DE2842461A1

DE2842461A1 - Verfahren und anordnung zum erkennen und lokalisieren von fehlfunktionen an stabfoermige rauchartikel herstellenden maschinen

Info

Publication number: DE2842461A1
Application number: DE19782842461
Authority: DE
Inventors: Rolf Dahlgruen; Joachim Reuland
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1980-04-10
Also published as: IT1123747B; JPS6219829B2; JPS5548376A; US4280187A; GB2031263B; FR2437170A1; IT7926035A0; GB2031263A; DE2842461C2; FR2437170B3

Description

StW.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: 1551

Verfahren und Anordnung zum Erkennen und Lokalisieren von Fehlfunktionen an stabförmige Rauchartikel herstellenden Maschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsanderungen von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine.

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

Der maschinelle Herstellungsprozeß von stabförmigen Rauchartikeln, worunter Zigaretten mit und ohne Filter, Zigarren und Zigarillos mit und ohne Mundstück sowie Filterstäbe verstanden werden, ist aufgrund der Eigenschaften der eingesetzten Materialien und des komplizierten Aufbaues der Maschinen sehr störanfällig. Z.B. können Tabak und Tabakstaub Haltebohrungen in Mulden von Fördertrommeln verstopfen, Leim kann sich auf Förderern absetzen und Führungen verschmieren, Filterstäbe können sich in Führungen verkeilen und natürlich können auch einzelne Maschinenelemente in ihrer Funktion gestört sein oder ganz ausfallen. Auftretende Störungen beeinträchtigen die Qualität der hergestellten Rauchartikel, weshalb diese geprüft werden, außerhalb eines vorgegebenen Qualitätsstandards liegende Artikel ausgesondert werden, und bei Überschreiten einer bestimmten Schußquote Alarm ausgelöst und/oder die Maschine angehalten wird. Anhand der Beschaffenheit der ausgesonderten Artikel kann der erfahrene Maschinenführer dann häufig die Fehlerquelle schnell lokalisieren und meist durch Reinigen der betreffenden Maschinenelemente die

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Stw.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: 1551

Störung beheben. Oft 1st aber auch eine längere Suche nach der Fehlerquelle unvermeidbar. Den hierdurch bedingten Verlust von Produktionszeit hat man in der Vergangenheit versucht dadurch zu reduzieren, daß man störanfälligen Teilen der Maschine Taster, in der Regel Produkttaster, zugeordnet hat, die bei Auftreten einer Störung (fehlender Filterstopfen, Leimmangel, gerissenes Umhüllpapier o.a.) eine Signallampe

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aufleuchten ließen. Hierdurch man den Bereich der Maschine eingrenzen, in dem die Störung zu suchen war. Der genaue Ort der Störungsquelle wurde nicht angezeigt, denn schon aus physikalischen Gründen kann man nicht jeder möglichen Störungsquelle eine Überwachungseinrichtung zuordnen, so daß die vorbeschriebene Art der Überwachung zwangsläufig unvollkommen war. Eine Verbesserung einer solchen Maschinenüberwachung, die sicher möglich ist, würde erheblichen Aufwand erfordern.

Ein Vorschlag, diesen Mangel zu beseitigen, ist durch die US-PS 3.242.321 bekannt geworden. Vorgeschlagen ist, eine Prüfein richtung für die hergestellten Artikel mit einer Schwingungsüberwachung bestimmter Maschinenelemente derart zu kombinieren, daß bei unter ein vorgegebenes Maß abweichender Qualität der Artikel nacheinander die Schwingungsüberwachungseinrichtungen abgefragt und bei Erfassen einer abnormalen Schwingung die betreffende Einrichtung optisch zur Anzeige gebracht wird. Obwohl in der US-PS offenbart ist, daß diese Art der Erfassung von Störungsquellen auch für die Zigarettenherstellung geeignet ist, ist eine Realisierung dieses Vorschlages an tabakverarbeitenden Maschinen nicht bekannt geworden. Es muß nämlich bezweifelt werden, daß ein verschmutzter Förderer oder ein verklemmter Filterstab in einer ortsfesten Führung oder eine mit Leim verschmierte Schneidtube In den wegen der hohen Produktionsleistungen dieser Maschinen sehr robust gebauten Antriebselementen meßbare Schwingungen hervorrufen.

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Stw.: Zigaretten herstellen-Pehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: 1551

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein praxisgerechtes Verfahren zum Erfassen und Kenntlichmachen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine zu entwickeln. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Schritte gelöst: Prüfen der Qualität der hergestellten Rauchartikel, Bilden von Prüfsignalen der hergestellten Rauchartikel, Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauchartikel' abhängigen charakteristischen Bestandteilen, Überwachen der Prüfsignale auf das Auftreten unterschiedlicher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Maschinenelement hinweisenden Signals beim Auftreten der entsprechenden Signalbestandteile.

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

Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich von den bislang bekannten Lösungen dadurch, daß nicht mehr versucht wird, die Störungsquellen direkt zu überwachen, sondern daß durch eine differenzierte Qualitätsüberwachung der hergestellten Rauchartikel bislang nicht beachtete Bestandteile der Prüfsignale bzw. das Auftreten dieser Bestandteile erfaßt werden. Der Erfindung liegt die

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Stw.: Zigaretten hersteilen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: I55I

Erkenntnis zugrunde, daß das Auftreten bestimmter Signalbestandteile bzw. die Art ihres Auftretens auf Störungen oder Veränderungen an bestimmten Förderern bzw. Maschinenelementen zurückzuführen sind. Durch die über das Übliche hinausgehende Auswertung der Prüfsignale können Störungsquellen recht genau erfaßt und zur Anzeige gebracht werden, wobei die Störungen meist schon erkannt werden können, bevor die Qualität der Rauchartikel eine die Weiterverarbeitung ausschließende Grenze unterschreitet. Störungen können durch Anzeigen ihrer Quelle in der Regel vom Bedienungspersonal sofort behoben werden, oder es können durch geeignete Signalverarbeitungen Steuervorgänge zum selbsttätigen Reinigen (z.B. kurzzeitiges Beaufschlagen der Saugluftkanäle mit Druckluft) oder zum Anhalten der Maschine ausgelöst werden. Eine Möglichkeit, eine Fehlerquelle zu lokalisieren, besteht gemäß einem weiteren Merkmal darin, das periodische Auftreten von Bestandteilen der Prüfsignale zu überwachen. Hierbei wird davon ausgegangen, daß Förderer, an denen Störungen auftreten können, unterschiedliche Anzahlen von Aufnahmen bzw. unterschiedlich lange Umfangsflächen zum Fördern der Rauchartikel bzw. der zu ihrer Herstellung verwendeten Komponenten aufweisen. Es können aber auch Störungen an nicht umlaufenden Maschinenelementen lokalisiert werden, indem gemäß eines weiteren Kennzeichens die Varianz der Bestandteile der Prüfsignale überwacht wird. Zum Beispiel führt Leimabsatz in der Schneidtube eines Messerapparates einer Strangmaschine zu einer charakteristischen Streuung der Prüfsignale, die erfaßt werden kann.

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Stw.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: I55I

Das zuvor erläuterte Erfassen eines mit einer Störung behafteten Förderers kann gemäß konkreter Verfahrensschritte dadurch erfolgen, daß synchron zur Bewegung der Förderer Taktsignale gebildet werden, deren Aufeinanderfolge derart auf die Förderung der Rauchartikel bzw. der Komponenten zum Herstellen der Rauchartikel abgestimmt ist, daß bei Abgabe eines Taktsignales die Rauchartikel bzw. ihre Komponenten eine Position erreichen, die in Förderriehtung vorgeordnete Rauchartikel bzw. Komponenten bei Abgabe eines zuvor abgegebenen Taktsignales erreicht hatten, so daß bei einem Umlauf eines jeden Förderers eine diesem zugeordnete bestimmte Anzahl von Taktsignalen gebildet wird, und daß das Auftreten von Prüfsignalen überwacht wird, zwischen deren Aufeinanderfolge eine einem Förderer zugeordnete Anzahl von Taktsignalen abgegeben

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Stw.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: I551

werden. In einer Weiterbildung der Erfindung kann sogar die die Störungsquelle aufweisende Aufnahme bzw. der entsprechende Förderflächenabschnitt lokalisiert werden, indem der Drehwinkel umlaufender Förderer durch Zählen der zugeordneten Taktsignale erfaßt wird, und ein einem Förderer zugeordnetes Prüfsignal ein dem Förderer zugeordnetes Taktsignal auswählt. Damit wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ohne weiteres Suchen eine sofortige Fehlerbeseitigung oder gar der Einsatz selbsttätig arbeitender Reinigungsanordnungen ermöglicht, indem mittels des ausgewählten Taktsignals ein Anhalten der Maschine derart gesteuert wird, daß der betreffende Förderer nach Zurücklegen eines vorgegebenen Drehwinkels zum Stillstand kommt. Dies bedeutet, daß nach dem Anhalten der Maschine infolge einer über die Qualitätsprüfung lokalisierten Störungsquelle die die Störung aufweisende Aufnahme bzw. der die Störung aufweisende Förderflächenabschnitt des betreffenden Förderers eine vorgegebene Position in bezug auf die Maschine einnimmt.

Die eingangs genannte Anordnung, die insbesondere zum Ausüben des vorbeschriebenen Verfahrens geeignet ist, ist gekennzeichnet durch eine Prüfeinrichtung einer Maschine zum Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel, einen der Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber zum Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauchartikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen, eine mit dem Signalgeber verbundenen Auswertanordnung zum Erfassen des Auftretens unterschiedlicher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter charakteristischer Signalbestandteile, und den Förderern bzw. Maschinenelementen zugeordnete, mit der Auswertanordnung verbundene Anzeigeeinrichtungen.

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Stw.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte: 155I

Zum Überwachen von periodisch auftretenden Bestandteilen der Prüfsignale weist die Auswertanordnung mehrere, den Förderern zugeordnete Zähleinrichtungen auf, die mit einem synchron zur Drehbewegung der Förderer antreibbaren Taktgeber verbunden sind, wobei von den Zähleinrichtungen steuerbare Speicher vorgesehen sind, die eingangsseitig mit dem Signalgeber der Prüfeinrichtung und ausgangsseitig über eine Schwellenwertstufe jeweils mit einer einem Förderer zugeordneten Anzeigeeinrichtung verbunden sind. Zum Überwachen der Varianz der Bestandteile der Prüfsignale weist die Auswertanordnung einen Rechner auf, der eingangsseitig mit dem Signalgeber der Prüfeinrichtung und ausgangsseitig mit den Anzeigeeinrichtungen verbunden 1st. über die den Förderern zugeordneten Zähleinrichtungen und die von diesen steuerbaren Speicher kann der Ort der Fehlerquelle an einem Förderer exakt erfaßt werden. Eine schnelle Störungsbeseitigung wird gemäß eines weiteren Merkmals dadurch möglich, daß die Auswertanordnung mit einer Schaltungsanordnung zum Anhalten der Maschine verbunden ist, die eine Zähleinrichtung aufweist mit dem Taktgeber sowie mit einer Steueranordnung für einen Maschinenantrieb verbunden ist.

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HAUNI/Patentabteilung Bergedorf, den 21. Sept. I978

Patent Fi/Sch/Ro

Stw.; Zigarettenherstellen-Fehlerquelle suchen

Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Ubersichtsbild einer Zigarettenstrangmaschine,

Figur 2 ein Übersichtsbild einer Filteransetzmaschine,· Figur j5 eine Überwachungsanordnung für die Maschinen der

Figuren 1 und 2,
Figur 4 Einzelheiten eines Zweiges einer Auswertanordnung

der Überwachungsanordnung der Figur ~$, Figur 5 eine Schaltungsanordnung zum Positionieren der

Förderer der Maschinen der Figuren 1 und 2, Figur 6 eine Variante der Auswertanordnung mit einem Rechner.

Die in Figur 1 gezeigte Zigarettenstrangmaschine vom Typ Garant 4 der Anmelderin ist an sich bekannt und wird daher im folgenden nur kurz beschrieben.

Ein auf einem nicht erkennbaren Vliestuch gebildetes Tabakvlies wird zum Aufbau eines Tabakstromes in einem Tabakkanal 1 auf ein Tabakband 2 geschauert, das über einen gelochten Kanalboden gleitet, unter dem eine Saugkammer 4 als Kanalträger angeordnet ist. Ein Formrad 6, welches an seinem Umfang mit einer ü-förmigen und am Boden durchlöcherten Nut versehen ist, die im Bereich des Förderweges mit Saugluft beaufschlagt wird, übernimmt den Tabakstrom vom Tabakband 2. Ein Egalisator 7 entfernt den Überschuß im Tabakstrom auf dem Formrad 6 und bildet dadurch einen Tabakstrang 8. Ein mit Saugzug arbeitender Strangförderer 9 hebt den Tabakstrang 8 aus der Nut des Formrades 6 und legt ihn auf einen im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 11, der von einer Bobine 12 abgezogen, durch ein Druckwerk I3 geführt und auf ein angetriebenes Formatband 14 gebracht wird. Das Formatband 14 transportiert den Tabakstrang 8 und den Zigarettenpapierstreifen 11 durch ein Format 16, indem der Zigarettenpapier-

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streifen 11 um den Tabakstrang 8 gefaltet wird, so daß noch eine Kante absteht. Ein Leimapparat 17 beleimt diese Kante, und eine Nahtplätte 18 trocknet die Klebnaht. Ein so gebildeter Zigarettenstrang 19 wird von einem Messerapparat 21 in Einzelzigaretten geschnitten, welche von einem Beschleuniger 22 in eine Ablegertrommel 23 eingestoßen werden.

Die Förderflächen des Tabakbandes 2, des Formrades 6, des Strangförderers 9 und des Formatbandes l4 sind unterschiedlich lang.

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

Eine Einlauftrommel 31 übergibt die auf der Zigarettenstrangmaschine produzierten Zigaretten an zwei Staffeltrommeln 52, welche die gestaffelt zugeführten Zigaretten entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwischenraum zwischen den Zigaretten an eine Zusammenstelltrommel 33 abgeben. Die Filterstäbe gelangen aus einem Magazin 34 auf eine Schneidtrommel 36, werden von zwei Kreismessern 37 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge geschnitten, auf einer Staffeltrommel 38 gestaffelt, von einer Schiebetrommel 39 zu einer Reihe hintereinanderliegender Stopfen ausgerichtet und von einer Beschleunigertrommel 41 an die Zusammenstelltrommel 33 abgegeben. Die auf der Zusammenstelltrommel gebildeten Zigarette-Filter-Zigarette-Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an dicht liegen. Anschließend werden sie von einer Übergabetrommel 42 übernommen. Ein Belagpapierstreifen 43 wird von einer Belagpapierbobine 44 mittels eines Abzugswalzenpaares

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abgezogen, während eine zweite Belagpapierbobine 14a in Reserve gehalten wird. Der Belagpapierstreifen 43 wird um einen eine scharfe Kante aufweisenden Vorbrecher 47 herumgelenkt, von einer Beleimvorrichtung 48 beleimt und auf einer Belagwalze 49 von einer Messertrommel 51 geschnitten. Die geschnittenen Belagblättchen werden an die Zigaretten-Filter-Gruppen auf der Übergabetrommel 42 angeheftet und auf einer Rolltrommel 52 mittels einer Rollhand 53 um die Zigaretten-Filter-Gruppen herumgerollt. Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten werden über eine Trockentrommel 54 einer Schneidtrommel 56 zugeführt und auf dieser durch *mittiges Schneiden durch die Filterstopfen hindurch zu Einzelfilterzigaretten konfektioniert, wobei gleichzeitig fehlerhafte Filterzigaretten ausgeworfen werden. Eine mit einer Übergabetrommel 57 und einer Sammeltrommel 58 zusammenwirkende Wendeeinrichtung 59 wendet eine Filterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die über die Übergabetrommel 57 und die Sammeltrommel 58 durchlaufende ungewendete Filterzigarettenreihe. Über eine Prüftrommel 6l gelangen die Filterzigaretten zu einer Auswerftrommel 62, auf welcher vor dem Auswerfvorgang außerdem die Kopfabtastung der Filterzigaretten erfolgt. Eine mit einer Bremstrommel 63 zusammenwirkende Ablegertrommel 64 legt die Filterzigaretten auf ein Ablegerband 66.

Alle Trommeln der Filteransetzmaschine weisen unterschiedliche Anzahlen von Aufnahmen auf.

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Stw.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.I978 - Hauni-Akte: 155I

Die Überwachungsanordnung der Figur 3 besteht aus einer Prüfeinrichtung 71 der Prüftrommel 6l der Filteransetzmaschine der Figur 2, einer Auswertanordnung 72 und einer Anzeigeeinrichtung 73.

Die Prüfeinrichtung 71 ist schematisch dargestellt und weist eine Druckluftquelle 74 auf, von der eine Leitung 76a, die ein Stellventil 77, ein Manometer 78 und eine Drossel 79 enthält, zu einer Filterzigarette Z führt. Eine Leitung 76b auf der anderen Seite der Filterzigarette Z beinhaltet eine Drossel 8l, vor der eine Abzweigung 82 zu einem Signalgeber in Form eines Druck-Spannungswandlers 83 (Membrangeber) führt, der den Prüfdruck analog in eine elektrische Spannung umsetzt, also ein der Luftdurchlässigkeit einer Filterzigarette Z entsprechendes Signal abgibt. Einzelheiten einer derartigen Prüfeinrichtung sind bekannt und z.B. in der DE-PS 1.300.458 bzw. der identischen US-PS 3.412.856 offenbart. Der Druckspannungswandler 83 ist mit dem Eingang a eines Vergleichsgliedes (Komparator) 84 verbunden, dessen zweiter Eingang b mit einem Sollwertgeber 86 verbunden ist, der die zulässige Luftdurchlässigkeit der Umhüllung einer Zigarette bestimmt. Ein Ausgang c des Vergleichsgliedes 84 ist mit einem Eingang a eines Schieberegisters 86 verbunden, dessen Ausgang c über einen Verstärker 82 mit einem Elektromagnetventil 88 verbunden ist, welches in eine Leitung 89 eingelassen ist, die eine Druckluftquelle 9I mit einer Abblasdüse 92 verbindet. Die Abblasdüse 92 ist der Auswerftrommel 62 der Filteransetzmaschine zugeordnet, wobei das Schieberegister 86 eine der Entfernung zwischen Prüf- und Abblasstelle entsprechende Zahl von Stufen aufweist. Den einzelnen Stufen des Schieberegisters 86 sind von einem Taktgeber 93*

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bestehend aus einer mit Steuernocken 9^ besetzten Taktscheibe 96 und einem Näherungsinitiator 97 Schiebetakte zuführbar. Die Taktscheibe 96 ist mit dem gemeinsamen Antrieb der Zigarettenstrangmaschine und der Filteransetzmaschine so synchronisiß rt, daß der Näherungsinitiator 97 dann ein Taktsignal abgibt, wenn eine Zigarette geprüft wird, d.h. bei Abgabe eines Taktsignals haben die Zigaretten bzw. ihre Komponenten jeweils eine Position erreicht, die in Förderrichtung vorgeordnete Zigaretten bzw. Komponenten bei Abgabe eines zuvor abgegebenen Taktsignals erreicht haben. Die Auswertanordnung 72 besteht aus mehreren Auswertzweigen 72.I ... 72.n, wobei für jeden zu überwachenden Förderer der Zigarettenstrangmaschine und der Filteransetzmaschine ein Auswertzweig vorgesehen ist. Jeder Auswertzweig 72.1 ... 72.η ist über eine Leitung 98a mit einem Analog-Digital-Wandler 98, der mit dem Druck-Spannungswandler 85 in Verbindung steht, und über eine Leitung 97a mit dem Näherungsinitiator 97 des Taktgebers 95 verbunden.

Ausgangsseitig ist jeder Auswertzweig 72.1 ... 72.η über eine Leitung 99·1 ··· 99·η mit jeweils einer Anzeigeeinheit 73*1 ··· 73·η verbunden, die jeweils eine Lampe L und eine Ziffernanzeige X zum Anzeigen der eine Störung verursachenden Aufnahme oder des betreffenden Abschnittes eines Förderers aufweisen. Abzweigungen 99Ί& ··· 99«na von den Leitungen 99.1 ... 99.η führen zur Schaltungsanordnung der Figur 5.

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Alle Auswertzweige 72.1 ... 72.η sind gleich aufgebaut und werden anhand des in Figur 4 gezeigten Auswertzweiges 72.I erläutert.

Ein Zähler 101 mit dekodierten Ausgängen el ... cnl ist an einem Setzeingang a über die Leitung 97a mit dem Taktgeber 93 in Figur J5 und an einem Rücksetzeingang d mit einem Taktgeber 102 verbunden, der aus einem Näherungsinitiator 103 und einem an dem zugeordneten Förderer, der hier durch eine Scheibe 104 symbolisiert ist, angeordneten Steuernocken 106 besteht. Der Taktgeber 102 gibt also bei jeder vollen Umdrehung bzw. jedem vollen Umlauf des zugeordneten Förderers ein Taktsignal ab.

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

Die Ausgänge el ... cn des Zählers 101 sind jeweils mit einem Setzeingang a eines Steuerwerkes 107.I ... 107.n verbunden, dessen Ausgänge el und c2 jeweils mit einem Steuereingang a eines steuerbaren Speichers 108.I ... 108.n bzw. 109.I ... 109.η verbunden sind. Jedes Steuerwerk I07.I ... 107.n2 gibt nach einem Eingangssignal aufeinanderfolgend jeweils ein Steuersignal an den Ausgängen el und c2 ab. Der Ausgang c eines jeden Speichers I08.I ... 108.n ist mit einem Eingang b des zugeordneten Speichers I09.I ... 109.n und dessen Ausgang c mit einem Eingang b eines Addierers 111.1 ... 111.η verbunden. Der andere Eingang a der Addierer

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111.1 ... 111.η ist über die Leitung 98 a mit dem Analog-Digital-Wandler 98 und der Ausgang c der Addierer 111.1 ... 111.η jeweils mit einem Eingang a des zugeordneten Speichers IO8.I ... 108.n verbunden. Die Ausgänge c der Speicher I09.I ... 109·η sind außerdem jeweils mit einem Eingang D eines Speichers 112.1 ... 112.η verbunden, deren Steuereingänge a mit einem Ausgang el eines Steuerwerkes 113 in Verbindung stehen. Ein Eingang a des Steuerwerkes 113 steht mit einem Ausgang c eines einstellbaren Zählers 114 in Verbindung, dessen Eingang a mit dem Näherungsinitiator 103 des Taktgebers 102 verbunden ist. Ein Ausgang c2 des Steuerwerkes II3 steht mit Rücksetzeingängen d der Speicher I09.I ..." 109.n in Verbindung. Die Ausgänge c der Speicher 112.1 ... 112.η sind über jeweils einen Schalter 116.1 ... 116.η mit einem Eingang a.l eines Vergleichsgliedes II7 und mit jeweils einem Eingang b.l ... b.n eines Mittelwertbildners II8 verbunden. Ein Steuereingang a des Mittelwertbildners 118 ist mit einem Ausgang c3 des Steuerwerkes 113 und ein Ausgang c mit einem Eingang a2 des Vergleichsgliedes 117 verbunden, dem über einen Eingang b ein Schwellenwert von einem Sollwertgeber 119 zuführbar ist. Ein Ausgang c des Vergleichsgliedes 117 ist mit einem Steuereingang a eines steuerbaren Speichers 121 verbunden, dessen Eingang b mit einem Ausgang c eines Steuerwerkes 122 und dessen Rücksetzeingang d mit einem Löschsignal beim Anfahren der Maschine bzw. der Maschinenkombination von einer nicht gezeigten Steuerlogik beaufschlagbar 1st. Ein Ausgang c des Speichers 121 ist über die Leitung 99.1 mit der Anzeigeeinheit 73.1 in Figur 3 verbunden.

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Stw.: Zigaretten herstellen-Fehlerquelle suchen Bergedorf, den 26.9.1978 - Hauni-Akte:I551

Das Steuerwerk 122 ist mit seinem Steuereingang mit einem Ausgang c4 des Steuerwerkes Ilj5 und mit seinen Ausgängen el ... cn jeweils mit einem Steuereingang a der Schalter II6.I ... 116.η verbunden. Während an den Ausgängen el cn des Steuerwerkes 122 aufeinanderfolgend jeweils ein Signal abgegeben wird, ist der Ausgang c ein Zählerausgaig, d.h. sein Ausgangssignal erhöht sich mit dem Wandern des Ausgangssignales von Ausgang el nach c2 und von c2 nach c3 und so weiter um 1. Das Steuerwerk 122 besteht aus einem Taktgeber in Firm eines astabilen Multivibrators, z.B. vom Typ CD 40 47 A der Firma RCA, einem Zähler, z.B. vom Typ CD 45 20 B der Firma RCA und einem Dekoder, z.B. vom Typ MC 14 028 der Firma Motorola, USA.

Die Auswertung der Prüfsignale wird im folgenden für einen Förderer anhand des Auswertzweiges 72.1 in Figur 4 im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben, wobei diese Beschreibung für alle Förderer der Maschine bzw. der Maschinenkombination gilt, denen ein solcher Auswertzweig zugeordnet ist.

Während einer Umdrehung des dem Auswertzweig 72.1 zugeordneten Förderers empfängt der Zähler 101 eine der Anzahl der Aufnahmen bzw. der Förderabschnitte des Förderers entsprechende Anzahl von Taktimpulsen, die die entsprechend aufeinanderfolgende Abgabe von Steuersignalen an die Steuerwerke 107,1 ... 107.η zur Folge haben. Synchron zu den Taktimpulsen gelangen Prüfsignale von dem Druck-Spannungs-Wandler der Prüfeinrichtung 71 über den Analog-Digital-Wandler 98 an die Eingänge a der Addierer 111.1 ... 111.n, die fortlaufend

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die Prüfsignale zu den Ausgangssignalen der zugeordneten Speicher I09.I ... IO9.11 hinzuaddieren. Infolge der vorbeschriebenen Ansteuerung der Steuerwerke 107.I ... 107.n geben diese immer nur dann aufeinanderfolgend jeweils ein Steuersignal an die jeweiligen Speicher IO8.I ... 108.n und I09.I ... IO9.η ab, wenn gerade eine Zigarette Z geprüft wird, die oder deren Komponenten in der zugeordneten Mulde bzw. mit dem zugeordneten Förderabschnitt gefördert worden sind.

Die Ausgangssignale der Addierer 111.1 ... 111.η werden dann zunächst in die Speicher IO8.I ... 108.n und anschließend in die Speicher IO9.I ... 109.n übernommen. Nach einem Umlauf des jeweiligen Förderers wird der Zähler 101 von dem zugeordneten Taktgeber 102 zurückgesetzt. Nach einer an dem Zähler 114 eingestellten, vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen des zugeordneten Förderers gibt der Zähler 114 ein Signal an das Steuerwerk 113 ab, das zunächst ein Steuersignal an seinem Ausgang el andie Speicher 112.1 ... 112.η abgibt, so daß diese die Ausgangssignale der zugeordneten Speicher I09.I ... 109.n übernehmen. Anschließend werden die Speicher I09.I ... 109·η durch ein Signal am Ausgang c2 des Steuerwerkes II3 gelöscht, so daß ein neuer Überwachungszyklus beginnen kann.

Die Ausgangssignale aller Speicher 112.1 ... 112.η werden dem Mittelwertbildner II8 zugeführt, der nach Erhalt eines Steuersignals von Ausgang cj> des Steuerwerkes II3 ein dem Mittelwert entsprechendes Signal an das Vergleichsglied abgibt. Nun wird über ein Signal an Ausgang c4 des.Steuerwerkes 113 das Steuerwerk 122 aktiviert, an dessen Ausgängen el ... cn aufeinanderfolgend jeweils ein Signal erscheint, die die Schalter II6.I ... Il6.n nacheinander aktiviert,

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so daß aufeinanderfolgend die Ausgangssignale der Speicher 112.1 ... 112.η ebenfalls dem Vergleichsglied II7 zugeführt werden. Gleichzeitig wird dem Speicher 121 jeweils ein dem betreffenden Ausgang el ... cn, an dem ein Signal ansteht, zugeordnetes Signal zugeführt. Überschreitet die Differenz zwischen dem dem Vergleichsglied II7 vom Mittelwertbildner 118 zugeführten Signal und einem der von den Speichern 112.1 ... 112.η zugeführten Signale den am Sollwertgeber 119 eingestellten Schwellenwert, so gibt das Vergleichsglied 117 «in Steuersignal 121 ab, das das ihm gerade vom Ausgang c des Steuerwerkes 122 zugeführte Signal speichert. Dieses Signal ist in seiner Größe kennzeichnend für eine bestimmte Aufnahme bzw. für einen bestimmten Förderabschnitt des betreffenden Förderers. Das Ausgangssignal des Speichers 121 läßt in der Anzeigeeinheit JJ>. 1 die Lampe L aufleuchten sowie an der Ziffernanzeige X eine Zahl, z.B. l8 erscheinen. Die Bedienungsperson weiß nun, daß an dem der Anzeigeeinheit 73·! zugeordneten Förderer eine Störung eingetreten 1st, und zwar im Bereich der Aufnahme bzw. des Förderabschnittes 18.

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

In der Schaltungsanordnung 13Ο der Figur 5 ist für jeden Auswertzweig 72.1 ... 72.η ein Zählen 126.1 ... 126.η vorgesehen, dessen Ausgang c mit einem Eingang al einer als digitaler Komparator geschalteten arithmetischen Logikeinheit I27.I ... 127.η verbunden ist. In der Zeichnung sind nur der Zähler 126.1 und die Logikeinheit 127.1 dargestellt. Alle Logikeinheiten 127.1 ... 127.η sind an ihrem Eingang a2 mit

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einer Leitung 99.1 ... 99.η verbunden und mit ihren Ausgängen c an eine gemeinsame Leitung 128 angeschlossen, die zu einem Steuereingang a eines Schalters 129 führt. Der Schalter 129 ist Bestandteil einer Steueranordnung und verbindet einen Sollwertgeber 13I über einen weiteren Schalter I32 mit einem Verstärker 133 für einen Maschinenhauptantrieb in Form eines Elektromotors 134. Ein Schalter 136 verbindet eine Logikeinheit 137 mit dem Verstärker 133, wobei diese Logikeinheit nicht Bestandteil der Erfindung ist und in bekannter Weise das Anfahren und Anhalten der Maschine bzw. der Maschinenkombination steuert. Ein mit dem Elektromotor 134 verbundener'Drehzahlwächter I38, der ein Signal abgibt, wenn der Elektromotor 134 zum Stillstand kommt, ist mit Steuereingängen a der Schalter 132 und 136 verbunden. Die Schalter 129, 132 und I36 sind in ihrer Ruhelage dargestellt, d.h. in dem Schaltzustand, den sie einnehmen, wenn an ihren Eingängen a kein Signal ansteht.

Für die Beschreibung der Wirkungsweise wird wiederum angenommen, daß der der Auswerteinheit 72.1 zugeordnete Förderer eine Störung aufweist, d.h. über die Leitung 99·! wird an die Logikeinheit 127.1 ein Signal abgegeben, dessen Größe charakteristisch ist für eine bestimmte Aufnahme bzw. einen bestimmten Förderabschnitt dieses Förderers. Der Zähler I26.I zählt den Vorbeilauf der Aufnahmen bzw. Förderabschnitte des betreffenden Förderers an einer bestimmten Stelle der Maschine, z.B. an einer Stelle, an der das Bedienungspersonal den Förderer reinigen kann. Der Zähler I26.I empfängt hierzu die Taktsignale des Taktgebers 93 in Figur 3 und nach jeweils einer Umdrehung des betreffenden

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Förderers ein Rücksetzsignal vom Taktgeber 102 in Figur 4. Nach dem Anhalten der Maschine bzw. der Maschinenkombination gibt der Drehzahlwächter I38 ein Signal an den Speicher I39 ab, dessen Ausgangssignal den Schalter 132 schließt und den Schalter I3O öffnet. Die Logikeinheit 127.1 gibt solange kein Ausgangssignal ab, wie die ihren Eingängen al und a2 zugeführten Signale ungleich sind, d.h. solange bleibt der Schalter 129 geschlossen. Der Sollwertgeber I3I ist also nun mit dem Verstärker I33 verbunden, so daß der Elektromotor 134 die Maschine bzw. die !Maschinenkombination solange im "Kriechgang" antreibt, bis die der Logikeinheit 127.I vom Zähler 126.1 und vom Speicher 121 der Auswerteinheit 72.I zugeführten Signale gleich sind, d.h. die Aufnahme bzw. der Förderabschnitt des betreffenden Förderers die gewünschte Position erreicht hat. In diesem Augenblick gibt die Logikeinheit 127.1 ein Signal an den Schalter 129 ab, der öffnet und den Sollwertgeber I3I vom Verstärker 133 trennt, so daß der Elektromotor 134 anhält. Nach Beseitigung der Störung wird von dem Bedienungspersonal oder selbsttätig beim Anfahren der Maschine durch Abgabe eines Signals an Eingang d der Speicher 139 gelöscht. Es handelt sich hierbei um dasselbe Signal, das auch die Anzeige an der Anzeigeeinrichtung 73 löscht.

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

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207 ist der sogenannte Rechnerbus, über den die Zentraleinheit 201 mit den Punktionsgruppen 202 bis 206 verkehrt, Als Rechner eignet sich z.B. der von der Pa. Intel, USA, angebotene Typ SBC 80/20.

An einen der Eingänge der Funktionseinheit 202 ist der Taktgeber 93 angeschlossen, mit einem der Ausgänge der Punktionseinheit 203 ist die Anzeigeeinrichtung 73 verbunden. Mit einem der Eingänge der Funktionszeit 204 ist der Druck-Spannungs-Wandler 83 der Prüfeinrichtung 7I in Figur 3 verbunden, und ein Ausgang der Punktionseinheit 206 steht mit dem Verstärker I33 des Elektromotors 134 in Verbindung.

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

Für die erfindungsgemäße Auswertung von Prüfsignalen eignen sich nicht nur solche, die durch pneumatisches Prüfen der Umhüllung der fertiggestellten Zigaretten erhalten werden. Genauso kann man auch Prüfsignale auswerten, die durch fotoelektrische Prüfung der Umhüllungen der Artikel oder bei einer Kopfabtastung gewonnen werden. Auch Prüfsignale, die bei einer nuklearen Überwachung der Dichte eines hergestellten Zigarettenstranges gebildet werden,

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lassen sich auf die erfindungsgemäße Weise auswerten. Man kann natürlich auch zwei oder mehr auf unterschiedliche Art erzeugte Prüfsignale auswerten und zueinander in Beziehung setzen.

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Claims

HAUNi-WERKE KöRBER & co.kg. Bergedorf, den 26.9.1978

Patent Fi/Sch

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Patentan sp rüche

Ti Verfahren zum Erfassen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Mas chinenel einen ten einer Rauchartikel herstellenden Maschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Prüfen der Qualität der hergestellten Rauchartikel, Bilden von Prüfsignalen mit von der Qualität der Rauchartikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen, Überwachen der Prüfsignale auf das Auftreten unterschiedlicher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und

selbsttätiges Bilden eines auf den Förderer bzw. das Maschinenelement hinweisenden Signals beim Auftreten der entsprechenden Signalbestandteile.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das periodische Auftreten von Bestandteilen der Prüfsignale überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz der Bestandteile der Prüfsignale überwacht wird.

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ORIGfNAL INSPECTED

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4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß synchron zur Bewegung der Förderer Taktsignale gebildet verden, deren Aufeinanderfolge derart auf die Förderung der Rauchartikel bzv. der Komponenten zum Herstellen der Rauchartikel abgestimmt ist, daß bei Abgabe eines Taktsignales die Rauchartikel bzv. ihre Komponenten eine Position erreichen, die in Förderrich— tung vorgeordnete Rauchartikel bzv. Komponenten bei Abgabe eines zuvor abgegebenen Taktsignales erreicht hatten, so daß bei einem Umlauf eines jeden Förderers eine diesem zugeordnete bestimmte Anzahl von Taktsignalen gebildet vird, und daß das Auftreten von Prüfsignalen übervacht vird, zvischen deren Aufeinanderfolge eine einem Förderer zugeordnete Anzahl von Taktsignalen abgegeben vird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehvinkel umlaufender Förderer durch Zählen der zugeordneten TaktsigraLe erfaßt vird, und daß ein einem Förderer zugeordnetes Prüfsignal ein dem Förderer zugeordnetes Taktsignal ausvählt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des ausgevählten Taktsignals ein Anhalten der Maschine derart gesteuert wird, daß der betreffende Förderer nach Zurücklegen eines vorgegebenen Drehvinkels zum Stillstand kommt.
7. Anordnung zum Erfassen von die Qualität stabförmiger Rauchartikel beeinflussenden Betriebszustandsänderungen von Förderern und/oder anderen Maschinenelementen einer Rauchartikel herstellenden Maschine, insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

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eine Prüfeinrichtung 71 an der Maschine zum Prüfen der Qualität der hergestellten Artikel,

einen der Prüfeinrichtung zugeordneten Signalgeber 83 zum Bilden von PrüfSignalen mit von der Qualität der Rauch artikel abhängigen charakteristischen Bestandteilen, eine mit dem Signalgeber verbundene Auswertanordnung 72 zum Erfassen des Auftretens unterschiedlicher, jeweils einem bestimmten Förderer bzw. Maschinenelement zugeordneter, charakteristischer Signalbestandteile, und den Förderern bzw. Maschinenelementen zugeordnete, mit der Auswertanordnung verbundene Anzeigeeinrichtungen 73.
8. Anordnung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertanordnung 72 mehrere, den Förderern zugeordnete Zähleinrichtungen 101 aufweist, daß die Zähleinrichtungen mit einem synchron zur Drehbewegung der Förderer antreibbaren Taktgeber 93* 102 verbunden sind, und daß von den Zähleinrichtungen steuerbare Speicher I09.I ... 109.n., 112.1 ... 112.n vorgesehen sind, die eingangsseitig mit dem Signalgeber 83 der Prüfeinrichtung 71 und ausgangsseitig über eine Schwellenwertstufe 117 jeweils mit einer einem Förderer zugeordneten Anzeigeeinrichtung 73.1 ... 73.η verbunden sind.
9. Anordnung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertanordnting einen Rechner 201 aufweist, der eingangsseitig mit dem Signalgeber 83 der Prüfeinrichtung 71 und ausgangsseitig mit den Anzeigeeinrichtungen 73 verbunden ist.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertanordnung 72 mit einer Schaltungsanordnung I30 zum Anhalten der Maschine verbunden ist, die eine Zähleinrichtung (126.1 ... 126.A) aufweist und mit dem Taktgeber 93·102 sowie mit

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einer Steueranordnung I35 für einen Maschinenantrieb verbunden ist.

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