[0001] Die Erfindung betrifft ein Messmodul, ausgebildet und eingerichtet zum Messen von
in Strangmaschinen der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellten und in Förderrichtung
F transportierten Strängen und/oder Strangabschnitten, umfassend ein Gehäuse, mindestens
einen Strangdurchlaufkanal, mindestens ein in dem Gehäuse angeordnetes und auf den
oder jeden Strangdurchlaufkanal gerichtetes Messmittel sowie ein Mittel zum Einbringen
von Reinigungsluft in den Strangdurchlaufkanal.
[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Messanordnung, ausgebildet und eingerichtet
zum Messen von in Strangmaschinen der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellten
und in Förderrichtung F transportierten Strängen und/oder Strangabschnitten, umfassend
einen Messkopf mit mindestens einem Messmodul zur Bildung einer Messstrecke M, wobei
in dem Messkopf mindestens ein sich in Förderrichtung F durch den gesamten Messkopf
und alle Messmodule erstreckender, durchgängiger Strangdurchlaufkanal ausgebildet
ist und dem Messkopf mindestens eine Strangführungseinrichtung zugeordnet ist, sowie
eine Auswerteeinheit, an die jedes Messmodul über eine Verbindung angeschlossen ist.
[0003] Die Erfindung befasst sich auch mit einer Strangmaschine zum Herstellen von mindestens
einem Strang und/oder Strangabschnitten der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer
Messanordnung.
[0004] Solche Messmodule und Messanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die
Messmodule können als Einzeleinrichtung eingesetzt werden. Bevorzugt und üblicherweise
sind diese Messmodule jedoch Bestandteil einer Messanordnung, die wiederum Bestandteil
einer Strangmaschine ist. Die in der Tabak verarbeitenden Industrie eingesetzten Strangmaschinen
sind hinlänglich bekannt und für Filter beispielsweise in der
WO 2011/083406 A2 beschrieben. Eine Strangmaschine für Tabakstränge ist z.B. der
EP 1 516 545 A1 der Anmelderin zu entnehmen. Die Messanordnungen dienen dazu, die in der als Einzelstrang-
oder Mehrstrang-Strangmaschine hergestellten Stränge oder Strangabschnitte aus Tabak,
Filtermaterial oder anderen zur Herstellung von (Filter-)Zigaretten, Zigarillos, Monofilterstäben,
Multisegmentfilterstäben oder dergleichen geeigneten Materialien und Materialmischungen
bezüglich ausgewählter Parameter, rein beispielhaft sind die Dichte, die Feuchte,
der Durchmesser, das Vorhandensein von vorbestimmten Inhaltsstoffen oder Fremdkörpern
sowie das Vorhandensein von Verschmutzungen zu nennen, zu untersuchen bzw. zu bestimmen.
Dazu werden die wahlweise umhüllten oder umhüllungsfreien Stränge als Endlosstrang
oder als vom Endlosstrang in einfacher oder mehrfacher Gebrauchslänge abgetrennte
Strangabschnitte kontinuierlich durch die Messanordnung transportiert. Im Folgenden
wird der Begriff Strang sowohl für einen quasi endlosen Strang als auch für Strangabschnitte
mit endlicher Länge verwendet. Beim Transport durch die Messanordnung erfolgt durch
die Messmodule das Aufnehmen der Messdaten, die an die Auswerteeinheit weitergeleitet
werden. Zum einen besteht dabei die Anforderung, die Messanordnung anzupassen, um
je nach Auftrag und/oder in Abhängigkeit der Rahmenbedingungen unterschiedliche Messfunktionen
abzufragen. Zum anderen sind unterschiedliche Formate der Stränge, also die unterschiedlichen
Längen und insbesondere die wechselnden Durchmesser der Stränge und Strangabschnitte,
konstruktiv und messtechnisch zu erfassen, was ebenfalls eine Anpassung der Messanordnung
erfordert.
[0005] Im Stand der Technik sind Einzellösungen zu den Messanordnungen bekannt. Anders ausgedrückt
wird für unterschiedliche Maschinentypen und Strangauslegungen in Zigaretten- und/oder
Filterstrangmaschinen eine individuelle Anpassung der Messanordnungen vorgenommen.
So werden die Schnittstellen der Messmodule individuell an die Hardware- und Software-Anforderungen
angepasst. Die Messmodule selbst werden an die unterschiedlichen Formate, also insbesondere
die unterschiedlichen Strangdurchmesser, und Messfunktionen angepasst. Eine solche
individualisierte Messanordnung ist z.B. in der
WO 2011/083406 A2 beschrieben. Diese Messanordnung weist mehrere in Förderrichtung hintereinander angeordnete
Messmodule zur Bildung einer einzelnen Messstrecke auf, die jeweils in einem eigenen
Gehäuse angeordnet sind. Durch das Gehäuse führt ein Strangdurchlaufkanal, in dem
der Strang bzw. die Strangabschnitte gefördert werden. In jedem Gehäuse ist ein Messmittel,
beispielsweise in Form eines Sensors angeordnet. Jedem Sensor kann eine Reinigungsdüse
zum Einbringen von Reinigungsluft zugeordnet sein. Diese Reinigungsluft soll dafür
sorgen, dass die Messmittel frei von Verschmutzungen gehalten werden. Dies lässt sich
jedoch z.B. aufgrund von Verwirbelungen nur begrenzt erreichen, so dass die Messmittel
trotz der Reinigungsluft verschmutzen. Das Messmodul und die gesamte Messanordnung
müssen dann aufwendig demontiert und gereinigt werden. Ein weiteres Problem besteht
darin, dass die Messmodule in der Messanordnung einerseits eng aneinander liegen,
was das Einsetzen und Entnehmen beim Wechsel der Messmodule erschwert, und andererseits
nicht gegeneinander abgedichtet sind, wodurch sich der Verschmutzungsgrad insbesondere
zwischen den Messmodulen erhöht und die Reinigung erschwert. Im Übrigen ist die in
der genannten WO-Schrift beschriebene Messanordnung bezüglich der Flexibilität beim
Wechsel der Messmodule insbesondere in einer Mehrstrangmaschine mit mehreren Messstrecken
begrenzt.
[0006] Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und in der Handhabung
vereinfachte Messanordnung mit einem verbesserten Reinigungskonzept vorzuschlagen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Messmodul mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch
gelöst, dass in jedem Strangdurchlaufkanal ein ausschließlich dem Messmodul zugeordneter
Schutzrohrabschnitt angeordnet ist, wobei sich der Schutzrohrabschnitt von einem Einlaufbereich
des oder jedes Strangs in den Strangdurchlaufkanal bis zu einem Auslaufbereich des
oder jedes Strangs aus dem Strangdurchlaufkanal erstreckt. Mit anderen Worten ragt
der Schutzrohrabschnitt nicht aus dem Strangdurchlaufkanal heraus. Durch das Anordnen
eines Schutzrohrabschnitts innerhalb des Strangdurchlaufkanals sind die entsprechenden
Messmittel gegenüber dem zu prüfenden Strang bzw. den Strangabschnitten abgeschirmt,
so dass die Verunreinigungen das Messmittel überhaupt nicht erreichen können. Jedes
Messmodul ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung quasi eine eigenständige Messanordnung.
Das bedeutet, dass bei einem Wechsel z.B. in der Messfunktion des Messmittels ausschließlich
das betreffende Messmodul ausgetauscht werden muss. Die anderen Messmodule bzw. Komponenten
der Messanordnung sind von diesem Wechsel nicht betroffen. Dadurch ist zum einen die
Handhabung wesentlich vereinfacht sowie die Flexibilität erhöht. Zum anderen sind
solche Messmodule bezüglich der Verunreinigung der Messmittel weniger anfällig und
bezüglich der notwendigen Reinigung optimiert.
[0008] Eine zweckmäßige Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schutzrohrabschnitt
in dem Strangdurchlaufkanal befestigt und individuell an die jeweilige Messfunktion
des Messmittels angepasst ist. Der Schutzrohrabschnitt, der fest aber lösbar dem jeweiligen
Messmodul zugeordnet ist, ermöglicht das individuelle Zusammenstellen mehrerer Messmodule
mit unterschiedlichen Messfunktionen innerhalb einer Messanordnung. Insbesondere sind
Messmodule mit neuen Messfunktionen ohne weitere Anpassungen in eine bestehende Messanordnung
integrierbar. Jeder Schutzrohrabschnitt bildet somit quasi einen bezüglich der Messfunktion
spezifischen Messtubus, wobei sich die Spezifikation z.B. auf das Material, die Geometrie,
das Profil etc. beziehen kann.
[0009] Vorteilhafterweise ist im Einlaufbereich E jedes Strangs in den Strangdurchlaufkanal
ein Düsenelement zum Einbringen von Reinigungsluft RL in den Schutzrohrabschnitt angeordnet,
wobei jedes Düsenelement zum radial gerichteten Zuführen der Reinigungsluft RL an
den Schutzrohrabschnitt und längsaxial gerichteten Leiten der Reinigungsluft RL in
dem Schutzrohrabschnitt ausgebildet und eingerichtet ist. Dadurch ist ein gerichtetes
Einbringen der Reinigungsluft in den Strangdurchlaufkanal gewährleistet. Das bedeutet,
dass in einer Messanordnung mit mehreren Messmodulen jedes Messmodul individuell mittels
direkt eingeleiteter Reinigungsluft gereinigt werden kann, wodurch der Reinigungsgrad
verbessert ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht auch ein direktes und verwirbelungsarmes
Einbringen der Reinigungsluft RL in den Schutzrohrabschnitt.
[0010] Eine vorteilhafte Gestalt des Messmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenelemente
sich mit einem Düsenabschnitt zum längsaxialen Leiten der
[0011] Reinigungsluft jeweils bis an ein Messfenster der Schutzrohrabschnitte erstrecken.
Mit dieser Ausführungsform wird die Reinigungsluft idealerweise verwirbelungsarm exakt
in den Bereich geleitet, in dem die eigentliche Reinigungsfunktion benötigt wird,
nämlich in den Bereich des Messfensters.
[0012] Vorzugsweise ist jedes Düsenelement an einer Einlaufplatte befestigt, wobei die Einlaufplatte
lösbar am Gehäuse befestigt ist und das Düsenelement den hohlzylindrischen Düsenabschnitt
mit geschlossener Mantelfläche umfasst. Diese Ausführungsform ermöglicht das leichte
Austauschen bzw. den leichten Wechsel des Düsenelementes und das einfache Reinigen.
Der hohlzylindrische Körper mit der geschlossenen Mantelfläche bildet den Düsenabschnitt
zum längsaxialen Leiten der Reinigungsluft RL innerhalb des Schutzrohrabschnittes.
[0013] Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass
jedes Düsenelement über eine Zuführungsleitung an eine Druckluftversorgung angeschlossen
ist, wobei die Zuführungsleitung an dem Messmittel vorbeigeführt ist. Mit der Druckluftversorgung
ist die Reinigungsluft RL gezielt und mit der notwendigen Strömungsgeschwindigkeit
einleitbar. Mit der Führung der Zuführungsleitung an dem Messmittel vorbei wird der
Verlauf der Zuführungsleitung innerhalb des Gehäuses des Messmoduls beschrieben. Die
Druckluft und deren Leitung/Führung durch das Messmodul haben mehrere positive Effekte.
In jedem Messmodul wird z.B. durch elektrische Verlustleistung Wärme erzeugt. Zum
einen dient die Druckluft zunächst als Kühlluft KL, indem sie beim Vorbeiströmen insbesondere
an den Messmitteln Wärme aufnimmt. Zum anderen verhindert die zuvor beschriebene Erwärmung
der Druckluft beim Einströmen in den Schutzrohrabschnitt, in dem die Druckluft, also
die erwärmte Kühlluft KL, zur Reinigungsluft RL wird, die Kondenswasserbildung im
Strangbereich.
[0014] Zweckmäßigerweise sind im Auslaufbereich A jedes Strangs aus dem Strangdurchlaufkanal
Dichtmittel zum Abdichten des Messmoduls gegenüber einem in Förderrichtung F nachfolgenden
Messmodul und/oder einer Gehäusewand einer Messanordnung angeordnet. Durch das Dichtmittel
wird der Grad der Verunreinigung weiter reduziert.
[0015] Das Messmodul wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass das Dichtmittel zum
aktiven Dichten ausgebildet und eingerichtet ist, wobei das Dichtmittel ein aufblasbarer
Dichtring ist. Das aktive oder auch dynamische Dichten verhindert den Eintritt von
Verunreinigungen in das Messmodul bzw. in die durch mehrere Messmodule gebildete Messanordnung
und erleichtert die Montage der Messmodule innerhalb einer Messanordnung. Mit dieser
Ausführungsform wird ein besonders einfaches und sicheres Dichtmittel beschrieben,
das schnell in seine endgültige Dichtposition und -funktion gebracht werden kann und
umgekehrt.
[0016] Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der aufblasbare
Dichtring an eine Steuerung zum Belüften und Entlüften angeschlossen ist. Mit dieser
besonderen Ausgestaltung wird auf einfache Weise eine Ansteuerung gewährleistet, mittels
der der aufgeblasene Dichtring auch bei abgeschalteter Druckluft weiterhin in seiner
Dichtposition und -funktion, also aufgeblasen bleibt.
[0017] Die Erfindung wird bevorzugt dadurch weitergebildet, dass das Dichtmittel senkrecht
zur Montagerichtung der Messmodule, nämlich in Förderrichtung F wirkt. Durch die Dichtwirkung
in Förderrichtung F lassen sich die Messmodule in nicht aufgeblasenem Zustand des
Dichtmittels leicht aus der Messanordnung entnehmen und wieder einsetzen. Des Weiteren
wird das Dichtmittel beim Entnehmen und Einsetzen keinen Scherkräften ausgesetzt,
da das Dichtmittel im nicht aufgeblasenen Zustand zurückgezogen ist und das Messmodul
somit quasi freigibt.
[0018] Vorteilhafterweise ist das Dichtmittel in eine Auslaufplatte integriert, wobei die
Auslaufplatte lösbar am Gehäuse befestigt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht das
leichte Austauschen bzw. den leichten Wechsel des Dichtmittels und das einfache Reinigen
des Messmoduls.
[0019] Vorzugsweise ist der Auslaufplatte, die auf der der Einlaufplatte gegenüber liegenden
Seite des Gehäuses angeordnet ist, ein hohlzylindrischer Körper mit perforierter Mantelfläche
zugeordnet. Neben der Führungsfunktion der Auslaufplatte gegenüber dem Gehäuse sorgt
der hohlzylindrische Körper mit der perforierten Mantelfläche für eine Entlüftungsmöglichkeit
für die Reinigungsluft RL.
[0020] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Einlaufplatte und die Auslaufplatte bezüglich ihrer geometrischen Abmessungen identisch
ausgebildet sind. Damit ist ein beliebiger Wechsel zwischen dem Einlaufbereich und
dem Auslaufbereich ermöglicht. Anders ausgedrückt können sowohl die Einlaufplatte
als auch die Auslaufplatte in beide Öffnungen des Strangdurchlaufkanals eingesetzt
werden, wodurch die Flexibilität bezüglich der Einsatz- und Positioniermöglichkeiten
der Messmodule innerhalb einer Messanordnung verbessert ist. Beispielsweise kann jedes
Messmodul in einer Zweistrangmaschine sowohl in der Messstrecke für den hinteren Strang
als auch in der parallelen Messstrecke für den vorderen Strang eingesetzt werden.
[0021] Zweckmäßigerweise sind zwei separate Druckluftzuführungen vorgesehen, wobei die Druckluft
für die Reinigungsluft RL kontinuierlich strömt und die Druckluft für das Dichtmittel
konstant ansteht. Damit ist eine völlig autarke Versorgung des Messmoduls mit Kühl-
und Reinigungsluft einerseits und Dichtluft andererseits gewährleistet. Im Zusammenhang
mit der kontinuierlichen Druckluftströmung der Kühl- und Reinigungsluft kann man auch
von einer dynamischen Zuführung sprechen, während die stehende Druckluft in dem Dichtmittel,
die allerdings bezüglich der Druckhöhe veränderbar ist, als statisch bezeichnet werden
kann.
[0022] Die Aufgabe wird auch durch eine Messanordnung mit den eingangs genannten Merkmalen
dadurch gelöst, dass jedes Messmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet
und eingerichtet ist. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang
mit dem Messmodul beschrieben, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden
Passagen verwiesen wird. Mit den Messmodulen nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ist
eine besonders flexible und leicht an individuelle Messanforderungen anpassbare Messanordnung
geschaffen. Die Messmodule sind nahezu beliebig zwischen unterschiedlichen Positionen
innerhalb einer Messstrecke sowie zwischen benachbarten Messstrecken austauschbar.
[0023] Vorzugsweise sind sämtliche Messmodule in einem gemeinsamen Gehäuse des Messkopfes
angeordnet, wobei Messmodule, die in Förderrichtung F zur Bildung einer
[0024] Messstrecke M
1 bzw. M
2 hintereinander angeordnet sind, mit ihren Schutzrohrabschnitten und den Dichtmitteln
ein Schutzrohr bilden. Mit anderen Worten können aus zwei oder mehr Messmodulen, die
jeweils für sich gesehen bereits einsatzfähig und funktionsfähig sind, größere und
beliebig kombinierbare Messanordnungen gebildet werden.
[0025] Vorteilhafterweise sind die einzelnen Messmodule in beliebiger Positionierung auf
einen Modulträger des Messkopfes sowohl in der Messstrecke M
1 als auch in der Messstrecke M
2 das Dichtmittel ein aufblasbarer Dichtring steckbar, wobei messmodulfreie Abschnitte
des Modulträgers in der Messstrecke M
1 bzw. M
2 jeweils mit einem Leergehäuse bestückt sind, und die Anschlüsse zum Einbringen der
Kühl- und Reinigungsluft und/oder der Dichtluft in jedes Messmodul ebenfalls am Modulträger
ausgebildet und eingerichtet sind. Das erleichtert die Handhabung insbesondere beim
Wechseln der Messmodule. Dadurch, dass die Messmodule Einheitsgehäuse aufweisen, ist
eine maximale Flexibilität geschaffen. Durch die Leergehäuse, die in ihren Abmessungen
den Messmodulen entsprechen und ebenfalls mindestens einen Strangdurchlaufkanal aufweisen,
wird sichergestellt, dass selbst dann, wenn nicht an allen Positionen des Modulträgers
ein Messmodul gesteckt ist, ein durchgängiger Strangdurchlaufkanal gebildet ist. Anders
ausgedrückt bilden die Leergehäuse jeweils ein Messmoduldummy und füllen die Lücken
zwischen den Messmodulen auf.
[0026] Eine zweckmäßige Weiterbildung der Messanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass
stromaufwärts des jeweils ersten Messmoduls der Messstrecken M
1 bzw. M
2 eine Strangschneideeinheit angeordnet ist. Das bedeutet, dass mit der in Förderrichtung
F eingangsseitig angeordneten Strangschneideeinheit endlose Stränge in Strangabschnitte
teilbar sind.
[0027] Die Aufgabe wird auch durch eine Strangmaschine mit den eingangs genannten Merkmalen
dadurch gelöst, dass die Messanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18 ausgebildet
und eingerichtet ist. Die Vorteile, die in Bezug auf die Messanordnung beschrieben
wurden, gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Strangmaschine.
[0028] Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt:
- Fig. 1
- eine auseinandergezogene Darstellung eines Messmoduls,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung von zwei hintereinander montierten Messmodulen,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Messanordnung für eine Zweistrangmaschine in perspektivischer
Darstellung, und
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Strangmaschine mit einer Messanordnung gemäß Figur
3.
[0029] Die Zeichnung beschreibt Messmodule, Messanordnungen sowie eine Strangmaschine zur
Herstellung und zum Messen von Tabaksträngen und Tabakstrangabschnitten, den so genannten
Tabakstöcken. Die Erfindung ist in gleichem Maße auch für die Herstellung und das
Messen von Filtern, Filterstäben oder anderen stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden
Industrie einsetzbar.
[0030] In der Figur 1 ist ein Messmodul 10 dargestellt, das zum Messen von in Strangmaschinen
11 der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellten und in Förderrichtung F transportierten
Strängen 12 und/oder Strangabschnitten ausgebildet und eingerichtet ist. Jedes Messmodul
10 umfasst ein Gehäuse 13, mindestens einen Strangdurchlaufkanal 14, mindestens ein
in dem Gehäuse 13 angeordnetes und auf den oder jeden Strangdurchlaufkanal 14 gerichtetes
Messmittel 15 sowie ein Mittel 16 zum Einbringen von Reinigungsluft RL in den Strangdurchlaufkanal
14.
[0031] Jedes dieser Messmodule 10 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass in jedem
Strangdurchlaufkanal 14 ein ausschließlich dem Messmodul 10 zugeordneter Schutzrohrabschnitt
17 angeordnet ist, wobei sich der Schutzrohrabschnitt 17 von einem Einlaufbereich
E des oder jedes Strangs 12 in den Strangdurchlaufkanal 14 bis zu einem Auslaufbereich
A des oder jedes Strangs 12 aus dem Strangdurchlaufkanal 14 erstreckt. Dieser Schutzrohrabschnitt
17 ist in den Strangdurchlaufkanal 14 eingepasst, derart, dass der oder jeder Strang
12 innerhalb des Schutzrohrabschnittes 17 geführt ist und das Messmittel 15 gegenüber
dem oder jedem Strang 12 abschirmt.
[0032] Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Weiterbildungen stellen für sich betrachtet
oder in Kombination miteinander bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Es
wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in den Ansprüchen zusammengefasst
sind, auch eigenständig das weiter oben beschriebene Messmodul 10 weiterbilden können.
[0033] Der Schutzrohrabschnitt 17 ist in dem Strangdurchlaufkanal 14, der innerhalb des
Gehäuses 13 bezogen auf die Gehäusemitte seitlich versetzt, also asymmetrisch verläuft,
befestigt und individuell an die jeweilige Messfunktion des Messmittels 15 angepasst.
Mit anderen Worten ist der Strangdurchlaufkanal 14 bezogen auf eine Mittelachse K
des Messmoduls 10 außermittig angeordnet, um bei nebeneinanderliegenden Messmodulen
10 an den z.B. durch eine Zweistrangmaschine 11 definierten Abstand zwischen den beiden
Strängen 12 angepasst zu sein. Die Befestigung ist bevorzugt lösbar, so dass die Schutzrohrabschnitte
17 z.B. bei Verschleiß leicht austauschbar sind. Jeder Schutzrohrabschnitte 17 ist
vollständig innerhalb des Gehäuses 13 angeordnet. Anders ausgedrückt ragt der Schutzrohrabschnitt
17 nicht über das Gehäuse 13 heraus. Die Schutzrohrabschnitte 17 können zur Anpassung
an die jeweilige Messfunktion z.B. hinsichtlich der Materialauswahl und -eigenschaften
und/oder der Profilquerschnitte und/oder der Größe und Durchmesser spezifisch auf
das jeweilige Messmittel 15 in dem Messmodul 10 unterschiedlich ausgebildet sein.
[0034] Im Einlaufbereich E jedes Strangs 12 in den Strangdurchlaufkanal 14 ist ein Düsenelement
18 zum Einbringen von Reinigungsluft (siehe z.B. Pfeil RL in Figur 2) in den Schutzrohrabschnitt
17 angeordnet. Jedes Düsenelement 18 ist vorzugsweise zum radial gerichteten Zuführen
der Reinigungsluft RL an den Schutzrohrabschnitt 17 und längsaxial gerichteten Leiten
der Reinigungsluft RL in dem Schutzrohrabschnitt 17 ausgebildet und eingerichtet.
Die Reinigungsluft RL trifft demnach zunächst senkrecht zum Strang 12 auf den Schutzrohrabschnitt
17, um dann in Förderrichtung F parallel zum Strang 12 in dem Schutzrohrabschnitt
17 geleitet zu werden. Mit anderen Worten ist das Düsenelement 18 zum Umlenken der
Reinigungsluft RL ausgebildet. Das Düsenelement 18 weist einen Flanschabschnitt 19
und einen hohlzylindrischen Düsenabschnitt 20 auf. Der Düsenabschnitt 20 zum längsaxialen
Leiten der Reinigungsluft RL erstreckt sich bis an ein Messfenster des Schutzrohrabschnitts
17, deckt dieses aber nicht ab. Als Messfenster ist der Bereich des Schutzrohrabschnittes
17 bezeichnet, in dem das Messmittel 15 bzw. deren Messsignale, wie z.B. Laserstrahlen,
Infrarotstrahlen etc., auf den Schutzrohrabschnitt 17 und den in dem Schutzrohrabschnitt
17 transportierten Strang 12 treffen. Solche Messfenster sind insbesondere dann vorgesehen
bzw. ausgebildet, wenn das Messmittel 15 z.B. ein optischer Sensor ist. Das Messfenster
kann aber auch einfach ein Bereich des Schutzrohrabschnittes 17 sein, in dem die Messung
stattfindet. Der Innendurchmesser des Düsenabschnitts 20 ist so groß, dass der Strang
12 darin beschädigungsfrei transportiert werden kann. Der Außendurchmesser des Düsenabschnitts
20 ist so gewählt, dass zwischen dem Düsenabschnitt 20 und dem Schutzrohrabschnitt
17 ein Abstand besteht, in dem die Reinigungsluft RL entlang geführt ist.
[0035] Jedes Düsenelement 18 ist an einer Einlaufplatte 21 befestigt, wobei die Einlaufplatte
21 lösbar am Gehäuse 13 befestigt ist. Das Düsenelement 18 kann mittels des Flanschabschnitts
19 an der Einlaufplatte 21 befestigt sein. Bevorzugt ist der Flanschabschnitt 19 integraler
Bestandteil der Einlaufplatte 21. An der Einlaufplatte 21 ist der Düsenabschnitt 20
angeordnet, wobei der Düsenabschnitt 20 eine geschlossene Mantelfläche aufweist. Jedes
Düsenelement 18 ist über eine Zuführungsleitung 22 an eine nicht explizit dargestellte
Druckluftversorgung angeschlossen. Vorzugsweise verläuft die Zuführungsleitung 22
von der Unterseite des Gehäuses 13 an das Düsenelement 18. Bevorzugt ist die Zuführungsleitung
22 an dem Messmittel 15 vorbeigeführt. Das bedeutet, dass die Zuführungsleitung 22
einerseits dicht an dem Messmittel 15 platziert ist und sich andererseits optional
über eine möglichst lange Strecke innerhalb des Gehäuses 13 erstreckt, um in dem Messmodul
10 entstehende Wärme aufzunehmen und abzuführen. Die aus der Druckluftversorgung abgehende
Luft weist somit zwei wesentliche Effekte auf. Zum einen dient sie als Kühlluft KL
(siehe Pfeil KL in Figur 2) für das Messmodul 10. Die sich dabei erwärmende Luft ist
dann die Reinigungsluft RL (siehe Pfeil RL in Figur 2). Dadurch, dass die Reinigungsluft
RL durch das Leiten derselben durch das Messmodul 10 im Bereich des Schutzrohrabschnittes
17 bereits erwärmt ist, wird die Kondenswasserbildung im Bereich des Strangs 12 vermieden.
[0036] Im Auslaufbereich A jedes Strangs 12 aus dem Strangdurchlaufkanal 14 sind Dichtmittel
23 zum Abdichten des Messmoduls 10 gegenüber einem in Förderrichtung F nachfolgenden
Messmodul 10 und/oder einer Gehäusewand 24 einer Messanordnung 25 angeordnet. Neben
passiven, also unveränderbaren Dichtmitteln 23, wie z.B. einem O-Ring, sind Dichtmittel
23 zum aktiven, also steuerbaren bzw. veränderbaren Dichten bevorzugt. Besonders bevorzugt
sind solche Dichtmittel 23, die eine aktive, pneumatische Abdichtung sicherstellen.
Ein Beispiel hierfür ist ein aufblasbarer Dichtring 26. In aufgeblasenem Zustand,
also in seiner Dichtfunktion, dichtet der Dichtring 26 zwei hintereinanderliegende
Messmodule 10 gegeneinander ab. In nicht aufgeblasenem Zustand ist der Dichtring 26
vollständig im Gehäuse 13 angeordnet. Zum Belüften (Aufblasen) und Entlüften (Luft
ablassen bzw. absaugen) ist der Dichtring 26 neben einer Druckluftversorgung an eine
Steuerung angeschlossen. Mittels der Steuerung kann der Dichtring 26 individuell gesteuert
werden, beispielsweise indem der aufgeblasene Dichtring 26 bei abgeschalteter Druckluft
weiterhin in seiner Dichtfunktion verbleibt und dichtet. Zum Entlüften, beispielsweise
für die Entnahme eines Messmoduls 10 aus der Messanordnung 25, kann der Dichtring
26 mittels der Steuerung aktiv entlüftet werden. Durch die beschriebene Ausbildung
und Anordnung des Dichtmittels 23 wirkt dieses senkrecht zur Montagerichtung M der
Messmodule 10, nämlich in Förderrichtung F.
[0037] Vorzugsweise ist das Dichtmittel 23 in eine Auslaufplatte 27 integriert, wobei die
Auslaufplatte 27 lösbar am Gehäuse 13 befestigt ist. Die Auslaufplatte 27 ist auf
der der Einlaufplatte 21 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 13 angeordnet. Der
Auslaufplatte 27 ist ein hohlzylindrischer Körper 28 zugeordnet, dessen Mantelfläche
perforiert, vorzugsweise mit Schlitzen versehen, ausgebildet ist. Dieser Körper 28
kann z.B. zum Schützen des Messtubus und/oder zum gerichteten Entlüften bzw. Ableiten
der Reinigungsluft RL aus dem Strangdurchlaufkanal 14 dienen. Mittels der vorzugsweise
schlitzförmigen Öffnungen in der Mantelfläche des Körpers 28 kann die Reinigungsluft
RL in den Strangdurchlaufkanal 14 zurückströmen (wie mit den Pfeilen angedeutet).
Dadurch werden Luft- und/oder Schmutztaschen im Bereich des Körpers 28 vermieden.
Der Innendurchmesser des Körpers 28 ist so groß, dass der Strang 12 darin beschädigungsfrei
transportiert werden kann. Der Außendurchmesser des Körpers 28 ist so gewählt, dass
zwischen dem Körper 28 und dem Schutzrohrabschnitt 17 ein Abstand besteht.
[0038] Die Einlaufplatte 21 und die Auslaufplatte 27 sind bezüglich ihrer geometrischen
Abmessungen im Wesentlichen identisch ausgebildet. Das bedeutet, dass sowohl die Einlaufplatte
21 als auch die Auslaufplatte 27 zu beiden Seiten des Gehäuses 13 montierbar sind.
Die Bedeutung der identischen Ausbildung zum wechselnden Positionieren von Einlaufplatte
21 und Auslaufplatte 27 in beide Öffnungen, also sowohl im Einlaufbereich E als auch
im Auslaufbereich A, des Strangdurchlaufkanals 14 werden weiter unten beschrieben.
[0039] Das Messmodul 10 umfasst bevorzugt zwei separate Druckluftzuführungen. Eine Druckluftzuführung
dient dazu, Druckluft als Kühl- und/oder Reinigungsluft kontinuierlich strömen zu
lassen. Die andere Druckluftzuführung dient dazu, das Dichtmittel 23 mit Druckluft
zu versorgen, wobei die Druckluft in dem Dichtmittel 23 konstant ansteht. Die Höhe
des Drucks ist jeweils veränderlich. Die Druckluftzuführungen können über eine gemeinsame
Steuerung verfügen. Bevorzugt sind jedoch separate Steuerungen vorgesehen. In nicht
dargestellten Ausführungsbeispielen kann jedes Messmodul 10 auch zwei oder mehr Strangdurchlaufkanäle
14 aufweisen. Auch können zwei oder mehr Messmittel 15 in einem Gehäuse 13 eines Messmoduls
10 angeordnet sein.
[0040] Wie weiter oben erwähnt, kann das Messmodul 10 als Einzelteil, z.B. als Ergänzungs-
oder Austauschmodul eingesetzt werden. Weitere besondere Vorteile bezüglich der Flexibilität
des Einsatzes der erfindungsgemäßen Messmodule 10 entfalten sich auch im Zusammenhang
mit der Messanordnung 25, wie sie beispielhaft in der Figur 3 dargestellt ist. Eine
solche Messanordnung 25, ausgebildet und eingerichtet zum Messen von in Strangmaschinen
11 der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellten und in Förderrichtung F transportierten
Strängen 12 und/oder Strangabschnitten umfasst einen Messkopf 29 mit mindestens einem
Messmodul 10 zur Bildung einer Messstrecke M, wobei in dem Messkopf 29 mindestens
ein sich in Förderrichtung F durch den gesamten Messkopf 29 und alle Messmodule 10
erstreckender, durchgängiger Strangdurchlaufkanal 30 ausgebildet ist. Dem Messkopf
29 ist mindestens eine nicht explizit dargestellte Strangführungseinrichtung zugeordnet.
Des Weiteren umfasst die Messanordnung 25 eine Auswerteeinheit 31, an die jedes Messmodul
10 über eine Verbindung 32 angeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist jedes Messmodul
10 derart ausgebildet, wie es weiter oben beschrieben ist.
[0041] In der dargestellten Ausführungsform gemäß Figur 3 sind zwei Messstrecken M
1 und M
2 gebildet, wobei die Messstrecke M
1 für den hinteren Strang 12 mehrere Messmodule 10 aufweist, während der Messstrecke
M
2 für den vorderen Strang 12 nur ein Messmodul 10 zugeordnet ist. Selbstverständlich
können die Anzahl der Messmodule 10, die Anzahl der Messstrecken M
1 bis Mn sowie die Positionierung der Messmodule 10 innerhalb der Messanordnung 25
variieren. Sämtliche Messmodule 10 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 33 des Messkopfes
29 angeordnet, wobei die Messmodule 10 über elektrische und/oder pneumatische Steckverbindungen
auf einen Modulträger 34 gesteckt sind.
[0042] Durch die Einheitsgehäuse sämtlicher Messmodule 10 sind alle Messmodule 10 in der
Messanordnung 25 mit den beiden Messstrecken M
1 und M
2 innerhalb einer Messstrecke M
1 oder M
2 sowie zwischen den beiden Messstrecken M
1 und M
2 in beliebiger Position und Anzahl steckbar. Insbesondere können die Messmodule 10
auch von einer hinteren Strangposition in eine vordere Strangposition oder umgekehrt
gewechselt werden. Dazu ist das Messmodul 10 von dem Modulträger 34 der Messanordnung
25 lösbar und um eine vertikale Achse (Mittelachse K) um 180° drehbar, so dass der
bisherige Einlaufbereich E der neue Auslaufbereich A wird und umgekehrt. Die Einlaufplatte
21 und Auslaufplatte 27 müssen dann gegeneinander ausgetauscht werden. Wegen des asymmetrischen
Verlaufes des Strangdurchlaufkanals 14 sind die Einlaufplatte 21 bzw. die Auslaufplatte
27 um 180° vor dem wieder Einsetzen um eine horizontale Achse, die parallel zur Förderrichtung
F des Strangs 12 verläuft, drehbar und dann wieder einsetzbar. Für den Fall, dass
einzelne Anschnitte einer Messstrecke M
1 bzw. M
2 auf dem Modulträger 34 frei sind, also kein Messmodul 10 benötigen bzw. aufweisen,
kann diese Lücke durch korrespondierende Leergehäuse bestückt sein. Mit anderen Worten
können so genannte Messmoduldummys, deren äußere Abmessungen denen der Einheitsgehäuse
der Messmodule 10 entsprechen, in den messmodulfreien Plätzen/Abschnitten auf den
Modulträger 34 gesteckt sein, um einen durchgängigen Strangdurchlaufkanal 14 zu bilden.
Entsprechend weisen diese Leergehäuse mindestens einen Strangdurchlaufkanal 14 sowie
im Auslaufbereich A das weiter oben beschriebene Dichtmittel 23 auf.
[0043] Die jeweils hintereinanderliegenden Messmodule 10 und/oder Leergehäuse einer Messstrecke
M
1, M
2 bilden mit ihren Schutzrohrabschnitten 17 und den Dichtmitteln 23 ein Schutzrohr,
das sich durchgängig durch den Strangdurchlaufkanal 30 erstreckt. Die hintereinanderliegenden
Messmodule 10 dichten sich gegeneinander ab. Das in der Messstrecke M
1, M
2 in Förderrichtung F letzte Messmodul 10 ist gegen die Gehäusewand 24 des Gehäuses
33 der Messanordnung 25 abgedichtet.
[0044] Die Anschlüsse zum Einbringen der Kühl- und Reinigungsluft einerseits und/oder der
Dichtluft andererseits in jedes Messmodul 10 sind bevorzugt ebenfalls am Modulträger
34 angeordnet, so dass sämtliche Versorgungsleitungen des Messmodule 10 an einer Seite,
bevorzugt an der Unterseite angeordnet sind. Dies vereinfacht zum einen die Montage/Demontage
einzelner Messmodule 10 und zum anderen das Konfigurieren der Messanordnung 25. Insbesondere
können auch Messmodule 10 mit neuen und/oder zusätzlichen Messfunktionen einfach in
die Messanordnung 25 integriert werden. Der Messanordnung 25 kann weiterhin mindestens
eine Strangschneideeinheit zugeordnet sein. Diese ist stromaufwärts des jeweils ersten
Messmoduls 10 der Messstrecken M
1 und M
2 angeordnet. Anders ausgedrückt ist die oder jede Strangschneideeinheit im Einlaufbereich
E angeordnet.
[0045] Die Messanordnung 25 kann als separate Komponente eingesetzt werden. Bevorzugt ist
die Messanordnung 25 jedoch in eine Strangmaschine 11 integriert, wie es der Figur
4 zu entnehmen ist. Bei der Ausbildung als Tabakstrangmaschine ist eingangsseitig
eine
[0046] Verteilereinheit 35 zugeordnet. Bei der Ausbildung als Filterstrangmaschine ist eine
Filtertow-Aufbereitungseinheit vorgesehen. Solche Strangmaschinen 11 sind hinlänglich
bekannt, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Die erfindungsgemäße
Strangmaschine 11 zeichnet sich nun dadurch aus, dass die zuvor beschriebene Messanordnung
25 in die Strangmaschine 11 integriert ist, so dass eine Online-Messung mit schnell
veränderbarer Konfiguration der Messanordnung 25 erreicht wird.
1. Messmodul (10), ausgebildet und eingerichtet zum Messen von in Strangmaschinen (11)
der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellten und in Förderrichtung F transportierten
Strängen (12) und/oder Strangabschnitten, umfassend ein Gehäuse (13), mindestens einen
Strangdurchlaufkanal (14), mindestens ein in dem Gehäuse (13) angeordnetes und auf
den oder jeden Strangdurchlaufkanal (14) gerichtetes Messmittel (15) sowie ein Mittel
(16) zum Einbringen von Reinigungsluft RL in den Strangdurchlaufkanal (14), dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Strangdurchlaufkanal (14) ein ausschließlich dem Messmodul (10) zugeordneter
Schutzrohrabschnitt (17) angeordnet ist, wobei sich der Schutzrohrabschnitt (17) von
einem Einlaufbereich E des oder jedes Strangs (12) in den Strangdurchlaufkanal (14)
bis zu einem Auslaufbereich A des oder jedes Strangs (12) aus dem Strangdurchlaufkanal
(14) erstreckt.
2. Messmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzrohrabschnitt (17) in dem Strangdurchlaufkanal (14) befestigt und individuell
an die jeweilige Messfunktion des Messmittels (15) angepasst ist.
3. Messmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlaufbereich E jedes Strangs (12) in den Strangdurchlaufkanal (14) ein Düsenelement
(18) zum Einbringen von Reinigungsluft RL in den Schutzrohrabschnitt (17) angeordnet
ist, wobei jedes Düsenelement (18) zum radial gerichteten Zuführen der Reinigungsluft
RL an den Schutzrohrabschnitt (17) und längsaxial gerichteten Leiten der Reinigungsluft
RL in dem Schutzrohrabschnitt (17) ausgebildet und eingerichtet ist.
4. Messmodul (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenelemente (18) sich mit einem Düsenabschnitt (20) zum längsaxialen Leiten
der Reinigungsluft RL jeweils bis an ein Messfenster der Schutzrohrabschnitte (17)
erstrecken.
5. Messmodul (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Düsenelement (18) an einer Einlaufplatte (21) befestigt ist, wobei die Einlaufplatte
(21) lösbar am Gehäuse (13) befestigt ist und das Düsenelement (18) den hohlzylindrischen
Düsenabschnitt (20) mit geschlossener Mantelfläche umfasst.
6. Messmodul (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Düsenelement (18) über eine Zuführungsleitung (22) an eine Druckluftversorgung
angeschlossen ist, wobei die Zuführungsleitung (22) an dem Messmittel (15) vorbeigeführt
ist.
7. Messmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslaufbereich A jedes Strangs (12) aus dem Strangdurchlaufkanal (14) Dichtmittel
(23) zum Abdichten des Messmoduls (10) gegenüber einem in Förderrichtung F nachfolgenden
Messmodul (10) und/oder einer Gehäusewand (24) einer Messanordnung (25) angeordnet
sind.
8. Messmodul (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (23) zum aktiven Dichten ausgebildet und eingerichtet ist, wobei
das Dichtmittel (23) ein aufblasbarer Dichtring (26) ist.
9. Messmodul (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aufblasbare Dichtring (26) an eine Steuerung zum Belüften und Entlüften angeschlossen
ist.
10. Messmodul (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (23) senkrecht zur Montagerichtung der Messmodule (10), nämlich in
Förderrichtung F wirkt.
11. Messmodul (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (23) in eine Auslaufplatte (27) integriert ist, wobei die Auslaufplatte
(27) lösbar am Gehäuse (13) befestigt ist.
12. Messmodul (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslaufplatte (27), die auf der der Einlaufplatte (21) gegenüberliegenden Seite
des Gehäuses (13) angeordnet ist, ein hohlzylindrischer Körper (28) mit perforierter
Mantelfläche zugeordnet ist.
13. Messmodul (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufplatte (21) und die Auslaufplatte (27) bezüglich ihrer geometrischen Abmessungen
identisch ausgebildet sind.
14. Messmodul (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei separate Druckluftzuführungen vorgesehen sind, wobei die Druckluft für die Reinigungsluft
RL kontinuierlich strömt und die Druckluft für das Dichtmittel (23) konstant ansteht.
15. Messanordnung (25), ausgebildet und eingerichtet zum Messen von in Strangmaschinen
der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellten und in Förderrichtung F transportierten
Strängen (12) und/oder Strangabschnitten, umfassend einen Messkopf (29) mit mindestens
einem Messmodul (10) zur Bildung einer Messstrecke M, wobei in dem Messkopf (29) mindestens
ein sich in Förderrichtung F durch den gesamten Messkopf (29) und alle Messmodule
(10) erstreckender, durchgängiger Strangdurchlaufkanal (30) ausgebildet ist und dem
Messkopf (29) mindestens eine Strangführungseinrichtung zugeordnet ist, sowie eine
Auswerteeinheit (31), an die jedes Messmodul (10) über eine Verbindung (32) angeschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Messmodul (10) nach einemder Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet und eingerichtet
ist.
16. Messanordnung (25) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Messmodule (10) in einem gemeinsamen Gehäuse (33) des Messkopfes (29) angeordnet
sind, wobei Messmodule (10), die in Förderrichtung F zur Bildung einer Messstrecke
M1 bzw. M2 hintereinander angeordnet sind, mit ihren Schutzrohrabschnitten (17) und den Dichtmitteln
(23) ein Schutzrohr bilden.
17. Messanordnung (25) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Messmodule (10) in beliebiger Positionierung auf einen Modulträger
(34) des Messkopfes (29) sowohl in der Messstrecke M1 als auch in der Messstrecke M2 steckbar sind, wobei messmodulfreie Abschnitte des Modulträgers (34) in der Messstrecke
M1 bzw. M2 jeweils mit einem Leergehäuse bestückt sind und die Anschlüsse zum Einbringen der
Kühl- und Reinigungsluft und/oder der Dichtluft in jedes Messmodul (10) ebenfalls
am Modulträger (34) ausgebildet und eingerichtet sind.
18. Messanordnung (25) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des jeweils ersten Messmoduls (10) der Messstrecken M1 bzw. M2 eine Strangschneideeinheit angeordnet ist.
19. Strangmaschine (11) zum Herstellen mindestens eines Strangs (12) und/oder Strangabschnitten
der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Messanordnung (25) nach einem der Ansprüche
15 bis 18.