PL226663B1

PL226663B1 - Sposób i urządzenie do detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym oraz maszyna zawierająca takie urządzenie

Info

Publication number: PL226663B1
Application number: PL409808A
Authority: PL
Inventors: Robert Stanikowski; Piotr Czajka
Original assignee: Int Tabacco Machinery Poland Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2017-08-31
Also published as: CN107072288A; HUE045598T2; WO2016058786A1; JP6546991B2; CN107072288B; US20170238599A1; RU2017116140A; RU2017116140A3; JP2017536809A; TR201911214T4; EP3206511B1; RU2685856C2; PL409808A1; EP3206511A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym.

Przedmiotem wynalazku jest również maszyna do wytwarzania wielosegmentowych sztabek, zawierająca takie urządzenie.

W przemyśle tytoniowym wytwarza się papierosy wyposażone w filtry, przy czym filtry mogą być wykonane z jednego rodzaju materiału lub mogą być złożone z wielu materiałów o różnych własnościach fizycznych. W produkowanych współcześnie papierosach coraz częściej stosowane są filtry, które posiadają kilka segmentów o różnych właściwościach filtracyjnych. Maszyny wytwarzające sztabki zestawiają wiele różnych segmentów podawanych z wielu urządzeń zasilających, przy czym segmenty powstają przez cięcie sztabek filtrowych przemieszczanych przykładowo na transporterze bębnowym przy użyciu głowicy tnącej wyposażonej w noże krążkowe, co zostało ujawnione przykładowo w publikacji WO 2009/074540 A1. Poszczególne segmenty są ustawiane jeden za drugim, aby ostatecznie utworzyć bezkońcowy wałek wielosegmentowy cięty na pojedyncze sztabki wielosegmentowe.

Z dokumentu EP1763306B1 znane są sposoby tworzenia wałków wielosegmentowych z wielu segmentów, wytworzone wałki wielosegmentowe są cięte na sztabki wielosegmentowe za pomocą głowicy tnącej. W dalszych etapach procesu produkcji papierosów sztabki wielosegmentowe są cięte na pojedyncze wielosegmentowe filtry aplikowane do pojedynczych papierosów.

Bardzo istotnym aspektem produkcji sztabek wielosegmentowych jest ich jakość. O jakości sztabek decyduje zarówno zachowanie wymiarów sztabki, przykładowo średnicy i długości, jak i zachowanie kolejności segmentów oraz odstępów między nimi.

Ponadto istotne jest to, żeby segmenty były poprawnie usytuowane swoimi osiami względem osi wytwarzanego wałka. Obecnie producenci papierosów stosują coraz krótsze segmenty, przykładowo takie, których długość (wymiar w kierunku osiowym) jest zbliżona do ich średnicy. Znane są również filtry, w których zastosowane segmenty mają długość mniejszą od średnicy, przykładowo 5 mm lub mniejszą. Dla takich proporcji segmentu istnieje ryzyko obrócenia się segmentu w taki sposób, że jego oś będzie usytuowana nierównolegle, przykładowo prostopadle do osi wałka, w którym został umieszczony. Jest to możliwe, jako że wymiary przestrzeni przewidzianej dla takiego segmentu pozwolą na umieszczenie go, przy pewnej deformacji segmentu, zarówno osią równolegle do osi całego wałka, jak i zasadniczo prostopadle do osi wałka. Możliwe jest również kątowe usytuowanie takiego segmentu względem osi wałka, wtedy stopień deformacji obróconego segmentu jest większy, przy czym kierunek obrotu względem wałka jak i kąt obrotu mogą być całkowicie przypadkowe. Deformacji ulega sam segment, który uległ obróceniu, a także materiał osłonowy owijający wałek wielosegmentowy, przy czym jego odkształcenie jest zależne od obrysu odkształconego segmentu. Innymi słowy obrócenie segmentu powoduje, że wytwarzany wałek w pewnym stopniu ulega deformacji, to znaczy w obszarze niepoprawnie umieszczonego segmentu wałek nie jest uformowany cylindrycznie.

Ze zgłoszenia patentowego P.403464 jest znany sposób detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym, w którym stosuje się źródło promieniowania do oświetlania segmentów i odbiornik promieniowania odbitego od segmentów, przy czym sygnał świetlny odebrany z każdego segmentu porównuje się za pomocą układu analizującego z określonym sygnałem świetlnym odniesienia i za pomocą układu sterującego generuje się sygnał błędu w każdym przypadku wykrycia różnicy między zarejestrowanym sygnałem świetlnym a wspomnianym sygnałem świetlnym odniesienia.

Z tego samego zgłoszenia znane jest również urządzenie do detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym, zawierające źródło promieniowania dla oświetlenia segmentów, odbiornik promieniowania odbitego od segmentów oraz układ sterujący, sprzężony z układem analizującym, przystosowanym do porównywania sygnału zarejestrowanego na każdym segmencie z sygnałem odniesienia, do generowania sygnału błędu w każdym przypadku, w którym wykryto różnicę między sygnałem zarejestrowanym a wspomnianym sygnałem odniesienia.

Okazało się jednak, że przy sztywnym i/lub grubym materiale osłonowym obrócony segment nie powoduje deformacji wałka, lecz zostaje on zgnieciony odpowiednio do cylindrycznego kształtu matePL 226 663 B1 riału osłonowego. W takim przypadku, zgodnie z oczekiwaniem producentów, sztabki wielosegmentowe zawierające obrócone segmenty powinny zostać odrzucone z produkcji.

Ponadto, niedogodnością znanych urządzeń opisanego typu jest to, że niezawodność ich działania możliwa jest przy ograniczonej prędkości przemieszczania wałka.

Celem niniejszego wynalazku było opracowanie sposobu, urządzenia oraz maszyny, które umożliwiałyby niezawodną i szybką detekcję obróconych segmentów w ciągu segmentów przed owinięciem go w materiał owijkowy, tak aby można było z ciągu gotowych, pociętych sztabek odrzucić te, które zawierają jakiekolwiek segmenty obrócone.

Celem wynalazku było również opracowanie sposobu, urządzenia oraz maszyny opisanego wyżej typu, w których detekcja możliwa byłaby przy możliwie jak najszybciej przemieszczającym się ciągu segmentów, nawet przy prędkości przemieszczania segmentów rzędu 500 m/min.

Niniejszy wynalazek dotyczy wszelkich produktów i półproduktów przemysłu tytoniowego między innymi sztabek filtrowych wielosegmentowych zawierających segmenty filtrowe, sztabek filtrowych wielosegmentowych zawierających segmenty filtrowe i dodatkowe elementy składowe zmieniające lub nadające artykułom aromat, sztabek filtrowych wielosegmentowych zawierających segmenty filtrowe i dodatkowe obiekty zmieniające właściwości filtrujące zastosowanych materiałów filtrujących, sztabek wielosegmentowych zawierających segmenty filtrowe jak i niefiltrowe, artykułów wielosegmentowych o zmniejszonej zawartości tytoniu oraz papierosów z doklejonym ustnikiem jednosegmentowym lub wielosegmentowym. Zastosowane segmenty mogą być ustawione w ciągu bezpośrednio jeden za drugim lub między segmentami mogą być pozostawione odstępy.

Według wynalazku opracowano sposób detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym, w którym stosuje się źródło promieniowania do oświetlania segmentów i odbiornik promieniowania odbitego od segmentów i w którym za pomocą układu sterującego generuje się sygnał błędu w przypadku wykrycia segmentu obróconego.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że przemieszczający się ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego tak, że na każdym segmencie powstaje świetlny profil powierzchni bocznej segmentu i odbiera się sygnał określający profil świetlny powierzchni bocznej segmentu, którego obraz rejestruje się za pomocą odbiornika promieniowania, przy czym profil świetlny powierzchni bocznej powstały na każdym segmencie porównuje z określonym profilem świetlnym odniesienia powierzchni bocznej segmentu za pomocą układu analizującego i w każdym przypadku wykrycia różnicy między zarejestrowanym profilem świetlnym powierzchni bocznej segmentu a wspomnianym profilem świetlnym odniesienia generuje się sygnał błędu.

Ciąg segmentów korzystnie oświetla się wiązką promieniowania laserowego o kształcie wybranym spośród wiązki płaskiej, wiązki, która w przekroju ma kształt łukowy i wiązki, która w przekroju ma kształt fragmentu elipsy.

Również korzystnie, ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego, która jest prostopadła do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów, ewentualnie jest skierowana pod kątem do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

W korzystnym wariancie wynalazku ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem z zakresu od 30° do 60°, przy czym odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

Szczególnie korzystnie, ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem 45°, przy czym odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem 45° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

Obraz profili segmentów korzystnie rejestruje się za pomocą kamery.

Według wynalazku opracowano również urządzenie do detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym, zawierające źródło promieniowania, odbiornik promieniowania oraz układ sterujący do generowania sygnału błędu.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że źródło promieniowania ma elementy do oświetlania przemieszczającego się ciągu segmentów wiązką promieniowania laserowego tak, że na każdym segmencie powstaje profil świetlny powierzchni bocznej segmentu, zaś odbiornik promieniowania ma elementy do rejestrowania obrazu profilu świetlnego powstającego na powierzchni bocz4

PL 226 663 B1 nej każdego segmentu, natomiast układ sterujący sprzężony z układem analizującym który otrzymuje sygnał określający profil świetlny powierzchni bocznej segmentu ma elementy do porównywania profilu świetlnego zarysu powierzchni bocznej każdego segmentu z określonym profilem świetlnym odniesienia, i do generowania sygnału błędu w każdym przypadku wykrycia różnicy między zarejestrowanym profilem zarysu powierzchni bocznej segmentu a profilem odniesienia.

Korzystnie źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego o kształcie wybranym spośród wiązki płaskiej, wiązki, która w przekroju ma kształt łukowy i wiązki, która w przekroju ma kształt fragmentu elipsy.

Źródło promieniowania korzystnie ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego, która jest prostopadła do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów, ewentualnie, która jest skierowana pod kątem do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów,

W korzystnym wariancie, źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów, i odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

Szczególnie korzystnie, źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem 45° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów, i odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem 45° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

Korzystnie, odbiornik promieniowania może stanowić kamera.

Według wynalazku opracowano także maszynę stosowaną w przemyśle tytoniowym do wytwarzania sztabek wielosegmentowych, zawierającą zespół do podawania segmentów, zespół do podawania materiału owijkowego, zespół do przemieszczania ciągu segmentów na materiale owijkowym, zespół do formowania bezkońcowego wałka wielosegmentowego poprzez zamkniecie ciągu segmentów w materiale owijkowym, zespół tnący do cięcia bezkońcowego wałka na sztabki wielosegmentowe oraz układ sterujący maszyny.

Maszyna według wynalazku charakteryzuje się tym, że przed zespołem do formowania bezkońcowego wałka wielosegmentowego posiada urządzenie do detekcji segmentów obróconych według wynalazku, którego układ sterujący sprzężony jest z układem sterującym maszyny, przy czym maszyna zaopatrzona jest ponadto w zespół odrzucający sztabki zawierające zdetektowane segmenty obrócone.

Dzięki temu, że według wynalazku detekcję obróconych segmentów przeprowadza się zanim ciąg segmentów zostanie zamknięty w materiale owijkowym, możliwa jest detekcja wszystkich obróconych segmentów, nawet jeżeli po owinięciu zostaną one zniekształcone i będą niewidoczne w gotowym wałku wielosegmentowym. Sprzężenie układu sterującego urządzenia do detekcji z układem sterującym maszyny umożliwia - po pocięciu wałka na sztabki - odrzucanie sztabek, w których znalazły się obrócone segmenty.

Ponadto, dzięki temu, że według wynalazku stosuje się tylko jedno źródło promieniowania wytwarzające tylko jeden obraz profilu świetlnego każdego segmentu, ilość informacji, które musi przetworzyć układ analizujący profile poszczególnych segmentów jest stosunkowo niewielka, co znacznie przyspiesza działanie układu sterowania urządzenia do detekcji, a więc całej maszyny. Zaleta ta najwyraźniej zaznacza się w przypadku, gdy stosowana jest wiązka promieniowania o kształcie eliptycznym, tzn. której przekrój poprzeczny ma zasadniczo kształt fragmentu elipsy, padająca na segment pod kątem zawartym między 30° a 60°. W takiej sytuacji, przy ustawieniu odbiornika promieniowania również pod odpowiednim kątem dostosowanym do płaszczyzny utworzonego na segmencie profilu, w przypadku segmentów nieobróconych obraz rejestrowany przez odbiornik jest linią prostą. W takiej sytuacji, układ analizujący, który porównuje profile świetlne poszczególnych segmentów nieobróconych z profilem odniesienia, i układ sterownia urządzenia przetwarzają stosunkowo niewielką ilość danych, a więc w sytuacji segmentów prawidłowych (nieobróconych) działają wyjątkowo szybko.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia przykładowy filtrowy bezkońcowy wałek wielosegmentowy; fig. 2 przedstawia inny przykładowy filtrowy bezkońcowy wałek wielosegmentowy; fig. 3 przedstawia wałek z fig. 1 z obróconym segmentem; fig. 4 przedstawia wałek z fig. 1 z inaczej obróconym segmentem; fig. 5 przedstawia przekrój płaszczyzną A-A obróconego segmentu w wałku z fig. 4 przy zastosowaniu cienkiego materiału owijkowego; fig. 6 przedstawia przekrój płaszczyzną A-A obróconego segmentu

PL 226 663 B1 w wałku z fig. 4 przy zastosowaniu sztywnego materiału owijkowego; fig. 7 przedstawia przekrój płaszczyzną B-B nieobróconego segmentu w wałku z fig. 4; fig. 8 przedstawia schematycznie fragment maszyny do wytwarzania sztabek wielosegmentowych według wynalazku; fig. 9 przedstawia schematycznie urządzenie do detekcji według wynalazku; fig. 10a przedstawia schematycznie widok w kierunku wzdłuż osi ciągu segmentów, profilu świetlnego wytworzonego przez płaską wiązkę promieniowania, padającą na segment nieobrócony; fig. 10b przedstawia rejestrowany przez odbiornik promieniowania profil świetlny powstały na segmencie nieobróconym z fig. 10a; fig. 11a przedstawia widok analogiczny do fig. 10a, przy czym w tym przypadku wiązka promieniowania pada na segment obrócony; fig. 11b przedstawia rejestrowany przez odbiornik promieniowania profil świetlny segmentu obróconego z fig. 11a; fig. 12a przedstawia widok analogiczny do fig. 11a, przy czym w tym przypadku wiązka promieniowania pada na segment obrócony inaczej niż na fig. 11a; fig. 12b przedstawia rejestrowany przez odbiornik promieniowania profil świetlny segmentu obróconego z fig. 12a; fig. 13a przedstawia schematycznie widok na owijane segmenty z góry w kierunku poprzecznym do osi ciągu segmentów, z widocznym na jednym segmencie nieobróconym profilem świetlnym utworzonym przez eliptyczną wiązkę promieniowania; fig. 13b przedstawia rejestrowany przez odbiornik promieniowania profil świetlny segmentu nieobróconego z fig. 13a; fig. 13c przedstawia przykładowy profil świetlny zarejestrowany przez odbiornik w przypadku obróconego segmentu, na który jest skierowana wiązka eliptyczna.

Na fig. 1 i 2 przedstawiono schematycznie fragmenty przykładowych filtrowych bezkońcowych wałków wielosegmentowych CR1, CR1' zawierających naprzemiennie rozmieszczone segmenty 2 i 3 na fig. 1 oraz segmenty 2, 4 i 5 na fig. 2, przy czym są to dowolne znane segmenty cylindryczne

- pełne lub rurkowe wykonane z różnych materiałów. Segmenty są zamknięte we wspólnej owijce, w szczególności materiałem owijkowym może być bibułka. Na rysunku wałki wielosegmentowe są pokazane tak jakby materiał owijkowy był przezroczysty.

Segment 2 jest najkrótszym z segmentów w obydwu przykładach przedstawionych na fig. 1 i 2, jego długość jest zbliżona do średnicy wałka filtrowego, W czasie wytwarzania wielosegmentowego wałka może się zdarzyć, że takie krótkie segmenty zostaną przypadkowo obrócone.

Na fig. 3 i 4 takie obrócone segmenty oznaczono jako 2A i 2B. Osiowy kierunek przemieszczania wałka w czasie wytwarzania oznaczono strzałką 10. Oś Y wałka wielosegmentowego CR1 na fig. 3 leży w płaszczyźnie rysunku, natomiast oś XA obróconego segmentu 2A jest usytuowana prostopadle do płaszczyzny rysunku. Na fig. 4 oś XB segmentu 2B jest usytuowana skośnie do płaszczyzny rysunku i prostopadle do osi Z, przy czym możliwe jest ustawienie osi XB pod kątem do osi Z.

Fig. 5, 6 i 7 pokazują przekroje A-A i B-B przez segmenty 2B i 3 pokazane na fig. 4, przy czym fig. 6 przedstawia sytuację, w której materiał owijkowy 11' jest na tyle sztywny, że się nie odkształca, natomiast sam segment jest zgnieciony, i dostosował się do cylindrycznego kształtu materiału owijkowego 11'. Na fig. 7 bibułka 11 ma przekrój kołowy odpowiadający kołowemu przekrojowi segmentu 3, wokół którego bibułka jest ukształtowana cylindrycznie.

Jak widać na fig. 8, przedstawiającej fragment maszyny według wynalazku do wytwarzania sztabek wielosegmentowych S z wałków CR1, CR1', zespół zasilający 101 podaje przygotowane wcześniej w znany sposób segmenty filtrowe na przenośnik 102, przy czym na jego powierzchni umieszczona zostaje bibułka 103. W czasie przemieszczania segmentów na przenośniku 102 bibułka 103 jest owijana w znany sposób wokół segmentów i zaklejana w zespole formatującym F. Tak powstały wałek wielosegmentowy CR, w którym zamknięte są segmenty, przemieszcza się przez strefę działania zespołu kontrolnego 104, a następnie zostaje pocięty na sztabki S za pomocą głowicy tnącej 105 wyposażonej w noże 106. Na rysunku pominięto typowe elementy do podpierania i prowadzenia wałka CR. Maszyna do wytwarzania sztabek wielosegmentowych jest wyposażona w urządzenie 110 do detekcji obróconych segmentów.

Fig. 9 przedstawia w powiększeniu urządzenie do detekcji 110 widoczne również na fig. 8, które zawiera źródło promieniowania 107, odbiornik promieniowania 108 oraz układ sterujący 111 do generowania sygnału błędu. Źródło promieniowania połączone jest z układem sterującym 111 urządzenia do detekcji. Układ sterujący 111 urządzenia do detekcji 110 sprzężony jest z układem analizującym 112. Źródło promieniowania 107 przystosowane jest do oświetlania przemieszczającego się ciągu segmentów wiązką promieniowania laserowego 12, tak że na każdym segmencie powstaje świetlny profil segmentu. Jak widać na fig. 9, wiązka promieniowania laserowego 12 może być skierowana pod kątem α do ciągu segmentów, albo prostopadła do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów jak na fig. 8. Ponadto, generowana wiązka promieniowania laserowego 12 może mieć różne kształty

PL 226 663 B1 przekroju poprzecznego, np. może to być wiązka płaska, łukowa albo wiązka, która w przekroju ma kształt fragmentu elipsy.

Źródło promieniowania 107 jest źródłem promieniowania laserowego. Odbiornik promieniowania 108 zawierający element światłoczuły może być kamerą, w której rejestrowane są świetlne profile przemieszczających się segmentów tzn. obrazy wiązek promieniowania padających na poszczególne segmenty. Odbiornik promieniowania 108 odbiera promieniowanie odbite od segmentów pod kątem β do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów. Sygnały odpowiadające zarejestrowanym profilom są przekazywane do sprzężonego z układem sterującym 111 układu analizującego 112, w którym porównuje się zarejestrowane profile z profilem odniesienia. Profil odniesienia jest profilem odpowiadającym segmentowi nieobróconemu. Zarówno profile powstające na segmentach, jak profil odniesienia mogą być zapisane jako szereg punktów przedstawionych w układzie współrzędnych, który jest łatwy do analizowania w znanych układach analizujących.

Sygnał błędu generowany jest przez układ sterujący 111 w każdym przypadku wykrycia różnicy między profilem powstałym na segmencie i zarejestrowanym przez odbiornik 108, a profilem odniesienia. Określenie: „sygnał błędu generowany jest przez układ sterujący 111” należy rozumieć jako odnoszące się również do sytuacji, gdy sygnał błędu generowany jest przez układ analizujący 112, który jest sprzężony z układem sterującym 111, co sprawia, że działanie obu tych układów elektronicznych jest ze sobą ściśle powiązane.

W przypadku wygenerowania sygnału błędu sztabka S zawierająca obrócony segment zostanie odrzucona przez układ odrzucający 109, przy czym układ odrzucający nie musi być usytuowany bezpośrednio za głowicą tnącą 105, lecz może być umieszczony przykładowo na współpracującej maszynie przyjmującej wyprodukowane sztabki.

Powracając do fig. 8, maszyna według wynalazku wyposażona jest ponadto we własny układ sterujący 113, sprzężony z układem sterującym 111 urządzenia do detekcji, który w odpowiedzi na sygnał błędu otrzymany z układu sterującego 111 powoduje - za pomocą zespołu odrzucającego 109 - odrzucanie każdej sztabki zawierającej segment lub segmenty obrócone.

Fig. 10a, 11a i 12a pokazują widoki w kierunku wzdłuż osi ciągu segmentów płaskiej wiązki promieniowania wytworzonego przez urządzenie według wynalazku.

Jak pokazano na fig. 10a na powierzchnię boczną długiego i nieobróconego segmentu 3 poruszającego się wraz z materiałem owijkowym 103 skierowana jest wiązka promieniowania laserowego 12, pochodząca ze źródła promieniowania 107. W tym przykładzie jest to płaska wiązka promieniowania usytuowana prostopadle do osi segmentu 3 i leżąca w płaszczyźnie rysunku. W efekcie skierowania wiązki promieniowania na powierzchnię boczną segmentu 3 widoczny jest na tej powierzchni świetlny profil 13A tej powierzchni. W polu widzenia 14 odbiornika promieniowania 108, pokazanym na fig. 10b widoczny jest sam profil świetlny 13A bocznej powierzchni nieobróconego segmentu 3. Jak wspomniano wyżej taki profil może być przyjęty jako profil odniesienia.

Na fig. 11a pokazano, analogicznie do fig. 10a, płaską wiązkę promieniowania laserowego 12 padającą prostopadle na powierzchnię boczną krótkiego, obróconego segmentu 2B. W rezultacie, na powierzchni bocznej segmentu 2B powstał świetlny profil 13B tej powierzchni. W polu widzenia 14 odbiornika promieniowania 108, pokazanym na fig. 11b widoczny jest profil świetlny 13B bocznej powierzchni segmentu 2B.

Na fig. 12a, płaska wiązka promieniowania laserowego 12 pada prostopadle na powierzchnię boczną krótkiego, segmentu 2c, który jest obrócony, ale inaczej niż na fig. 11a, a mianowicie ustawiony jest poprzecznie do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów. W rezultacie, na powierzchni bocznej segmentu 2C powstał świetlny profil 13C tej powierzchni, który ma postać odcinka prostego. W polu widzenia 14 odbiornika promieniowania 108, pokazanym na fig. 12b widoczny jest profil świetlny 13C bocznej powierzchni segmentu 2C.

Fig. 13a przedstawia schematycznie widok z góry, w kierunku poprzecznym do osi ciągu segmentów, profilu świetlnego eliptycznej wiązki promieniowania laserowego padającej na segment nieobrócony. Eliptyczna wiązka promieniowania powinna być skierowana pod kątem α z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów. W takim przypadku, w widoku z góry profil świetlny ma kształt fragmentu elipsy. Dla określonego kąta α kierowania wiązki ze źródła promieniowania możliwe jest ustawienie odbiornika promieniowania pod takim kątem β, że powstały na nieobróconym segmencie profil świetlny będzie miał kształt odcinka prostego tzn. będzie „widziany” przez odbiornik jako odcinek prosty. Specjalista potrafi dobrać elipsę odpowiednio do średnicy segmentu

PL 226 663 B1 oraz kątów α i β, natomiast najkorzystniej oba kąty α i β wynoszą 45°, jak pokazano na fig. 9, a oś wielka elipsy odpowiada średnicy segmentu.

Fig. 13b przedstawia rejestrowany przez odbiornik promieniowania profil świetlny powstały w opisanej sytuacji na segmencie nieobróconym z fig. 13a, W przypadku obróconego segmentu profil 15B zarejestrowany przez odbiornik może mieć kształt elipsy, może być, również połączeniem łuku lub elipsy oraz odcinka (jak pokazano na fig. 13c) ewentualnie jakąś trudno opisywalną krzywą. Taką krzywą jest łatwo odróżnić w układzie analizującym jeśli profilem odniesienia jest odcinek prosty.

Claims

1. Sposób detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym, w którym stosuje się źródło promieniowania do oświetlania segmentów i odbiornik promieniowania odbitego od segmentów, przy czym sygnał świetlny odebrany z każdego segmentu porównuje się za pomocą układu analizującego z określonym sygnałem świetlnym odniesienia i za pomocą układu sterującego generuje się sygnał błędu w każdym przypadku wykrycia różnicy między zarejestrowanym sygnałem świetlnym a wspomnianym sygnałem świetlnym odniesienia, znamienny tym, że przemieszczający się ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego tak, że na każdym segmencie powstaje świetlny profil powierzchni bocznej segmentu, i odbiera się sygnał określający profil świetlny (13A, 13B, 13C) powierzchni bocznej segmentu, którego obraz rejestruje się za pomocą odbiornika promieniowania, przy czym profil świetlny powierzchni bocznej powstały na każdym segmencie porównuje z określonym profilem świetlnym odniesienia (13A) powierzchni bocznej segmentu za pomocą układu analizującego i w każdym przypadku wykrycia różnicy między zarejestrowanym profilem świetlnym powierzchni bocznej segmentu a wspomnianym profilem świetlnym odniesienia (13A) generuje się sygnał błędu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego o kształcie wybranym spośród wiązki płaskiej, wiązki, która w przekroju ma kształt łukowy i wiązki, która w przekroju ma kształt fragmentu elipsy.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego, która jest prostopadła do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego, która jest skierowana pod kątem do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem z zakresu od 30° do 60°, przy czym odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciąg segmentów oświetla się wiązką promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem 45°, przy czym odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem 45° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obraz profili segmentów rejestruje się za pomocą kamery.

8. Urządzenie do detekcji obróconych, niezamkniętych w materiale owijkowym segmentów przemieszczanych w ciągu segmentów jeden za drugim w maszynie stosowanej w przemyśle tytoniowym, zawierające źródło promieniowania dla oświetlenia segmentów, odbiornik promieniowania odbitego od segmentów oraz układ sterujący, sprzężony z układem analizującym, przystosowanym do porównywania sygnału zarejestrowanego na każdym segmencie z sygnałem odniesienia, i do generowania sygnału błędu w każdym przypadku, w którym wykryto różnicę między sygnałem zarejestrowanym a wspomnianym sygnałem odniesienia, znamienne tym, że źródło promieniowania (107) ma elementy do oświetlania przemieszczającego się ciągu segmentów wiązką promieniowania laserowego tak, że na każdym segmencie powstaje profil świetlny (13A, 13B, 13C) powierzchni bocznej segmentu, zaś odbior8

PL 226 663 B1 nik promieniowania (108) ma elementy do rejestrowania obrazu profilu świetlnego powstającego na powierzchni bocznej każdego segmentu, natomiast układ sterujący (111) sprzężony z układem analizującym (112), który otrzymuje sygnał określający profil świetlny (13A, 13B, 13C) powierzchni bocznej segmentu, ma elementy do porównywania profilu świetlnego powierzchni bocznej każdego segmentu z określonym profilem świetlnym odniesienia, i do generowania sygnału błędu w każdym przypadku wykrycia różnicy między zarejestrowanym profilem powierzchni bocznej segmentu a profilem odniesienia.

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego o kształcie wybranym spośród wiązki płaskiej, wiązki, która w przekroju ma kształt łukowy i wiązki, która w przekroju ma kształt fragmentu elipsy.

10. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego, która jest prostopadła do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

11. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego, która jest skierowana pod kątem do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów, i odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem z zakresu od 30° do 60° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

13. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że źródło promieniowania ma elementy do generowania wiązki promieniowania laserowego o kształcie eliptycznym, która jest skierowana pod kątem 45° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów, i odbiornik promieniowania rejestruje promieniowanie odbite od segmentu pod kątem 45° do kierunku przemieszczania się ciągu segmentów.

14. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że odbiornik promieniowania stanowi kamera.

15. Maszyna, stosowana w przemyśle tytoniowym do wytwarzania sztabek wielosegmentowych zawierająca:

zespół do podawania segmentów, zespół do podawania materiału owijkowego, zespół do przemieszczania ciągu segmentów na materiale owijkowym, zespół do formowania bezkońcowego wałka wielosegmentowego poprzez zamkniecie ciągu segmentów w materiale owijkowym, zespół tnący do cięcia bezkońcowego wałka na sztabki wielosegmentowe, układ sterujący maszyny, znamienna tym, że przed zespołem do formowania bezkońcowego wałka wielosegmentowego posiada urządzenie do detekcji segmentów obróconych, określone dowolnym z zastrzeżeń od 8 do 14, którego układ sterujący sprzężony jest z układem sterującym maszyny, przy czym maszyna zaopatrzona jest ponadto w zespół odrzucający sztabki zawierające zdefektowane segmenty obrócone.