JP2007523654A - 糊量の検出 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、たばこ加工産業の被覆紙条片１５の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための方法および装置に関する。この方法は、被覆紙条片１５が超音波を当てられ、これら被覆紙条片１５を貫通する超音波が、超音波信号として受信されること、および、受信された超音波信号に基づいて、糊量、即ち糊質量が検出されることによって改良さあれる。更に、本発明は、たばこ加工産業の機械、並びに、たばこ加工産業の被覆紙条片１５の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための測定システム１０の使用に関する。

Description

本発明は、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊量、即ち糊質量（Leimmenge bzw. -masse）を検出するための方法および装置に関する。更に、本発明は、たばこ加工産業の機械、並びに、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための測定システムの使用に関する。

たばこストックとの、シガレット用フィルターの結合のために、通常は、被覆紙小片が設けられており、この被覆紙小片は、一方ではこのフィルターを被覆し、且つ他方では
突出した縁部でもって、たばこストックの頭端部を、このフィルターと結合している。このたばこストックとの、このフィルターのつなぎ合わせは、一般的に糊での固着によって行われる。

ヨーロッパ特許出願公開第１ １４７ ７１６号明細書（特許文献１）から、たばこ加工産業のロッド形状の品物の被覆材料、即ち被覆紙条片の上に、糊を塗布するための装置が開示されている。糊の無い領域を有する糊パターンを被覆紙条片の上で形成するために、この装置は、この被覆紙条片の上への糊供給を中断するための手段を装備している。

フィルター装着機械における高い製造速度の際に、糊付け層が被覆紙条片の上に過度に薄く塗布され、または、欠落部分または中断が、例えば糊付けシステム内における汚染のようなプロセスに条件付けられた障害に基づいて形成され、従って、フィルターとたばこストックとの間の如何なる十分な結合も保証されていないということが起きる可能性がある。

更に上記のことは時折起こる可能性があり、従って欠陥のあるシガレットがフィルター装着機械において製造され、これらシガレットは更なる製造プロセス内においてもはや簡単に発見可能ではない。

ヨーロッパ特許第４１８ ３４２号明細書（特許文献２）から、紙条片の糊付けの十分な湿度を検出するための装置が開示されており、その際、粘着されるべき紙条片の上への糊付けの存在が容量型のセンサーを用いて検出される。
ヨーロッパ特許出願公開第１ １４７ ７１６号明細書 ヨーロッパ特許第４１８ ３４２号明細書

従って、この公知技術を出発点として、本発明の根底をなす課題は、
たばこ加工産業の被覆紙条片の上での、糊量、即ち糊質量の検出、並びに糊付けの監視を、改善することである。

この課題は、被覆紙条片が超音波を当てられ、これら被覆紙条片を貫通する超音波が、超音波信号として受信されること、および、受信された超音波信号に基づいて、糊量、即ち糊質量が検出されることによって改良された、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための方法によって解決される。送信された超音波の一部は、糊付けされた紙によって吸収され、且つ、吸収されない部分が、受信センサーにおける測定信号として使用に供される。

その場合に、容量型のセンサーを用いて、被覆紙条片の上の糊付けの湿度が検出される、従来技術とは異なり、本発明により、超音波を用いて、即ち塗布された糊の糊量が、ほぼ連続的に検査、且つ監視される。この場合に、高い移送速度でもって送られ且つ糊付けされた被覆紙条片は、糊付け内における欠陥位置を検査される。この測定方法は、塗布された糊量に関して直接的な測定方法であり、且つ、組成、例えばこの糊の水分割合に依存しない。更に、垂直方向または水平方向の紙変動は、受信された超音波測定信号に対して、ほとんど不利な影響を有しない。

従来技術から公知の容量式の測定方法は、間接的な方法であり、この方法を用いて、糊の湿度、即ち水分割合が検出される。

この方法を実施するために、超音波は、少なくとも１つの送信ユニット、特に少なくとも１つのピエゾ素子から発せられる。

更に、超音波は、少なくとも１つの受信ユニット、特に少なくとも１つのピエゾ感応型のマイクロホンによって受信される。

搬送される被覆紙条片を連続して監視するために、この被覆紙条片は、移送方法に対して横方向に、超音波が当てられる。

更に、被覆紙条片が、送信ユニットとセンサー受信ユニットとの間で、貫通案内される場合、有利である。このことによって、超音波は、有利な整向状態でもって、この被覆紙条片の上に整向され、且つ、この被覆紙条片を通過する。
この場合、糊付けされた、または糊付けされていない被覆紙条片の側で、超音波を送信するピエゾ素子が設けられている。他方の側で、超音波もしくは超音波信号が、ピエゾ感応型のマイクロホンもしくはセンサーによって受信される。

本発明の有利な実施形態において、被覆紙条片は、この被覆紙条片の全幅にわたって監視される。このことによって、この被覆紙条片の全ての幅が、サイズ自由に、１つの送信ユニットおよび１つのセンサー受信ユニットから成る、同一の測定システムでもって検出可能である。

更に、被覆紙条片が、糊の塗布の前に、超音波を当てられる場合、この被覆紙条片の厚さ、もしくは特性による変動を信号の評価の際に除去することは可能である。

上記の目的のために、糊パターンの塗布の前の超音波信号と、糊パターンの塗布の後の超音波信号が、互いに、特に相互から減算された状態で比較される。この目的のために、有利には、これら超音波信号は評価装置を用いて評価される。

糊付け度合い、もしくは、糊パターンの糊跡（Leimspuren）の規定された領域の傾向を、より良好に認識するために、超音波信号は、時系列的に平均値化される。

更に、受信された超音波信号に基づいて、糊パターンの糊跡の糊量が、特に時系列的に平均して検出され、及び／または、糊パターンの欠陥のある領域が認識される場合に有利である。

更に、特に、受信された超音波信号に基づいて、被覆紙条片、及び／または裁断位置の状態が認識される。

更に、この課題は、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊パターンを監視するための方法において、糊パターンが超音波を当てられ、この糊パターンから来る超音波信号が受信されること、および、この受信された超音波信号に基づいて、この糊パターンが監視されることによって改良される上記方法によって解決される。この塗布された糊パターンのためのこの監視方法の有利な実施形態は、上記された本発明による方法に相応して与えられる。

この課題は、更に、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための装置において、
超音波測定システムが、被覆紙条片に超音波を当てるための少なくとも１つの超音波を発する供給源、および、この被覆紙条片からの超音波信号の受信のための少なくとも１つの超音波センサー受信ユニットを設けられていることによって改良されている上記装置によって解決される。

上記の目的で、被覆紙条片は、超音波を発する供給源と超音波センサー受信ユニットとの間で案内されている。

有利な実施形態により、センサーユニットは、Ｕ字形、即ちフォーク状に形成されている。

その際、Ｕ字形体の一方の脚部に、少なくとも１つの超音波供給源、特に少なくとも１つのピエゾ素子が、および、このＵ字形体の他方の脚部に、少なくとも１つの超音波センサー受信ユニット、特に少なくとも１つのピエゾ感応型のマイクロホンが設けられている。
多数の超音波を発するピエゾ素子が有利であり、均質の音響場（Schallfeld）を被覆紙条片の全幅にわたって得るために、これらピエゾ素子は１つのアレイ内において配設されている。１つのアレイは、同様にセンサー受信側においても有利であり、従って、比較的に良好な位置の分解能が得られる。

紙厚さの補償を行うために、第２の、有利にはＵ字形の、超音波を発する供給源および超音波受信ユニットを有するセンサー装置が、被覆紙条片のための糊塗布機器の、この被覆紙条片の移送方向に関して手前に設けられている。

更に、受信され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、有利である。

この装置は、更に別の構成に従って、更に、超音波測定システムを用いて、被覆紙条片の全幅が監視可能であることによって特徴付けられている。

更に、この課題は、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊パターンを監視するための装置において、センサー装置が、糊パターンに超音波を当てるための少なくとも１つの超音波を発する供給源、および、この糊パターンからの超音波信号の受信のための少なくとも１つの超音波受信ユニットを設けられていることによって改良されている上記装置によって解決される。有利な更なる構成は、相応して、検出装置のための実施形態として与えられる。

更に、この課題は、特にたばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための上記された本発明による装置を備える、たばこ加工産業の機械によって解決される。ここで繰返しの説明を回避するために、本発明による装置に関する上記の実施形態を、明確に参照して頂きたい。

この課題の更に別の解決策は、たばこ加工産業の被覆紙条片の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための測定システムの使用にあり、その際、この測定システムが、超音波測定システムとして構成されている。

紙特性、もしくは紙厚さを補償するために、更に、基準−超音波測定システムが、有利には糊付けされていない被覆紙条片のために設けられている。

更に、受信された超音波信号を評価するための評価ユニットが設けられている場合に有利である。

超音波測定システム、もしくは基準−超音波測定システムは、上記された本発明による方法に従って作動し、従って、繰返しの説明を回避するために、上記の実施形態を、明確に参照して頂きたい。

次に、本発明を、概括的な発明の思想の限定無しに、以下の図における実施例に基づいて、例示的に説明し、その際、これらの図に、全てのこの明細書内において詳細には説明されていない本発明の詳細な事項に関連して明確に示されている。

図１内において、超音波測定システム１０が透視図において図示されている。この超音波測定システム１０は、フォーク状部材、即ちＵ字形体の形状において形成されている。このＵ字形体の両方の脚部の間に、被覆紙条片１５が貫通案内され、且つ移送される。この被覆紙条片１５は、この被覆紙条片１５の上にここで図示されていない糊付け機器によって形成された、塗布された糊の糊パターンを備えている。この糊パターンは、多数の糊の無い領域１７を備えており、これら糊の無い領域が、被覆紙小片へのこの被覆紙条片１５の裁断の後、および、フィルタープラグとたばこストックの周囲へのこの裁断された被覆紙小片の巻回の後、加工機器を用いてパーフォレーションを付けられる。

更に、被覆紙条片１５は、この条片の両側に、典型的に０．５ｍｍの幅の大きさの範囲における、糊の無い縁部領域を有している。この糊の無い縁部領域の範囲において、これら縁部ゾーン内における糊パターンの糊跡は、ほぼ４ｍｍの典型的な幅を有しており、且つ、１０μｍから５０μｍまでの厚さの糊層を備えている。この糊パターンの中央において、これら中央ゾーンの領域内における糊跡は、４ｍｍから１０ｍｍの典型的な幅を有しており、且つ、１０μｍから３０μｍまでの厚さの糊跡厚さを有している。

これら縁部ゾーンは、決定的に、シガレットのたばこストックに沿っての被覆紙の粘着に対して責任を負っている。これらの位置において不足している糊は、緩い、もしくは落剥するフィルターを誘起し、且つ従って、この糊の塗布のために特に重要である。従って、所々で、糊パターンの中央ゾーン内におけるよりも多い糊が、縁部ゾーン領域内において塗布される。

中央ゾーン内における糊付け欠陥の場合、フィルターの継ぎ目領域内における粘着問題という事態となり、これら粘着問題が、検査ドラムの上で、後に接続された空気圧的な検査システムによって間接的に検査され、従って欠陥のある被覆紙小片を備えるシガレットがはじき出される。中央ゾーンにおいて、連続したゾーン、および糊の無いゾーンが存在する（参照符号１７）。

それぞれの糊の種類、並びに糊塗布機器の様式、または他のプロセスパラメータに応じて、糊パターンの個別の糊跡の内側で、被覆紙条片１５の幅にわたっての、この糊の盛り上がり、および従って不均質な分布という事態となる可能性がある。

糊付けされた被覆紙条片１５は、非接触に、Ｕ字形の超音波測定システム１０を通って案内される。ここで図示されていない案内装置、即ち案内機構は、付加的に、紙帯片体のばたつきを防止するために設けられている。糊付けされていない側に、超音波を発生させる、直線状に設けられたピエゾ素子を有する、送信条片（Sendeleiste）１３が設けられている。この被覆紙条片１５の、相対して位置している糊付けされた側に、センサー、即ちピエゾ感応型のマイクロホン１４から成る直線状の配列が設けられている。これらマイクロホン１４は、例えば、２ｍｍから５ｍｍまでの幅、およびほぼ０．２ｍｍから０．６ｍｍまでの間隔を有している。

マイクロホン１４から成る配列は、送信条片１３の超音波振動数に対して調整されている。典型的に、被覆紙条片１５の上での、糊量の検出、または糊跡、もしくは同様に糊パターンの監視のために、１００ｋＨｚ以上、有利には４００ｋＨｚ以上の振動数が適している。この場合、この送信条片１３のピエゾ素子から発せられる超音波は、移送方向に対して横方向、特に垂直方向に整向されている。この発せられた超音波は、この被覆紙条片１５、並びにこの被覆紙条片１５の張り出した縁部ゾーンを通過する。

超音波測定システム１０は、インパルス作動状態において作動し、即ち、送信条片１３が超音波パルスを送信し、従ってマイクロホン１４の配列が受信した音圧の強度を記録する。

被覆紙条片１５の上へと塗布された糊のそれぞれの濃度、もしくは面積重量に応じて、種々の、量のプロフィル（Mengenprofil）即ち質量プロフィル、並びに濃度プロフィルがこの被覆紙条片１５の幅にわたって得られる。この被覆紙条片１５の幅にわたっての、マイクロホン１４によって検出される受信信号の振幅変化に基づいて、この糊の量即ち質量、または濃度が、この幅にわたって測定される。受信された超音波信号の評価のために、超音波測定システム１０は、評価装置２０と結合されている。

送信条片１３、およびマイクロホン１４の配列は、これらが、被覆紙条片１５の全幅にわたって、糊パターン、即ち糊量を検出するように構成されている。特に、これら送信条片およびマイクロホンの配列は、これらが、被覆紙条片１５の最大のサイズ幅よりも長いように構成されている。このことによって、被覆紙条片１５の多数の幅が、サイズ自由に、同一の測定システム１０でもって検出可能である。

測定に対する被覆紙条片１５の諸影響を除去するために、糊塗布機器の手前に、同様に図に示された超音波測定システム１０の様式に従って構成されている、第２の超音波測定システムが設けられている。この第２の超音波測定システムは、未だ糊付けされていない被覆紙条片１５の厚さの変動および諸影響を測定する。この第２の超音波測定システムは、同様に評価装置２０と結合されており、従って、この被覆紙条片１５の糊付け前および後のこれら両方の測定された超音波信号の差分形成を介して、紙厚さ変動の補償が、これら信号の差分形成によって実現される。

糊付けの量即ち質量、並びに品質の良さ、もしくは、この糊付けの時系列的な展開もしくは傾向を、比較的に長い時間間隔にわたって認識可能とするために、センサーの超音波信号は、時系列的に平均値化される。糊塗りむら、即ち糊パターンの欠陥のある領域は、予め与えられた糊量に関する目標値の超過または下回りによって、本発明による超音波測定システム１０を用いて認識される。

本発明によるセンサーの、概略的な透視図である。

符号の説明

１０ 超音波測定システム
１３ 送信条片
１４ マイクロホン／センサー受信ユニット
１５ 被覆紙条片
１７ 糊の無いゾーン
２０ 評価ユニット

Claims (24)

1. たばこ加工産業の被覆紙条片（１５）の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための方法において、
   被覆紙条片（１５）が超音波を当てられ、これら被覆紙条片（１５）を貫通する超音波が、超音波信号として受信されること、および、
   受信された超音波信号に基づいて、糊量、即ち糊質量が検出されること、
   を特徴とする方法。
2. 超音波は、少なくとも１つの送信ユニット（１３）、特に少なくとも１つのピエゾ素子から発せられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 超音波は、少なくとも１つのセンサー受信ユニット（１４）、特に少なくとも１つのピエゾ感応型のマイクロホンによって受信されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 被覆紙条片（１５）は、移送方法に対して横方向に、超音波が当てられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
5. 被覆紙条片（１５）は、送信ユニット（１３）とセンサー受信ユニット（１４）との間で、貫通案内されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の方法。
6. 被覆紙条片（１５）は、この被覆紙条片の全幅にわたって監視されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
7. 被覆紙条片（１５）は、糊の塗布の前に、超音波を当てられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
8. 超音波信号は、評価装置を用いて評価されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
9. 超音波信号は、時系列的に平均値化されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
10. 糊の塗布の後の超音波信号と、糊の塗布の前の超音波信号が、互いに、特に相互から減算された状態で比較されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の方法。
11. 受信された超音波信号に基づいて、糊パターンの糊跡の糊量が、特に時系列的に平均して検出され、及び／または、糊パターンの欠陥のある領域が認識されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
12. たばこ加工産業の被覆紙条片（１５）の上に塗布された糊パターンを監視するための方法において、
    糊パターンが超音波を当てられ、この糊パターンから来る超音波信号が受信されること、および、この受信された超音波信号に基づいて、この糊パターンが監視されることを特徴とする上記方法。
13. たばこ加工産業の被覆紙条片（１５）の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための装置において、
    超音波測定システム（１０）が、被覆紙条片（１５）に超音波を当てるための少なくとも１つの超音波を発する供給源（１３）、および、
    この被覆紙条片（１５）からの超音波信号の受信のための少なくとも１つの超音波センサー受信ユニット（１４）を設けられていることを特徴とする装置。
14. 被覆紙条片（１５）は、超音波を発する供給源（１３）と超音波センサー受信ユニット（１４）との間で案内されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 超音波測定システム（１０）は、Ｕ字形に形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の装置。
16. 超音波測定システム（１０）のＵ字形体の一方の脚部に、少なくとも１つの超音波を発する供給源（１３）、特に少なくとも１つのピエゾ素子が、および、このＵ字形体の他方の脚部に、少なくとも１つの超音波センサー受信ユニット（１４）、特に少なくとも１つのピエゾ感応型のマイクロホン（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一つに記載の装置。
17. 第２の、有利にはＵ字形の、超音波を発する供給源および超音波受信ユニットを有する測定システムが、被覆紙条片のための糊塗布機器の、この被覆紙条片の移送方向に関して手前に設けられていることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一つに記載の装置。
18. 受信され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１３から１７のいずれか一つに記載の装置。
19. 超音波測定システム（１０）を用いて、被覆紙条片（１５）の全幅が監視可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１３から１８のいずれか一つに記載の装置。
20. たばこ加工産業の被覆紙条片（１５）の上に塗布された糊パターンを監視するための装置において、センサー装置（１０）が、糊パターンに超音波を当てるための少なくとも１つの超音波を発する供給源（１３）、および、この糊パターンからの超音波信号の受信のための少なくとも１つの超音波受信ユニット（１４）を設けられていることを特徴とする装置。
21. 請求項１３から１９のいずれか一つに従う、たばこ加工産業の被覆紙条片（１５）の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための装置を備える、たばこ加工産業の機械。
22. たばこ加工産業の被覆紙条片（１５）の上に塗布された糊量、即ち糊質量を検出するための測定システム（１０）の使用において、
    測定システム（１０）が、超音波測定システム（１０）として構成されていることを特徴とする使用方法。
23. 基準−超音波測定システムが、有利には糊付けされていない被覆紙条片のために設けられていることを特徴とする請求項２２に記載の使用方法。
24. 受信された超音波信号を評価するための評価ユニット（２０）が設けられていることを特徴とする請求項２２または２３に記載の使用方法。

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