JP2007037550A - 包装テープ上の糊パターンの監視 - Google Patents

Abstract

【課題】
タバコ加工産業の包装テープの上−特に包装テープの縁部領域内−の糊量もしくは糊サイズを検出するための並びに糊付け部の監視をするための更なる可能性を提供する。
【解決手段】
包装テープ（１５）に超音波の作用を与えるための少なくとも２つの超音波発生源（１３）と、包装テープ（１５）を貫通する超音波信号を受信するための少なくとも２つの超音波センサ受信ユニット（１４）とを有する超音波測定システム（１０）が設けられている、タバコ加工産業の包装テープ（１５）に塗布される糊量もしくは糊サイズを検出及び／又は監視するための装置において、それぞれ少なくとも２つの超音波発生源（１３）間及び／又は少なくとも２つの超音波センサ受信ユニット（１４）間に、仕切り壁（２１，３１）が配設されていることを特徴とする装置と、タバコ加工産業の機械とを提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、包装テープに超音波の作用を与えるための少なくとも２つの超音波発生源と、包装テープを貫通する超音波信号を受信するための少なくとも２つの超音波センサ受信ユニットとを有する超音波測定システムが設けられている、タバコ加工産業の包装テープに塗布される糊量もしくは糊サイズを検出及び／又は監視するための装置に関する。更に、本発明は、タバコ加工産業の機械に関する。

タバコスティックとシガレットフィルタを結合するため、通常、一方でフィルタを包み、他方で突出するエッジによりタバコスティックの頭部の終端部をフィルタと結合するコーティング紙片が設けられている。タバコスティックとフィルタの組立は、通常は糊付けによって行なわれる。

特許文献１により、タバコ加工産業の棒状の物品の包装材料もしくは包装紙テープに糊を塗布するための装置が説明されている。包装テープ上の糊のない領域を含めた糊パターンを発生させるため、この装置は、包装紙テープへの糊の供給を中断するための手段を有する。

フィルタ装着機の生産速度が高い場合、コーティング紙テープ上の糊付け層が非常に薄く塗布されるか、間隙又は中断部が、例えば糊付けシステム内の汚れのようなプロセスを条件とした障害を理由として生じることがあるので、フィルタとタバコスティック間に十分な結合が何ら保証されていない。

特許文献２により、紙テープの糊付け部の十分な湿度を検出するための装置が説明されており、この場合、接着すべき紙テープ上の糊付け部の存在は、容量式のセンサによって検出される。
欧州特許出願公開第１ １４７ ７１６号明細書 欧州特許第０ ４１８ ３４２号明細書

この従来技術から出発して、本発明の基本にある課題は、タバコ加工産業の包装テープの上−特に包装テープの縁部領域内−の糊量もしくは糊サイズを検出するための並びに糊付け部の監視をするための更なる可能性を提供することにある。

この課題は、包装テープに超音波の作用を与えるための少なくとも２つの超音波発生源と、包装テープを貫通する超音波信号を受信するための少なくとも２つの超音波センサ受信ユニットとを有する超音波測定システムが設けられている、タバコ加工産業の包装テープに塗布される糊量もしくは糊サイズを検出及び／又は監視するための装置において、それぞれ少なくとも２つの超音波発生源間及び／又は少なくとも２つの超音波センサ受信ユニット間に、仕切り壁が配設されていることによって発展構成されている装置によって解決される。

本発明は、超音波測定システムにおいて２つの超音波源及び／又は２つの超音波受信機間に中間壁もしくは仕切り壁を装着することによって、特に検査すべき紙軌道もしくは検査すべき包装テープの縁部領域での超音波測定システムにおいて放出される光線又はその他の人工物の回折が回避されるという思想に基づいている。受信機に対して超音波源を不動に配設もしくは付設をする場合、仕切り壁によって信号は隣接する超音波送信機によって抑制もしくは遮蔽されるので、明らかな信号が受信され、制御もしくｈｓ評価装置によって評価することができ、これにより、全体的に、包装テープの縁部領域でも特に確実な糊量の測定もしくは糊パターンの監視が可能にされている。従って、中間壁により、超音波は、超音波送信機とそれぞれの超音波受信機間で誘導もしくは整向される。

測定原理は、放出された超音波の一部が、糊付けされた紙テープによって吸収され、吸収されない部分が、測定信号として受信センサで使用可能であるので、超音波によって、塗布された糊の糊量が、いわば連続的に検査及び監視されることに基づいている。この場合、高い搬送速度で移送される糊付けされた紙テープは、糊付けの不良箇所を検査することができる。測定方法は、塗布された糊量に関して直接的な測定方法であり、組成、例えば糊の水分割合に依存していない。加えて、垂直方向の紙の変動は、ほとんど受信される超音波測定信号に対して影響を有していない。

超音波は、例えばピエゾ要素の形態の少なくとも２つの送信ユニットによって発生され、例えばピエゾ感受性のマイクロフォンの形態の少なくとも２つの受信ユニットによって受信される。移送される包装テープを連続的に監視するため、包装テープは、搬送方向に対して横に超音波の作用を受けるが、この場合、包装テープは、送信ユニットとセンサ受信ユニット間を案内される。これにより、超音波は、好ましい整向で包装テープに整向され、包装テープを通過する。この場合、包装テープの糊付けされた側又は糊付けされてない側に、超音波を送信するピエゾ要素が配設されている。それぞれ他の側で、超音波もしくは超音波信号は、ピエゾ感受性のマイクロフォンもしくはセンサによって受信される。

包装テープは、この場合、その全幅にわたって監視され、これにより、包装テープの全ての幅は、送信ユニット及びセンサ受信ユニットから成る同一の測定システムによって不定様式で検出することができる。受信された超音波信号を基にして、糊パターンの糊トラックの糊量が、好ましくは時間平均で検出される、及び／又は糊パターンの瑕疵のある領域が確認される。

更に、少なくとも１つの超音波発生源及び／又は超音波センサ受信ユニットが、２つの仕切り壁間に配設されている場合が有利である。

信頼性のある測定結果は、特に、仕切り壁が、互いに所定の、特に規則的な間隔で配設されている場合に与えられる。

更に、１つの仕切り壁の高さ又は複数の仕切り壁の高さが、超音波発生源及び／又は超音波センサ受信ユニットの高さよりも大きい場合が有利である。これにより、送信機の超音波は、付属する受信機に正確に整向されるので、受信機では、いかなる障害のある超音波信号も、隣接する送信機から受信されない。仕切り壁が受信機に配設されている場合、測定に障害を与える超音波信号は、隣接する送信機によって抑制されるか、十分に回避される。

装置は、少なくとも１つの仕切り壁又は複数の仕切り壁が、モジュールユニットとして取外し可能に配設されており、超音波測定システムのクリーニングのために、仕切り壁が取り外されるか、取り除かれ、引き続き位置正確に再び固定される場合、容易にクリーニングすることができる。

加えて、超音波測定システム用のクリーニング装置が設けられており、これにより、付着物による汚れ又は測定値の変化が回避される場合が有利である。

このため、クリーニング装置が、超音波送信機及び／又は圧縮空気装置として形成されていることが有利である。これにより、簡単な方法で、超音波測定システムもしくは測定システムの個々の構成要素の効果的なクリーニングが得られ、構造上の費用を低く保つことができる。

好ましくは、包装テープは、互いに間隔を置いている超音波発生源と超音波センサ受信ユニット間に案内されている。このため、超音波測定システムは、Ｕ字形もしくはフォーク状に形成することができる。

加えて、装置は、超音波発生源としてピエゾ要素が、及び／又は超音波センサ受信ユニットとしてピエゾ感受性のマイクロフォンが設けられていることによって際立っている。Ｕ字形の一方の脚部に、少なくとも２つの超音波源−特にピエゾ要素−が、Ｕ字形の他方の脚部に、少なくとも２つの超音波センサ受信ユニット−特にピエゾ感受性のマイクロフォン−が配設されている。均質な超音波場を包装テープの全幅にわたって得るために、超音波を放出する多数のピエゾ要素が一列に配設されていることが好ましい。一列は、センサ受信側でも有利であるので、良好な位置の解像が達成可能である。

紙厚もしくは包装テープの厚さの補償を得るため、超音波発生源及び超音波センサ受信ユニットを有する第２の好ましくはＵ字形のセンサ装置が、包装ストライプの搬送方向に対して包装ストライプ用の糊塗布機構の前に設けられており、第２の送信もしくは受信ユニットは、好ましくは同様に仕切り壁を備える。

更に、受信した超音波信号を評価するための評価装置が設けられている場合が有利である。

装置は、更に、超音波測定システムによって、包装テープの全幅が監視可能であることによって際立っている。

加えて、課題は、前記本発明による、タバコ加工産業の包装テープに塗布された糊量もしくは糊サイズを検出及び／又は監視するための装置を備えているタバコ加工産業の機械によって解決される。繰返しを避けるために、本発明による装置に対する上記の構成の参照をはっきりと指摘したい。

本発明を、以下で一般的な発明思想を限定することなく図面に関連させて説明する。この場合、本文において詳細に説明されてない本発明による全ての詳細に関しては、はっきりと図面の参照を指摘したい。

以下の図面において、それぞれ同じ又は同様の要素もしくは相応の部分は、同じ符号を備えているので、相応の新たな紹介を省略する。

図１には、超音波測定システム１０が斜視図で示されている。超音波測定システム１０は、フォークの形もしくはＵ字形に形成されている。Ｕ字形の両方の脚部の間を、コーティング紙テープ１５が案内及び搬送される。コーティング紙テープ１５は、塗布された糊の糊パターンを備えており、この糊パターンは、コーティング紙テープ１５に、ここに図示されてない糊付け機構によって塗布されている。糊パターンは、複数の糊のない領域１７を有し、これら領域は、コーティング紙テープ１５をコーティング紙片に切断した後で、切断されたコーティング紙片をフィルタプラグとタバコスティックの回りに巻き付けた後、加工機構によって穿孔される。

縁部ゾーンは、決定的にシガレットのタバコスティックにコーティング紙を接着することに対して責任がある。これら箇所での瑕疵のある糊は、フィルタを喪失又は脱落させ、従って、糊の塗布は特に重要である。従って、糊パターンの中心領域よりも所々で多くの糊が縁部ゾーン領域で塗布される。

中心ゾーンでの糊付けエラーが生じた場合、フィルタの継ぎ目領域での接着問題−これは、後続の空気圧による検査システムによって検査ドラム上で間接的に検査することができる−が生じるので、糊付けされた瑕疵のあるコーティング紙片を備えているシガレットがはじき出される。中心ゾーンの場合、一貫したゾーンも、糊のないゾーンもある（符号１７）。

糊の場所並びに糊塗布機構の形態又は他のプロセスパラメータに応じて、糊パターンの個々の糊トラック内に、過度に高い部分が生じ、これにより、コーティング紙テープ１５の幅にわたって糊の不均質な分布が生じることがある。

糊付けされたコーティング紙テープ１５は、Ｕ字形の超音波測定システム１０を案内される。紙軌道もしくはコーティング紙テープ１５のばたつきを防止し、超音波測定システム１０の送信機１３１及び受信機１４に対する紙テープ１５の一定の間隔を保証するために、ここに図示されてないガイド装置もしくはガイドが付加的に設けられている。糊付けされてない側には、超音波を発生させるためのピエゾ要素が一直線に配設された送信プレート１３が存在する。コーティング紙テープ１５の向かい合って位置する糊付けされた側には、センサもしくはピエゾ感受性のマイクロフォン１４の直線的な配列が存在する。

マイクロフォン１４の配列は、送信プレート１３の超音波周波数に調整されている。典型的に、コーティング紙テープ１５上の糊量の検出又は糊トラックもしくは糊パターンの監視のために、１００ｋＨｚ以上の、好ましくは４００ｋＨｚの周波数が適当である。この場合、送信プレート１３のピエゾ要素によって発生される超音波は、搬送方向に対して横、特に垂直に整向されている。発生された超音波は、コーティング紙テープ１５並びにコーティング紙テープ１５の突出する縁部ゾーンを通過する。

超音波測定システム１０は、パルスモードで作動するので、即ち送信プレート１３は、音のパルスを送信するので、マイクロフォン１４の配列は、受信した音圧の強度を記録する。

塗布されたコーティング紙テープ１５上の糊の密度もしくは単位面積重量に応じて、コーティング紙テープ１５の幅にわたる、異なった量もしくは質量プロフィル並びに密度プロフィルが得られる。マイクロフォン１４によって検出される、コーティング紙テープ１５の幅にわたる受信信号の振幅変化に基づいて、幅にわたる糊の量もしくは質量又は密度が測定される。受信した超音波信号の評価のため、超音波測定システム１０は、評価装置２０と接続されている。

送信プレート１３及びマイクロフォン１４の配列は、これらが、コーティング紙テープ１５の幅全体にわたって糊パターンもしくは糊量を検出するように設定されている。特に、これらは、包装テープ１５の最大サイズ幅よりも広いように設定されている。これにより、多くの幅のコーティング紙テープ１５を同じ測定システム１０によりサイズフリーで検出することができる。

測定に対するコーティング紙テープ１５の影響を除去するため、糊塗布機構の前に、同様に図面に図示した超音波測定システム１０の様式により構成されている第２の超音波測定システムが配設されている。この第２の超音波測定システムは、まだ糊付けされてないコーティング紙テープ１５の厚さの変動及び影響を測定する。第２の超音波測定システムは、同様に評価装置２０と接続されているので、コーティング紙テープ１５の糊付けの前後で測定された両方の超音波信号の差を求めることを介して、信号の差を求めることによる紙厚変動の補償が行なわれる。

糊付けの量もしくは質量並びに品質もしくはこれらの時間的な展開もしくは傾向を長い時間にわたって確認できるように、そして塗布された糊の接着力に関する推定を得るために、センサの超音波信号が平均化される。糊の途切れもしくは糊パターンの瑕疵のある領域は、所定の糊量の基準値を上回ること又は下回ることによって本発明による超音波測定システム１０によって確認される。

図２には、本発明による超音波測定システム１０を経る横断面図が図示されている。この場合、コーティング紙テープ１５は、図面平面に垂直にマイクロフォン１４の直線的な配設部とピエゾ要素１３１から成る送信プレート１３の直線的な配設部との間に配設される。

各マイクロフォン１４は、２つの仕切り壁２１によって取り囲まれており、これにより、向かい合って配設されていないピエゾ要素１３１から放出される超音波信号が抑制される。従って、マイクロフォン１４で測定された超音波は、常に向かい合っている、対応するピエゾ要素１３１に由来する。仕切り壁２１は、相対して配設されており、これにより、仕切り壁２１の櫛状の構造が生じる。

図２には、更に、マイクロフォン１４の向かい側に規則的な間隔で配設された仕切り壁３１が送信プレート上に記入されており、これら仕切り壁の間には、それぞれ１つのピエゾ要素１３１が配設されている。仕切り壁３１のこの配設では、ピエゾ要素１３１から放出される超音波を誘導するか相応に整向することが、同様に可能であるので、向かい合っている側で、それぞれのマイクロフォン１４によって超音波が受信される。

加えて、コーティング紙テープ１５のガイド並びに支持をするために、ガイドロッド３２がピエゾ要素１３１の上に配設されており、これにより、移送される紙テープ１５のばたつきが回避される。ガイドロッド３２は、横の２つの保持部３３を介して送信プレートに固定されている。

受信側での仕切り壁２１の配設及び／又は送信側での仕切り壁３１の配設によって、密度の正確な測定もしくはコーティング紙テープ１５上の糊パターン１９の正確な検出を実施することが得られる。仕切り壁２１もしくは３１によって、超音波は、ピエゾ要素１３１とマイクロフォン１４の対の間で、移送されるコーティング紙テープ１５に対して垂直に整向及び集中させられている。

特に、仕切り壁２１及び／又は３１によって、送信プレートもしくは受信プレートの縁部で、超音波信号の測定もしくは受信が正確になる。何故なら、コーティング紙テープ１５の外縁部における超音波の回折又はコーティング紙テープの縁部領域における他の人工物が抑制又は消去されるからである。

仕切り壁２１もしくは３１は、好ましくはコンパクトなモジュールユニットとして形成されており、このモジュールユニットは、クリーニングのために受信プレート又は送信プレートから取外し可能である。仕切り壁２１もしくは３１を取り外した後、マイクロフォン及びピエゾ要素は、塵埃粒子を除去するために自由に取扱い可能である。

更に、超音波測定システム１０を機械的な方法でクリーニングすることも可能であり、リブ状もしくは櫛状に配設された仕切り壁２１もしくは３１の取外しは必要ない。クリーニングのために高エネルゲティックな超音波パルスをマイクロフォン１４及びその間に配設された仕切り壁２１に与えるため、超音波アクチュエータ２２が配設されている。

超音波アクチュエータ２２に対して選択的又は付加的に、圧縮空気源２４によって圧縮空気の作用を受けるエアノズル２３によってクリーニング装置を形成することができる。これにより、塵埃粒子は、超音波測定システムもしくは仕切り壁２１において吹き飛ばされる。

本発明によるセンサの概略斜視図を示す。 本発明による超音波測定システムを経る横断面図を示す。

符号の説明

１０ 超音波測定システム
１３ 送信プレート
１４ マイクロフォン／センサ受信ユニット
１５ コーティング紙テープ
１７ 糊のないゾーン
１９ 糊パターン
２０ 評価ユニット
２１ 仕切り壁
２２ 超音波アクチュエータ
２３ エアノズル
２４ 圧縮空気源
３１ 仕切り壁
３２ ガイドロッド
３３ 保持部
１３１ ピエゾ要素

Claims (12)

1. 包装テープ（１５）に超音波の作用を与えるための少なくとも２つの超音波発生源（１３）と、包装テープ（１５）を貫通する超音波信号を受信するための少なくとも２つの超音波センサ受信ユニット（１４）とを有する超音波測定システム（１０）が設けられている、タバコ加工産業の包装テープ（１５）に塗布される糊量もしくは糊サイズを検出及び／又は監視するための装置において、
   少なくとも２つの超音波発生源（１３）間及び／又は少なくとも２つの超音波センサ受信ユニット（１４）間に、仕切り壁（２１，３１）が配設されていることを特徴とする装置。
2. 少なくとも１つの超音波発生源（１３）及び／又は超音波センサ受信ユニット（１４）が、２つの仕切り壁（２１，３１）間に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 仕切り壁（２１，３１）が、所定の、特に規則的な間隔で配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. １つの仕切り壁（２１，３１）の高さ又は複数の仕切り壁（２１，３１）の高さが、超音波発生源（１３）及び／又は超音波センサ受信ユニット（１４）の高さよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. 少なくとも１つの仕切り壁（２１，３１）が、取外し可能に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. 超音波測定システム（１０）用のクリーニング装置（２２，２３，２４）が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
7. クリーニング装置（２２，２３，２４）が、超音波送信機（２２）及び／又は圧縮空気装置（２２，２３，２４）として形成されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 包装テープ（１５）が、超音波発生源（１３）と超音波センサ受信ユニット（１４）間に案内されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
9. 超音波発生源（１３）としてピエゾ要素（１３）が、及び／又は超音波センサ受信ユニット（１４）としてピエゾ感受性のマイクロフォン（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
10. 受信した超音波信号を評価するための評価装置（２０）が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の装置。
11. 超音波測定システム（１０）によって、包装テープ（１５）の全幅が監視可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載の、タバコ加工産業の包装テープ（１５）に塗布された糊量もしくは糊サイズを検出及び／又は監視するための装置を有するタバコ加工産業の機械。

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