangenförmiger daher nach der Messung wieder dem Produktions-Körper, insbesondere Zigaretten, bei dem jeder zu gang zugeführt werden. Außerdem hat die Erfahrung messende Körper — ohne ihn zu zerdrücken — gezeigt, daß eine solche gruppenweise Messung äueinem leichten Anfangsdruck ausgesetzt wird, der ihn 45 ßerst schnell durchgeführt werden kann und zuverdazu zwingt, eine Anfangsstellung und -form einzu- lässige Meßergebnisse liefert.

nehmen, die den sogenannten »Nullpunkt der Zu- Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfah-

sammendrückung« bestimmt, worauf der Körper rens ist eine Vorrichtung geeignet mit einer Waage, einem zweiten, gegenüber dem ersten erhöhten Druck deren Balken auf der einen Seite die zu messenden ausgesetzt wird, der so festgelegt ist, daß der Körper 50 Körper in einem Aufnahmebehälter aufnimmt und seine ganze Elastizität behält, wonach die Zusam- der auf der anderen Seite zwei aufeinanderfolgende mendrückung des Körpers ausgehend von dem zuvor bestimmte Gewichte aufnehmen kann, und weiterhin bestimmten »Nullpunkt« gemessen wird. mit Einrichtungen zum Ausüben eines veränderlichen

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Druckes auf die genannten Körper und Vorrichtun-Kompaktheit oder Packungsdichte zusammenpreß- 55 gen zum Messen der Zusammendrückung der Körbarer stangenförmiger Körper, wie Zigaretten, eine per, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der AufGröße ist, die bei einer gegebenen Tabakmenge die nahmebehälter eine Schale mit nach innen geneigten Güte einer Zigarettenfüllung kennzeichnet. Seitenwandungen ist. Durch diese Anordnung wird

Eine solche Qualitätskontrolle ist bei der Zigaret- der Einfluß der Wandungen auf den Meßvorgang so tenherstellung insofern mit Schwierigkeiten verbun- 60 gering wie möglich gehalten.

den, als hierfür laufend Zigaretten aus dem Pro- Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der

duktionsfluß modernster Zigarettenherstellungsma- folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung scheschinen entnommen werden müssen, die sodann auf matisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeidie verschiedensten Eigenschaften überprüft and, so- spiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt fern sie den vorgegebenen Prüfwerten genügen, nach 65 Fig. I eine schematische Darstellung einer Vorder Kontrolle wieder in den Produktionsgang einge- richtung zum Durchführen eines Verfahrens zum schleust werden. Es handelt sich also um Kontrollen, Messen der Kompaktheit oder Packungsdichte von die in ständiger Wiederholung entsprechend kurz- /ij'nroitiMi.