JP6235803B2

JP6235803B2 - タバコ加工産業の材料ストランドのストランド不均質性を検知するための方法及び検知装置

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Publication number: JP6235803B2
Application number: JP2013123351A
Authority: JP
Inventors: ディールク・シュレーダー
Original assignee: ハウニ・マシイネンバウ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: JP2014000077A; EP2674044A1; PL2674044T3; CN103504473B; EP2674044B1; CN103504473A; DE102012209954A1

Description

本発明は、材料ストランド、特にタバコストランド又はフィルタストランド内に、対象物が、所定の対象物位置に挿入され、材料ストランドが、対象物の挿入後、縦軸方向に、異なった周波数で運転される少なくとも２つのストランド測定装置を経るように移送され、これらストランド測定装置が、特に１つのコンビネーションストランド測定装置に統合されており、測定信号の評価のために、材料ストランドが、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間と、所定の対象物位置を有しない空区間に区分される、タバコ加工産業の材料ストランドのストランド不均質性、特に挿入された対象物、欠陥のある対象物及び／又は異物を検知するための方法に関する。

更に、本発明は、対象物挿入装置を有し、この対象物挿入装置によって、材料ストランド、特にタバコストランド又はフィルタストランド内に、対象物が、所定の対象物位置に挿入可能である又は挿入され、材料ストランドの移送方向で対象物挿入装置の下流に異なった周波数で運転される又は運転可能な少なくとも２つのストランド測定装置が配設され、これらストランド測定装置が、特に１つのコンビネーションストランド測定装置に統合され、このコンビネーションストランド測定装置によって、材料ストランドが、相並んで縦軸方向に移送可能である又は移送され、評価装置が設けられ、この評価装置が、ストランド測定装置の測定信号の評価のために、材料ストランドを、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間と、所定の対象物位置を有しない空区間に区分するために形成されている、タバコ加工産業の材料ストランドのストランド不均質性、特に挿入された対象物、欠陥のある対象物及び／又は異物を検知するための検知装置に関する。最後に、本発明は、タバコ加工産業のストランド製造機械、使用、及び、ソフトウエアプログラムに関する。

本発明は、タバコ加工産業の棒状の物品、特にフィルタシガレットのための材料ストランド、特にタバコストランド又はフィルタストランドの製造及び検査に関する。タバコストランドもしくはフィルタストランドは、その製造後、個々のタバコ棒もしくはフィルタ棒に裁断される。フィルタストランドもしくは裁断されたフィルタ棒又はタバコ棒は、本質的な構成要素として、喫煙特性又はフィルタ特性に影響を与える１つ又は複数の対象物を含有する。

フィルタ棒もしくはフィルタストランドの場合、対象物は、特に液体を充填された固体のケースを有するカプセルである。この液体は、このような場合通常は、味覚物質又は香料、例えばメンソールを含んでいる。使用のため、喫煙者は、喫煙の前にフィルタへの加圧によってカプセルを割り、シガレットに火をつける。フィルタ内のカプセルへの加圧により、液体が開放されるので、液体のアロマが広がる。この措置は、特に強烈又は新鮮な味覚体験を提供する。相応のカプセルは、通常、約３．５ｍｍの直径を備えるが、小さくてもよい。

選択的に、本発明の範囲内で、対象物としてかたい対象物も使用でき、同様に、小さい又は大きいパーティクル、例えば、活性炭、押出し成形物又は他のフィルタ材料又は添加物から成るボール又はシリンダ状の対象物も使用できる。

対象物を高い速度で材料ストランド内に挿入できる相応の対象物挿入装置は、例えば、出願人の独国特許出願第１０２０１１０１７６１５．２号に記載され、その開示内容は、関連付けによって細部まで本願に収容されるべきである。この対象物挿入装置により、対象物が挿入される材料ストランドに対しても、対象物が挿入されてない材料ストランドの移送速度にほぼ等しい移送速度を達成することが可能である。例えば、シガレットストランドは、まずタバコがストランドコンベヤにシャワー供給され、タバコストランドが、被覆紙ウェブで被覆され、次いでタバコストランドから複数倍の使用長さのシガレットが裁断されることによって得られる。タバコストランド又はフィルタストランドの構成及び引き続くストランドの切断もしくは切出しは、高い速度で行なわれる。今日のシガレット製造機械及びフィルタ製造機械では、１０ｍ／ｓのストランド速度が典型的であり、１００ｍｍの区間長さでは、秒あたり１００回の切断サイクルが行なわれる。

更に、タバコストランド及びフィルタストランドのストランド特性を非接触で測定することが知られている。例えば、シガレットストランド内のタバコの水分及び密度が、特に密度をコントロールするために測定される。更に、突発的で短時間の信号変動が生じた場合に異物の存在が結論付けられ、相応のストランド区間が次に除去される。

これは、近年のシガレット製造機械では、マイクロ波測定装置によって行なわれ、これらマイクロ波測定装置は、少なくとも１つのマイクロ波レゾネータハウジングを備え、このマイクロ波レゾネータハウジングを経るように、タバコストランドが案内される。明らかに低い周波数でのストランド特性の測定も知られている。独国特許出願公告第１０２００４０６３２２８号明細書（特許文献１）から、測定コンデンサと、測定装置の測定容積内に配設された製品によって影響を受ける測定コンデンサ内の高周波数場を発生させるための装置によって、誘電特性、特に製品、特にタバコ、綿又は他の繊維製品の水分及び又は密度を決定するための測定装置が知られている。

本発明の範囲内で、「高周波数」もしくは「ＨＦ」との概念は、基本的に、マイクロ波領域を境に、３００ＭＨｚ以下の周波数を意味する。通常、周波数は、１０ｋＨｚ以上、特に１００ｋＨｚ以上である。周波数が、少なくとも１ＭＨｚであることが、特にタバコにとってはさらに好ましく、５ＭＨｚ以上が更に好ましいが、それは、低い周波数に向かって、十分正確な測定が、ますます限定的な測定領域でしか可能でないからである。

マイクロ波ストランド測定装置及び容量型のＨＦストランド測定装置の例は、出願人の独国特許出願第１０２０１１０８３０４９．９号及び第１０２０１１０８３０５２．９号からも知られており、その開示内容は、関連付けによって細部まで本願に収容されるべきである。

独国特許出願公告第１０２００４０６３２２８号明細書

この従来技術に鑑み、本発明の根底にある課題は、対象物を配置したタバコ加工産業の材料ストランドにおいてストランド品質の種々の項目を点検し、特に挿入された対象物及び異物に関するストランド不均質性を検知することにある。

発明の根底にあるこの課題は、対象物区間と空区間におけるストランド測定装置の測定信号が、それぞれ異なった評価方法で評価され、対象物区間では、対象物アルゴリズムで、測定信号の少なくとも一方の時間的な変化から少なくとも１つの対象物の位置決定及び／又は品質検査が行なわれ、空区間では、少なくとも１つの空区間アルゴリズムが使用され、この空区間アルゴリズムによって、ストランド不均質性が検知される、及び／又は、ストランド硬度及び／又は材料ストランド内の少なくとも１つの添加物、特に軟化剤の量が検出されることによって発展させた、材料ストランド、特にタバコストランド又はフィルタストランド内に、対象物が、所定の対象物位置に挿入され、材料ストランドが、対象物の挿入後、縦軸方向に、異なった周波数で運転される少なくとも２つのストランド測定装置を経るように移送され、これらストランド測定装置が、特に１つのコンビネーションストランド測定装置に統合されており、測定信号の評価のために、材料ストランドが、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間と、所定の対象物位置を有しない空区間に区分される、タバコ加工産業の材料ストランドのストランド不均質性、特に挿入された対象物、欠陥のある対象物及び／又は異物を検知するための方法によって解決される。

本発明は、機械サイクル及び対象物の挿入パターンを有する機械制御部が、対象物が挿入された対象物区間と対象物が挿入されてない空区間に応じて分離され、従って異なった分析をも可能にするマイクロ波ストランド測定装置信号又は容量型のＨＦストランド測定装置信号の評価を可能にする情報を有するとの基本思想に基づく。この場合、対象物区間では、対象物アルゴリズムで、例えば対象物区間における所定の閾レベルを上回ることによって対象物の存在が検査されるだけでなく、対象物の位置及び場合によっては基準位置からの逸脱の決定による十分な分析も行なわれる。基準位置からの対象物の位置の逸脱が上回った場合には、それ以降、当該ストランド区間は次処理から排除される。

対象物を有しない空区間では、他の評価基準が使用されるが、この評価基準では、対象物の正確な位置を決定することが問題となるのではなく、一般的なストランド硬度及び／又は材料中の少なくとも１つの添加物、特に軟化剤の量のいずれかを検出することが問題となる。これにより、空区間における異物の存在も検知できる。同様に、誤ってから区間に挿入された又は挿入時に空区間に迷い込んだ対象物が、異物として検知できる。対象物は空区間に設けられることがないので、異物として取り扱うこともできる。当該材料ストランド区間は、それ以降次処理から排除できる。

好ましくは、材料ストランドが、ストランド測定装置である少なくとも１つのマイクロ波ストランド測定装置及び／又は少なくとも１つの容量型のＨＦストランド測定装置を経るように移送される。これにより、材料ストランドを少なくとも２つの異なった周波数で分析することが可能であり、これにより、明らかに異なった測定信号が、ストランド硬度又は異物又は対象物の存在による変化に反応して生じる。例えばマイクロ波ストランド測定装置及び容量型のＨＦストランド測定装置が使用される場合、例えば空区間において材料ストランドの異なった構成要素の成分、例えば水分及び軟化剤量と、例えばフィルタストランドストランドにおけるストランドの密度を検出することも可能である。

材料ストランドが、相前後して両ストランド測定装置を通過するので、好ましくは、評価のために、その時の材料移送速度に依存してストランド移送方向に与えられたストランド測定装置間の間隔に基づいて測定信号間に生じる時間的なズレが、測定信号の少なくとも一方の時間的な移動又は時間的にずらした評価によって補正される。選択的に、それぞれ個々の測定信号を個々に処理し、測定結果を、相応の測定信号を発生させた相応のストランド区間によって補正することも可能である。

空区間アルゴリズムと対象物アルゴリズムとは、空区間と対象物区間における両ストランド測定装置の異なった測定信号のために、互いに異なった評価のためのアルゴリズムが使用されるということを意味する。特に、マイクロ波ストランド測定装置と容量型のＨＦストランド測定装置を使用する場合、マイクロ波測定信号とＨＦ測定信号の特殊性に対する評価パラメータの個々の調整が示されている。

有利には、ストランド測定装置の少なくとも一方が、可変の周波数で運転され、対象物区間では、空区間とは異なった周波数が使用される及び／又は評価される。このようにして、例えば空区間に対して、材料ストランドの添加物又は水分又は密度の量特性の測定に関する最適化を達成し、対象物区間では、対象物の位置測定又は損傷状態、充填度及びサイズのような対象物の別のパラメータに関する最適化を達成することが可能である。

好ましくは、第１のストランド測定装置、特にマイクロ波ストランド測定装置が、第２のストランド測定装置、特にＨＦストランド測定装置と少なくとも時間的に同時に運転され、第１のストランド測定装置の周波数が、第２のストランド測定装置の周波数よりも１０〜９００ファクタだけ大きい。このようにして、材料ストランド及びその内容に関する多くの情報が得られ、これら情報は、ストランド不均質性又は他のストランド材料特性を検知するために使用される。

好ましくは、空区間では、特に付加的に、水分及び／又は添加物、特に軟化剤の量の決定が行なわれる。これにより、空区間では、ストランド不均質性、例えば、異物、又は、位置のずれた又は誤って挿入された対象物、又は、フィルタストランドの構造を変更する、これによりフィルタストランドを使用不能にする軟化剤の滴形成の検知も、同時に、水分及び／又は添加物の量の検出も行なわれる。これは、同時に使用される２つの評価アルゴリズムの範囲内で空区間のために行なわれ得る。不均質性アルゴリズムは、例えば閾値だけを設定でき、この閾値を上回った場合には、ストランド不均質性があり、内容物測定に関して公知のコンビネーション測定が行なわれ、このコンビネーション測定から、材料ストランドの異なった内容物の量が検出される、又は、これは、共に行なうことができ、例えばストランド不均質性を検知するための閾値は、空区間における材料ストランドの一般的な硬度にも依存する。

好ましくは、対象物区間では、付加的に、対象物の欠如、密度、寸法及び／又は損傷の決定が行なわれる。

本発明の根底にある課題は、評価装置が、対象物区間と空区間における測定信号をそれぞれ異なった評価方法で評価するために形成され、評価のため、対象物区間では、対象物アルゴリズムで、測定信号の少なくとも一方の時間的な変化から対象物の位置決定及び／又は品質検査が行なわれ、空区間では、少なくとも１つの空区間アルゴリズムが使用され、この空区間アルゴリズムによって、ストランド不均質性が検知される、及び／又は、ストランド硬度及び／又は材料ストランド内の少なくとも１つの添加物、特に軟化剤の量が検出されることによって発展させた、対象物挿入装置を有し、この対象物挿入装置によって、材料ストランド、特にタバコストランド又はフィルタストランド内に、対象物が、所定の対象物位置に挿入可能である又は挿入され、材料ストランドの移送方向で対象物挿入装置の下流に異なった周波数で運転される又は運転可能な少なくとも２つのストランド測定装置が配設され、これらストランド測定装置が、特に１つのコンビネーションストランド測定装置に統合され、このコンビネーションストランド測定装置によって、材料ストランドが、相並んで縦軸方向に移送可能である又は移送され、評価装置が設けられ、この評価装置が、ストランド測定装置の測定信号の評価のために、材料ストランドを、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間と、所定の対象物位置を有しない空区間に区分するために形成されている、タバコ加工産業の材料ストランドのストランド不均質性、特に挿入された対象物、欠陥のある対象物及び／又は異物を検知するための検知装置によって解決される。

これにより、検知装置は、特に、前記の本発明による方法を実施するために形成されている。従って、方法に関して述べた利点、特性及び特徴は、本発明による検知装置に対しても当て嵌まる。

好ましくは、少なくとも一方のストランド測定装置が、マイクロ波ストランド測定装置として形成されている、及び／又は、少なくとも一方のストランド測定装置が、容量型のＨＦストランド測定装置として形成されている。

同様に有利には、ストランド測定装置の少なくとも一方が、可変の周波数で運転するために形成され、制御装置又は評価装置が、可変の周波数で運転されるストランド測定装置を、対象物区間で空区間とは異なる周波数で運転するために形成されている。これにより、測定は、周波数可変のストランド測定装置によって最適に、対象物区間と空区間のための所望の測定パラメータに適合させることができる。

好ましくは、検知装置が、前記の本発明による方法を実施するために形成されている。

本発明の根底にある課題は、本発明による前記の本発明による検知装置を有することを特徴とする、タバコ加工産業のストランド製造機械、特にタバコストランド製造機械又はフィルタストランド製造機械によって解決される。従って、ストランド製造機械は、前記の検知装置と前記の方法と同じ特徴、利点及び特性を有する。

本発明の根底にある課題は、更に、材料ストランドが、評価のために、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間と、所定の対象物位置を有しない空区間に区分され、対象物区間では、測定信号の少なくとも一方の時間的な変化から対象物の位置決定及び／又は品質検査を行なう対象物アルゴリズムが使用され、空区間では、少なくとも１つの空区間アルゴリズムが使用され、この空区間アルゴリズムによって、ストランド不均質性及び／又はストランド硬度及び／又は材料ストランド内の少なくとも１つの添加物、特に軟化剤の量が検出されることを特徴とする、対象物が所定の対象物位置に挿入されたタバコ加工産業の材料ストランドの異なった区間におけるストランド測定装置の測定信号を評価するための少なくとも２つの異なった評価アルゴリズムの使用によって解決される。

最後に、本発明の根底にある課題は、前記の本発明による検知装置の評価装置、特にコンピュータ、特にマイクロコンピュータでの実行時に、前記の本発明による方法が実施されることを特徴とする、プログラムコーディング手段を有するソフトウエアプログラムによって解決される。

従って、前記の使用とソフトウエアプログラムは、前記のように方法と検知装置と同じ発明の特徴、利点及び特性を備える。

本発明の更なる特徴は、特許請求の範囲及び添付図と共に本発明の実施形態の説明からわかる。本発明の実施形態は、個々の特徴又は複数の特徴の組合せを満足できる。

本発明を、以下で一般的な発明思想を限定することなく、図面に関係させた実施例に基づいて説明するが、文章で詳細には説明してない全ての本発明の詳細については、図面を参照されたい。

出願人の“ＰＲＯＴＯＳ”タイプのシガレット製造機械の概略図本発明によるストランド測定装置の対の概略横断面図本は罪によるストランド測定装置の対の概略斜視図信号処理の概略図本発明による信号処理の別の概略図本発明による検知装置の概略図

図面で、それぞれ同じ又は同様の要素及び／又は部分は同じ符号を備えているので、新たな紹介は、それぞれ省略する。

図１には、出願人の会社の“ＰＲＯＴＯＳ”タイプの２ストランドシガレット製造機械が、概略的に図示され、この２ストランドシガレット製造機械は、“Ｌ字型”の構成の２ストランド製造機械２とフィルタ装着機械３から成る。図１には、閉じたカバー板を有する機械１が図示されているが、細部は、視認性のために図示されていない。

以下で、シガレット製造のいくつかのステーションの概要を紹介する。２つの無端のタバコストランドの製造プロセスは、２ストランド製造機械２内、特に１つの急勾配コンベヤと２つの滞留シャフトと別の公知の構成要素を備えた予分配器５を有する２ストランド分配ユニット４において開始する。その中で、可動のタバコ材料は、平行に延在する第１と第２のストランドコンベヤ６に移送され、下からストランドコンベヤにシャワー供給されるので、吸気によってストランドコンベヤに保持された２つのタバコストランドが形成される。ストランドコンベヤ６に付着して、タバコストランドは、第１と第２のサイジングユニット８の方向に移送される。そこで、未だ開放しているタバコストランドは、それぞれ被覆紙ユニット７で被覆紙ウェブを巻き付けられ、この被覆紙ウェブは、長手方向のエッジを糊付けされる。次いで、タバコストランドは、両サイジングユニット８内で、円形の横断面を有する２つの閉じた無端のタバコストランドに形成され、被覆紙ウェブの糊付け部が固化される。

タバコストランドの形成後、これらタバコストランドは、それぞれのタバコ材料ストランドの特性を測定するための１つ又は複数の測定ユニットを有する測定装置９を経るように案内される。ほぼ被覆紙は、光学的に検査され、ストランド水分及びストランド密度が測定される。２ストランド製造機械２の制御は、制御コンソール１１から行なわれる。

２ストランド製造機械１の出口には、切断及び引渡しユニット１０が存在し、この切断及び引渡しユニット１０で、ストランドは、複数倍の使用長さの個々のタバコスティックに裁断され、個々のタバコスティックは、縦軸方向の移送から横軸方向の移送に転向され、フィルタ装着機械３に移送される。フィルタ装着機械３は、特にコーティング紙ユニット１２も備え、このコーティング紙ユニットから、コーティング紙が、引き出され、切断され、糊付けされる。次いで、個々のコーティング紙片は、予定の領域で、タバコスティックと２重フィルタプラグの周囲に巻き付けられ、このタバコスティックと２重フィルタプラグは、これにより互いに結合される。最後に、このようにして生産された２重シガレットが、中心で切断され、個々に排出される。

図２には、本発明により使用可能なコンビネーションストランド測定装置２０が、横断面図で概略的に図示されている。コンビネーションストランド測定装置２０は、共通のハウジング２１を備え、この共通のハウジングを、保護チューブ２３が貫通し、この保護チューブを経るように、材料ストランド、例えばフィルタストランド又はタバコストランドが案内されるが、材料ストランドは、保護チューブ２３を通過する前に、先ず、円錐形の内径を有するストランド流入チューブ２２を経て流入する。

コンビネーションストランド測定装置２０は、ストランド移送方向に連続してマイクロ波ストランド測定装置３０と容量型のＨＦストランド測定装置４０を備える。マイクロ波ストランド測定装置３０は、例えば、出願人の独国特許出願第１０２０１１０８３０４９．９号に記載されているようなマイクロ波ストランド測定装置に相当する。このマイクロ波ストランド測定装置は、マイクロ波レゾネータ３１をマイクロ波レゾネータハウジング３２内に備える。マイクロ波レゾネータ３１内に、５〜９ＧＨｚの周波数領域のマイクロ波のカップリング及びデカップリングをするためのカップリングアンテナ３３とデカップリングアンテナ３４が突出する。マイクロ波レゾネータ３１は、本質的にシリンダ状に形成され、保護チューブ２３は、シリンダ状のマクロ波レゾネータ３１の中心を貫通する。中心部で保護チューブ２３の周囲を取り巻くように、２つの円錐形のカラー３５が存在し、これらカラーの作用は、同様に独国特許出願第１０２０１１０８３０４９．９号に記載され、これに関するその開示内容は、本願にも共に収容されるべきである。円錐形のカラー３５のストランド方向下流及び上流には、アンダーカット部３６が存在し、これらアンダーカット部の内径は、円錐形のカラー３５の先端に対して更にまた拡大され、これは、マイクロ波場が、軸方向、即ち材料ストランドの方向にそれほど出ず、特に後続の容量型のＨＦストランド測定装置４０に達しないようにする。

加えて、共通のハウジング２１は、マイクロ波ストランド測定装置３０に関して、更に複数の、測定、調温及び出力機器３７を有する中空スペースを有し、この測定、調温及び出力機器は、従ってマイクロ波ストランド測定装置３０に統合されている。これは、出力及び測定機器が、マイクロ波レゾネータ３１と同じ温度を備え、従って、マイクロ波ストランド測定装置３０全体のための温度コントロールが得られるとの別の利点を有する。

後続の容量型のＨＦストランド測定装置４０は、コンデンサハウジング４２と電極面４３，４４を有する測定コンデンサ４１を備える。これら電極面に、１０Ｍｈｚ〜約５００ＭＨｚの領域のＨＦ交番電圧が印加される。相応の容量型のＨＦストランド測定装置は、出願人の独国特許出願第１０２０１１０８３０５２．９号から知られており、これに関するその開示内容は、同様に関連付けによって本願に収容されるべきである。容量型のＨＦストランド測定装置４０も、電極面４３及び４４に関して、円錐形のカラー４５を備え、これら円錐形のカラーによって、測定コンデンサ４１の幾何学形状は、マイクロ波レゾネータ３１の幾何学形状に適合される。従って、マイクロ波ストランド測定装置３０と容量型のＨＦストランド測定装置４０の測定信号は、マイクロ波レゾネータ３１と測定コンデンサ４１の、従って交番電磁場の幾何学形状に関しても、直接的に互いに比較可能である。相応のアンダーカット部を有する円錐形のカラー４５は、この場合も、ＨＦ場が材料ストランドの軸方向に測定コンデンサ４１からそれほど出ず、特にマイクロ波レゾネータ３１に侵入しないために寄与する。

容量型のＨＦストランド測定装置４０も、共通のハウジング２１の中空スペースに統合された測定、調温及び出力機器４７を備える。従って、コンビネーションストランド測定装置２０全体の全ての出力機器、測定機器及び調温装置は、コンビネーションストランド測定装置２０に統合されている。

図３には、図２によるコンビネーションストランド測定装置２０が、斜視図で概略的に図示されている。マイクロ波ストランド測定装置３０とストランド流入チューブ２２と内側に見える保護チューブ２３を有するコンビネーションストランド測定装置２０の前面が見られる。その後に、容量型のＨＦストランド測定装置４０が存在する。個々のハウジングは、１つの共通のハウジングに結合されている。

図４には、第１のストランド測定装置と第２のストランド測定装置の測定信号５１，５２の信号処理の第１の状況が図示されている。これら測定信号は、異なった種類のストランド測定装置又は異なった周波数で運転される２つの同じ種類のストランド測定装置に由来する。対象物を有する材料ストランドの区間が最初に通過する第１のストランド測定装置の第１の測定信号５１は、ある信号変化を備えるが、この信号変化に対して、第１のストランド測定装置の下流に配設された第２のストランド測定装置の第２の測定信号５２は、時間的なズレΔｔを備える。これら測定信号の評価のため、特にデジタル信号処理装置として、特にコンピュータとして形成された評価装置において、スライドアルゴリズム５３で、この時間的なズレが除去されるので、スライドアルゴリズム５３の適用後、両測定信号５１，５２は時間的に互いに合致する。補正されたこれら測定信号５１，５２は、次いで評価部５４に供給される。本発明による評価部を、以下で更に説明する。評価のためにも、スライドもしくは時間的なズレの補正のためにも、機械サイクル５５が使用される。

図５には、測定信号５１の時間変化が図示されているが、その振幅は、材料ストランド内の対象物の存在又は不在によって影響を受ける。従って、高い測定信号振幅６３が対象物に相当し、低い測定信号振幅６４が材料ストランド空区間に相当する。機械制御部が、材料ストランドのどの区間に対象物が存在するか、及び、どの区間でこれがそうではないかに関する情報を備えているので、評価のため、測定信号５１は、対象物区間６１と空区間６２に区分され、図５に示した例では、対象物区間６１が、それぞれ２つのその中にある対象物を有し、空区間６２が、対象物区間６１間のスペースの一部を有する。空区間６２は、この場合、対象物区間６１間のスペース全体を有するのではなく、測定信号に対する対象物の残りの作用が沈静化した区間を有するので、本質的に一定の信号変化が、空区間６２において期待できる。従って、対象物区間６１と空区間６２は、異なった限界６５〜６８を備える。対象物に基づいた強い信号振幅変動は、このようにして空区間６２では回避される。本発明によれば、空区間６２では、対象物区間６１とは異なる評価アルゴリズムが使用される。これは、ストランド不均質性又は材料ウェブの硬度測定の検出をするために異なった限界値を適用することだけでなく、必要なニュースの範囲内で正確な、挿入された対象物の具体的な位置決定にも関する。

図６には、本発明による検知装置８０が概略的に図示されているが、この検知装置によって、ストランド不均質性が検知可能である。この場合、対象物７２が挿入された材料ストランド７１は、例えば図３及び３に示した、マイクロ波ストランド測定装置３０と容量型のＨＦストランド測定装置４０を有するコンビネーションストランド測定装置２０を経るようにストランド移送方向７５に移送される。付加的な不均質性として、異物７４が図示されている。加えて、対象物７３は欠陥を有する。これは、例えば、損傷を受け、その液体内容物が失われたカプセルである。これは、図５による測定信号変化において、損傷のない対象物７２よりも小さいピークの測定信号振幅を発生させる。

検知装置８０は、機械制御部８２と接続された入力及び表示装置を備える。機械制御部８２は、特に、高精度の距離センサ、角度センサ等とすることができるパルスセンサからの信号を受信する。機械制御部８２は、機械サイクル信号も有し、この機械サイクル信号によって、一般に、異なったストランド製造装置の構成要素の裁断すべき材料ストランド区間の長さへのシンクロが行なわれる。

評価装置８３が設けられ、この評価装置は、機械制御部８２のデータ処理装置に統合してもよい。評価装置８３は、特にデータ処理装置、即ち特にコンピュータであり、このコンピュータ上で、異なったアルゴリズム、即ち対象物アルゴリズム８５ａ、ストランド硬度アルゴリズム８５ｂ及び異物アルゴリズム８５ｃを備えることができるソフトウエアプログラムが実行される。他のアルゴリズムも使用でき、例えば、機械サイクルを使用するスライドアルゴリズムも使用できる。加えて、アルゴリズム選択及び切換え部８６が設けられ、このアルゴリズム選択及び切換え部によって、現在分析すべきストランド区間が空区間であるのか、対象物区間であるのかに依存して、どの評価アルゴリズムをこの区間のために使用すべきかが選択される。

このため、アルゴリズム選択及び切換え部８６も、一方でパルセンサ８８と接続され、他方で、アルゴリズム選択及び切換え部８６は、切換えのための制御信号９０と、対象物区間と空区間のための正確なタイミングを決定するための切断信号９１を、機械制御部８２から受信する。切換えのための制御信号９０は、空区間であるのか、対象物区間であるのかに関する情報を有する。更に、評価装置８３は、どの位置に対象物が存在するのかに関する情報を受け取る。従って、対象物アルゴリズム８５ａは、対象物が許容可能な限界内の予定の位置に配設されているかを点検するために使用できる。

別のアルゴリズム８５ｂ，８５ｃは、異物、特に金属パーティクル、位置のずれた対象物又は軟化剤の滴を捜し出すため、又は、タバコストランド又はフィルタストランドにおける密度及び例えばフィルタストランドにおける軟化剤量に関する硬度測定を実施及び点検するために使用される。

対象物区間及び対象物アルゴリズム８５ａでの位置決定は、ストランド測定装置の一方の測定信号又は両方の測定信号の時間的な変化の分析によって行なわれる。従って、１つの措置として、所定の限界内で測定信号の時間的な変化が設定できるので、対象物区間における具体的な測定信号が、時間的に可変で、基準変化の上及び下に位置する上限及び下限を超えない場合は、基準に適合していることが検知され、これにより、対象物の位置が、このようにして決定される。信号の最大値の迅速な決定も可能である。同様に、対象物の位置を決定するために、相応の測定信号のフランク部の上昇及び降下の分析が可能である。相応の方法が知られている。相応に上限及び下限が変化する基準変化を示す所定の変化を有する最初に説明した方法は、相応の測定信号において生じる、小さい変動振幅を有する信号の短時間で高周波数の変動も考慮する。この場合、材料ストランドにおける理想的に配置された対象物に対する測定信号の実際の変化に相当するもしくは従う基準変化の設定は、対象物のための位置決定を可能にし、この位置決定は、閾値超過比較を行なう従来の構想では可能でない。

前記全ての特徴、図面からしか読み取ることのできない特徴、及び、他の特徴との組み合わせで開示された個々の特徴は、単独でも、組合せでも、本発明に属するものとみなされる。本発明の実施形態は、個々の特徴又は複数の特徴の組合せによって満足することができる。

１機械
２ストランド製造機械
３フィルタ装着機械
４分配ユニット
５予分配器
６ストランドコンベヤ
７被覆紙ユニット
８サイジングユニット
９測定装置
１０切断及び引渡しユニット
１１制御コンソール
１２コーティング紙ユニット
２０コンビネーションストランド測定装置
２１共通のハウジング
２２ストランド流入チューブ
２３保護チューブ
３０マイクロ波ストランド測定装置
３１マイクロ波レゾネータ
３２マイクロ波レゾネータハウジング
３３カップリングアンテナ
３４デカップリングアンテナ
３５円錐形のカラー
３６アンダーカット部
３７測定、調温及び出力機器
４０容量型のＨＦストランド測定装置
４１測定コンデンサ
４２コンデンサハウジング
４３，４４電極面
４５円錐形のカラー
４６アンダーカット部
４７測定、調温及び出力機器
５１第１のストランド測定装置の測定信号
５２第２のストランド測定装置の測定信号
５３スライドアルゴリズム
５４評価部
５５機械サイクル
６１対象物区間
６２空区間
６３対象物を有する測定信号振幅
６４対象物有しない測定信号振幅
６５，６６対象物区間の限界
６７，６８空区間の限界
７１材料ストランド
７２挿入された対象物
７３欠陥のある対象物
７４異物
７５ストランド移送方向
８０検知装置
８１入力及び表示装置
８２機械制御部
８３評価装置
８５ａ対象物アルゴリズム
８５ｂストランド硬度アルゴリズム
８５ｃ異物アルゴリズム
８６アルゴリズム選択及び切換え部
８８パルスセンサ
９０切換え用の制御信号
９１切断信号

Claims

材料ストランド（７１）、即ちタバコストランド又はフィルタストランド内に、対象物（７２）が、所定の対象物位置に挿入され、材料ストランド（７１）が、対象物（７２）の挿入後、縦軸方向に、異なった周波数で運転される少なくとも２つのストランド測定装置（３０，４０）を経るように移送され、測定信号（５１，５２）の評価のために、材料ストランド（７１）が、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間（６１）と、所定の対象物位置を有しない空区間（６２）に区分される、タバコ加工産業の材料ストランド（７１）のストランド不均質性（７２，７３，７４）、即ち挿入された対象物（７２）、欠陥のある対象物（７３）及び／又は異物（７４）を検知するための方法において、
対象物区間（６１）と空区間（６２）におけるストランド測定装置（３０，４０）の測定信号（５１，５２）が、それぞれ異なった評価方法で評価され、対象物区間（６１）では、対象物アルゴリズム（８５ａ）で、測定信号（５１，５２）の少なくとも一方の時間的な変化から少なくとも１つの対象物（７２）の位置決定及び／又は品質検査が行なわれ、空区間（６２）では、少なくとも１つの空区間アルゴリズム（８５ｂ，８５ｃ）が使用され、この空区間アルゴリズムによって、ストランド不均質性（７２，７３，７４）が検知される、及び／又は、ストランド硬度及び／又は材料ストランド（７１）内の少なくとも１つの添加物の量が検出されること、を特徴とする方法。
材料ストランド（７１）が、ストランド測定装置である少なくとも１つのマイクロ波ストランド測定装置（３０）及び／又は少なくとも１つの容量型のＨＦストランド測定装置（４０）を経るように移送されること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
評価のために、その時の材料ストランド移送速度に依存してストランド移送方向（７５）に与えられたストランド測定装置（３０，４０）間の間隔に基づいて測定信号（５１，５２）間に生じる時間的なズレが、測定信号（５１，５２）の少なくとも一方の時間的な移動又は時間的にずらした評価によって補正されること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
ストランド測定装置（３０，４０）の少なくとも一方が、可変の周波数で運転され、対象物区間（６１）では、空区間（６２）とは異なった周波数が使用される及び／又は評価されること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
第１のストランド測定装置が、第２のストランド測定装置と少なくとも時間的に同時に運転され、第１のストランド測定装置の周波数が、第２のストランド測定装置の周波数よりも１０〜９００ファクタだけ大きいこと、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
空区間（６２）では、水分及び／又は添加物の量の決定が行なわれること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
添加剤の量の決定が、軟化剤の量の決定を含むこと、を特徴とする請求項６に記載の方法。
対象物区間（６１）では、付加的に、対象物（７２）の欠如、密度、寸法及び／又は損傷の決定が行なわれること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
対象物挿入装置を有し、この対象物挿入装置によって、材料ストランド、即ちタバコストランド又はフィルタストランド内に、対象物（７２）が、所定の対象物位置に挿入可能である又は挿入され、材料ストランド（７１）の移送方向（７５）で対象物挿入装置の下流に異なった周波数で運転される又は運転可能な少なくとも２つのストランド測定装置（３０，４０）が配設され、これらストランド測定装置によって、材料ストランド（７１）が、相並んで縦軸方向に移送可能である又は移送され、評価装置（８３）が設けられ、この評価装置が、ストランド測定装置（３０，４０）の測定信号（５１，５２）の評価のために、材料ストランド（７１）を、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間（６１）と、所定の対象物位置を有しない空区間（６２）に区分するために形成されている、タバコ加工産業の材料ストランド（７１）のストランド不均質性（７２，７３，７４）、即ち挿入された対象物（７２）、欠陥のある対象物（７３）及び／又は異物（７４）を検知するための検知装置（８０）において、
評価装置（８３）が、対象物区間（６１）と空区間（６２）における測定信号（５１，５２）をそれぞれ異なった評価方法で評価するために形成され、評価のため、対象物区間（６１）では、対象物アルゴリズム（８５ａ）で、測定信号（５１，５２）の少なくとも一方の時間的な変化から対象物（７２）の位置決定及び／又は品質検査が行なわれ、空区間（６２）では、少なくとも１つの空区間アルゴリズム（８５ｂ，８５ｃ）が使用され、この空区間アルゴリズムによって、ストランド不均質性（７２，７３，７４）が検知される、及び／又は、ストランド硬度及び／又は材料ストランド（７１）内の少なくとも１つの添加物の量が検出されること、を特徴とする検知装置（８０）。
ストランド測定装置（３０，４０）が、１つのコンビネーションストランド測定装置（２０）に統合されていること、を特徴とする請求項９に記載の検知装置（８０）。
少なくとも一方のストランド測定装置（３０，４０）が、マイクロ波ストランド測定装置（３０）として形成されている、及び／又は、少なくとも一方のストランド測定装置（３０，４０）が、容量型のＨＦストランド測定装置（４０）として形成されていること、を特徴とする請求項９又は１０に記載の検知装置（８０）。
ストランド測定装置（３０，４０）の少なくとも一方が、可変の周波数で運転するために形成され、制御装置（８２）又は評価装置（８３）が、可変の周波数で運転されるストランド測定装置（３０，４０）を、対象物区間（６１）で空区間（６２）とは異なる周波数で運転するために形成されていること、を特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の検知装置（８０）。
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の検知装置（８０）を有することを特徴とする、タバコ加工産業のストランド製造機械（２）。
ストランド製造機械が、タバコストランド製造機械又はフィルタストランド製造機械として形成されていること、を特徴とする請求項１３に記載のストランド製造機械。
材料ストランド（７１）が、評価のために、それぞれ１つ又は複数の所定の対象物位置を含んだ対象物区間（６１）と、所定の対象物位置を有しない空区間（６２）に区分され、対象物区間（６１）では、測定信号（５１，５２）の少なくとも一方の時間的な変化から対象物（７２）の位置決定及び／又は品質検査を行なう対象物アルゴリズム（８５ａ）が使用され、空区間（６２）では、少なくとも１つの空区間アルゴリズム（８５ｂ，８５ｃ）が使用され、この空区間アルゴリズムによって、ストランド不均質性（７２，７３，７４）及び／又はストランド硬度及び／又は材料ストランド（７１）内の少なくとも１つの添加物の量が検出されることを特徴とする、対象物（７２）が所定の対象物位置に挿入されたタバコ加工産業の材料ストランド（７１）の異なった区間（６１，６２）におけるストランド測定装置（３０，４０）の測定信号（５１，５２）を評価するための少なくとも２つの異なった評価アルゴリズム（８５ａ，８５ｂ，８５ｃ）の使用。