PL207718B1

PL207718B1 - Sposób i urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym

Info

Publication number: PL207718B1
Application number: PL364839A
Authority: PL
Inventors: Siegfried Hapke; Dirk Sacher; Dierk Schröder; Peter Straube
Original assignee: Hauni Maschinenbau Ag
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2011-01-31
Also published as: DE502004011860D1; US20040173225A1; DE10304503A1; CN1519538A; ATE487922T1; EP1445576B1; US7262868B2; EP1445576A1; PL364839A1; CN100334424C; JP2004239908A; JP4563691B2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym.

Chodzi tu zwłaszcza o urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym, z co najmniej jednym, korzystnie optycznym układem pomiarowym, który zawiera urządzenie promieniujące do kierowania promieni na przedmiot pałeczkowaty i urządzenie rozpoznające do, korzystnie krótkotrwałego, wyznaczania wielkości cienia rzucanego przez pałeczkowaty przedmiot i do wytworzenia sygnałów informujących o średnicy przedmiotu pałeczkowatego, przy czym przedmiot pałeczkowaty może być ustawiany albo przemieszczany w torze promieni między urządzeniem naświetlającym i urządzeniem rozpoznającym. Chodzi tu o sposób jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym, który obejmuje etapy kierowania promieniowania na przedmiot pałeczkowaty, korzystnie promieni świetlnych, wyznaczania wielkości cienia rzucanego przez przedmiot pałeczkowaty oraz wytwarzania sygnałów zawierających informację o średnicy przedmiotu pałeczkowatego.

Pod pojęciem „przedmiot pałeczkowaty w przemyśle tytoniowym” rozumie się papierosy z i bez filtra, pałeczki filtrowe, cygaretki i cygara oraz inne laseczki dymne, i to niezależnie od tego, w jakiej fazie produkcji znajdują się te przedmioty. Poza tym pojęcie „przedmiot pałeczkowaty” obejmuje też ciągłe pasmo, które występuje w określonej fazie produkcji w całości lub jako już odcięty kawałek pasma, na przykład służący do wytworzenia wspomnianego wyżej wyrobu do palenia.

Zwłaszcza w produkcji papierosów i filtrów ich średnica stanowi istotną cechę świadczącą o jakości, którą trzeba kontrolować w procesie produkcyjnym. Przy tym zwykle przedmioty pałeczkowate są transportowane w sposób ciągły lub przerywany przez układ pomiarowy w kierunku wzdłużnym, a wię c w kierunku ich osi wzdł uż nej.

Trudności z dokładnym pomiarem średnicy polegają na tym, że przedmioty pałeczkowate są często „nieokrągłe”, a więc przekroje poprzeczne prostopadłe do osi wzdłużnej różnią się mniej lub więcej od kształtu koła.

Znane jest z europejskiego zgłoszenia patentowego EP 0 909 537 A1 urządzenie pomiarowe, w którym urzą dzenie promieniujące wytwarza równoległą szeroką wią zkę promieni, która jest odbijana na zwierciadle pod kątem 90° na urządzenie rozpoznające. Przedmiot pałeczkowaty przebiega równolegle do zwierciadła i prostopadle do toru promieni i jest przy tym usytuowany tak, że część tej wiązki trafia bezpośrednio z urządzenia promieniującego na przedmiot pałeczkowaty, a druga część wiązki promieni po odbiciu na zwierciadle pada na przedmiot pałeczkowaty, tak że wiązka padająca na urządzenie rozpoznające zawiera dwie położone obok siebie strefy cienia, które odzwierciedlają średnice na dwóch ustawionych prostopadle do siebie osiach przekroju. To znane urządzenie pomiarowe nadaje się wprawdzie również do tych przedmiotów pałeczkowatych, przy których obrót wokół osi wzdłużnej nie jest wymagany technologicznie lub nawet jest niepożądany, a więc w szczególności dotyczy to także pasm ciągłych, jednak pomiar średnicy tylko na dwóch osiach przekroju jest w wielu przypadkach zbyt niedokładny.

Poza tym w niemieckim opisie zgłoszeniowym DE 195 23 273 A1 opisano sposób i urządzenie do pomiaru średnicy przedmiotu pałeczkowatego w przemyśle tytoniowym, w szczególności papierosa, przy czym przedmiot pałeczkowaty podczas jego transportu przez nieruchomy układ pomiarowy jest obracany, podczas tego obrotu jest kierowane na niego promieniowanie, wyznaczana jest odpowiednio wielkość co najmniej jednego rzucanego przez przedmiot pałeczkowaty cienia i jest ona przetwarzana na elektryczny sygnał pomiarowy i z kilku takich sygnałów pomiarowych tworzony jest sygnał średnicy przedmiotu pałeczkowatego. Wprawdzie ten znany układ pozwala zwiększyć dokładność pomiaru, jednak nie nadaje się on w szczególności do pomiaru średnicy pasma ciągłego, które nie obraca się wokół jego osi wzdłużnej.

Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie sposobu i urządzenia określonego wyżej rodzaju, które pozwalają uzyskać wysoką dokładność przy pomiarze średnic przedmiotów pałeczkowatych, przy czym te przedmioty nie muszą obracać się wokół ich osi wzdłużnej, i które nadają się w szczególności do pomiaru średnicy pasm ciągłych.

Sposób jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym za pomocą co najmniej dwóch położonych obok siebie układów pomiarowych, z których każdy stosuje się do pomiaru średnicy przedmiotu pałeczkowatego i posiada każdorazowo urządzenie promieniujące do wysyłania promieniowania na przedmiot pałeczkowaty i urządzenie

PL 207 718 B1 rozpoznające do wyznaczania wielkości cienia rzucanego przez przedmiot pałeczkowaty i do wytwarzania sygnałów zawierających informacje o średnicy przedmiotu pałeczkowatego, w którym

- ustawia się przedmiot pałeczkowaty w każdym układzie pomiarowym w torze promieni pomiędzy urządzeniem promieniującym i urządzeniem rozpoznającym albo przemieszcza się ten przedmiot przez ten tor promieni,

- kieruje się promieniowanie na przedmiot pałeczkowaty w każdym układzie pomiarowym za pomocą urządzenia promieniującego, korzystnie promieniami świetlnymi,

- wyznacza się, korzystnie w krótkim czasie, wielkość cienia rzucanego przez przedmiot pałeczkowaty w każdym układzie pomiarowym za pomocą urządzenia rozpoznającego i

- generuje się w każ dym ukł adzie pomiarowym za pomocą urzą dzenia rozpoznają cego sygnał y zawierające informacje o średnicy przedmiotu pałeczkowatego, odznacza się według wynalazku tym, że w każdym układzie pomiarowym, za pomocą urządzenia do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni względem przedmiotu pałeczkowatego, zmienia się tor promieni względem przedmiotu pałeczkowatego, przy czym operuje się należącymi do układów pomiarowych urządzeniami do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni synchronicznie względem siebie i zmienia się synchronicznie ukierunkowanie torów promieni.

Korzystnie za pomocą generatora wartości średniej generuje się wartość średnią z wielu sygnałów, z których każdy sygnał zawiera informację o średnicy przedmiotu pałeczkowatego przy innym ukierunkowaniu toru promieni.

Korzystnie zmienia się położenie co najmniej części układu pomiarowego względem przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie tor promieni przestawia się wokół punktu usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym.

Korzystnie wykonuje się zsynchronizowane przestawianie torów promieni.

Korzystnie co najmniej część układu pomiarowego przestawia się wokół punktu usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym.

Korzystnie tor promieni przestawia się obrotowo w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi podłużnej przedmiotu pałeczkowatego, przy czym tor promieni przebiega w przybliżeniu pod kątem prostym względem osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie tor promieni co najmniej części układu pomiarowego przestawia się obrotowo w płaszczyźnie rozpoś cierającej się pod kątem do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie wytwarza się ruch obrotowy w zakresie około 180°.

Korzystnie tory promieni porusza się przeciwbieżnie względem siebie za pomocą należących do układów pomiarowych urządzeń do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni.

Korzystnie wykorzystuje się dwa układy pomiarowe, które przestawia się obrotowo między dwoma położeniami krańcowymi, w których są one ukierunkowane w zasadzie przeciwstawnie do siebie.

Korzystnie wykorzystuje się dwa układy pomiarowe, z których każdy ma pierwszy dłuższy człon i drugi krótszy człon, i przestawia się go obrotowo jego dłuższym członem w kierunku odwrotnym od drugiego układu pomiarowego.

Korzystnie oś obrotu, wokół której obrotowo przestawia się tor strumieni, przebiega w zasadzie równolegle do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego albo zbiega się z tą osią wzdłużną.

Urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym, z co najmniej dwoma położonymi obok siebie układami pomiarowymi, z których każdy jest przewidziany do pomiaru średnicy przedmiotu pałeczkowatego i posiada każ dorazowo urządzenie promieniujące do kierowania promieni na przedmiot pałeczkowaty i urządzenie rozpoznające do wyznaczenia wielkości cienia rzucanego przez pałeczkowaty przedmiot i do wytwarzania sygnałów zawierających informacje o średnicach przedmiotu pałeczkowatego, przy czym przedmiot pałeczkowaty jest ustawiany albo przemieszczany w torze promieni między urządzeniem naświetlającym i urządzeniem rozpoznającym, charakteryzuje się według wynalazku tym, że każdy układ pomiarowy zawiera urządzenie do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni względem przedmiotu pałeczkowatego, a urządzenia układów pomiarowych działają synchronicznie dla dokonania wybieranej zmiany ukierunkowania strumienia świetlnego.

Korzystnie urządzenie zawiera dołączony do urządzenia rozpoznającego generator wartości średniej generujący wartość średnią z wielu sygnałów wytworzonych przez urządzenie rozpoznające,

PL 207 718 B1 z których każ dy sygnał zawiera informację o ś rednicy przedmiotu pał eczkowatego przy innym ukierunkowaniu toru promieni.

Korzystnie urządzenie do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni posiada urządzenie do zmiany położenia przynajmniej części układu pomiarowego względem przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie urządzenie do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni posiada urządzenie do przestawiania toru promieni wokół punktu usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym.

Korzystnie urządzenie do przemieszczania toru promieni posiada urządzenie do przestawiania co najmniej części układu pomiarowego wokół punktu usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym.

Korzystnie urządzeniem do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni jest urządzenie do obrotowego przestawiania toru promieni w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie urządzeniem do obrotowego przestawiania toru promieni jest urządzenie do obrotowego przestawiania co najmniej części układu pomiarowego w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie urządzenia do przemieszczania toru promieni wytwarzają przeciwbieżny ruch torów promieni.

Korzystnie oba układy pomiarowe są przestawne obrotowo między dwoma położeniami krańcowymi, w których są one każdorazowo ukierunkowane w zasadzie przeciwstawnie względem siebie.

Korzystnie każdy z dwóch układów pomiarowych ma pierwszy dłuższy człon i drugi krótszy człon i jest swoim pierwszym dłuższym członem przestawny obrotowo w kierunku odwrotnym od drugiego układu pomiarowego.

Korzystnie układ pomiarowy jest ustawiany względem przedmiotu pałeczkowatego tak, że tor promieni przebiega w zasadzie prostopadle do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego.

Korzystnie urządzenie do obrotowego przestawiania toru promieni ma oś obrotu, która przebiega w zasadzie równolegle do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego albo zbiega się z tą osią wzdłużną.

Wynalazek polega na tym, że zmieniane jest ukierunkowanie toru promieni względem przedmiotu pałeczkowatego, żeby wykonać wiele pomiarów średnicy tego przedmiotu, przy czym każdy pomiar odbywa się z innej perspektywy. Podczas zmiany ustawienia toru promieni na przedmiot pałeczkowaty jest kierowane promieniowanie a powstające cienie są zwykle szybko kolejno rozpoznawane i następuje generowanie wielu sygnałów pomiarowych. Im większa jest ilość poszczególnych pomiarów w zakresie zmiany ukierunkowania toru promieni, tym dokładniej można wyznaczyć kształt przekroju przedmiotu pałeczkowatego.

Korzyści związane z wynalazkiem polegają po pierwsze na tym, że można bardzo dokładnie wyznaczyć średnicę przedmiotu pałeczkowatego, zwłaszcza gdy przedmioty te nie są okrągłe, i po drugie zgodny z wynalazkiem pomiar można wykonać także w przypadku tych przedmiotów pałeczkowatych, których obrót wokół ich osi wzdłużnej nie jest uwarunkowany technologicznie lub też wcale nie jest pożądany, jak to ma miejsce w szczególności w przypadku pasm ciągłych.

Dzięki temu przedmiot pałeczkowaty podczas pomiaru może być unieruchomiony. Alternatywnie można sobie wyobrazić, i jest to celowe w ciągłym procesie technologicznym, że przedmiot pałeczkowaty przesuwa się w sposób ciągły lub przerywany w kierunku osi wzdłużnej przez układ pomiarowy, przy czym podczas produkcji przedmiotów pałeczkowatych może występować w pewnej fazie tej produkcji pasmo ciągłe, które w całości lub już rozdzielone na kawałki może przesuwać się w kierunku osi wzdłużnej przez układ pomiarowy.

Wynalazek umożliwia niemal nieskończoną ilość pomiarów średnicy w jednym i tym samym miejscu przedmiotu pałeczkowatego, wobec czego można wyznaczyć kształt przekroju i „nieokrągłość” a także minimalną i maksymalną średnicę przedmiotu pałeczkowatego. To ostatnie jest szczególnie ważne, żeby stwierdzić, czy średnica mieści się jeszcze w obrębie dozwolonych granic. Poza tym wynalazek daje się szczególnie korzystnie zastosować do pomiaru eliptycznych w przekroju papierosów i filtrów, żeby w ten sposób dobrać dopasowane do siebie pałeczki filtrowe i pasma papierosowe.

Według wynalazku przy jednoczesnym pomiarze średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych, następuje wzajemne zsynchronizowanie zmiany ukierunkowania biegu promieni naświetlających przedmioty pałeczkowate.

Poza tym za pomocą generatora wartości średniej dołączonego do urządzenia rozpoznającego może być tworzona wartość średnia z wielu sygnałów wytwarzanych przez urządzenie rozpoznające,

PL 207 718 B1 z których każ dy sygna ł zawiera informację o ś rednicy przedmiotu pał eczkowatego przy róż nym ukierunkowaniu toru promieni. Tak więc z wielu sygnałów pomiarowych może być określona średnia wartość średnicy przedmiotu pałeczkowatego. Im większa jest ilość poszczególnych pomiarów w zakresie zmiany ukierunkowania toru promieni, tym dokładniej można wyznaczyć średnią wartość średnicy.

Celem zmiany ukierunkowania toru promieni zmieniane jest położenie co najmniej części układu pomiarowego względem przedmiotu pałeczkowatego. W tym przypadku następuje więc zmiana ustawienia urządzenia napromieniowującego i urządzenia rozpoznającego względem przedmiotu pałeczkowatego, przy czym promienie muszą być ukierunkowane tak, aby przedmiot pałeczkowaty znajdował się zawsze na torze promieni. Poza tym można też wyobrazić sobie zmianę pozycji i/albo ukierunkowania tylko części układu pomiarowego względem przedmiotu pałeczkowatego, żeby spowodować zmianę ukierunkowania toru promieni względem przedmiotu pałeczkowatego; nadają się do tego na przykład ruchome układy pryzmatyczne i/albo lustrzane.

Przy pomiarze jednoczesnym średnica co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych, zgodnie z wynalazkiem stosuje się wzajemne zsynchronizowanie ruchu wiązki promieni.

Zwykle tor promieni i w szczególności co najmniej część układu pomiarowego powinny być przestawiane wokół punktu położonego w obrębie przedmiotu pałeczkowatego. Można sobie wyobrazić na przykład ruch toru promieni wzdłuż pomyślanej powierzchni mającej kształt podwójnego stożka, którego wierzchołki spotykają się w punkcie w obrębie przedmiotu pałeczkowatego.

W rozwinięciu omówionego wyżej wykonania toru promieni i w szczególności co najmniej część układu pomiarowego powinny przemieszczać się w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego.

Gdy są mierzone jednocześnie średnice dwóch przedmiotów pałeczkowatych, to wiązki promieni mogą przemieszczać się przeciwbieżne. Wykorzystywane przy tym dwa układy pomiarowe powinny być przestawiane obrotowo między dwoma położeniami krańcowymi i w każdym z tych położeń są one ukierunkowane w zasadzie przeciwstawnie do siebie. Gdy przy tym każdy z dwóch układów pomiarowych ma dłuższy i krótszy człon, to powinny one być odwracane od siebie swoim dłuższym członem. Dzięki temu można zrealizować po pierwsze zwarty układ pomiarowy zajmujący mało miejsca a po drugie eliminuje się niebezpieczeń stwo kolizji mię dzy ukł adami pomiarowymi podczas ich ruchu.

Celowo układ pomiarowy powinien być tak ustawiony względem przedmiotu pałeczkowatego, żeby tor promieni przebiegał w zasadzie prostopadle do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego. W takim przypadku korzystnie osie obrotu zwią zane z przestawieniem toru promieni i w szczególnoś ci co najmniej części układu pomiarowego przebiegają w zasadzie równolegle do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego. Tak więc przestawienie obrotowe w płaszczyźnie przekroju odbywa się prostopadle do osi wzdłużnej przedmiotu pałeczkowatego. Zmieniając kąt obrotu można więc wykonywać pomiar w różnych osiach przekroju. Zakres przestawienia obrotowego w idealnym przypadku wynosi co najmniej 180°. Można więc wykonywać pomiar we wszystkich osiach przekroju i wyznaczać z tego średnią wartość średnicy. Doświadczenie pokazuje, że profil przekroju pozostaje w przybliżeniu stały na dłuższym odcinku pasma, a więc przy przestawieniu obrotowym w szczególności w zakresie około 180° można wyznaczyć z dużą dokładnością średnią wartość średnicy i „nieokrągłość” oraz profil przekroju poprzecznego przedmiotu pałeczkowatego.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym podwójny układ pomiarowy do wyznaczania średnicy dwóch w zasadzie cylindrycznych pasm w dwutokowym urządzeniu do wytwarzania pasma ciągłego, fig. 2 - wykres przebiegu typowego sygnału pomiarowego i fig. 3 przedstawia trójwymiarowe odwzorowanie układu pomiarowego według fig. 1 w preferowanym wykonaniu.

Na fig. 1 przedstawiono schematycznie w przekroju poprzecznym podwójny układ pomiarowy dwutokowego urządzenia do wytwarzania pasma ciągłego. Podwójny układ pomiarowy ma dwa układy pomiarowe I i 0, z których opisano niżej szczegółowo układ pomiarowy I.

Każdy układ pomiarowy ma korpus 2 z umieszczoną w jego wnętrzu barierą optyczną. Bariera ta posiada źródło światła 4, którym jest na przykład dioda laserowa lub dioda świecąca emitująca skupiony promień świetlny 6 w zakresie widzialnym lub w zakresie podczerwieni. Z tego promienia świetlnego 6 powstaje w soczewce kolimacyjnej 8 telecentryczna wiązka świetlna lub promień świetlny 10 (światło równoległe), który jest doprowadzany do mierzonego przedmiotu pałeczkowatego 12.

Przedmiot pałeczkowaty 12 podczas pomiaru może być unieruchomiony albo może przemieszczać się w sposób ciągły lub przerywany w kierunku osi wzdłużnej przez układ pomiarowy I. W każdym z tych przypadków przedmiot pałeczkowaty 12 w przedstawionym przykładzie realizacji jest

PL 207 718 B1 ustawiony tak, że promień świetlny 10 jest prostopadły do osi wzdłużnej 14 przedmiotu pałeczkowatego 12, a więc przebiega wzdłuż płaszczyzny przekroju przedmiotu pałeczkowatego 12.

Pod pojęciem „przedmiot pałeczkowaty w przemyśle tytoniowym” rozumie się papierosy z i bez filtra, pałeczki filtrowe, cygaretki i cygara oraz inne laseczki dymne, i to niezależnie od tego, w jakiej fazie produkcji znajdują się te przedmioty. Poza tym pojęcie „przedmiot pałeczkowaty” obejmuje też ciągłe pasmo, które występuje początkowo w określonej fazie produkcji i w całości lub jako już oddzielony kawałek pasma może przemieszczać się w kierunku osi wzdłużnej przez układ pomiarowy według fig. 1. Tak więc na fig. 1 kierunek transportu przedmiotu pałeczkowatego 12, pokrywający się z kierunkiem jego osi wzdłużnej 14, jest prostopadły do płaszczyzny rysunku. Przedmiot pałeczkowaty 12 może przechodzić przez barierę optyczną odpowiednim otworem przelotowym 16 przewidzianym w korpusie 2.

Przedmiot pałeczkowaty 12 przesłania część telecentrycznego promienia świetlnego 10, tak że powstaje odpowiedni cień 18, który jest otoczony pozostającymi z boku częściami 10a i 10b telecentrycznego promienia świetlnego 10 dochodzącego do urządzenia rozpoznającego 20 w postaci światłoczułego czujnika. Takim światłoczułym czujnikiem 20 jest na przykład wykonana w technologii CCD matryca liniowa połączona kablem 22 z elektronicznym układem analizującym 24, który z wyznaczonych przez światłoczuły czujnik 20 informacji o światłocieniu wylicza średnicę przedmiotu pałeczkowatego 12 w zależności od cienia 18 w kierunku strumienia świetlnego.

Urządzenie rozpoznające 20 wraz z urządzeniem promieniującym 4 stanowią elementy układu pomiarowego. W przedstawionym przykładzie wykonania korpus 2 bariery optycznej jest ułożyskowany przestawnie wokół osi obrotu, która w przybliżeniu zbiega się z osią wzdłużną 14 przedmiotu pałeczkowatego 12. Jak to pokazuje dwustronna strzałka A na fig. 1, zakres obrotu w przedstawionym przykładzie wykonania wynosi w przybliżeniu +/- 90°.

Gdy po pomiarze następuje dalsze obrócenie korpusu 2 o kilka stopni kątowych i potem jest wykonywany następny pomiar, to można wyznaczyć średnicę w następnej osi średnicowej przedmiotu pałeczkowatego 12. Gdy ta procedura jest sterowana kątowo w zakresie około +/- 90° zaznaczonym dwukierunkową strzałką A na fig. 1 (całkowity zakres około 180°), to można odwzorować cały przekrój przedmiotu pałeczkowatego 12. Żeby wyeliminować możliwe nieostrości wywołane poruszeniem przedmiotu, każdy pomiar powinien być wykonany w krótkim czasie. Istnieje w tym celu rozwiązanie polegające na zbudowaniu układu pomiarowego ze źródłem światła, stanowiącym urządzenie promieniujące 4, emitującym światło pulsujące i z odpowiednio zsynchronizowanym czujnikiem 20. Inna możliwość może polegać na tym, że mierzony przedmiot pałeczkowaty 12 jest naświetlany ciągłym promieniem świetlnym 10 i tylko na czujnik 20 pada przez krótki czas światło.

Elektroniczny układ analizujący 24 wylicza wartości średnicy w ilości odpowiadającej liczbie zmian kątowych korpusu 2 bariery optycznej. Wartości średnicy są następnie uśredniane w tym układzie analizującym 24, tak że sygnał wyjściowy 26 generowany przez układ analizujący 24 zawiera dokładną informację o średniej wartości średnicy i ewentualnie dodatkowo o profilu przekroju i „nieokrągłości” przedmiotu pałeczkowatego 12.

Jak już wspomniano, fig. 1 ukazuje podwójny układ pomiarowy dla dwutokowego urządzenia do wytwarzania pasma ciągłego, przy czym w przedstawionym przykładzie wykonania drugi układ pomiarowy II jest zbudowany tak samo jak układ pomiarowy I, ale jest odwrócony jak w odbiciu lustrzanym wokół osi symetrii S. Dlatego opis konstrukcji układu pomiarowego | odnosi się także do układu pomiarowego ||.

Fig. 2 przedstawia typowy sygnał pomiarowy światłoczułego czujnika 20 z fig. 1. Na osi Y jest zaznaczone natężenie padającego światła, natomiast oś X odwzorowuje pozycję (0...n) na liniowej matrycy światłoczułego czujnika 20 (fig. 1). W strefie cienia 18 rzucanego przez przedmiot pałeczkowaty 12 (fig. 1) zmniejsza się znacznie światłość. Żeby wyeliminować nieostrości na obrzeżach, ustawiany w układzie analizującym 24 (fig. 1) próg S cienia wyznacza obowiązujący zakres B cienia, z którego układ analizujący 24 w postaci generatora wartości średniej (fig. 1) wylicza średnicę na wybranych osiach średnicowych.

Fig. 3 przedstawia trójwymiarowo korzystny przykład wykonania podwójnego układu pomiarowego z fig. 1. Korpusy 2 obu układów pomiarowych | i || składają się - jak to zaznaczono odnośnikami dotyczącymi pierwszego układu pomiarowego | na fig. 3 - z pierwszego, dłuższego członu 2a, w którym jest umieszczone źródło światła 4 (fig. 1), i z drugiego, krótszego członu 2b, w którym znajduje się światłoczuły czujnik 20 (fig. 1). Poza tym na fig. 3 widać otwór przelotowy 16, który jest ukształtowany na drugim członie 2b korpusu 2 i przez który przechodzi przedmiot pałeczkowaty 12, tu ukazany jako

PL 207 718 B1 pasmo ciągłe. W tym przykładzie wykonania podczas transportu przedmiotu pałeczkowatego 12 nie występuje obrót wokół jego osi wzdłużnej.

Do każdego korpusu 2 jest przytwierdzone koło pasowe 28. Przez koła pasowe 28 obu korpusów 2 przebiega wspólny zamknięty pas 30. Ponadto ten pas 30 jest prowadzony wzdłuż na krążku naprężającym 32 i biegnie przez krążek napędowy 34, który jest poruszany przez sterowany elektronicznie napęd 36. Koło pasowe 28, pas 30, krążek napędowy 34 i napęd stanowią urządzenie do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni 10. Elektroniczny napęd, na przykład w postaci elektronicznie sterowanego serwomotoru, jest w stanie wytworzyć liniowy w czasie ruch przestawiania obrotowego w zakresie 180°. Ten ruch przestawny może być sterowany synchronicznie albo asynchronicznie z przemieszczającymi się przedmiotami pałeczkowatymi 12 i/albo z taktem maszyny nie pokazanej na figurach linii produkcyjnej. Ponadto takt maszyny oraz takt elektronicznego napędu 36 może być wykorzystany do synchronizacji poszczególnych pomiarów z ruchem przestawnym i/albo z prędkością linii produkcyjnej.

Jak można zauważyć na fig. 3, oba układy pomiarowe I i II są ukazane w położeniu krańcowym przestawionym o 180°, a więc są ustawione w przeciwnym kierunku. Zaletą takiego układu jest to, że oba układy pomiarowe I i 0 znajdują się w małym odstępie od siebie i przy tym mogą być przekręcone w tym samym kierunku na zewnątrz o 180° zachowując tę odległość kątową i nie kolidując ze sobą. Tak więc przedstawiony na fig. 3 przykład wykonania ma szczególnie zwartą budowę i umożliwia zamontowanie podwójnego układu pomiarowego w szczególności także w trudnych warunkach przestrzennych. Poza tym oba układy pomiarowe I i II w wykonaniu pokazanym na fig. 3 mogą być przemieszczone względem siebie w kierunku pasma. Szczególną zaletą przykładu wykonania widocznego na fig. 3 jest to, że przy dwutokowej produkcji pasma ciągłego oba przedmioty pałeczkowate 12 mogą być mierzone równolegle, ponieważ przestawny ruch obrotowy obu układów pomiarowych I i II jest sterowany jednocześnie przez elektroniczny napęd 36.

Pokazany na fig. 1 i 3 podwójny układ pomiarowy jest korzystnie stosowany w dwupasmowych maszynach papierosowych.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych w przemyśle tytoniowym za pomocą co najmniej dwóch położonych obok siebie układów pomiarowych (I, II), z których każdy stosuje się do pomiaru średnicy przedmiotu pałeczkowatego (12) i posiada każdorazowo urządzenie promieniujące (4) do wysyłania promieniowania na przedmiot pałeczkowaty (12) i urządzenie rozpoznające (20) do wyznaczania wielkości cienia (18) rzucanego przez pałeczkowaty (12) i do wytwarzania sygnałów zawierających informacje o średnicy przedmiotu pałeczkowatego (12), w którym ustawia się przedmiot pałeczkowaty (12) w każdym układzie pomiarowym (I, II) w torze (10) promieni pomiędzy urządzeniem promieniującym (4) i urządzeniem rozpoznającym (20) albo przemieszcza się ten przedmiot przez ten tor promieni (10), kieruje się promieniowanie na przedmiot pałeczkowaty (12) w każdym układzie pomiarowym (I, II) za pomocą urządzenia promieniującego (4), korzystnie promieniami świetlnymi, wyznacza się, korzystnie w krótkim czasie, wielkość cienia (18) rzucanego przez przedmiot pałeczkowaty (12) w każdym układzie pomiarowym (I, II) za pomocą urządzenia rozpoznającego (20) i generuje się w każdym układzie pomiarowym (I, II) za pomocą urządzenia rozpoznającego (20) sygnały zawierające informacje o średnicy przedmiotu pałeczkowatego (12), znamienny tym, że w każdym układzie pomiarowym (I, II), za pomocą urządzenia do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni (10) względem przedmiotu pałeczkowatego (12), zmienia się tor promieni (10) względem przedmiotu pałeczkowatego (12), przy czym operuje się należącymi do układów pomiarowych (I, II) urządzeniami do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni (10) synchronicznie względem siebie i zmienia się synchronicznie ukierunkowanie torów promieni (10).
2. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że za pomocą generatora (24) wartości średniej generuje się wartość średnią (26) z wielu sygnałów, z których każdy sygnał zawiera informację o średnicy przedmiotu pałeczkowatego (12) przy innym ukierunkowaniu toru promieni (10).
3. Sposób według zastrz. znamienny tym, że zmienia się położenie co najmniej części układu pomiarowego względem przedmiotu pałeczkowatego (12).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tor promieni (10) przestawia się wokół punktu (14) usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym (12).

PL 207 718 B1
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wykonuje się zsynchronizowane przestawianie torów promieni (10).
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że co najmniej część układu pomiarowego (4, 20) przestawia się wokół punktu (14) usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym (12).
7. Sposób według z zastrz. 5, znamienny tym, że tor promieni (10) przestawia się obrotowo w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12), przy czym tor promieni (10) przebiega w przybliżeniu pod kątem prostym względem osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12).
8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że co najmniej część układu pomiarowego (4, 20) przestawia się obrotowo w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12).
9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że wytwarza się ruch obrotowy w zakresie około 180°.
10. Sposób według z zastrz. 8, znamienny tym, że tory promieni (10) porusza się przeciwbieżnie względem siebie za pomocą należących do układów pomiarowych (I, II) urządzeń do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni (10).
11. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że wykorzystuje się dwa układy pomiarowe (I, II), które przestawia się obrotowo między dwoma położeniami krańcowymi, w których są one ukierunkowane w zasadzie przeciwstawnie do siebie.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że wykorzystuje się dwa układy pomiarowe (I, II), z których każdy ma pierwszy dłuższy człon (2a) i drugi krótszy człon (2b), i przestawia się go obrotowo jego dłuższym członem (2a) w kierunku odwrotnym od drugiego układu pomiarowego.
13. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że oś obrotu, wokół której obrotowo przestawia się tor strumieni (10), przebiega w zasadzie równolegle do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12) albo zbiega się z tą osią wzdłużną (14).
14. Urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy co najmniej dwóch przedmiotów pałeczkowatych (12) w przemyśle tytoniowym, z co najmniej dwoma położonymi obok siebie układami pomiarowymi (I, II), z których każdy jest przewidziany do pomiaru średnicy przedmiotu pałeczkowatego (12) i posiada każdorazowo urządzenie promieniujące (4) do kierowania promieni na przedmiot pałeczkowaty (12) i urządzenie rozpoznające (20) do wyznaczenia wielkości cienia (18) rzucanego przez pałeczkowaty przedmiot (12) i do wytwarzania sygnałów zawierających informacje o średnicach przedmiotu pałeczkowatego (12), przy czym przedmiot pałeczkowaty (12) jest ustawiany albo przemieszczany w torze promieni (10) między urządzeniem naświetlającym (4) i urządzeniem rozpoznającym (20), znamienne tym, że każdy układ pomiarowy (I, II) zawiera urządzenie (28, 30, 34, 36) do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni (10) względem przedmiotu pałeczkowatego (12), a urządzenia układów pomiarowych (I, II) działają synchronicznie dla dokonania wybieranej zmiany ukierunkowania strumienia świetlnego.
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że zawiera dołączony do urządzenia rozpoznającego (20) generator (24) wartości średniej generujący wartość średnią (26) z wielu sygnałów wytworzonych przez urządzenie rozpoznające (20), z których każdy sygnał zawiera informację o średnicy przedmiotu pałeczkowatego (12) przy innym ukierunkowaniu toru promieni (10).
16. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że urządzenie do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni (10) posiada urządzenie do zmiany położenia przynajmniej części układu pomiarowego (4, 20) względem przedmiotu pałeczkowatego (12).
17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że urządzenie do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni posiada urządzenie do przestawiania toru promieni (10) wokół punktu usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym (12).
18. Urządzenie według zastrz.17, znamienne tym, że urządzenie do przemieszczania toru promieni (10) posiada urządzenie do przestawiania co najmniej części układu pomiarowego (4, 20) wokół punktu (14) usytuowanego na przedmiocie pałeczkowatym (12).
19. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że urządzeniem do wybieranej zmiany ukierunkowania toru promieni (10) jest urządzenie do obrotowego przestawiania toru promieni (10) w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12).
20. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że urządzeniem do obrotowego przestawiania toru promieni (10) jest urządzenie do obrotowego przestawiania co najmniej części układu poPL 207 718 B1 miarowego (4, 20) w płaszczyźnie rozpościerającej się pod kątem do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12).
21. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że urządzenia do przemieszczania toru promieni wytwarzają przeciwbieżny ruch torów promieni (10).
22. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że oba układy pomiarowe (I, II) są przestawne obrotowo między dwoma położeniami krańcowymi, w których są one każdorazowo ukierunkowane w zasadzie przeciwstawnie względem siebie.
23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że każdy z dwóch układów pomiarowych (I, Il) ma pierwszy dłuższy człon (2a) i drugi krótszy człon (2b) i jest swoim pierwszym dłuższym członem (2a) przestawny obrotowo w kierunku odwrotnym od drugiego układu pomiarowego.
24. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że układ pomiarowy (4, 20) jest ustawiany względem przedmiotu pałeczkowatego (12) tak, że tor promieni (10) przebiega w zasadzie prostopadle do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12).
25. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że urządzenie do obrotowego przestawiania toru promieni (10) ma oś obrotu, która przebiega w zasadzie równolegle do osi wzdłużnej (14) przedmiotu pałeczkowatego (12) albo zbiega się z tą osią wzdłużną.