[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen eines der Tabaktemperatur adäquaten
Meßwertes als Korrekturgröße für die Zigarettenherstellung begleitende temperaturabhängige
Regelfunktionen.
[0002] Meßanordnungen der eingangs genannten Art sind in Verbindung mit Prozeßsteuerungen
in der tabakverarbeitenden Industrie üblich, um den Einfluß unterschiedlicher Tabaktemperaturen
bzw. starker Temperaturschwankungen auf die Regelfunktionen bzw. deren Steuerorgane
zu kompensieren.
Eine derartige Verfahrensweise ist beispielsweise in der US-PS 5 063 943 der Anmelderin
offenbart.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zuverlässige Temperaturmeßwerte zu erhalten,
die repräsentativ sind für den gesamten Querschnitt eines den zu korrigierenden Regelfunktionen
unterzogenen Tabakstranges.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anordnung die Tabaktemperatur
indirekt erfassend ausgebildet und angeordnet ist. In Weiterbildung der Erfindung
wird ein Meßfühler zum Erfassen der Temperatur eines mit dem den Herstellungsprozeß
durchlaufenden Tabak durch Temperaturaustausch in Wechselwirkung stehenden Mediums
vorgeschlagen.
Mit Hilfe dieser Meßanordnung lassen sich Meßungenauigkeiten, wie sie infolge stark
voneinander abweichender Innen- und Oberflächentemperaturen bei der direkten Strangmessung
auftreten, vermeiden. Als Ersatzmedium zur Bestimmung der Tabaktemperatur können beispielsweise
Maschinenteile dienen, die insbesondere nach längerer Betriebsphase eine bestimmte
Betriebstemperatur bzw. die Tabaktemperatur angenommen haben. Eine meßtechnisch besonders
sichere und einfache Temperaturmessung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch
gewährleistet, daß der Meßfühler die Temperatur der am Aufbau eines Tabakstranges
beteiligten Prozeßluft im Verteiler einer Zigarettenstrangmaschine erfassend ausgebildet
ist. Mit Hilfe dieser Meßanordnung können mit Meßfühlern einfachster Bauart, beispielsweise
in Form von Platindraht-Widerständen exakte Meßergebnisse erhalten werden.
Eine weitere Optimierung der Meßanordnung wird gemäß einer Ausgestaltung dadurch erreicht,
daß der Meßfühler am Ende eines den Tabakstrang aufbauenden und an eine Umhüllungseinrichtung
abgebenden Saugbandes angeordnet ist, wobei nach einem weiteren Vorschlag der Meßfühler
in eine unmittelbar nach Passieren des Saugbandes anschließende Zone des Strömungsweges
der Saugluft installiert ist. In diesem Bereich des Tabakstrangförderers erwärmt der
Tabak die Luft, die durch das Saugband gezogen wird derart, daß die gemessene Lufttemperatur
optimal mit der Tabaktemperatur korreliert.
Die mit der Tabaktemperatur korrelierenden gewonnenen Meßsignale lassen sich beispielsweise
als Korrektursignale zur Korrektur der gemessenen Härte bei der Härteregelung oder
auch zur Temperaturkompensierung bei der Feuchtemessung einsetzen. Eine bevorzugte
Weiterverwertung der Meßsignale ist gemäß einer Weiterbildung dadurch gegeben, daß
der Meßfühler mit einer Schaltungsanordnung zur Mikrowellengewichtsregelung des Tabakstranges
verknüpft ist.
[0005] Mit der vorgeschlagenen Meßanordnung wird nicht nur die stark schwankende Temperatur
der den Umgebungseinflüssen unmittelbar ausgesetzten Strangoberfläche erfaßt, sondern
durch die alle Querschnittszonen des Stranges kontaktierende strömende Luft die tatsächliche
Tabaktemperatur in der Nähe der Meßaufnehmer für die zu korrigierenden Regelmeßwerte
ermittelt.
Durch die indirekte Tabaktemperaturmessung ist ein wirtschaftlicher Einsatz besonders
einfacher Meßorgane in den Luftstrom möglich.
[0006] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
[0007] Die Zeichnung zeigt schematisch eine Temperaturmessung im Bereich eines Saugstrangförderers
eines Zigarettenmaschinenverteilers in Verbindung mit einer Mikrowellengewichtsregelung.
[0008] In der Zeichnung ist mit SZ eine Strangaufbauzone bezeichnet, welcher Tabakfasern
aus einem an sich bekannten Verteiler einer Zigarettenstrangmaschine (wie er z. B.
aus der US-PS 4 373 538 hervorgeht) zugeführt werden. In der Strangaufbauzone SZ gelangen
die Tabakfasern durch einen Schacht 1 zu einem luftdurchlässigen Strangförderer in
Form eines Saugbandes 2, das über einen Lochboden 3 geführt ist, hinter dem eine Unterdruckkammer
4 angeordnet ist. Der Unterdruck wird über eine schematisch angedeutete Leitung 6
von einem Unterdruckerzeuger, z. B. einem Ventilator 7, aufrechterhalten. Infolge
der durch das luftdurchlässige Saugband 2 strömenden Saugluft wird aus den Tabakfasern
fortlaufend ein Tabakstrang S aufgebaut und in Richtung des Pfeils 8 abgefördert.
Zum Antrieb des über Rollen 9 und 11 geführten Saugbandes 2 wird eine der Rollen angetrieben.
Ein an sich bekannter (z. B. aus der US-PS 3 030 966) und daher nur schematisch gezeichneter
Egalisator 12, der vorteilhaft umlaufende tangierende und den Tabak festhaltende Trimmerscheiben
sowie ein Paddelrad zum Abnehmen des über die Trimmerebene (Abnahmeebene E) hinausstehenden
Überschußtabaks T aufweist, nimmt den Überschußtabak ab. Hierdurch wird der Tabakstrang
S geglättet, der anschließend in einer Umhüllungseinrichtung in Form eines schematisch
dargestellten Formates 13 verdichtet und mit einem beleimten Zigarettenpapierstreifen
14 umhüllt und so zu einem Zigarettenstrang wird. Von diesem Zigarettenstrang werden
dann Einzelzigaretten abgeschnitten. Der abgenommene Überschußtabak T gelangt über
einen Trichter 16 zu dem Verteiler zurück.
[0009] Die Steuerung der Abnahmeebene E des Egalisators 12 erfolgt durch einen Verstellmotor
17, der - von einem Regler 18 gesteuert - den Egalisator 12 in Richtung auf das Saugband
2 und in der entgegengesetzten Richtung von ihm weg bewegen kann. Der Regler 18 erhält
Sollwertsignale für die Dichte (Mengenstrom) von einem Sollwertgeber 19, während die
Istwertsignale von einem Dichtemeßwertgeber 21 abgegeben werden. Als für den geschilderten
Zweck geeignetes Dichtemeßgerät eignet sich eine beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
197 05 260 offenbarte Schaltungsanordnung 22 zur Mikrowellengewichtsregelung des Tabakstranges,
welche hinter dem Format 13 dichteabhängige Signale am umhüllten Strang gewinnt.
Die Schaltungsanordnung 22 ist als Hochfrequenz-Resonatoranordnung ausgebildet, die
einen Resonator 23 innerhalb eines im Schnitt dargestellten Gehäuses 24 aufweist.
Zur Einkopplung eines Mikrowellensignals von einem Generator 26 und zur Auskopplung
des Signals zu einer Auswertanordnung 27 dienen Koaxialkabel 28 bzw. 29. Der aus dielektrischem
Material bestehende Resonator 23 ist als Hohlzylinder ausgebildet und auf nicht dargestellte
Weise im Gehäuse 24 fixiert.
[0010] Das Gehäuse 24 weist eine sich zwischen einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung
erstreckende rohrförmige Führung 31 aus elektrisch nicht leitendem Material auf, durch
die der mit dem Zigarettenpapierstreifen 14 umhüllte Tabakstrang S in Pfeilrichtung
8 zum Erfassen seiner Trockenmasse und/oder Feuchtmasse und/oder Gesamtmasse oder
Dielektrizitätskonstanten hindurchgeleitet wird. Von dem Generator 26 abgegebene Mikrowellensignale
werden über einen eine Rückkopplung verhindernden Zirkulator 32 der Schaltungsanordnung
22 zugeführt. Die Ausgangssignale der Schaltungsanordnung 22 werden über das Koaxialkabel
29 und einen Zirkulator 33 einer Mikrowellendiode 34 zugeführt, welche das Mikrowellensignal
in ein Gleichspannungssignal umsetzt. Von der Diode 34 gelangen die Ausgangssignale
über einen A/D-Umsetzer 36 zu der Auswertanordnung 27. Der Umsetzer 36 digitalisiert
die Ausgangssignale der Diode 34. Außerdem wirkt er als Torschaltung, da er Signale
nur passieren läßt, wenn er von einer Frequenzsteueranordnung 37 über eine Leitung
38 einen Freigabeimpuls erhält.
[0011] Da die Signale der Mikrowellendioden 34 von der Tabaktemperatur abhängig sind, wird
diese zwecks Kompensation ermittelt, wozu erfindungsgemäß die Tabaktemperatur indirekt,
d. h. die Temperatur der den Tabakstrang S kontaktierenden bzw. durchströmenden Saugluft
erfaßt. Hierzu ist ein Meßfühler 39, beispielsweise eines handelsüblichen Platin-Widerstandes
oder Thermoelementes, im Abgabebereich des Saugbandes 2 innerhalb der Unterdruckkammer
4 installiert und über eine Signalleitung 41 mit der Auswertanordnung 27 verbunden.
Die korrigierten bzw. kompensierten Ausgangssignale der Auswertanordnung 27 werden
über eine Signalleitung 42 an den Dichtemeßwertgeber 21 übermittelt.
1. Anordnung zum Erfassen eines der Tabaktemperatur adäquaten Meßwertes als Korrekturgröße
für die Zigarettenherstellung begleitende temperaturabhängige Regelfunktionen, dadurch
gekennzeichnet, daß sie die Tabaktemperatur indirekt erfassend ausgebildet und angeordnet
ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Meßfühler (39) zum Erfassen
der Temperatur eines mit dem den Herstellungsprozeß durchlaufenden Tabak durch Temperaturaustausch
in Wechselwirkung stehenden Mediums.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (39) die
Temperatur der am Aufbau eines Tabakstranges (S) beteiligten Prozeßluft im Verteiler
einer Zigarettenstrangmaschine erfassend ausgebildet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler
(39) am Ende eines den Tabakstrang (S) aufbauenden und an eine Umhüllungseinrichtung
(13) abgebenden Saugbandes (2) angeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler
(39) in eine unmittelbar nach Passieren des Saugbandes (2) anschließende Zone des
Strömungsweges der Saugluft installiert ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler
(39) mit einer Schaltungsanordnung (22) zur Mikrowellengewichtsregelung des Tabakstranges
(S) verknüpft ist.