JPH03130063A - たばこ連続体の密度を検出するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たばこ繊維連続体を連続体コンベヤ上で縦軸
線方向で移送し、この連続体を透過する少なくとも一つ
の光線の強度を測定し、相応する測定信号を形成し、こ
の測定信号から連続体密度に相当する少なくとも一つの
密度信号を得るようにして行う、たばこ加工産業におけ
る繊維連続体、特にたばこ連続体の密度を測定するため
の方法に関する。

更に本発明は、回動する連続体コンベヤを備えた移送装
置と連続体の密度を検出する測定装置とを備えており、
この測定装置が光源および光線検出器を備えた測定ヘッ
ドを有している様式の、たばこ加工産業における繊維連
続体、特にたばこ連続体の密度を測定するための装置に
関する。

たばこ加工産業におけるシガレットおよび類似の棒状の
製品はその外観、その喫味、その喫煙特性、その重量等
に関して、喫煙者の製品に対する慣れて親しんでいる印
象を変えないように、長い製造時間の間可能な限り一定
の性質を備えていなければならない。これを達するため
の手段は製造の間のその製品の密度の連続的なコントロ
ールと密度測定値に依存した製造パラメータの調整であ
る。

たばこ連続体を透過する光線の強度を測定することによ
るたばこ連続体の密度の測定は公知である。即ち、一般
に被覆されていないたばこ連続体、即ちシガレット連続
体の密度は連続体を透過する含元素光線（ｎｕｋｌｅａ
ｒｅ　Ｓｔｒａｈｌｕｎｇ）を含元素測定ヘッド（ｎｕ
ｋｌｅａｒｅｒ　Ｍｅｓｓｋｏｐｆ）内で捉えることに
よって決定される。英国特許公開公報筒２．１７９．４
４４号から、被覆されていないたばこ連続体の密度をこ
の連続体を透過する光学的な光線により測定することが
知られている。

この方法にあっては、光線がたばこ連続体をたばこ移送
管路から平行に連続体コンベヤの表面方向に平行に指向
されて透過されるので繊維連続体の光線が透過する高さ
区間における連続体コンベヤを介して作用する吸気によ
って行われる異なった、この繊維連続体の圧縮が密度測
定に影響を及ぼす。

本発明の根底をなす課題は、密度測定を更に改良し、特
にその信頼性を高めかつ密度測定における外乱の干渉を
低減することである。

この課題は冒頭に記載した様式の方法にあって本発明に
より、光線を連続体および連続体コンベヤを透過するよ
うに導き、密度信号を発生させるために連続体および連
続体コンベヤを透過した光線の強度を測定することを特
徴とすることによって解決される。

本発明の優れた他の構成により、空の連続体コンベヤを
透過する光線の透過度が測定され、相当する透過度信号
が形成され、この透過度信号が不正信号および／または
修正信号に処理される。

機械が作動している間、連続体コンベヤを介して作用す
る吸気の作用の下で粒子、塵埃および場合によっては繊
維から発生する水分が連続体コンベヤに固着してしまい
、その光線透過度が変わってしまう。このような連続体
コンベヤにおける光線透過度の変化は、本発明にあって
は検出され、かつ考慮され、従って密度測定結果を何ら
阻害しない。これにより密度測定の信頼性は著しく増強
される。透過光線としては本発明により、特に赤外線波
長の領域にある光学的な光線が使用される。

光源のドリフト作用が連続体における密度測定に、およ
び連続体コンベヤにおける透過度測定に異なった作用を
及ぼすのを回避するため、本発明による他の構成にあっ
ては、光源から発射される光線は分割され、かつ密度測
定のためこれらの光線の一方はたばこ繊維連続体と連続
体コンベヤを、他方の光線は参照測定のため連続体コン
ベヤのみを透過されて案内される。このようにして、た
だ一つの光源から発する光線を使用して再測定が行われ
ので、測定に対する異なったドリフトの作用は排除され
る。

本発明による方法の他の構成により、参照測定にあって
得られた透過度信号に依存して密度信号は連続体コンベ
ヤにおける透過度変更の干渉が補正されるように修正さ
れる。連続体コンベヤにおける透過度変更の干渉の補正
は本発明により、透過度信号に依存して光源の強度を調
整することによって可能である。特に本発明により、光
源の強度は、透過度信号が一定の値を得て、この値を保
つように調整される。

本発明の他の構成により、透過度信号は連続体コンベヤ
の正常状態或いは不正状態を信号化する状態信号に処理
される。即ち、透過度信号により、連続体コンベヤの摩
耗現象および機器故障−これらは光線透過度の変更を招
く−を認めることが可能である。

冒頭に記載した様式の装置にあって本発明の根底をなす
課題は、光源と検出器とが、光源から照射される光線が
繊維連続体と連続体コンベヤを透過するように、移送方
向に整向して設けられていること、検出器が繊維連続体
と連続体コンベヤを透過する光線を検出しかつその強度
に相応する測定信号を発生するように設けられているこ
と、この検出器が測定信号を繊維連続体の密度を現示す
る密度信号に処理する評価装置と結合されていることに
よって解決される。

本発明の優れた他の構成により、測定装置は第二の測定
ヘッドを備えている。この第二の測定ヘッドは繊維が充
填されていない連続体コンベヤの区間に設けられており
、この空の連続体コンベヤを透過する光線の強度に相応
する測定信号を発生し、この測定信号は第二の測定ヘッ
ドに接続されている評価装置により空の連続体コンベヤ
の光線透過度を現示する透渦動信号に処理される。

本発明による装置の他の有利な構成は特許請求の範囲の
請求項１１〜１７に記載されている。

本発明により、連続体密度測定が連続体を透過する非含
元素光線で行われ、その際光線として赤外線が使用され
るので特に好都合であると言う利点が得られる。密度測
定に対する色作用および混合作用の補正のために含元素
測定ヘッドを使用することが可能であるが、しかしこの
測定ヘッドは弱い放射性の元素材料を含んでいるだけで
充分である。連続体を透過する光線は木質的に連続体コ
ンベヤの表面に対して垂直に整向され、従って連続体の
全高さにわたって連続体密度の検出が均一に行われる。

このことは、連続体密度測定の信頼性を増強する。何故
なら異なる高さ位置における連続体の異なる圧縮が測定
結果に何ら影響を与えないからである。この密度決定の
信頼性は、不正干渉−これには連続体コンベヤの光線透
過度の変更と光源のドリフトがあげられる−の補正によ
り更に高められる。更に、空連続体コンベヤにおける光
線透過度の測定の際時期尚早に摩擦現象と機器故障が発
見され、相応する修繕処置と手入れを適宜な時期に行う
ことが可能となる。

以下に添付した図面に示した実施例につき本発明の詳細
な説明する。

本発明をシガレット連続体製造機におけるシガレット連
続体の密度測定を例にとって説明する。この目的のため
、第１図はシガレット連続体製造機−このシガレット連
続体製造機は本発明の理解の助けになる部分のみを示し
たーにおける本発明による装置の概略側面図を示してい
る。参照符号１で転向ローラｌａと１ｂを中心に矢印１
ｃ方向で回動する連続体コンベヤを示した。

たばこシュータ３内を矢印３ａの方向で供給されるたば
こがシャワー状にこの連続体コンベヤの下側コンベヤ部
分上に振掛けられることによりたばこ連続体２が形成さ
れる。駆動機構４８で駆動される移送ロール４は空気流
の下でたばこシャワーをたばこシュータ３を経て吸気コ
ンベヤｌへと移送する。負圧源６ａと結合されている負
圧室６から吸気が吸気コンベヤに作用され、この吸気コ
ンベヤはシャワー状に堆積しているたばこ繊維を連続体
として吸気コンベヤ上に固持する。

たばこシュート３の前方上流側にはたばこ過剰量取去り
装置７が設けられており、この過剰量取去り装置の回転
するトリンマ円板７ａは過剰の繊維をたばこ連続体２か
ら取去る。吸気コンベヤ１の下方ベルト部分に対するト
リンマ円板７ａの位置は取去られる過剰量８たばこの量
を決定する。過剰量たばこの取去りにより均整化された
たばこ連続体２ａは被覆材料ストリップ９上に載置され
、回動する移送ベルト上をこの被覆材料ストリップと共
に詳しく図示していないガニチュアエ２に送られ、この
ガーニチュア内でト均整化されたたばこ連続体２ａは被
覆材料ストリップ９でくるまれてシガレット連続体Ｉ３
に成形される。ここでに図示しなかった次位の製造工程
において被覆されたシガレット連続体１３から棒状の部
分が裁断され、ブレーンシガレット或いはフィルタシガ
レットに更に加工され、最後の包装される。

本発明により、連続体コンベヤ１には密度測定装置１４
が所属しており、この密度測定装置は連続体を透過する
光線により連続体の密度を検出する。この目的のため図
示した実施例にあっては少なくとも一つの光源１６ａお
よび検出器１６ｂとを備えた光学的な測定ヘッド１６が
設けられている。図示した実施例にあってはこの測定ヘ
ッド１６はたばこ過剰量取去り装置７の上流側でそのす
ぐ前方に設けられている。従って過剰量取去りと密度測
定間の無駄時間が最低限に抑えられる。検出器１６ｂは
評価装置１７に接続されており、この評価装置１７は検
出器によって検出された測定値を光学的な密度信号に処
理し、所定の標準値と比較した後制御信号を形威し、こ
の制御信号により過剰量取去り装置７を作動させる制御
装置１８が制御される。密度測定に影響する連続体に含
まれている繊維の色および混合物による干渉を補正する
ため、含元素密度測定ヘッド１９として形成された他の
密度測定装置が設けられている。この測定ヘッドは、繊
維連続体の色およびｍ戒に影響されることなく、連続体
を透過する含入素光線、特にベータ線により繊維連続体
の密度を検出する。この測定ヘッドの密度値は評価装置
１７において測定ヘッド１６の光学的な密度信号に対す
る色干渉および混合物干渉を補正するのに利用され、こ
の目的のため測定へラド１９は評価装置１７と結合され
ている。測定ヘッド１９によって与えられた密度値は直
接たばこ過剰量取去りの制御に、即ちたばこ連続体の密
度を調整するのには利用されないので、含元素光源とし
ては、比較的弱い放射性の元素材料を含んでいることで
充分であり、従って含元素測定ヘッド１９に要する安全
技術上の費用が適度な範囲に抑えられる。もちろん含元
素測定ヘッドの代わりに光学的な密度信号に対する色干
渉、種類干渉および混合物干渉を補正するための他の手
段も使用することが可能である。これらの干渉が起こり
得ないか或いは起こったとしても無視し得る程度に抑え
得る場合、もちろんこのような補正を全く行う必要はな
い。

第１図に示したように、光学的な測定ヘッド１６は、検
出器１６ｂにより繊維連続体の密度に関する値としての
その強度が測定される以前に、その光源１６ａから照射
される光線が先ず繊維連続体２ａを、ついで連続体コン
ベヤ１を透過するように設けられている。これにより連
続体のすべての高さ部分における密度が均一に検出され
、従って測定値は連続体の異なる高さ領域における異な
った圧縮に左右されることがない。

作業の間、粒子、塵埃および場合によって繊維連続体か
ら出る水分が吸気の作用の下に連続体コンベヤの織物内
に侵入するか或いはこの織物に付着して留まり、徐々に
連続体コンベヤの織物における透過度が変わって来る。

従って連続体コンベヤ１の光線透過度は測定信号評価の
際定数値として処理することは不可能である。

この理由から、連続体コンベヤの繊維が積載されていな
い部分、特にその背面のベルト部分に、光＃２２ａと光
線検出器２２ｂとから成る第二の光学的な測定へラド２
２が設けられている。測定ヘッド２２の光源２２ａから
発射される光線は連続体コンベヤ１の背面のベルト部分
を透過する。従って検出器２２ｂによって測定された強
度は積載されていない連続体コンベヤにおける光線透過
強度に関する値となる。検出器２２ｂは評価装置１７と
結合されており、この評価装置内でこの検出ａｚ２ｂか
ら与えられた測定信号が透過度信号に処理され、検出器
１６ｂによって与えられた密度信号に対する連続体コン
ベヤ１の光線透過度の変化による影響の補正に使用され
る。従って、たばこ過剰量取去りのために評価装置１７
から制御装置１８に与えられる制御信号は連続体コンベ
ヤにおける光線透過強度の影響を全く受けず、繊維連続
体２ａの密度にのみ左右されるに過ぎない。

検出器２２ｂから与えられる測定信号の他の利用可能性
は、光源１６ａと光源２２ａから照射される光線の強度
を連続体コンベヤ１の光線透過度に依存して加減するこ
とである。この目的のため、評価装置１７は制御装置２
１を備えており、この制御装置により光源１６ａと光源
２２ａから照射される光線の強度は、第二の測定ヘッド
２２の検出器２２ｂによって受信される強度が一定であ
るように制御される。即ち連続体コンド１における光線
透過度が低減すると、光源の強度は、検出器２２ｂから
与えられる信号が再び以前の値をとるように或いはとら
ないように制御される。

このようにして光源から与えられる光線の強度を加減す
ることにより連続体コンベヤにおける透過度の変化の干
渉が補正される。

第２図には、再測定ヘッドのためにただ一つの共通の光
源２３が設けられている、本発明による装置の一実施例
を示した。第２図においては装置の第１図の装置と同じ
部分は同じ参照符号で示した。この場合、測定ヘッド２
４と２６は光源も光線検出器も備えていない。光線は共
通の光源２３から集光レンズ２７を経て光導体２８内に
導入され、この光導体の分割導体２９ａと２９ｂ内を測
定へラド２４と２６へと導かれる。測定ヘッド２４内で
は光導体の分割導体２９ａからの光線が入射し、繊維連
続体２ａと連続体コンベヤｌとを透過し、その後光導体
３１を経て検出器３２に案内される。

この検出器は繊維連続体と連続体コンベヤの密度に依存
したこの光線の強度を測定する。検出器３２から与えら
れた測定信号は評価装置１７に達し、この評価装置にお
いて演算増幅器３３で増幅され、対数要素３４内で対数
計算が行われ、電圧／周波数変換器３６内でデジタル化
される。評価装置１７としては例えば、シガレット連続
体製造機における制御ユニットとして使用されている本
出願人のＳＲＭタイプの評価要素が使用される。

評価装置１７によって与えられたデジタル信号は、たば
こ過剰量取去りに関する制御信号としてトリンマの制御
装置１８に与えられる。

測定へラド２６内で光導体２８の分割導体２９ｂから照
射さる光線は連続体コンベヤを透過し、次いで光導体３
７によって収受され。この光導体は光線を検出器３８に
導き、この検出器は連続体コンベヤにおける光線透過強
度に依存した測定信号を与える。この測定信号は制御装
置３９に達し、この制御装置はこれらの測定信号から透
過度信号を形成し、これらの透過度信号で検出器３８に
よって測定された強度が一定に留まるように光源２３を
制御する。既に述べたように、これは連続体コンベヤに
おける光線透過度の変更による干渉を補正するのに使用
れさる。検出器３８の出力と演算増幅器３３間の破線で
示した結線４１は、検出器３８から与えられる測定信号
が直接検出器３２の測定信号の補正に使用れさることを
示している。この工程に関してはは第１図との関連で既
に説明した。

構造技術上特に好都合な構成は、検出器、光源およびこ
れらのための制御装置並びに評価装置の部分を一つの送
信兼受信ユニ７ト４２にまとめることである。このよう
なユニットにより既存の機械に本発明による装置を組込
むことが可能となる。

第２図には共通の光源２３としてただ−っの光源が示さ
れている。この場合ももちろん、多数の光源の光り、例
えば赤外線ＬＥＤ、　、を光導体２８に接続することが
可能である。この光導体は繊維束から成り、この繊維束
は分割されて測定ヘッド２４と２６に案内されている。

光導体３１と３７もまた繊維束から戒っていてもよい。

第２図に図示した装置により、第二の測定ヘッド２６の
透過度信号を連続体コンベヤの状態の監視と摩耗現象或
いは故障を尚早に認知するのに利用することも可能であ
る。この目的のため、第二の測定ヘッドの検出器３８は
回路装置４３に接続されており、この回路装置は透過度
信号の平均値を形成する平均値形成器４７を備えている
。

連続体コンベヤの破断或いは引裂きのような摩耗位置或
いは故障は局所的な透過度の高まりとして現示される。

この理由から回路装置４３は比較要素４８を備えており
、この比較要素内でそれぞれ個々の透過度信号が多数の
透過度信”ｒｉ　／Ｊ’ら形成されている平均値信号４
７ａと比較される。

透過度信号が所定の差を越える程度に平均値信号と相違
する場合は、不正信号４４が発生され、この不正信号は
表示ユニット４６内において相応して表示される。この
表示により、連続体コンベヤにおける摩耗現象或いは故
障が生じている場合、時期尚早にこれを認めることが可
能であり、従って適宜な時期における補完処置および保
守処置を行うことが可能となる。

４、発明の詳細な説明 第１図はシガレット連続体製造機と共に示した本発明に
よる装置の一実施例の概略図、第２図は本発明による装
置の他の実施例の概略図。

図中符号は、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、たばこ繊維連続体を連続体コンベヤ上で縦軸線方向
   で移送し、この連続体を透過する少なくとも一つの光線
   の強度を測定し、相応する測定信号を形成し、この測定
   信号から連続体密度に相当する少なくとも一つの密度信
   号を得るようにして行う、たばこ加工産業における繊維
   連続体、特にたばこ連続体の密度を検出するための方法
   において、光線を連続体および連続体コンベヤを透過す
   るように導き、密度信号を発生させるために連続体およ
   び連続体コンベヤを透過した光線の強度を測定すること
   を特徴とする、上記たばこ加工産業における繊維連続体
   、特にたばこ連続体の密度を検出するための方法。 ２、空の連続体コンベヤを透過する光線の透過度を測定
   し、相当する透過度信号を形成し、この透過度信号を不
   正信号および／または修正信号に処理する、請求項１記
   載の方法。３、透過する光線として特に赤外線波長領域
   の光学的光線を使用する、請求項１或いは２記載の方法
   。 ４、光源から発射される光線を分割し、かつ密度測定の
   ためにこれらの光線の一方をたばこ繊維連続体と連続体
   コンベヤを、他方の光線を連続体コンベヤのみを透過さ
   せて案内する、請求項２或いは３記載の方法。 ５、透過度信号に依存して、密度信号を連続体コンベヤ
   における透過度変更の干渉が補正されるように修正する
   、請求項２記載の方法。 ６、透過度信号に依存して光源の強度を連続体コンベヤ
   における透過度変更の干渉が補正されるように制御する
   、請求項２記載の方法。 ７、透過度信号を連続体コンベヤの正常な状態或いは欠
   陥のある状態を信号化する状態信号に処理する、請求項
   ２、５或いは６記載の方法。 ８、透過度信号を光源の強度を制御することにより一定
   の値に調整する、請求項６記載の方法。 ９、回動する連続体コンベヤを備えた移送装置と連続体
   の密度を検出する測定装置とを備えており、この測定装
   置が光源および光線検出器を備えた測定ヘッドを有して
   いる様式の、たばこ加工産業における繊維連続体、特に
   たばこ連続体の密度を検出するための装置において、光
   源（１６ａ）と検出器（１６ｂ）とが、光源から照射さ
   れる光線が繊維連続体（２ａ）と連続体コンベヤ（１）
   を透過するように、移送方向に整向して設けられている
   こと、検出器（１６ａ）が繊維連続体（２ａ）と連続体
   コンベヤ（１）を透過する光線を検出しかつその強度に
   相応する測定信号を発生するように設けられていること
   、この検出器が測定信号を繊維連続体の密度を現示する
   密度信号に処理する評価装置（１７）と結合されている
   ことを特徴とする、上記たばこ加工産業における繊維連
   続体、特にたばこ連続体の密度を検出するための装置。 １０、測定装置が第二の測定ヘッド（２２）を備えてお
   り、第二の測定ヘッドが連続体コンベヤ（１）の繊維が
   充填されていない区間に所属し、この第二の測定ヘッド
   がこの空の連続体コンベヤを透過する光線の強度に相当
   する測定信号を発生するように構成されている、請求項
   ９記載の装置。 １１、第二の測定ヘッド（２２）が評価装置（１７）と
   結合されている光線検出器（２２ｂ）を備えており、こ
   の評価装置が第二の測定ヘッドから与えられる測定信号
   を空の連続体コンベヤ（１）の光線透過強度を現示する
   透過度信号に処理するように形成されている、請求項１
   ０記載の装置。 １２、測定ヘッド（２４、２６）のための共通の光源（
   ２３）が設けられており、光線カップラー（２８、２９
   ａ、２９ｂ）が光線を光源から測定ヘッドに導くように
   構成されている、請求項１０或いは１１記載の装置。 １３、光りファイバーが光線カップラー（２８、２９ａ
   、２９ｂ、３１、３７）として設けられている、請求項
   １２記載の装置。 １４、光源（１６ａ、２２ａ、２３）として特に赤外線
   波長領域の光学的な光線を発する光源が設けられている
   、請求項９から１３までのいずれか一つに記載の装置。 １５、評価装置（１７）が、透過度信号（４１）に依存
   して密度信号を連続体コンベヤ（１）の透過度変更の干
   渉を補正するように、制御を行う、請求項１０から１４
   までのいずれか一つに記載の装置。 １６、評価装置（１７）が、連続体コンベヤ（１）の透
   過度変更の干渉が補正されるように透過度に依存して光
   源（１６ａ、２２ａ、２３）の強度を制御するための制
   御装置（２１、３９）を備えている、請求項１０から１
   ５までのいずれか一つに記載の装置。 １７、第二の測定ヘッド（２２）が連続体コンベヤ（１
   ）の正常状態或いは不正状態を現示する状態、信号（４
   ４）を発生させるための回路装置（４３）に接続されて
   おり、この接続回路（４３）が連続体コンベヤの状態を
   呈示する表示ユニット（４６）と結合されている、請求
   項１０から１６までのいずれか一つに記載の装置。