CN114126423A - 具有吸附带式输送机的香烟机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于烟草加工业的具有吸附带式输送机的香烟机，所述吸附带式输送机具有条引导通道，该条引导通道在一侧由输送材料的吸附带限定并且与之邻接地由两个彼此相对置的通道侧壁限定，其中，设置有具有谐振器的电磁测量装置，其中，所述谐振器具有两个谐振器半部，所述两个谐振器半部中的第一谐振器半部布置在条引导通道的带有输送的吸附带的侧面上，并且所述两个谐振器半部中的第二谐振器半部布置在与该第一谐振器半部相对置的侧面上。

Description

具有吸附带式输送机的香烟机

技术领域

本发明涉及一种用于烟草加工业的具有吸附带式输送机的香烟机。

背景技术

充分已知的是，在利用电磁测量装置在香烟机或制条机上制造时对烟草条的密度进行监控。在此，借助所测量的密度信号来监控烟草在机器上的使用，其中，如果烟草条状地存在并且已经被纸包裹，则通常在条成形之后进行这种测量。

在例如加热烟草而不燃烧烟草的新烟草产品、所谓的“加热不燃烧”产品的范围内，在使用金属箔的情况下实现烟草条的制造。对于这样的产品来说，所述烟草条也被金属箔所包围，从而不再能使用电磁测量装置、尤其是也不再能使用微波测量装置来进行测量。

由WO2016/162292A1已知一种烟草加工业的制条机的吸附带式输送机。所述吸附带式输送机用于将材料、尤其是烟草在向下敞开的条引导通道中输送给用于形成条的装置。所述条引导通道在侧面由两个彼此相对置的通道侧壁来限定。吸附带在上方布置在条引导通道上，从而通道侧壁和吸附带形成用于条引导通道的U形边界。对于这种吸附带式输送机建议：为了确定所输送的材料的特性，在沿输送路径的至少一个位置上将至少一个电磁测量装置集成到吸附带式输送机的通道侧壁中。所述测量已经在吸附带式输送机的条引导通道中进行，以便在较早的时间点在没有纸干扰影响的情况下实现对材料特性的测量。在所需的吸附带更换方面，集成到通道侧壁中被看作是有利的。然而，将传感器集成到通道侧壁中在可实现的测量精度方面、尤其在测量引导通道中的烟草密度时具有缺点。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于烟草加工业的具有吸附带式输送机的香烟机，该香烟机的电磁测量装置提供关于所输送材料的质量的可靠测量结果。

根据本发明，所述任务通过一种根据权利要求1所述的具有电磁测量装置的吸附带式输送机的香烟机来解决。有利的设计方案构成各从属权利要求的主题。

根据本发明的根据权利要求1所述的具有吸附带式输送机的香烟机设置并且确定用于烟草加工业。所述吸附带式输送机具有条引导通道，该条引导通道在一侧由输送材料的吸附带限定并且与之邻接地由两个彼此相对置的通道侧壁限定。同样设置有具有谐振器的电磁测量装置。在条引导通道中运输的材料、尤其是烟草与在测量装置的谐振器中的电磁场相互作用。所测量的信号取决于材料的介电特性。所述谐振器具有两个谐振器半部，其中，第一谐振器半部布置在条引导通道的带有输送的吸附带的侧面上，并且第二谐振器半部布置在与该第一谐振器半部相对置的侧面上。根据本发明，所述两个谐振器半部没有集成到通道侧壁中。根据本发明的吸附带式输送机基于这样的技术认识，即测量、尤其是材料的质量对测量场的均匀性提出了高要求。为了精确测量，测量场必须在材料的区域中或在输送的吸附带的区域中尽可能均匀。在根据本发明的空腔谐振器的谐振器半部的竖直空间布置结构中在烟草的位置上可以获得比在可能的水平布置结构中更高的场均匀性。因此，可以实现更准确且更可靠的测量结果。

在一种优选的设计方案中，所述电磁测量装置构造成微波谐振器，其谐振器空腔由所述两个彼此相对置的谐振器半部构成。通常，在微波谐振器的所述形式中存在谐振器半部的刚性连接，使得整个谐振器是U形的或马蹄铁形的，以便在谐振曲线的谐振频率和性能或半值宽度方面实现稳定的谐振特性。在根据本发明的具有两个分离的谐振器半部的解决方案中，要注意的是，它们尽可能精确地彼此相对置地定位。微波谐振器的信号与位于测量场中的测量物的质量成比例。利用所述测量装置不能测量所述测量物的体积。因此，只有当测量物的体积是恒定的或已知的时，才可能确定密度。在制造香烟时是这种情况，因为香烟的直径是恒定的并且能够进行密度校准。因此，严格地测量单位长度的质量并且通过体积常数换算成每单位体积的质量。通过在香烟长度上对密度信号进行积分，得到所使用的烟草的质量。

即使在吸附带上进行测量时也可以由此出发，即所运输的烟草以同样的长度相关的质量分布变形为香烟条并且由此限定密度测量，即使测量信号实施质量测量。在本申请中，术语“质量测量”和术语“密度测量”同义地使用。

已被证明有利的是，所述两个谐振器半部定心地定位在侧向的通道侧壁之间。所述通道侧壁至少在电磁测量装置的区域中优选由陶瓷或塑料制成。它们对谐振器的测量场具有恒定的影响，所述影响可以通过用称皮重地(tarierend)测量空谐振值来消除。

在一个优选的设计方案中，所述第一谐振器半部布置成邻接于吸附带、优选邻接于吸附带式输送机并且可以与吸附带式输送机一起被定位。为此的背景是，所述吸附带本身是一种磨耗物，其例如在每一层之后定期地被更换。为此，包括第一谐振器半部在内的整个吸附带式输送机向上移动。在更换吸附带之后，吸附带式输送机再次回到其原始位置中。为此，例如第一谐振器半部可以与能够运动地安装的吸附带式输送机连接。因此，第一谐振器半部与吸附带式输送机一起运动并且再次归位。

所述第二谐振器半部优选邻接于条引导通道地定位。它优选布置在该机器上。在更换吸附带时或在吸附带式输送机上进行其它活动时，第二谐振器半部可保持安装在位置中。

电磁测量装置优选布置在修剪器盘与条成形的区域之间。因为在烟草条中烟草质量的使用通过修剪器盘来调节，所以烟草在该区域中具有质量特征曲线，该质量特征曲线之后存在于完成成形的条中。对于精确的且时间上恒定的测量结果，已被证明有利的是，在电磁测量装置上设置有加热装置，该加热装置加热一个或两个谐振器半部。也可以通过调节来实现加热到恒定温度。通过加热避免测量信号的偏差。

此外，已被证明有利的是，设置有压缩空气装置，通过该压缩空气装置可以清洁谐振器半部。尤其是，也可以在运行期间进行清洁，以避免由于残留物造成的测量误差。优选地，电磁测量装置构造用于测量所输送的材料的质量/密度和/或湿度。

在一个优选的设计方案中，根据本发明的吸附带式输送机在香烟机中使用。在这里，电磁测量装置的测量结果被考虑用于测量烟草质量。在此，优选关于参考长度和/或关于烟草产品来测量烟草质量。尤其是由于通过传感器半部的布置结构获得的测量精度较大，所以也可以借助通过修剪器盘的测量结果对烟草质量进行调节。

在微波谐振器测量中，在测量物上测量的谐振参数总是与空的谐振器的谐振参数相关。为此进行称皮重空测量，其通常利用空的谐振器来实施。这在这种情况下是不可能的，因为吸附带持久地处于谐振器中。

在一个优选的实施方式中，因此在空的吸附带上进行称皮重测量。在此，称皮重测量在一个位置上或在一个限定的区域中、在多个位置上或在多个限定的区域中进行或针对吸附带的至少一次完整环行进行。称皮重测量确定空的测量空间对测量信号的贡献。例如位于测量区域中的吸附带对此作出贡献，但通道壁和所述谐振器半部之间的间距也对此作出贡献。借助称皮重测量来校正之后利用通过吸附带所运输的烟草所记录的测量值，以便确定烟草的可靠的质量值及湿度值。

已被证明特别有利的是，这样设计条引导通道，使得条引导通道的闭合触发称皮重测量。以这种方式确保，在关闭条引导通道之后，当所述两个谐振器半部能够改变其彼此间的相对位置时，重新进行称皮重测量。

在另一个优选的设计方案中，进行称皮重测量的可信度测试。为此，将新的称皮重测量的测量值与一个或先前的测量值进行比较。在偏差大于预先确定的最小量时，例如不采纳新的测量值。在自动化地记录在带的不同部位上的多个测量时，可以应用与之前的测量值具有最小偏差的测量值。这种可信度测试被证明是特别实用的，因为总是又会出现这样的情况，即污染物例如烟草的碎屑或残留物在称皮重测量时保留在条引导通道中并且影响测量结果。通过与先前的测量值、尤其是与称皮重测量的先前的测量值进行比较，可以识别并且避免这样的错误。借助可信度测试，还可以自动地使用在称皮重测量中获得的测量值用于空补偿，而无需事先手动测试，以应用于进一步的评估。

本发明的另一个特别的优点在于，能够可靠地识别并且考虑在吸附带中的连接部位的影响。吸附带通常构造成环行运行的带并且具有连接部位，该连接部位的特征通常在于较大的材料厚度和由此较大的每单位长度质量。为了探测吸附带的连接部位，可以对空的吸附带进行测量。在此，对空的吸附带进行测量也完全可以是称皮重测量。在对空的吸附带进行测量时，评估装置设计用于通过在测量信号中的峰值识别来探测吸附带的连接部位。优选地，由评估装置通过指示质量的测量信号的升高和/或指示湿度的测量信号的没有升高来检测连接部位。所述峰值识别基于这样的认识，即在缺少烟草的情况下吸附带的较高的质量分布是连接部位的充分的标志。当然，在具有多个连接部位的吸附带的情况下也可以可靠地识别这些连接部位。

在连接部位的区域中的质量提高可以在空的带上进行测量并且在生产运行中在带的这个部位上对所测量的烟草质量进行校正。

附图说明

接下来详细描述本发明的具有两个谐振器半部的布置结构的优选设计方案。在附图中：

图1a、1b示出具有吸附带和测量装置的吸附带式输送机以及测量装置的所述布置结构的详细视图，

图2a、2b示出在打开位置和关闭位置中谐振器半部在输送通道上的布置结构。

图3示出具有连接位置的空的带的测量信号的变化曲线。

具体实施方式

图1示出吸附带式输送机1，其具有在输送方向上延伸的吸附带2。待加工的烟草借助吸附带2被输送到用于条成形的区域4中。纸3被供应给该区域4。修剪器盘5布置在条成形的区域附近。在图1b中吸附带式输送机的顶端的详细视图示出具有吸附带2的吸附带式输送机1以及修剪器盘5。传感器位置6在此示例性地布置在吸附带式输送机的端部的附近。香烟机中的修剪器盘是用于控制所使用的烟草质量的装置。它们成对地布置并且定位在烟草条的两侧。它们将所输送的烟草以一定的高度切割，其中，通过所述盘的竖直位置的变化对质量进行调节，或者改变所述带相对于修剪器盘的高度。优选地，在每个通道上设有两个相对置的修剪器盘。

所示的传感器系统6是微波空腔谐振器，该微波空腔谐振器由两个谐振器半部组成。在所述两个谐振器半部中，第一谐振器半部布置在吸附带的上方，而第二谐振器半部布置在吸附带的下方、优选布置在侧向的通道侧壁的下方。

对吸附带上烟草密度的测量对测量场的均匀性提出高要求。为了精确地测量密度，测量场在烟草的区域中必须尽可能均匀。通过应用具有两个谐振器半部(吸附带平面地位于所述两个谐振器半部之间)的微波谐振器，实现了在测量物的区域中大的场均匀性，由此可以实现精确的测量结果。

输送烟草的吸附带是磨损件，该磨损件必须定期、例如对于每层被更换一次。为此，整个吸附带式输送机机械地向上移动，以便能够实现吸附带的更换。在完成吸附带更换之后，吸附带式输送机以高的机械精度再次运动到其初始位置中。吸附带具有完全均匀的材料分布，其在密度测量中对测量信号提供恒定的贡献。所述恒定的贡献通过称皮重空测量被消除。仅在一个连接部位处，吸附带不是均匀的，并且可能出现对测量信号的干扰。

传感器6包括微波空腔谐振器，该微波空腔谐振器由两个半壳组成。一个半壳直接定位在条引导通道的下部开口的下方并且所述半壳被固定在香烟机中。第二半壳利用吸附带式输送机直接定位在吸附带的上方并且在更换带时与吸附带式输送机一起移动。在吸附带式输送机移动时没有给定谐振器的功能。谐振器作为空腔谐振器构造得尽可能小，以便将测量场集中在运输通道中并且尽可能少地干扰吸附带的工作方式。

图2a示出具有下谐振器半部8和上谐振器半部7的闭合的布置结构。上谐振器半部7在此是第一谐振器半部，其布置在条引导通道的带有输送的吸附带的侧面上。第二谐振器半部8布置在条引导通道的相对置的敞开的侧面上。条引导通道由通道侧壁9侧向地限定。上谐振器半部7和第二谐振器半部8在图2中示出为具有半圆形的壳体形状，其中，在它们之间的测量区域在通道侧壁9之间的整个区域上延伸并且在此也包括吸附带2。图2b示出打开位置，在该打开位置中，例如为了更换吸附带2，吸附带式输送机与第一谐振器半部7一起被抬起。由此在第一谐振器半部7与第二谐振器半部8之间产生更大的距离，从而在打开位置中不能进行测量运行。为了精确地重新安装上谐振器半部或第二谐振器半部7、8，可以在通道侧壁上设置有配合机构，例如抵靠该配合机构，所述两个谐振器半部借助力相互夹紧到其精确的位置中，并且该配合机构因此确保了精确的相对定位。

微波信号的耦合输入和耦合输出优选在第二谐振器半部8上进行，该第二谐振器半部牢固地固定在香烟机上。通道侧壁9至少在传感器的区域中由塑料或陶瓷制成并且对谐振器的测量场具有恒定的影响，该测量场可以通过空谐振值的称皮重测量来消除。

也参考图1b所示，修剪器盘5位于区域4的附近，在该区域中进行条成形。条成形在吸附带式输送机的外部进行，其中，修剪器盘将多余的烟草从吸附带上分离出来。用于放置传感器系统的非常合适的位置位于修剪器盘5与条成形的区域4之间。

为了使在测量装置的位置处的温度波动对测量的影响最小化，可以封装并且加热谐振器。在运行中这样调节对谐振器的加热，使得谐振器始终具有恒定的温度。在根据本发明的布置结构中存在如下危险，即在生产期间烟草聚集在下半壳上。烟草也可以借助压缩空气在连续运行中被去除。

图3示出具有连接位置的空的吸附带的测量信号的变化曲线。绘制出测量值A[MHz]和Phi。测量值A在此表示谐振值偏移，如其相对于空的谐振器的测量出现的那样。这种谐振频率偏移取决于位于所述谐振器半部之间的测量区域中的材料的质量。Phi表示与质量无关的湿度值，其例如可以由谐振值偏移和谐振加宽的商确定。图3示出在吸附带的连接位置中出现A值中的峰值，而Phi值基本上保持不变。测量信号的这种特性可以用于识别在称皮重测量时在吸附带中的连接部位。由此，然后可以进行位置确定，从而例如在之后的不均匀的烟草分布情况下可以考虑连接部位关于其位置的影响。在制造“加热不燃烧”产品时，通常均匀地装填烟草条，从而可以取消位置确定并且可以通过连接部位直接在A值中识别密度提高。同时出现微波-湿度-值Phi的最小值，因为在吸附带与烟草之间的连接部位中存在另外的质量比例，在该质量比例中吸附带与烟草的相对的质量份额大于在吸附带的其余的位置中。在连接部位的区域中的质量提高可以在空的带上进行测量并且在生产运行中在带的这个部位上对所测量的烟草质量进行校正。为了校正连结部位的信号，也可以使用借助香烟机的轴编码器信号位置跟踪。

Claims (18)

1.用于烟草加工业的具有吸附带式输送机的香烟机，所述吸附带式输送机具有条引导通道，该条引导通道在一侧由输送材料的吸附带限定并且与之邻接地由两个彼此相对置的通道侧壁限定，其中，设置有具有谐振器的电磁测量装置，其特征在于，所述谐振器具有两个谐振器半部，在所述两个谐振器半部中的第一谐振器半部设置在条引导通道的带有输送的吸附带的侧面上，并且在所述两个谐振器半部中的第二谐振器半部设置在与该第一谐振器半部相对置的侧面上。

2.根据权利要求1所述的具有吸附带式输送机的香烟机，其特征在于，所述电磁测量装置构造成微波谐振器，所述微波谐振器的谐振器空腔由所述两个彼此相对置的谐振器半部构成。

3.根据权利要求1或2所述的香烟机，其特征在于，所述第一谐振器半部布置成邻接于吸附带。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的香烟机，其特征在于，所述第二谐振器半部邻接于条引导通道地定位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的香烟机，其特征在于，所述电磁测量装置布置在修剪器盘与条成形的区域之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的香烟机，其特征在于，所述电磁测量装置装备有加热装置，所述加热装置加热一个或两个谐振器半部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的香烟机，其特征在于，设置有压缩空气装置，以用于清洁谐振器半部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的香烟机，其特征在于，所述电磁测量装置构造用于测量输送的材料的质量/密度和/或湿度。

9.根据权利要求8所述的香烟机，其特征在于，电磁测量装置的测量结果被考虑用于测量关于参考长度的烟草质量。

10.根据权利要求9所述的香烟机，其特征在于，借助所述测量结果对烟草质量进行调节。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的香烟机，其特征在于，在空的吸附带上进行称皮重测量，其中，所述称皮重测量在一个位置上、在多个位置上进行或在吸附带的至少一次完整环行运行情况下进行。

12.根据权利要求11所述的香烟机，其特征在于，所述条引导通道设计成，使得条引导通道的闭合触发称皮重测量。

13.根据权利要求11或12所述的香烟机，其特征在于，在吸附带的至少一个位置上进行所述称皮重测量并且将称皮重测量的测量值与一个或多个先前的测量值进行比较，其中，在偏差大于预先确定的最小量时，不采纳新的测量值。

14.根据权利要求11或12所述的香烟机，其特征在于，在吸附带的至少两个位置上进行所述称皮重测量并且将所述测量值与一个或多个先前的测量值进行比较，其中，采用与所存储的测量值具有最小偏差的测量值作为新的测量值。

15.根据前述权利要求中任一项所述的香烟机，其特征在于，进行针对吸附带的连接部位的空测量，其中，评估装置设计用于通过在所述测量信号中的峰值识别来探测吸附带的连接部位。

16.根据权利要求15所述的香烟机，其特征在于，在空测量时确定连接部位的质量值，该质量值在用于校正在连接部位处测得的质量信号的情况下被使用。

17.根据权利要求15或16所述的香烟机，其特征在于，所述评估装置在测量空的带时通过指示质量的测量信号的升高和/或指示湿度的测量信号的没有升高来检测连接部位。

18.根据权利要求15或16所述的香烟机，其特征在于，所述评估装置在测量填充的带时通过指示质量的测量信号的升高和/或指示湿度的测量信号的下降来检测连接部位。

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