JP4351202B2 - 煙草加工産業の一つの棒状物品の直径を測定する装置と方法 - Google Patents

Description

この発明は、棒状物品を照射する光線を発生させる光源と棒状物品から惹起された光線の陰影を発生させる検出装置とに信号を与える少なくとも一つの光学的測定装置を備え、棒状物品が光源と検出装置の間の光路において位置決めできるか或いは光路によって案内でき、そして検出装置から発生した信号から棒状物品の直径が検出できる煙草加工産業の少なくとも一つの棒状物品の直径を測定する装置に関する。さらに、この発明は、棒状物品を一つの好んで光学的光線を照射させ、棒状物品から惹起された部分光線の陰影を与える信号を発生させ、信号から棒状物品の直径を検出する工程を備えて、煙草加工産業の少なくとも一つの棒状物品の直径を測定する方法に関する。

「煙草加工産業の棒状物品」という概念では、フィルタ、フィルタロッド、チガリロ、葉巻とその他の煙草ロッドを備える煙草もそれらを備えない煙草もこの対象物であり、この対象物が所定生産工程に存在することに無関係である。さらに、「棒状物品」という概念は、所定生産工程において全体として或いは既に分解されたストランド部材として、例えば前記煙草物品を製造するために、存在する無端ストランドを包含する。

特に煙草とフィルタの製造の際に直径は、製造の際に監視すべきである本質的品質特徴である。この場合には、一般に、棒状物品は長手方向に、つまりその長手軸線の方向に連続的に或いは非連続的に測定装置を通して輸送される。

直径の正確な測定の困難性は、棒状物品がしばしば丸くなく、つまり横断面が長手軸線に垂直で多かれ少なかれ円形状とは相違することにある。

特許文献１（欧州特許出願公開第９０９５３７号明細書）においては、照射装置が鏡にて９０°だけ検出装置へ反射される平行に束にされた幅広い光線を発生させる測定装置が公知である。棒状物品は鏡と平行に且つ光路と直角に延びていて、この際に光線の一部が直接に照射装置から棒状物品へ、光線の他の部分が鏡に反射後に棒状物品へ衝突するように位置されているので、検出装置に衝突する光線が二つの相並んで位置する陰影範囲を有し、その陰影範囲が直径を二つの互いに直角に位置する横断面軸線に表示する。しかも、この公知の測定装置がその棒状物品に適し、この棒状物品には長手軸線を中心とする回転が処理条件で必要とされない、或いは全く望まれない、それによって、特に無端ロッドに適する。けれども、直径の測定が二つの横断面軸線にて多くの場合に不正確である。

特許文献２（ドイツ特許出願公開第１９５２３２７３号明細書）には、煙草加工産業の棒状物品、特にシガレットの直径を測定する方法と装置が記載されており、この場合に棒状物品がその輸送中に静止測定装置によって回転され、照射の回転中に中断され、棒状物品により惹起された光線の少なくとも陰影の大きさを適切に検出され、電気測定信号に変換され、多くのそのような測定信号から棒状物品の直径用の信号が形成される。しかも、この公知の装置によって測定精度が上昇されるけれども、この公知の装置は特に無端ストランドの直径の測定に適しなく、この際に回転は長手軸線を中心に生じない。
欧州特許出願公開第９０９５３７号明細書 ドイツ特許出願公開第１９５２３２７３号明細書

この発明の課題は、測定装置並びに棒状物品が回転する運動を受ける必要なしに、高い測定精度により棒状物品の直径を測定でき、それにより特に無端ストランドの直径の測定に適する前記種類の装置と方法を提供する。

この課題は、この発明の第一観点によると、棒状物品を照射する光線を発生させる光源と棒状物品から惹起された光線の陰影を発生させる検出装置とに信号を与える少なくとも一つの光学的測定装置を備え、棒状物品が光源と検出装置の間の光路において位置決めできるか或いは光路によって案内でき、そして検出装置から発生した信号から棒状物品の直径が検出でき、さらに、光線分割装置を備え、光源からの光線を複数の部分光線に分割され、異なる方向において棒状物品に案内され、そして検出装置が複数のセンサー手段を有し、その内の各センサー手段が一つの部分光線に付属され、棒状物品から惹起された部分光線の陰影を与える信号を発生する、煙草加工産業の少なくとも一つの棒状物品の直径を測定する装置において、部分光線を棒状物品への衝突後に一つの共通の光線に再び一体化する光線統合化装置を備えて、一つの共通光線の部分光線が実質的に互いに平行に整合されることを特徴とする装置によって、解決される。

この発明の第二観点によると、この前記課題は、光線分割装置によって光線が棒状物品への衝突前に複数の部分光線に分割され、その複数の部分光線が棒状物品への異なる方向に案内される工程と、検出装置において複数の信号を発生させ、その内のそれぞれ一つの信号が棒状物品から惹起された部分光線の陰影を与える工程と、信号から棒状物品の直径を検出する工程を備えて、煙草加工産業の少なくとも一つの棒状物品の直径を測定する方法において、部分光線は、棒状物品への衝突後に光線統合化装置によって一つの共通の光線に再び一体化され、その光線の部分光線が実質的に互いに平行に整合されていることを特徴とする方法によって解決される。

従って、この発明は、棒状物品の直径の複数の測定のために光源から発生した主光線から適切な数の部分光線を使用することにある。これら部分光線がこの発明によると、異なる方向に棒状物品へ案内されるから、各測定は他の望遠鏡により行われる。使用された部分光線とそれから生じる測定の数が大きく選択されるならばされるほど、棒状物品の横断面形状が正確に検出されることができる。

この発明と関連した利点は、一方では、棒状物品の直径が非常に正確に、特に丸くない棒状物品の場合にも、検出されることができることにあり、他方では、測定装置の回転運動も棒状物品の回転もその長手軸線を中心に必要であり、それで、この発明の測定は回転する成分を必要としないことにある。それ故に、この発明は特に、回転する運動が特に処理条件で必要としない、或いは全く望まれない用途に適するので、この発明の測定が特に無端ストランドに適する。

後者は、棒状物品が測定中に運動なしに取り続け得る結果を有する。しかし、棒状物品を連続的に或いは非連続的に長手軸線方向に測定装置によって運動することは選択的に考慮でき、まさに回転処理のために好ましく、生産工程における棒状物品の生産中に無端ストランドが存在し得て、無端ストランドは全体として或いは既に分解されたストランド部材として長手軸線方向に測定装置によって運動されることができる。

この発明が棒状物品の同一の箇所に直径のほぼ無限の多数の測定を可能とすることによって、横断面形状と不円性並びに棒状物品の最小と最大直径が検出され得る。後者は特に直径が許容限度内で移動するか否かを確定するために重要である。さらに、この発明は、この方法でそれぞれに互いに適するフィルタ部材とシガレットストランドを検出するために、横断面の楕円状シガレットとフィルタ部材を測定するために好ましく使用され得る。

目的に適って、光線分割装置は、各部分光線が棒状物品より部分的にしか陰影を与えらないように、部分光線を棒状物品へ案内する。それ故に、検出装置によって種々の方向から棒状物品へ衝突する部分光線の並んで位置する明暗移行部が把握され、その部分光線から棒状物品の直径或いは厚さがそれぞれに部分光線と垂直に延びる方向において検出されることができる。

通例には、検出装置の後方接続された評価手段において棒状物品の直径は検出装置の信号から検出される。特に、評価手段に包含される平均値形成器によって、平均値がセンサー手段からの信号により形成される。

構造的に特に好ましい実施態様では、光線分割装置は、光線から少なくとも若干の部分光線を異なる方向に棒状物品へ転向させる鏡を有する。少なくとも若干の部分光線を適切に転向させる少なくとも一つの鏡面をもつ少なくとも一つのプリズムが選択的に或いは追加的に設けられることができる。それ故に、鏡或いは鏡面によって部分光線が主光線から抽出される。

さらに、好ましくは部分光線を棒状物品の通過後に一つの共通の光線に再び一体化する光線統合化装置が設けられ、一つの共通光線の部分光線が実質的に互いに平行に整合され、この場合に特にセンサー手段が実質的に一直線上に相並んで配置されている。この実施態様は、センサー手段が並んで位置する装置に構造的に特に簡単な方法で統合され得るから、検出装置の特に簡単な形成を可能とする。光線統合化装置は、構造的に特に簡単な方法で部分光線を再び同じ方向に転向させるために、好ましくは鏡及び／又は少なくとも一つの鏡面をもつ少なくとも一つのプリズムを有する。

光源と光線分割装置との間には、光源から光線の実質的に平行は整合する装置が設けられることができる。そのような装置は特に、光源が分散する光線を発生させるときに提供され、それが通例にこの場合である。さらに、平行な整合に基づいて主光線の個々の平行部分が部分光線として抽出されなければならないから、そのような装置によって光線の分割が部分光線に簡略化される。特に、そのような装置はコリメータレンズを有する。さらに、この装置はシリンダ・レンズに後方接続され得て、そのシリンダ・レンズの使用は部分光線を発生するために好ましい。

目的に適って、光源としてレーザー、特にレーザー・ダイオードが使用され得る及び／又はセンサー手段がＣＣＤ要素から成り立ち得る。

この発明のさらに好ましい実施態様は、従属請求項に挙げられている。

発明を実施するために最良の形態

次に、この発明の好ましい実施例は添付図面に基づいて詳細に説明される。図１は本質的構成部材が明らかに図示されているシガレットストランド製造機械を概略斜視図を示し、図２は図１のシガレットストランド製造機械に使用されてその本質的成分を備える光学測定装置の第一の好ましい実施態様をシガレットストランドの長手軸線と運動方向と直角な概略表示を示し、図３は図１のシガレットストランド製造機械に使用されてその本質的成分を備える光学測定装置の第二の好ましい実施態様をシガレットストランドの長手軸線と運動方向と直角な概略表示を示す。

図１では、出願人の「プロトス（PROTOS) 」タイプのシガレットストランド製造機械が概略斜視図で示され、この図では本質的構成部材が明らかに図示されている。次に、このシガレットストランド製造機械の構成と機能が短く記載される。

ゲート１から前分配器２は部分的に煙草を処置される。前分配器２の取り出しローラ３が制御されて貯蔵容器４を煙草で補充し、その容器から急傾斜コンベア５が煙草を取り出し、その煙草が遅滞立坑６で制御処置される。この遅滞立坑６からピンローラ７が一様な煙草流を取り出し、この煙草流が振動ローラ８からピンローラ７のピンに叩き落とされ、一定速度で循環する敷布９上で加速される。

敷布９上に形成された煙草フリースは覗見装置１１で加速され、この覗見装置１１は実質的に、より大きな或いはより重い煙草部分を通過させる空気カーテンから成り、その重い煙草部分のカーテン通過の間に、すべての他の煙草部分が空気からピンローラ１２と壁１３から形成されたホッパー１４へ向けられる。ピンローラ１２から煙草が煙草通路１６でストランドコンベア１７に対して加速され、コンベア１７では煙草が真空圧室１８に吸い込まれた空気によって保持され、煙草ストランドが積み上げられる。

エガリゼーター１９は余分な煙草を煙草ストランドから除去し、この煙草ストランドは同期して案内されたシガレット紙帯２１へ向けられる。このシガレット紙帯２１はボビン２２から引き出され、印刷機構によって案内され、駆動されたフォーマットベルト２４に置かれる。このフォーマットベルト２４は、シガレット紙帯２１が煙草ストランドの周りに折り畳まれるフォーマット２６を通して、煙草ストランドとシガレット紙帯２１を輸送するので、図示されていないにかわ装置により公知の形式で貼り付けられる縁は突き出している。その縁には接着継目が閉鎖されて、テンダム継目板２７により乾燥される。

そのように形成されたシガレットストランド２８は測定調整ユニット２９を走りすぎてナイフ装置３１によって二倍長さシガレット３２に切断される。この二倍長さシガレット３２は制御されたアーム３３を有する移行装置３４によりフィルタ装着機３７における引き継ぎドラム３６へ移行され、その切断ドラム３８上でこのシガレットが円ナイフにより個別シガレットに分割される。

コンベアベルト３９、４１は余分な煙草を貯蔵容器４の下に配置された容器４２へ搬送し、この容器から戻り案内された急傾斜コンベア５が再び取り出される。

図１のシガレットストランド製造機械に含有された測定調整ユニット２９は、図２にて第一の好ましい実施態様５０が、図３にて第二の好ましい実施態様５０ａが図示されている光学的測定装置を有する。

図２による光学的測定装置５０は、特に少なくとも一つのレーザー・ダイオードを包含するか、或いはそのようなレーザー・ダイオードから成る光源５２を有する。この光源５２は、図２による図示された実施例において、光源が分散する光線５４ａを発生するように、形成されている。この分散する光線５４ａは後方接続されたコリメータレンズ５６によって平行な光線５４ｂに変更され、この平行な光線は引き続きシリンダ・レンズ５８を通過する。

シリンダ・レンズ５８の後では、平行光線５４ｂは、光線５４ａと同様に主光線と呼ばれ得て、異なる方向にシガレットストランド２８に衝突する部分光線６０１−６０８に分割され、しかも、各部分光線がシガレットストランド２８から部分的にのみ陰影を与えられる。この場合には、シガレットストランド２８は光学的測定装置５０によって、部分光線６０１−６０８が図２の図面平面と直角に延びている長手軸線とほぼ直角に、それによりシガレットストランド２８の運動方向に延びている。

図２にさらに認識されるように、部分光線６０１−６０８はまず最初に並んで位置する平行光線５４ｂの平行光線部分を形成し、しかもシリンダ・レンズ５８の直後で形成する。引き続いて、図示された実施例では、部分光線６０１−６０８は鏡にて反射され、この場合には、若干の部分光線がシガレットストランド２８の衝突後に初めて、他の部分光線が既にシガレットストランド２８への衝突前に転向される。

図２により最上部分光線が取り扱われている第一部分光線６０１は、まず最初に鏡６２１によって４５°だけ鏡６４１へ転向され、ここでこの部分光線が９０°だけシガレットストランド２８へ反射される。同じ方法で、隣接した第二部分光線６０２は、まず最初に鏡６２２によって４５°だけ転向され、引き続いて、鏡６４２から９０°だけシガレットストランド２８への方向に転向される。鏡６２１と鏡６２２は、第一と第二の部分光線６０１と６０２が反射後にこれら鏡へさらに相並んで通過するように、相並んで配置される間に、両鏡６４１と６４２は互いに間隔を置かれていて、第一部分光線６０１がシガレットストランド２８の側面をかすめ、第二部分光線６０２がシガレットストランド２８の対向位置する他の側面をかすめる。それに応じて、両鏡６４１と６４２の間隔は互いにシガレットストランド２８の厚さに従っている。両鏡６４１と６４２の整合は、無論、互いに等しいので、この両鏡６４１と６４２が互いに平行に整合されている。

第三部分光線６０３は、直接にシガレットストランド２８に衝突するように、鏡６２３にて９０°だけ反射される。同じ方法で、これは第五部分光線６０５でも、鏡６２５によって行われる。それ故に、第三部分光線６０３と第五部分光線６０５はシガレットストランド２８の通過後に互いに平行に整合され、この場合には、第三部分光線６０３がシガレットストランド２８の一側面に接触し、第五部分光線６０５がシガレットストランド２８の他側面に接触する。それに応じて、両鏡６２３と６２５は互いに間隔を置いているが、しかし同じ整合を有する。それ故に、シガレットストランド２８に衝突する際に第三部分光線６０３と第五部分光線６０５は第一部分光線６０１と第二部分光線６０２に比べて４５°の角度に延びている。

第四部分光線６０４と第六部分光線６０６は、別の一対を形成し、第一部分光線６０１と第二部分光線６０２に比べて直角にシガレットストランド２８を通過する。このために、第四部分光線６０４が鏡６２４にて、第六部分光線６０６が鏡６２６にて４５°だけシガレットストランド２８への方向に反射される。このために、これら両鏡６２４と６２６は互いに平行に整合されているけれども、第四部分光線６０４がシガレットストランド２８のその一側面をかすめて、第六部分光線６０６がシガレットストランド２８のその対向位置する側面をかすめるような間隔に互いに配置されている。

部分光線６０１−６０６とは違って、第七部分光線６０７と第八部分光線６０８は、これらがそこに位置する鏡６２７或いは６２８によって反射される前に、シリンダレンズから直接にシガレットストランド２８へ向けられる。このために、第七部分光線６０７と第八部分光線６０８は、第七部分光線６０７がシガレットストランド２８のその一側面に、第八部分光線６０８がシガレットストランド２８のその対向位置する他側面に衝突するいうな互いの間隔を有する。両方の互いに間隔を置いた第七部分光線６０７と第八部分光線６０８は、シガレットストランド２８の通過前に方向変更をしなく、それによって第一部分光線６０１と第二部分光線６０２と１３５°の角度に延びている。

図示された実施例では、部分光線６０１から６０８までは平行光線として同じで経路にわたり一定横断面により形成されている。しかし、例えば鏡に反射後に部分光線の横断面が変更する構成も想像できる。さらに、同様に、必要に応じて、収斂する或いは分散する部分光線を形成することが根本的に想像できる。

部分光線６０１から６０８までの前記経過に基づいて、シガレットストランド２８の部分的陰影は、図示された実施例では、それぞれにおよそ９０°の値である角度範囲にわたり生じ、ここで、この陰影化された角度範囲は、図２に認識されるように、相互に重なっている。

無論、互いの部分光線の幅と間隔は、転向鏡の適切な構成によって、９０°より小さい一つのみの角度範囲が陰影化されることができるように、形成されている。確かに、シガレットストランド２８を照射する八個の部分光線が使用される図示された実施例では、陰影を与える角度範囲が４５°より小さくなく選定される、というのは、その他の望まれていない隙間が陰影化されていない範囲の形状で生じるからである。さらに、陰影を与える角度範囲は１８０°より大きくなくすべきである、というのは、二つの平行部分光線のその他の望まれていない重なりがその同じ部分光線対に発生し、それによって明らかな付属が困難になるか、或いは全く不可能になったからである。

図２に認識されるように、シリンダレンズ５８の直後に部分光線は、第一から第六までの部分光線６０１ー６０６が直接に相並んで位置する一方、第七部分光線６０７が第六部分光線６０６から並びに第八部分光線６０８から間隔を置いているように、形成されており、この場合には図２に基づいて、間隔はそれぞれに一つの部分光線のおよそ一つの幅に一致する。一方では第六部分光線６０６と第七部分光線６０７の間、他方では第七部分光線６０７と第八部分光線６０８の間の形成された隙間には、無論、同様に主光線５４ｂからなる光線部分が存在し、これら光線部分は、部分光線６０１ー６０８と同じ方法で部分光線を示す。けれども、これら光線部分は再び利用されない。というのは、第六部分光線６０６と第七部分光線６０７の間に延びる光線部分が鏡６４１によって直接にシリンダレンズ５８へ戻り反射される一方、第七部分光線６０７と第八部分光線６０８の間に延びる光線部分が完全にシガレットストランド２８から陰影化されるからである。それ故に、図示された実施例では、ここで相関的部分光線６０１ー６０８を形成する主光線５４ｂの全幅が使用されない。けれども、この箇所では、より多い或いはより少ない数の部分光線がシガレットストランド２８の部分的陰影に使用され、例えば主光線５４ｂの全光線部分が相関的部分光線を形成するために利用できる他の構成も想像できることが見て取れる。

図２に更に認識されるように、個々の鏡はそれぞれに、その有効反射横断面がそれぞれ隣接した部分光線の有害な影響を阻止するために、それぞれに鏡から反射された部分光線の横断面より大きくないように構成されている。これは、より小さい反射角度をもつ鏡（例えば鏡６２１、６２２、６２４、６２６）がより大きな反射角度をもつ鏡（例えば６２３、６２５、６４１、６４２）より大きい長さ有するという結果を有する。

同様に、不連続鏡の代わりに、図２に図示されるように、適切に鏡像する面部分に加工されている光学的部材を備えることが可能である。同様に、鏡の代わりに、例えばプリズムなどを使用することが想像できる。

図２と前記詳細な記載から。鏡６２１，６２２，６２３，６２４，６２５と６２６が光線分割器として用いられることが明らかである。さらに、これは、第七部分光線６０７がシガレットストランド２８の通過後に９０°だけ（図２により下へ）反射される鏡６２７と、第八部分光線６０８がシガレットストランド２８の通過後に９０°だけ（図２により下へ）反射される鏡６２８に進み。それ故に、鏡６２１ー６２８は図示された実施例では光線分割手段を形成する。

図２がその外に示されるように、図示された実施例では、部分光線６０１−６０８が光線路の別の経過において追加的鏡によって一つの唯一共通光線に再び一体化され、センサー列６６へ案内される。鏡６４１と６４２の前記装置に基づいて、第一部分光線６０１とその第一光線から間隔を置いた平行第二部分光線６０２はシガレットストランド２８の通過後に直接に直角にセンサー列６６へ案内される。第三部分光線６０３と間隔を置いてこの第三光線まで延びている平行第五部分光線６０５とのために、シガレットストランド２８とセンサー列６６の間には鏡６４３と６４５が設けられ、これら部分光線がセンサー列６６に直角に衝突する前に、これら鏡ではこれら部分光線がそれぞれにおよそ４５°だけ反射される。第四部分光線６０４と間隔を置いてこの第四光線まで平行に延びている第六部分光線６０６はシガレットストランド２８の通過中にセンサー列６６とおよそ平行に向けられているから、追加的鏡６４４と６４６が設けられ、それら鏡ではこれら部分光線が９０°だけセンサー列６６への方向に転向される。第七部分光線６０７と第八部分光線６０８の転向のために、図示された実施例では、それぞれに二つの追加的鏡６２７、６４７と６２８、６４８が必要であり、これらはシガレットストランド２８後の光線路に配置されている。まず最初に、第七或いは第八部分光線６０７或いは６０８は、別の反射が４５°だけ鏡６４７或いは６４８にてセンサー列６６への方向に生じる前に、鏡６２７或いは６２８にて（図２により下へ）反射される。

それ故に、鏡６４１−６４８は、個々の部分光線６０１−６０８をセンサー列６６へ垂直に衝突する共通の唯一光線を形成する平行な相並んで位置する関係で整合するために、光線統一化手段として用いられる。図２では、個々の部分光線６０１−６０８の順序がセンサー列６６への衝突の際では、シリンダレンズ５８からの流出の際と別の順序であることが目立つけれども、これは直径の決定のために役割を演じない。無論、部分光線が他の順序を採用する構成も想像できる。

図示された実施例では、部分光線６０１−６０８は、それらがセンサー列６６へ衝突する前に、その光線路の開始から終わりまで全体として１３５°だけ転向される。無論、センサー列６６の他の整合も想像できる。

鏡６４１−６４８の可能な選択的構成に関して、通常には、前もって鏡６２１−６２８に言及されたことが適する。

図３では、測定装置５０ａの第二の好ましい実施態様が図示されており、その測定装置５０ａは図２による測定装置５０とは、不連続鏡の代わりに三個の個別プリズム７２、７４と７６が設けられる一方、通常の成分が図２による光学的測定装置５０の第一実施態様と同じであることを相違している。それ故、次に、図３による光学的測定装置５０ａの第二実施態様が実質的に図２による第一実施態様との相違点のみに基づいて記載される。

この三個の個別プリズム７２、７４と７６は光線の分割、整合と統合するように設けられ、この場合にはプリズム７２、７４と７６は、部分光線が屈折効果を回避するために、それぞれに垂直に表面によって出入するように、形成されている。

図２による第一実施態様と違って、シリンダレンズ５８の後部に平行光線５４ｂは図３による光学的測定装置５０ａの第二実施態様では、八個ではなく、むしろ六個の部分光線６０１−６０６に分割される。

図３により最上部分光線に取り扱われている第一部分光線６０１は、まず最初に、直角に向いた第一面７２１を通して第一プリズム７２に入射し、次に第一プリズム７２の対向位置して衝突する部分光線を考慮して１２０°だけ曲げて配置された第二面７２２にてシガレットストランド２８の方向に反射され、シガレットストランド２８の一側面をかすめるように、直角に向いた第三面７２３を通して第一プリズム７２から流出する。引き続いて、第一部分光線６０１は、第三プリズム７６の直角に向いた第一面７６１を通して入射し、次にセンサー列６６に衝突するように、同様に直角に向いた第二面７６２を通して再び流出する。同じ方法で、隣接した第二部分光線６０２は第一プリズム７２により転向され、第三プリズム７６を通して案内され、この場合には第二部分光線６０２は、第二部分光線６０２がシガレットストランド２８のその対向位置する他側面をかすめるように、第一部分光線６０１から間隔を置いている。

第三部分光線６０３は第二プリズム７４にその直角に向いた第一面７４１を通して入射し、第二プリズム７４の対向位置して衝突する部分光線を考慮して１５０°だけ曲げて配置された第二面７４２にて反射され、これを一側面をかすめるように、部分光線と直角に向いた第三面７４３を通して再び流出する。引き続いて、第三部分光線６０３は第三プリズム７６にこの部分光線と直角に向いた第三面７４３を通して入射し、対向位置して衝突する部分光線を考慮して１５０°だけ曲げて配置された第四面７４４にて反射され、次にセンサー列６６に衝突するように、第三プリズム７６からこの部分光線と直角に延びる第二面７６２を通して再び流出する。第四部分光線６０４は第三部分光線６０３と平行に延びていて、それにより同じ経過を受けてるけれども、第四部分光線６０４がシガレットストランド２８のその対向位置する他側面をかすめるように、第三部分光線６０３から間隔を置いている。

第五部分光線６０５は第二プリズム７４を通して反射されずに通過し、その間に第五部分光線６０５がこれに直角に向いた第一面７４１を通して第二プリズム７４に入射し、次にシガレットストランド２８の一側面をかすめるために、同様にプリズムと直角に延びる第四面７４４を通して第二プリズム７４から再び流出する。引き続いて、第五部分光線６０５が同様に直角に向いた第一プリズム７２の第四面を通して第一プリズム７２に入射し、傾斜された第二面７２２にて反射され、次にセンサー列６６に衝突するために、その第二面と直角に向いた第五面７２５を通して再び流出する。同じ経路を第六部分光線６０６が通過し、第五部分光線６０５と平行に向いているけれども、部分光線がシガレットストランド２８の対向位置する他側面をかすめるように、これ第五部分光線と間隔を置いている。

それ故に、図２による第一実施態様におけると同様に第一と第二部分光線６０１と６０２、第三と第四部分光線６０３と６０４並びに第五と第六部分光線６０５と６０６はそれぞれに一対の同じ整合と同じ経路を形成する。

第３図と付属する詳細な説明から明らかなように、三つのプリズム７２、７４、７６は平行光線５４ｂを複数、ここでは、六つの部分光線６０１ー６０６に分割してシガレットストランド２８への異なる方向に作用させる光線分割手段として、並びに個々の部分光線６０１ー６０６を再び平行に並んで位置する整合で共通の唯一の光線となしてセンサー列６６へ垂直に衝突するために、光線統合手段として用いられる。

更なる特徴と特性に関して、詳細な説明では、繰り返しを避けるために図２による光学的測定装置５０の第一実施態様に関しては避けられている。

センサー列６６は相並んで位置するセンサー要素を有し、その内のそれぞれ一つのセンサー要素は一つの部分光線に付属されている。しかし、複数のセンサー要素をそれぞれに一つのグループに構成することが想像でき、そのグループは部分光線に付属されていることを定義する。目的に適って、センサー要素は充填対装置要素から成り立つ。

このセンサー列６６には、シガレットストランド２８への異なる方向に当たる部分光線の明暗移行部が相並んで投影される。これら明暗移行部は図２においてセンサー列６６に付属されたグラフで概略的に示されている。

センサー列６６の後方接続された（図には図示されていない）評価ユニットにおいてこれら明暗移行部からシガレットストランド２８の直径がそれぞれに部分光線と垂直に延びる方向で検出される。それによって異なる角度方向においてシガレットストランド２８の太さの正確な測定を得られる。図２に図示された第一実施態様では、四つの対に集合されている八個の部分光線６０１−６０８が使用されるので、シガレットストランド２８の太さは４５°分割によって検出されることができる。それ故に、図２による第一実施態様では、シガレットストランド２８が四つの異なる方向で測定される。それに対して、図３に図示された第二実施態様では、三つの対に集合されている六個のみの部分光線６０１−６０６が使用されるので、図３による第二実施態様では、シガレットストランド２８の測定は三方向しか行われない。

使用された部分光線の数が増加されると、より小さな角度分割においてより多くの数の測定が実現され、それによって測定精度が尚更に上昇されることができる。逆に、使用された部分光線の数の減少はより大きな角度間隔においてより僅かな数の測定となる。

最後に、評価装置は、シガレットストランド２８の直径の平均値を検出するために、センサー列６６からの信号から平均値を形成する平均値形成器を有する。

本質的構成部材が明らかに図示されているシガレットストランド製造機械を概略斜視図を示す。 図１のシガレットストランド製造機械に使用されてその本質的成分を備える光学測定装置の第一の好ましい実施態様をシガレットストランドの長手軸線と運動方向と直角な概略的表示を示す。 図１のシガレットストランド製造機械に使用されてその本質的成分を備える光学測定装置の第二の好ましい実施態様をシガレットストランドの長手軸線と運動方向と直角な概略的表示を示す。

符号の説明

１．．．．．ゲート
２．．．．．前分配器
３．．．．．取り出しローラ
４．．．．．貯蔵容器
５．．．．．急傾斜コンベア
６．．．．．遅滞立坑
７．．．．．ピンローラ
８．．．．．振動ローラ
９．．．．．敷布
１１．．．．覗見装置
１２．．．．ピンローラ
１３．．．．壁
１４．．．．ホッパ−
１６．．．．煙草通路
１７．．．．ストランドコンベア
１８．．．．真空圧室
１９．．．．エガリゼーター
２１．．．．シガレット紙帯
２２．．．．ボビン
２４．．．．フォーマットベルト
２６．．．．フォーマット
２８．．．．シガレットストランド
２９．．．．測定調整ユニット
３１．．．．ナイフ装置
３２．．．．二倍長さシガレット
３３．．．．アーム
３４．．．．移行装置
３６．．．．引き継ぎドラム
３７．．．．フィルタ装着機
３８．．．．切断ドラム
３９、４１．．．コンベアベルト
５０．．．．光学的測定装置
５２．．．．光源
５４ａ．．．分散する光線
５４ｂ．．．平行光線
５６．．．．コリメータレンズ
５８．．．．シリンダレンズ
６６．．．．センサー列
７２、７４、７６．．．プリズム
６０１−６０８．．．部分光線
６２１ー６２８．．．鏡
６４１−６４８．．．鏡
７２１−７２５．．．第一プリズムの面
７４１−７４４．．．第二プリズムの面
７６１−７６４．．．第三プリズムの面

Claims (18)

1. 棒状物品（２８）を照射する光線（５４ａ，５４ｂ）を発生させる光源（５２）と棒状物品（２８）から惹起された光線の陰影を発生させる検出装置（６６）とに信号を与える少なくとも一つの光学的測定装置（５０）を備え、棒状物品（２８）が光源（５２）と検出装置（６６）の間の光路において位置決めできるか或いは光路によって案内でき、そして検出装置（６６）から発生した信号から棒状物品（２８）の直径が検出でき、さらに、光線分割装置を備え、光源（５２）からの光線を複数の部分光線（６０１−６０８）に分割され、異なる方向において棒状物品（２８）に案内され、そして検出装置（６６）が複数のセンサー手段を有し、その内の各センサー手段が一つの部分光線に付属され、棒状物品（２８）から惹起された部分光線の陰影を与える信号を発生する、煙草加工産業の少なくとも一つの棒状物品（２８）の直径を測定する装置において、部分光線（６０１−６０８）を棒状物品（２８）への衝突後に一つの共通の光線に再び一体化する光線統合化装置を備えて、一つの共通光線の部分光線（６０１−６０８）が実質的に互いに平行に整合されることを特徴とする装置。
2. センサー手段が実質的に一直線上に相並んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 光線統合化装置は、部分光線（６０１−６０８）を同じ方向に転向させる鏡（６４１−６４８）を有すること特徴とする請求項１或いは２に記載の装置。
4. 光線統合化装置は、部分光線（６０１−６０６）を同じ方向に転向させる少なくとも一つのプリズム（７２、７４、７６）を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
5. 光線分割装置は、各部分光線が棒状物品（２８）により部分的のみに陰影を描かれるように、部分光線を棒状物品（２８）へ案内することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 光線分割装置（６６）の後方接続された評価手段は検出装置からの信号から棒状物品（２８）の直径を検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 評価装置はセンサー手段からの信号から平均値を形成する平均値形成器を有することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 光線分割装置は、光線から少なくとも若干の部分光線（６０１−６０８）を棒状物品（２８）への異なる方向に転向させる鏡（６２１−６２８）を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. 光線分割装置は、光線から少なくとも若干の部分光線（６０１−６０６）を棒状物品（２８）への異なる方向に転向させる少なくとも一つのプリズム（７２、７４、７６）を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 光源（５２）と光線分割装置の間に設けた装置（５６）は光源（５２）からの光線（５４ｂ）を実質的に平行整合させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
11. 装置がコリメータレンズ（５６）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 装置の後方接続されたシリンダ・レンズ（５８）を備えることを特徴とする請求項１０或いは１１に記載の装置。
13. 光源（５２）は一つのレーザー、特にレーザー・ダイオードを有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
14. センサー手段はＣＣＤ要素から成ることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 光線分割装置によって光線（５４ｂ）が棒状物品（２８）への衝突前に複数の部分光線（６０１−６０８）に分割され、その複数の部分光線（６０１−６０８）が棒状物品（２８）への異なる方向に案内される工程と、
    検出装置（６６）において複数の信号を発生させ、その内のそれぞれ一つの信号が棒状物品（２８）から惹起された部分光線の陰影を与える工程と、
    信号から棒状物品（２８）の直径を検出する工程を備えて、煙草加工産業の少なくとも一つの棒状物品（２８）の直径を測定する方法において、部分光線（６０１−６０８）は、棒状物品（２８）への衝突後に光線統合化装置によって一つの共通の光線に再び一体化され、その光線の部分光線（６０１−６０８）が実質的に互いに平行に整合されていることを特徴とする方法。
16. 光線統合化装置は、部分光線（６０１−６０８）を、各部分光線が棒状物品（２８）により部分的しか陰影化されないように、棒状物品（２８）へ案内されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 平均値形成器によって異なる部分光線から発生した信号から平均値を形成する追加的工程を備えることを特徴とする請求項１５或いは１６に記載の方法。
18. 光線（５４ｂ）が部分光線（６０１−６０８）への分割前に平行に整合されていることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の方法。

Images