JPH0453504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、喫煙可能な繊維、特にたばこ繊維か
ら連続体を形成する方法であつて、この方法にあ
つてこの連続体が送られ、この際先ず過剰な繊維
が制御様式により取出されて均一化され、引続い
て圧縮され、被覆テープで被覆され、この際過剰
量の繊維の取出しが、特に連続体の被覆が行われ
た後、均一化された連続体の送り量（密度）に依
存して形成される測定信号に依存して制御される
様式の、喫煙可能な繊維、特にたばこ繊維から連
続体を形成する方法に関する。

更に本発明は、連続体コンベヤ、過剰量の繊維
を取出すためのイコライザー、均一化された連続
体を圧縮しかつ被覆テープで被覆するためのコン
ベヤを備えた圧縮装置、均一化され、特に被覆さ
れた連続体の送り量（密度）のための測定機構お
よびこの測定機構の測定信号によつて連続体コン
ベヤからの距離に関してイコライザーの取出し位
置で作動される制御機構とを備えている、禁煙可
能な繊維、特にたばこから成る繊維から連続体を
形成するための機構に関する。

たばこ連続体−これは引続き圧縮され、被覆さ
れ、次いで個々のシガレツトに裁断されるが−の
形成を、（単位長さ当り）一定量のたばこが被覆
されたジカレツト連続体内に、従つてシガレツト
自体内に存在するように制御することはシガレツ
ト製造にあつて一般的なことである。この制御の
ためには測定ヘツド（例えばベーター光線バリ
ヤ）が用いられ、この測定ヘツドはシガレツト連
続体内のたばこ密度に依存した信号を発生させ、
この信号は過剰な繊維を取出すいわゆるイコライ
ザーの切断面を比較的多量の或いは比較的小量の
たばこ取出しが行われるように制御する。

色々な適当な制御を実現し得る以前は、作業と
イコライザーを使用することなく行われて来た。
たばこは振掛けて集積により一様な連続体にする
ことができなかつたので、当時は密度の不均一性
を均衝するのに、たばこをその速度を減じながら
四方が閉じられている管路を通して送ることが試
みられた。速度の低減によりたばこ粒子は解離し
てしまい、これによつて密度の不均一が均衝され
た（例えば米国特許第2671452号参照）。この際こ
のやり方が極めて不正確な方法であつたこと、お
よび現今のすべての現代的な連続体製造機におい
て実際に行われているたばこ送り量（密度）の制
御は当時の制御手段のなかつた方法よりは優れて
いることは説明するまでもないことである。

連続体製造機の品質の判断には費用の理由か
ら、それぞれの所定の基準値に可能な限り近いこ
とが重要な判断基準となる。

連続体製造機の品質の判断のための他の基準
は、造られるシガレツトの硬さにある。喫煙者は
シガレツトを一般にそのたばこの内容物では品定
めをせず、指で触れて試すことのできるシガレツ
トの硬さによつて品定めをするので、シガレツト
に弾発性が感じられることが重要である。このこ
とは、造られたシガレツトもしくはシガレツト連
続体の硬さを測定し、相応する測定値に依存して
たばこ量を制御することによつて保証される（米
国特許第3411513号参照）。

従来シガレツトの重量およびシガレツトの硬さ
はたばこ量を介してしか制御できなかつたので、
重量制御を優先し、たばこ調製にあつてたばこの
填充度もしくは填充可能性を改善して、許容でき
る程度のたばこが得られるように努力がなされて
来た傍ら十分なシガレツト硬さを達する試みがな
されて来た。

本発明の課題は、喫煙物品内のたばこ量を一定
にしてこの喫煙物品の硬さを加減できる冒頭に記
載した様式の方法を造ることである。

この課題は本発明により、連続体を被覆テープ
で仕上げ被覆する以前に、連続体の送り速度を調
節下に減速して堰止めること、および速度低減の
量を連続体の硬さに依存した測定信号により制御
することによつて解決される。

送り速度の低減およびこれによつて誘起される
たばこの堰止りによつて差当りたばこ連続体の単
位長さ当りのたばこ量が増大する。しかし、この
たばこ量の増大は重量制御により直ちに再び減退
され、従つてここで造られるシガレツトは再び元
来の重量となる。それにも拘らず、10％以上のシ
ガレツト硬さの増大が確認された。このことは、
一方填充力が悪いたばこにあつて十分に硬いシガ
レツトが本発明による方法だけで、即ち附加的な
たばこ添加を行わなくとも達することが可能であ
ることを意味しており、他方では十分な填充力を
有しているたばこの場合本発明による方法を適用
することによりたばこ添加量を相応して低減する
ことが可能であることを意味している。

たばこ連続体の速度低減の本発明による調節可
能性にあつては、たばこの品種毎に填充度が異な
ること、およびたばこの填充力が他の要因、例え
ばたばこ湿度およびたばこ温度に依存しているこ
とが考慮されている。本発明によりその都度シガ
レツト硬さの最適な状態およびたばこ節約の最適
な事情が達せられる。本発明は先ず、重量以外
に、造られるシガレツトの硬さをも制御すること
を可能にし、しかもこの際この制御は他の制御の
精度を犠牲にせずとも行われる。

上記のような測定信号は例えば自体公知の様式
で被覆仕上げされた連続体の変形およびこの変形
の度合いを検出することによつて得ることができ
る。たばこの填充度のための他の尺度、従つてシ
ガレツトの予測される硬さの尺度となるものは均
一化されているが圧縮されていない連続体の高さ
である。従つて測定信号は均一化されかつ圧縮さ
れていない連続体の高さを検出することによつて
も得られる。これは一方では、（過剰なたばこの
ための）取出し位置の連続体コンベヤからの間隔
を検出することによつて、或いは相応する測定信
号を非接触方法で、特に光電子的な方法で形成す
ることによつて可能となる。

たばこの填充度はたばこの品質およびたばこブ
レンドの違いに伴い一定ではない。即ち、たばこ
の填充度はたばこ繊維の長さにも依存している。
この場合、一方では最低のたばこ消費量でもつ
て、他方では最大限の可能性をもつて、最低限の
シガレツト硬さを最適な状態に近ずけるため、本
発明では、測定信号に関する所定の限界値を越え
ておよび／又は下廻つて作業が経過した際自動的
な手段で均一化された連続体内に含まれているた
ばこ量を低減もしくは増大させることを提案す
る。もちろん、この場合、長期間有効な修正処置
を行うことのみが重要である。均一化された連続
体内に含まれているたばこ量は連続体の送り量の
ための制御回路のね準値を変更することによつて
或いは実測値を修正することによつて変えること
が可能である。

特に本発明による方法を実施するために役立つ
冒頭に記載した様式の機構の特徴とするところ
は、連続体の送り速度の低減が行われるように連
続体コンベヤが圧縮装置のコンベヤよりも高い速
度で駆動されるように構成されていること、連続
体コンベヤの圧縮装置のコンベヤに対する相対速
度を変えるための調節手段が設けられているこ
と、および連続体の硬さに関する測定機構が設け
られており、この測定機構が制御機構を介して調
節手段の調節部材と結合されていることを特徴と
する。

連続体コンベヤと圧縮装置のコンベヤを共通の
駆動機構で駆動可能に構成し、かつ連続体コンベ
ヤ或いはコンベヤと駆動機構との間に、或いは連
続体コンベヤと圧縮装置のコンベヤとの間に減速
比を恒常的に調節可能な伝動機構を設けた場合経
費が少なくて済む。連続体の硬さに関する測定機
構が設けられている場合、この測定機構は制御機
構を介して調節手段の調節部材と結合され、これ
によりシガレツトの硬さが制御される。シガレツ
ト硬さおよびシガレツト連続体の硬さの測定は、
測定機構を圧縮装置の後方に設け、被覆された連
続体の硬さを測定することにより、直接行うこと
が可能である。このような測定機構は自体公知で
あり、被覆された連続体に対して気体、特に空気
を導入するための手段と連続体の変形を検出する
ための測定手段とを備えている。しかし、また均
一化された連続体の高さからもシガレツトの高さ
を推測することも可能であるようにするため、測
定機構を圧縮装置の前方に設けることも可能であ
る。均一化された連続体の高さは連続体コンベヤ
に対するイコライザーの位置を介して間接的に、
或いは非接触様式で、特に光電子的に働く測定機
構を介して直接的に検出することが可能である。
常に十分なシガレツト硬さを保ちつつたばこ消費
を最も経済的にするため、測定機構を限界値発生
器と結合し、この限界値発生器の出力が修正信号
としてイコライザーの取出し位置での連続体コン
ベヤからの間隔に関する制御機構に与えられるよ
うに構成することを提案する。

以下に添付図に図示した実施例につき本発明を
詳説する。

図面は、シガレツト内において一定のたばこ量
とたばこ硬さを得る目的で連続体形成への制御作
用を行う制御機構を備えた公知のシガレツト連続
体製造機におけるシガレツトを造るためのたばこ
連続体を形成する領域を概略示している。

ローラ１と２を介して案内されかつ背面に負圧
室４を備えている空気透過性の連続体コンベヤ３
は先ず形成帯域６を経て案内される。この形成帯
域内で繊維（たばこ繊維）が（機械的にピン付ロ
ールで上方へと投てきされて、或いは空気流によ
り上方へと送られて）高さを増し、連続体コンベ
ヤ３の下側において負圧を受けて連続体に形で保
持される。次いで連続体コンベヤ３はたばこ連続
体を公知のイコライザー８の傍らを通つて案内す
る。このイコライザーはたばこ連続体７の下方へ
垂れ下つている表面から過剰のたばこを取去る。
このイコライザー８は自体公知の様式で歯付ホイ
ールと協働する回転する環形ナイフとして形成さ
れている。しかし、このイコライザーは締付デイ
スク８ａを備えていてもよく、この場合、過剰の
たばこブラツシ８ｂ（或いはスターフイーダ）に
よつて取去られる。最近の様式の均一化装置の詳
細は、例えば米国特許第3030966号に記載されて
いる。

イコライザー８の取出し位置（カツテイング
面）Ｅでの連続体コンベヤ３からの間隔は制御機
構１１で制御される制御可能な駆動部（サーボモ
ータ）９によつて調節される。

均一化された、しかし未だ圧縮されていないた
ばこ連続体７ａは被覆テープ（一般に紙）１２上
に移され、ガーニチユア１３の様式のコンベヤに
よりガーニチユア付属品１３ａの様式の圧縮装置
を通して送られ、この圧縮装置内でたばこ連続体
７ａは圧縮され、たばこ連続体の周りに被覆テー
プ１２が巻付けられ、接着されてシガレツト連続
体７ｂに形成される。次いでこのシガレツト連続
体７ｂからナイフ装置１４により自体公知の様式
でシガレツト１５が分断され、次の加工部に送ら
れる。

イコライザー８の下流れ方向で、ナイフ装置１
４の手前で公知の測定機構１６が設けられてお
り、この測定機構は測定信号を発生する。この測
定信号は一定の断面に圧縮されたたばこ連続体内
の、即ち被覆されたシガレツト連続体７ｂ内のた
ばこの密度に相当する。この測定機構１６はベー
タ光線を照射するための放射線装置として形成さ
れた送信器と、例えば電離箱として形成された受
信器とを備えた公知のベータ線バリヤとして形成
されているのが有利である。

測定機構１６によつて与えられる、均一化され
被覆されたたばこ連続体の密度（送り量）に相当
する信号は加算器１７に与えられ、たばこ繊維の
取出しをシガレツト連続体７ｂ内の、即ちシガレ
ツト１５内のたばこ量が一定であるように制御す
る（加算器１７の目的は後に詳しく説明する）。

加算器１７の出力信号は比較要素１８に与えら
れる。この比較要素には更にたばこ量のための基
準信号が基準値発生器１９から与えられる。

比較要素１８のたばこ量の制御差に相当する出
力信号は均一化されているが未だ圧縮されていな
い連続体７ａの高さに関する制御回路の比較要素
２０に与えられる。制御回路はイコライザー８の
カツテイング面Ｅのための位置制御回路である。
均一化されているが未だ圧縮されていないたばこ
連続体７ａの高さの実測値でもあるイコライザー
８のカツテイング面Ｅの位置の実測値はイコライ
ザーの高さ測定機構２０で得られ、比較要素２０
に与えられる。測定機構２１は自体公知の、例え
ば誘導的に働く変位検器であり、この変位検器に
あつては鉄片がその位置に応じてコイルの誘導性
を加減する。

比較要素２０に与えられる両信号の万一の誤差
は制御違いとして制御機構１１に与えられ、この
制御機構はイコライザー８の駆動部（サーボモー
タ）９を、その取出し位置（カツテイング面）Ｅ
が基準値発生器１９によつて与えられる信号と一
致するように制御する。

ガーニチユアベルト１３は機械の主駆動モータ
２３と結合されている、いわゆるガーニチユアロ
ーラ２２を介して駆動される。

公知の連続体製造機にあつては連続体コンベヤ
ベルト３が同様に機械の主駆動モータ２３と固く
結合されていて、ガーニチユアベルト１３と等し
い速度で駆動されるが、本発明の機構では連続体
コンベヤ３の速度はガーニチユアベルト１３の速
度に相応して変更可能である。これは連続体コン
ベヤ３がその周囲を案内されているローラ１と機
構の主駆動部２３との間の運動力学的な結合内
に、無段で減速比が変更可能な伝動機構（サーボ
機構）２４を設けることによつて達せられる。
（しかし、伝動機構２４をモータ２３とガーニチ
ユアローラ２２との間に、或いは連続体コンベヤ
ローラ１との間にも設けることができる）。ハン
ドル２６による伝動機構２４の減速比は、連続体
コンベヤ３がガーニチユアベルト１３よりも僅か
に速く回転するように調節される。これによつて
たばこ連続体コンベヤ３からガーニチユアベルト
１３上に載つている被覆テープ１２上へ引渡され
る際僅かに堰止められる。この堰止りは被覆され
たたばこ連続体７ｂおよび造られたシガレツト１
５の硬さの増大を誘起するが、しかしこの際これ
に伴つてシガレツトの重量が増大することがな
い。連続体コンベヤ３とガーニチユアベルト１３
との間の相対速度が変化する間に生じる被覆され
た連続体７ｂ内のたばこ量の変化は測定機構１６
で検出され、直ちに再び制御される。

図面に示すように、ガーニチユア部品１３ａと
ナイフ装置１４との間に、被覆されたたばこ連続
体７ｂの硬さを検査するための測定機構２７が設
けられている場合、被覆された連続体７ｂのその
都度の硬さが表示される。これにより作業員は、
製造されたシガレツトの硬さを伝動機構２４の減
速比を手で変えることによつて或る程度の限界内
で修正することができる。シガレツトの硬さを検
査するための、被覆された連続体に対して空気を
導く環状ノズルと空気の圧力差を検出するための
測定手段とから成る測定機構は本出願人の米国特
許第3595067号に開示されている。

連続体の硬さを測定するための測定機構２７に
よつて、シガレツト硬さの長期の変動を自動的に
修正することも可能である。この目的のためこの
測定機構２７は平均値形成要素２８と結合されて
おり、この平均値形成要素の出力信号は、一定の
時間間隔で造られた多数のシガレツトの平均硬さ
に相当する。平均値形成要素２８の出力信号は比
較要素２９に与えられ、この比較要素には基準値
発生器３１からシガレツトの所望の硬さに相当す
る他の信号が与えられる。比較要素２９はサーボ
モータ（調節要素）３３のために制御機構３２と
出力側で結合されており、このサーボモータはハ
ンドル２６と動力一体的に結合されている。測定
機構２７によつて測定されたシガレツト硬さが長
い時間を経るうちに基準値発生器３１に与えられ
ているシガレツト硬さと異なつて来る場合がある
が、この場合比較要素２９のこの差に相応する出
力信号が制御機構３２に与えられる。この制御機
構は調節モータ３３を伝動機構２４の減速比が相
応して変るように制御する。従つて連続体コンベ
ヤ３のガーニチユアベルト１３に対する速度比の
修正が相応して行われることによりシガレツト硬
さは再び所望の値に修正される。

本出願人がその米国特許第4280516号において
詳説しているように、シガレツトおよび被覆され
たたばこ連続体の硬さを直接測定することが無条
件に必要である。また、例えば均一化されている
が未だ圧縮されていないたばこ連続体７ａの高さ
を測定し、この測定値を一定の関数に従つて計算
するようにして、シガレツトの硬さを間接的に測
定することも可能である。従つて平均値形成要素
２８を測定機構２７と結合する代りに、関数発生
器３４と結合することも可能である。この関数発
生器を入力側において−米国特許第4280516号に
おいて開示されている−光電子的な測定機構３６
と結合することも、或いは測定機構２１と結合す
ることも可能である。また米国特許第4280516号
による間接的な連続体硬さ測定のための他の構成
もこの方法に適用可能である。

連続体コンベヤ３とガーニチユアベルト１３間
の速度比を変えることによつて行われるシガレツ
ト硬さおよび連続体硬さの調整の可能性は或る程
度制限される。従つて、平均値形成要素２８は出
力例で第一の限界値発生器３７と結合されてい
る。この限界値発生器はこれに与えられる信号が
所定の値を下廻つた際出力信号を与える。負の符
号を持つた相応する信号が加算器１７に与えられ
る。即ち、たばこ連続体が軟か過ぎる場合、加算
器１７内でシガレツト連続体の密度に関する制御
機構１６の信号が相応して低減される。このこと
は比較器１８に軽る過ぎるシガレツト連続体が現
示されることを意味する。これはイコライザー８
の取出し面Ｅの相応する修正を喚起し、従つてシ
ガレツト連続体はたばこ量が増大され、これに伴
い再びその硬さが増大される。この際行われるた
ばこの多量の消費量は、たばこ連続体が限界値を
越えるシガレツト硬さに達した際再び節減され
る。従つて、平均値形成要素２８の出力は第二の
限界値発生器３８と結合されており、この限界値
発生器はその入力信号が所定の限界値を越えた場
合、加算器１７に正の出力信号を与える。この信
号は加算器１７内で制定機構１６から来るたばこ
密度に関する信号に加算される。即ち、ここで比
較要素１８に重過ぎるシガレツト連続体が現示さ
れる。このことは、イコライザー８の取出し面Ｅ
の相当する修正と、これに伴うシガレツト連続体
内のたばこ量の低減を喚起する。もちろん、たば
こ量制御の実測値の修正を行う代りに基準値を相
応して修正することも可能である。この目的のた
めには加算器１７を基準値発生器１９と比較要素
１８との間に設け、限界値発生器３７と３８の信
号の符号を逆にせねばならない。計算機を使用し
てイコライザー８と伝動機構２４とを十分なシガ
レツト硬さを形成する傍らたばこ消費量の低減が
達せられるように制御することが可能である。

また連続体コンベヤベルト３とガーニチユアベ
ルト３とを別個のモータで駆動することも可能で
ある。その際本発明の意味においてこのモータは
シガレツト硬さを調整するために制御される調節
手段である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による方法を実施するためのシガ
レツト連続体形成機を制御ブロツク図と共に示し
た図。この場合、図面には、一点鎖線で運動力学
的な駆動結合を示し、鎖線で示した要素と実線に
より制御に関する従来の構成を示した。 図中符号は、３……連続体コンベヤ、７ａ……
連続体、８……イコライザー、１３……ガーニチ
ユアコンベヤ、１３ａ……圧縮装置、２４……調
節装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 喫煙可能な繊維、特にたばこ繊維から連続体
   を形成する方法であつて、この方法にあつてこの
   連続体が送られ、この際先ず過剰な繊維が制御様
   式により取出されて均一化され、引続いて圧縮さ
   れ、被覆テープで被覆され、この際過剰量の繊維
   の取出しが、特に連続体の被覆が行われた後均一
   化された連続体の送り量（密度）に依存して形成
   される測定信号に依存して制御される様式の、喫
   煙可能な繊維、特にたばこ繊維から連続体を形成
   する方法において、連続体を被覆テープによつて
   仕上げ被覆する以前にその送り速度を調節して減
   速することにより堰止りさせること、および速度
   低減の量を連続体の硬さに依存した測定信号によ
   り制御することを特徴とする、喫煙可能な繊維、
   特にたばこ繊維から連続体を形成する方法。 ２ 測定信号を仕上げ被覆された連続体を変形
   し、この変形の量を検出することによつて形成す
   る、前記特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 測定信号を均一化されているが未だ圧縮され
   ていない連続体の高さを検出することによつて形
   成する、前記特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ４ 均一化されているが未だ圧縮されていない連
   続体の高さに相当する測定信号を取出し位置の連
   続体コンベヤからの間隔を検出することによつて
   形成する、前記特許請求の範囲第３項に記載の方
   法。 ５ 均一化されているが、未だ圧縮されていない
   連続体の高さに相当する測定信号を非接触の様
   式、特に光電子的な様式で形成する、前記特許請
   求の範囲第３項に記載の方法。 ６ 測定信号のための所定の限界値を下廻つてお
   よび／又は上廻つて作業が行われた場合自動化手
   段により均一化された連続体内に含まれているた
   ばこ量の低減および増大を行う、特許請求の範囲
   第１項から第５項までのうちのいずれか一つに記
   載の方法。 ７ 均一化された連続体内に含まれているたばこ
   量を連続体のたばこ送り量に関する制御回路の基
   準値を変えることにより、或いは実測値を修正す
   ることによつて変える、前記特許請求の範囲第６
   項に記載の方法。 ８ 連続体コンベヤ、過剰量の繊維を取出すため
   のイコライザー、均一化された連続体を圧縮しか
   つ被覆テープで被覆するためのコンベヤを備えた
   圧縮装置、均一化され、特に被覆された連続体の
   送り量（密度）のための測定機構およびこの測定
   機構の測定信号によつて連続体コンベヤからの距
   離に関してイコライザーの取出し位置で作動され
   る制御機構とを備えている、喫煙可能な繊維、特
   にたばこ繊維から連続体を形成するための機構に
   おいて、連続体コンベヤ３が、連続体７ａの送り
   速度の低減が行われるように、圧縮装置１３ａの
   ガーニチユアコンベヤ１３よりも高い送り速度で
   駆動されるように構成されていること、連続体コ
   ンベヤ３の圧縮装置１３ａのガーニチユアコンベ
   ヤ１３に対する相対速度を変えるために調節手段
   ２４が設けられていること、および連続体の硬さ
   に関する測定機構２７，２１，３６が設けられて
   おり、この測定機構が制御機構３２を介して調節
   手段２４の調節部材３３と結合されていることを
   特徴とする喫煙可能な繊維、特にたばこ繊維から
   連続体を形成するための機構。 ９ 連続体コンベヤ３と圧縮装置１３ａのガーニ
   チユアコンベヤ１３が共通の駆動部２３により駆
   動可能であり、連続体コンベヤ３或いはガーニチ
   ユアコンベヤ１３と駆動部との間に或いは連続体
   コンベヤ３とガーニチユアコンベヤ１３との間に
   減速比を恒常的に調節することのできる伝導機構
   ２４が設けられている、前記特許請求の範囲第８
   項に記載の機構。 １０ 測定機構２７が圧縮装置１３ａの後方に設
   けられており、被覆された連続体７ｂの硬さを測
   定するように構成されている、前記特許請求の範
   囲第９項に記載の機構。 １１ 測定機構２７が気体、特に被覆された連続
   体７ｂに対して空気を供給する手段および連続体
   の変形を検出するための測定手段とを備えてい
   る、前記特許請求の範囲第１０項に記載の機構。 １２ 測定機構２１，３６が圧縮装置１３ａの手
   前に設けられており、均一化された連続体７ａの
   高さを検出するように構成されている、前記特許
   請求の範囲第９項に記載の機構。 １３ 測定機構２１が連続体コンベヤ３に関して
   イコライザー８の位置を検出する、前記特許請求
   の範囲第１２項に記載の機構。 １４ 測定機構３６が非接触様式、特に光電子的
   な測定機構として形成されている、前記特許請求
   の範囲第１３項に記載の機構。 １５ 測定機構２７，１２，３６が限界値発生器
   ３７，３８と結合されており、この限界値発生器
   の出力がイコライザー８の取出し位置の連続体コ
   ンベヤ３からの間隔のための制御機構に修正信号
   として与えられるように構成されている、特許請
   求の範囲第８項から第１４項までのうちのいずれ
   か一つに記載の機構。