PL230779B1

PL230779B1 - Urządzenie do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych przemysłu tytoniowego

Info

Publication number: PL230779B1
Application number: PL417392A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Stolarski
Original assignee: Int Tobacco Machinery Poland Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2018-12-31
Also published as: CN109219745A; BR112018074808A2; PL417392A1; JP2019527338A; KR20190016504A; RU2018141439A; US20190261677A1; EP3465179A1; EP3465179B1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych przemysłu tytoniowego.

Wyroby przemysłu tytoniowego obejmujące papierosy, cygaretki, cygara, sztabki filtrowe wykonane z jednego materiału filtracyjnego, sztabki wielosegmentowe wykonane z wielu segmentów oraz wszelkie półwyroby pojawiające się na poszczególnych etapach produkcji wyrobów do palenia można określić wspólnym mianem - artykuły prętopodobne. Niektóre artykuły prętopodobne takie jak sztabki filtrowe i papierosy z filtrem mogą zawierać kapsułki z substancją aromatyczną. W przemyśle tytoniowym niezwykle istotnym aspektem jest jakość artykułów prętopodobnych. Kontrola jakościowa może być przeprowadzana wyrywkowo lub może obejmować wszystkie wytwarzane produkty. Kontrola jakości dotyczy zarówno wyglądu artykułów jak i wymiarów artykułów, w przypadku kapsułek istotny jest ich stan napełnienia. W przypadku kontroli jakościowej dotyczącej zawartości artykułów, przykładowo położenia i wymiarów segmentów w sztabkach filtrowych wielosegmentowych lub położenia kapsułek w sztabkach filtrowych lub gotowych papierosach, konieczne jest prześwietlanie artykułów. Przy tym źródła promieniowania muszą być dostosowane do różnorodnych materiałów stosowanych przez producentów wyrobów tytoniowych. Coraz wyższe wydajności oraz coraz bardziej skomplikowana konstrukcja sztabek wielosegmentowych narzucają coraz wyższe wymagania odnośnie kontroli jakości. Promieniowanie rentgenowskie pozwala na uzyskanie obrazu zawartości artykułów wykonanych praktycznie z dowolnych materiałów.

W procesie wytwarzania artykułów prętopodobnych półprodukty jak i gotowe produkty są przemieszczane między maszynami w postaci strumienia (przepływu masowego). W poziomie strumień artykułów jest realizowany za pomocą przenośników pasowych lub łańcuchowych, natomiast w pionie przepływ masowy jest realizowany grawitacyjnie, zarówno w kanałach transportowych jak i zasobnikach, przy czym w obydwu przypadkach przemieszczanie artykułów odbywa się poprzecznie do osi artykułów. Przepływ masowy, który jest przepływem wielowarstwowym można przekształcić w przepływ jednowarstwowy i na takim przepływie dokonywać pomiaru poszczególnych artykułów. Zadaniem stojącym przed niniejszym wynalazkiem jest znalezienie rozwiązania optymalnego z punktu widzenia połączenia wydajności procesu i poprawności przeprowadzania kontroli jakościowej. Przykładowo dla sztabek filtrowych wielosegmentowych parametrami fizycznymi, które wymagają identyfikacji, są długość segmentów i położenie segmentów względem siebie wzdłuż osi sztabek, jak również położenie kapsułek w segmentach wzdłuż osi sztabek i poprzecznie do osi sztabek. Celem przeprowadzania pomiarów jest wykrycie wad sztabek, przykładowo odstępów między segmentami, które powinny się ze sobą stykać. Inną wadą jest niecentralne położenie kapsułki lub niewłaściwe położenie kapsułki wzdłuż osi. W przypadku sztabek filtrowych wykonanych z jednego materiału parametrem fizycznym, który należy wykryć może być przykładowo niepożądane zagęszczenie materiału, które w gotowym papierosie z ustnikiem może skutkować zbyt dużym oporem przepływu powietrza przez ustnik. W przypadku papierosów konieczna może być identyfikacja istnienia niepożądanych wtrąceń w krajance tytoniowej.

Ze zgłoszenia DE102014209721A1 znany jest sposób pomiaru parametrów artykułów prętopodobnych, w którym wykorzystuje się promieniowanie rentgenowskie. Artykuły prętopodobne są umieszczane w obrotowym uchwycie posiadającym gniazda na dopasowane do trzymania artykułów prętopodobnych. Podczas pomiaru obrotowy uchwyt jest obracany względem własnej osi pozwalając na zarejestrowanie sygnałów. Wadą takiego rozwiązania jest fakt, że artykuły prętopodobne nie obracają się wokół własnej osi, ale wokół osi całego uchwytu obrotowego co prowadzi do konieczności stosowania skomplikowanej obróbki charakterystycznej dla tomografii komputerowej, aby utworzyć trójwymiarowy obraz artykułów prętopodobnych. Przedstawiony sposób może znaleźć zastosowanie w pomiarach laboratoryjnych, przy badaniu wybranej grupy artykułów. Nie nadaje się natomiast do pomiaru na zautomatyzowanej linii produkcyjnej wykorzystującej przepływ masowy artykułów prętopodobnych.

Dokumenty EP0790006B1 i EP2769632A1 ujawniają sposoby i urządzenia służące do nieinwazyjnych pomiarów parametrów jakościowych artykułów prętopodobnych wykorzystujące promieniowanie rentgenowskie i przystosowanych do pracy na zautomatyzowanej linii produkcyjnej. Z dokumentu EP0790006B1 znany jest sposób i urządzenie pozwalające na określenie gęstości artykułu prętopodobnego na podstawie pomiaru natężenia promieniowania rentgenowskiego przechodzącego przez artykuł prętopodobny na różnej grubości artykułu prętopodobnego. Natomiast z dokumentu EP2769632A1 znany jest sposób pomiaru kapsułki umieszczonej wewnątrz artykułu prętopodobnego wykorzystujący

PL 230 779 Β1 trzy niezależne zespoły pomiarowe wykonujące pomiary pod różnymi kątami. Wadą tych obydwu rozwiązań jest ograniczenie pomiaru do jednego artykułu w tym samym czasie.

Istotą wynalazku jest urządzenie do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych przemysłu tytoniowego zaopatrzone w pierwszy magazyn artykułów prętopodobnych; drugi magazyn artykułów prętopodobnych, oraz mechanizm transferujący dostosowany do transferowania poosiowo jednowarstwowej grupy artykułów prętopodobnych z pierwszego magazynu artykułów prętopodobnych do drugiego magazynu artykułów prętopodobnych charakteryzujący się tym, że w strefie między pierwszym magazynem artykułów prętopodobnych, a drugim magazynem artykułów prętopodobnych usytuowane jest źródło promieniowania i czujnik promieniowania do odbierania promieniowania umieszczony poprzecznie do kierunku transferowania, przy czym wiązka promieniowania ze źródła promieniowania dochodzi do czujnika promieniowania po przejściu przez transferowane artykuły prętopodobne, a czujnik promieniowania jest dostosowany tak, że generuje sygnał reprezentujący tłumienie promieniowania przez artykuły prętopodobne w czasie transferowania, znajdujących się pomiędzy źródłem promieniowania, a czujnikiem promieniowania. Poprzeczne umieszczenie czujnika umożliwia objęcie zakresem pomiaru wielu artykułów prętopodobnych przy zachowaniu niezmienionej prędkości skanowania.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie jest wyposażone w zespół obracający do jednoczesnego obracania artykułów prętopodobnych w grupie artykułów prętopodobnych, usytuowany między pierwszym magazynem a drugim magazynem.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespół obracający jest zintegrowany z mechanizmem transferującym.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy magazyn artykułów prętopodobnych jest wybrany z grupy zawierającej korzystnie przenośnik taśmowy gładki, przenośnik taśmowy wyposażony w wiele podłużnych zagłębień w postaci rowków, wielokanałowy pierwszy zasobnik, w którym artykuły prętopodobne, w wielu kanałach przemieszczają się pod wpływem siły grawitacji w pojedynczych pionowych kolumnach.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że drugi magazyn artykułów prętopodobnych jest wybrany z grupy zawierającej korzystnie przenośnik taśmowy gładki, przenośnik taśmowy wyposażony w wiele podłużnych zagłębień w postaci rowków, przenośnik taśmowy wyposażony w wiele poprzecznych zagłębień w postaci rowków lub kanałów, wielokanałowy drugi zasobnik, w którym artykuły prętopodobne, w wielu kanałach przemieszczają się w pojedynczych pionowych kolumnach.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zagłębienia w postaci rowków usytuowane są równolegle do kierunku transportowania.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zagłębienia w postaci rowków usytuowane są poprzecznie do kierunku transportowania.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że źródłem promieniowania jest źródło promieniowania elektromagnetycznego o częstotliwości z zakresu 10¹² do 10¹⁹ Hz. Zastosowanie promieniowania elektromagnetycznego w tym zakresie pozwala na pomiar parametrów artykułów prętopodobnych zawierających materiały o wysokim stopniu absorbcji promieniowania w innych zakresach częstotliwości.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że źródło promieniowania jest dostosowane tak, że generuje promieniowanie w postaci wiązki wachlarzowej (sheet beam). Kształtowanie wiązki w postaci wiązki wachlarzowej pozwala na uzyskanie silnego sygnału przy zachowaniu racjonalnego natężenia promieniowania oraz pozwala uniknąć negatywnych skutków emitowania wiązki panoramicznej.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że źródło promieniowania jest dostosowane tak, że natężenie emitowanego promieniowania jest dostosowane do prędkości przesuwu artykułów prętopodobnych.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że czujnik promieniowania jest dostosowany tak, że czas ekspozycji czujnika promieniowania jest uzależniony od prędkości przesuwu artykułów prętopodobnych. Regulacja natężenia promieniowania oraz czasu ekspozycji względem prędkości przenośnika wielotorowego pozwala na uzyskanie maksymalnej prędkości pomiaru przy zachowaniu jego dokładności, większe natężenie pozwala na skrócenie wymaganego czasu ekspozycji co przekłada się na zwiększenie szybkości przenośnika wielotorowego.

PL 230 779 Β1

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że ponadto zaopatrzone jest w stację przetwarzania, która jest dostosowana do gromadzenia sygnału pochodzącego z czujnika promieniowania i generowania na jego podstawie sygnału obrazu reprezentującego tłumienie promieniowania wzdłuż długości co najmniej jednego produktu prętopodobnego. Stacja przetwarzania umożliwia uzyskanie obrazu podatności wygenerowanego na podstawie serii pomiarów liniowych lub matrycowych. Pozwala to na przedstawienie własności fizycznych artykułów prętopodobnych w postaci graficznej, tak że na jednym obrazie widoczna jest cała grupa artykułów prętopodobnych we wszystkich analizowanych torach na całej długości artykułów prętopodobnych.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że do urządzenia jest dołączony transporter zasilający do podawania artykułów prętopodobnych w formie przepływu masowego i transporter odbierający artykuły prętopodobne w formie przepływu masowego. Transporter zasilający i transporter odbierający umożliwiają włączenie urządzenia do istniejących systemów wykorzystujących przepływ masowy.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest wysoka pewność poprawności wyników dla różnorodnych materiałów.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący dwa przenośniki;

Fig. 2 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący dwa przenośniki;

Fig. 3 przedstawia zespół obracający;

Fig. 4 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący dwa przenośniki z rowkami;

Fig. 5 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący dwa przenośniki z row- kami i dwa transportery przepływu masowego;

Fig. 6 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący zasobnik i transporter;

Fig. 7 i 8 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący dwa zasobniki;

Fig. 9 transportowy fragment linii produkcyjnej obejmujący zasobnik i przenośnik;

Fig. 10 przykładowy artykuł prętopodobny w postaci sztabki wielosegmentowej;

Fig. 11 dwuwymiarowy obraz artykuł prętopodobnego z fig. 10 powstały po prześwietleniu sztabki;

Fig. 12 przetworzony obraz artykułu prętopodobnego z fig. 10 poddanego analizie.

Pokazany na fig. 1 fragment linii produkcyjnej jest urządzeniem 1 do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2. Fragment ten obejmuje pierwszy przenośnik 3, zespół pomiarowy 4, drugi przenośnik 5, mechanizm transferujący 10. Linia produkcyjna może obejmować nie pokazany zespół zasilający do podawania artykułów prętopodobnych 2 na pierwszy przenośnik 3 (kierunek M), nie pokazany zespół odbierający do odbierania artykułów prętopodobnych 2 z pierwszego przenośnika 3 (kierunek U) oraz zespół odbierający do odbierania artykułów prętopodobnych 2 z drugiego przenośnika 5 (kierunek P). Zespoły zasilające i odbierające mogą być dowolnymi znanymi w przemyśle tytoniowym urządzeniami do transportowania artykułów prętopodobnych 2. Pierwszy przenośnik 3 jest przystosowany do przemieszczania pierwszego jednowarstwowego strumienia F1 artykułów prętopodobnych 2, natomiast drugi przenośnik 5 jest przystosowany do przemieszczania drugiego jednowarstwowego strumienia F2 artykułów prętopodobnych 2. Urządzenie 1 do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 obejmuje pierwszy przenośnik 3, drugi przenośnik 5, zespół pomiarowy 4 oraz mechanizm transferujący 10. Element popychający 11 mechanizmu transferującego 10 może być wykonany jako płaski element o liniowej krawędzi popychającej 6. Elementem napędowym 13 może być dowolny element realizujący ruch liniowy, przykładowo siłownik pneumatyczny. Mechanizm transferujący 10 jest przystosowany do przemieszczania grupy G artykułów prętopodobnych 2 z pierwszego przenośnika 3 na drugi przenośnik 5, przemieszczanie grupy G odbywa się w płaszczyźnie transferowania A w kierunku T. Zespół pomiarowy 4 obejmujący źródło promieniowania 17 i czujnik promieniowania 18 usytuowany jest między pierwszym przenośnikiem 3 pierwszego jednowarstwowego strumienia F1 a drugim przenośnikiem 5 jednowarstwowego drugiego strumienia F2. Źródło promieniowania 17 jest usytuowane ponad powierzchnią transferowania A, natomiast czujnik promieniowania 18 usytuowany jest pod płaszczyzną transferowania A. Możliwa jest również odwrotna konfiguracja, kiedy źródło

PL 230 779 Β1 promieniowania 17 jest usytuowane pod płaszczyzną transferowania A, a odbiornik promieniowania 18 ponad nią. Źródło promieniowania 17 emituje promieniowanie R, które przechodzi przez strefę między pierwszym przenośnikiem 3 a drugim przenośnikiem 5 w płaszczyźnie B usytuowanej zasadniczo prostopadle do płaszczyzny transferowania A i dochodzi do czujnika promieniowania 18. Czujnik promieniowania 18 może być wykonany w postaci listwy lub matrycy, przy czym matryca może się składać z wielu pojedynczych czujników. Czujnik promieniowania 18 może być przystosowany do odbierania promieniowania elektromagnetycznego o częstotliwości z zakresu 10¹² do 10¹⁹ Hz. W przykładzie wykonania czujnik promieniowania 18 został przedstawiony jako listwa dostosowana do odbierania promieniowania R. Źródło promieniowania 17 i czujnik promieniowania 18 wyznaczają płaszczyznę B. W widoku z góry płaszczyzna B oraz czujnik promieniowania 18 są usytuowane prostopadle do kierunku transferowania T artykułów prętopodobnych 2 czyli prostopadle do płaszczyzny transferowania A. Źródło promieniowania 17 może być przystosowane do wytwarzania płaskiej wiązki określanej jako wiązka wachlarzowa „sheet beam, przy czym taka wiązka zostaje skierowana na czujnik promieniowania 18. Możliwe jest zastosowanie takiego źródła promieniowania 17, które będzie miało natężenie promieniowania lub czas ekspozycji dostosowywalny do prędkości transferowania artykułów prętopodobnych. Na czas wykonywania pomiaru parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 pierwszy przenośnik 3 i drugi przenośnik 5 zostają zatrzymane.

W czasie produkcji artykuły prętopodobne 2 mogą przepływać wzdłuż pierwszego przenośnika 3 tzn. realizowany jest przepływ w kierunku strumieni M - U. W przypadku konieczności dokonania pomiaru parametrów fizycznych wybranych próbek, pierwszy jednowarstwowy strumień F1 zostaje zatrzymany przez zatrzymanie przenośnika 3. Uruchomiony zostaje mechanizm transferujący 10 i grupa G artykułów prętopodobnych 2 zostaje przetransferowana z przenośnika 3 na zatrzymany przenośnik 5 przechodząc przez strefę działania zespołu pomiarowego 4. Po dokonaniu pomiaru, artykuły prętopodobne 2 mogą zostać przemieszczone wzdłuż drugiego przenośnika 5 w postaci drugiego jednowarstwowego strumienia F2do pojemnika lub zasobnika, skąd, jeśli spełniają wymagania jakościowe, mogą być skierowane do toku produkcyjnego. Możliwe jest również takie działanie urządzenia, w którym wszystkie artykuły prętopodobne 2 są poddawane pomiarom, wtedy realizowany jest przepływ w kierunku strumieni Μ - T - P.

Promieniowanie R wysyłane przez źródło promieniowania 17 przechodzi przez transferowane artykuły prętopodobne 2. Promieniowanie R w czasie przechodzenia przez artykuły prętopodobne 2 zostaje częściowo pochłonięte przez materiał artykułów prętopodobnych 2. Promieniowanie R wysyłane przez źródło promieniowania 17 w różnym stopniu przenika przez różne materiały zastosowane w artykułach prętopodobnych 2 ze względu na różną przenikliwość promieniowania elektromagnetycznego przez te materiały. W czasie transferowania czujnik promieniowania 18 odbiera promieniowanie R dla kolejnych położeń artykułów 2, czyli tworzone są odwzorowania kolejnych przekrojów artykułów prętopodobnych 2 w postaci kolejnych linii, które reprezentują tłumienie promieniowania w kolejnych przekrojach artykułów prętopodobnych 2. Innymi słowy, czujnik promieniowania 18 przyjmuje informacje o właściwościach materiału w kolejnych przekrojach artykułów prętopodobnych 2. Sygnały S pochodzące z czujnika promieniowania 18 przesyłane do stacji przetwarzania 20 zawierają informacje o kolejnych przekrojach dla kolejnych przekrojów wzdłuż długości artykułów prętopodobnych 2. Sygnały S mogą być konwertowane na pojedynczą linię tworzonego obrazu. Stacja przetwarzania 20 po odebraniu kolejnych sygnałów S dokonuje zestawienia tych sygnałów w celu uzyskania obrazu dwuwymiarowego artykułów prętopodobnych 2 w grupie G. Stacja przetwarzania 20 może przygotować obraz całej grupy G tzn. wszystkich artykułów prętopodobnych 2 w grupie lub oddzielne obrazy poszczególnych artykułów 2 z grupy G, przy czym jest to możliwe zarówno dla czujnika promieniowania 18 w postaci listwy jak i matrycy. Uzyskanie obrazu dwuwymiarowego artykułów prętopodobnych może być zrealizowane w oparciu o parametry ruchu w szczególności przesunięcia elementu popychającego 11, na przykład prędkości, lub wielkości skoku elementu popychającego 11.

Możliwe jest obracanie artykułów prętopodobnych 2 w czasie dokonywania pomiaru i rejestrowanie wielu sygnałów S z czujnika promieniowania 18 dla kolejnych położeń kątowych artykułów. Zarejestrowane dwuwymiarowe obrazy mogą być przekonwertowane na trójwymiarowy obraz zawartości artykułu, na podstawie którego można będzie określić precyzyjnie położenie elementów umieszczonych w artykule prętopodobnym 2, przykładowo kapsułek z substancjami aromatycznymi i różnego rodzaju wkładek wykonanych z metalu lub tworzywa sztucznego.

Fig. 2 przedstawia fragment linii produkcyjnej, w którym w strefie Z między pierwszym przenośnikiem 3 a drugim przenośnikiem 5 usytuowany został zespół obracający 51 do jednoczesnego obracania

PL 230 779 Β1 artykułów 2 w grupie G. Dokonanie pomiaru jest możliwe po zatrzymaniu grupy G lub w trakcie transferowania grupy G.

Na fig. 3 pokazano przykładowy zespół obracający 51 wykonany w postaci dwóch pasów 52 i 53, które na czas obracania artykułów prętopodobnych 2 poruszane są tak, aby odcinki pasów mające kontakt z artykułami prętopodobnymi 2 przesuwały się w przeciwnych kierunkach TL i TR. Zespół obracający 51 może być przystosowany do obracania artykułów prętopodobnych 2 po wypchnięciu ich przez zespół popychający 10 lub w trakcie wypychania artykułów 2 przez zespół popychający 10.

Pokazany na fig. 4 fragment linii produkcyjnej wyposażony w urządzenie 1 do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2. Urządzenie 1' obejmuje pierwszy przenośnik 3', zespół pomiarowy 4, drugi przenośnik 5', mechanizm transferujący 10'. Linia produkcyjna może obejmować nie pokazany zespół zasilający do podawania artykułów prętopodobnych na pierwszy przenośnik (kierunek M), nie pokazany zespół odbierający do odbierania artykułów prętopodobnych 2 z pierwszego przenośnika 3’ (kierunek U) oraz nie pokazany zespół odbierający do odbierania artykułów prętopodobnych 2 z drugiego przenośnika 5’ (kierunek P). Pierwszy przenośnik 3’ jest przystosowany do przemieszczania pierwszego jednowarstwowego strumienia F1 artykułów prętopodobnych 2. Pierwszy przenośnik 3’jest wykonany w postaci pasa rowkowanego, przy czym rowki 7 są wykonane poprzecznie do kierunku transportowania artykułów prętopodobnych 2. Drugi przenośnik 5’jest przystosowany do przemieszczania drugiego jednowarstwowego strumienia F2 artykułów prętopodobnych. Drugi przenośnik 5’jest wykonany również w postaci pasa rowkowanego, rowki 7’ są wykonane również poprzecznie do kierunku transportowania artykułów prętopodobnych 2. Urządzenie 1’ do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 w drugim przykładzie wykonania obejmuje pierwszy przenośnik 3’, drugi przenośnik 5’, zespół pomiarowy 4’ oraz mechanizm transferujący 10’. Podobnie jak w pierwszym przykładzie wykonania zespół pomiarowy 4 obejmujący źródło promieniowania 17 i czujnik promieniowania 18 usytuowany jest w płaszczyźnie B między pierwszym przenośnikiem 3’ pierwszego jednowarstwowego strumienia F1 a drugim przenośnikiem 5’ drugiego jednowarstwowego strumienia F2. Mechanizm transferujący 10’ przemieszcza grupę G artykułów prętopodobnych z pierwszego przenośnika 3’ na drugi przenośnik 5’, przemieszczanie grupy G odbywa się w płaszczyźnie transferowania A. Element popychający 11’ mechanizmu transferującego 10’ może być wykonany jako płaski element wyposażony w wiele prętowych popychaczy 12. Podobnie jak w poprzednim przykładzie wykonania źródło promieniowania 17 może być usytuowane powyżej jak i poniżej płaszczyzny transferowania A, a odbiornik promieniowania 18 po przeciwnej stronie płaszczyzny transferowania A. Tworzenie obrazu artykułów prętopodobnych 2 w grupie G przebiega w analogiczny sposób jak dla pierwszego przykładu wykonania.

Fig. 5 przedstawia urządzenie 1 do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 w linii produkcyjnej, która obejmuje pierwszy transporter 21 przepływu masowego artykułów prętopodobnych 2, urządzenie 1 do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 przemysłu tytoniowego oraz drugi transporter 22 przepływu masowego artykułów prętopodobnych 2. Urządzenie 1 do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2, tak jak opisano powyżej, obejmuje pierwszy przenośnik 3 przystosowany do przemieszczania pierwszego jednowarstwowego strumienia F1 artykułów prętopodobnych, drugi przenośnik 5 przystosowany do przemieszczania drugiego jednowarstwowego strumienia F2 artykułów prętopodobnych 2 oraz zespół pomiarowy 4 zawierający źródło promieniowania i czujnik promieniowania. Na pierwszym transporterze 21 przepływu masowego artykuły prętopodobne 2 poruszają się w kierunku M, przy czym przepływ na pierwszym transporterze 21 jest wielowarstwowy. Na drugim transporterze 22 przepływu masowego artykuły prętopodobne 2 poruszają się w kierunku U, przy czym przepływ na drugim transporterze 22 jest wielowarstwowy. Między pierwszym transporterem 21 a pierwszym przenośnikiem 3 pierwszego jednowarstwowego strumienia F1 usytuowany jest zespół 23 do konwersji przepływu masowego na przepływ jednowarstwowy. Zespół 23 może zawierać element prowadzący 25, którego zadaniem jest zawężenie przepływu artykułów prętopodobnych 2. Między pierwszym przenośnikiem 3 jednowarstwowego strumienia a drugim transporterem 22 przepływu masowego usytuowany jest zespół 23’ do konwersji przepływu jednowarstwowego na przepływ masowy, który może być dodatkowo wyposażony elementy prowadzące. Artykuły prętopodobne 2 są transportowane wzdłuż pierwszego transportera 21 w postaci przepływu masowego w kierunku M, a następnie przechodzą przez zespół 23 do konwertowania przepływu masowego na przepływ jednowarstwowy i dalej są transportowane w postaci pierwszego strumienia jednowarstwowego F1. Następnie przechodzą przez zespół 23’ do konwertowania strumienia jednowarstwowego na przepływ masowy i dalej są transportowane w postaci przepływu masowego w kierunku U. W celu dokonania pomiaru parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 przenośnik 3 zostaje

PL 230 779 Β1 zatrzymany, a mechanizm transferujący 10 przemieszcza w kierunku T grupę G artykułów prętopodobnych 2, które przechodzą przez obszar działania zespołu pomiarowego 4 i zostają umieszczone na drugim przenośniku 5 drugiego strumienia jednowarstwowego F2. Na czas zatrzymania pierwszego przenośnika 3 strumienia jednowarstwowego chwilowy nadmiar artykułów prętopodobnych 2 może być gromadzony w niepokazanym zmienno-pojemnościowym zasobniku zespołu 23.

Na fig. 6 pokazane jest urządzenie 1” do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 obejmujące pierwszy zasobnik 31 artykułów prętopodobnych 2, kanał 32 przepływu masowego artykułów prętopodobnych 2, przenośnik 33 artykułów prętopodobnych 2 i zespół pomiarowy 4. Pierwszy zasobnik 31 jest zasilany przez kanał 32 (pokazany na rysunku jako niezapełniony artykułami), górną część zasobnika stanowi komora 34, natomiast dolna część 35 zasobnika 31 jest wykonana w postaci wielu kanałów 36, których szerokość jest nieco większa od średnicy artykułów prętopodobnych 2. Kanały 36 są zamknięte od dołu ścianą 37, na której spoczywają artykuły prętopodobne 2. Za pierwszym zasobnikiem 31, na wysokości artykułów prętopodobnych 2 znajdujących się na końcach kanałów 36, usytuowany jest mechanizm transferujący 10', który wykonuje ruch posuwisto-zwrotny i wypycha grupę G artykułów prętopodobnych 2 z kanałów 36, przy czym grupa G obejmuje po jednym artykule prętopodobnym 2 usytuowanym na końcu każdego kanału 36. Element popychający 11' mechanizmu popychającego 10’ może być wykonany w postaci wielu prętowych popychaczy 12 w liczbie odpowiadającej liczbie artykułów 2 w grupie G. Przenośnik 33 jest wyposażony w przegrody 38 uformowane poprzecznie do kierunku wzdłużnego przenośnika 33 i jednocześnie poprzecznie do kierunku transportowania na tym przenośniku. Między sąsiadującymi przegrodami mieści się jeden artykuł prętopodobny 2. Przepływ masowy w kierunku M dostarczany kanałem 32 zostaje przekonwertowany w pierwszym zasobniku 31 na wiele strumieni jednowarstwowych w kanałach 36. Grupa G utworzona z artykułów z poszczególnych strumieni jednowarstwowych zostaje przetransferowana na zatrzymany przenośnik 33 drugiego strumienia jednowarstwowego F2. W tym przykładzie wykonania wszystkie artykuły prętopodobne przechodzą przez obszar działania zespołu pomiarowego 4. Tworzenie obrazu artykułów prętopodobnych 2 w grupie G przebiega w analogiczny sposób jak dla poprzednich przykładów wykonania. Artykuły prętopodobne z przenośnika 33 są przekazywane na transporter przepływu masowego w kierunku P lub na inny przenośnik strumienia jednowarstwowego.

Na fig. 7 pokazane jest urządzenie 1”’ do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 obejmujące pierwszy zasobnik 31 artykułów prętopodobnych 2 taki jak na fig. 6, kanał 32 przepływu masowego artykułów prętopodobnych, drugi zasobnik 39 artykułów prętopodobnych 2 i zespół pomiarowy 4. Urządzenie 1”’ do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 obejmuje wiele kanałów 36 przystosowanych do przemieszczania wielu jednowarstwowych strumieni F1 artykułów prętopodobnych, drugi zasobnik 39 posiadający kanały 39’ przystosowane do przemieszczania wielu jednowarstwowych strumieni artykułów prętopodobnych 2 oraz zespół pomiarowy 4 zawierający źródło promieniowania 17 i czujnik promieniowania 18. Grupa G artykułów prętopodobnych 2 zostaje utworzona analogicznie jak w poprzednim przykładzie wykonania i analogicznie jak w poprzednim przykładzie jest tworzony obraz artykułów w grupie G. Po przetransferowaniu grupy G i utworzeniu obrazu, artykuły prętopodobne 2 zostają umieszczone w drugim zasobniku 39, w którym będą poruszać się grawitacyjnie w postaci wielu jednowarstwowych strumieni tworzących przepływ masowy U. Dalej artykuły prętopodobne 2 mogą zostać odebrane przez transporter przepływu masowego.

Na fig. 8 pokazany został fragment linii produkcyjnej z fig. 7 w rzucie od bocznej strony, przy czym odległości pomiędzy elementami zostały powiększone stosunku do przykładu przedstawionego na fig. 7. W strefie Z, tzn. między drugim zasobnikiem 39 a pierwszym zasobnikiem 31 usytuowany jest zespół obracający 51 przystosowany do jednoczesnego obracania artykułów prętopodobnych 2 wysuniętych z pierwszego zasobnika 31 w postaci grupy G, przy czym zespół obracający 51 został wcześniej omówiony i pokazany na fig. 3. Zespół obracający 51 może być przystosowany do obracania artykułów prętopodobnych 2 po wypchnięciu ich przez mechanizm transferujący 10’ lub w trakcie wypychania artykułów 2 przez mechanizm transferujący 10’, przy czym prętowe popychacze 12 zespołu popychającego 10’ mogą posiadać możliwość obrotu wokół osi obrotu artykułów prętopodobnych 2. Zespół obracający 51 może być zintegrowany lub sprzężony mechanicznie z mechanizmem transferującym 10’. Możliwość obrotu prętowych popychaczy 12 zmniejsza tarcie pomiędzy artykułami prętopodobnymi 2 a prętowymi popychaczami 12 podczas obrotu artykułów prętopodobnych 2 przez zespół obracający 21.

Na fig. 9 pokazane jest urządzenie 1”” do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 obejmujące pierwszy zasobnik 31 artykułów prętopodobnych 2 taki jak pokazano na fig. 7,

PL 230 779 Β1 kanał 32 przepływu masowego artykułów prętopodobnych, przenośnik 40 jednowarstwowego strumienia artykułów prętopodobnych 2 i zespół pomiarowy 4. Urządzenie 1”” do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych 2 obejmuje wiele kanałów 36 przystosowanych do przemieszczania wielu pierwszych jednowarstwowych strumieni F1 artykułów prętopodobnych 2, prętowy popychacz 12 strumienia jednowarstwowego artykułów prętopodobnych 2 oraz zespół pomiarowy 4 zawierający źródło promieniowania i czujnik promieniowania 18. Grupa G artykułów prętopodobnych zostaje utworzona analogicznie jak w poprzednim przykładzie wykonania wynalazku i analogicznie jest tworzony obraz artykułów w grupie G. Przenośnik 40 wykonany jest jako przenośnik pasowy, który obejmuje wielorowkowy pas 42. Odstępy między rowkami 41 są dostosowane do odstępów między kanałami 8. Rowki 41 mogą być przykładowo wykonane w kształcie litery V lub w kształcie litery U. Przenośnik 40 może być również wykonany jako przenośnik łańcuchowy. Artykuły prętopodobne 2 zostają przetransferowane na wielorowkowym pasie 42, na którym artykuły prętopodobne 2 usytuowane są wzdłuż rowków 41 wielorowkowego pasa 42. Dalej artykuły prętopodobne 2 mogą zostać odebrane przez transporter przepływu masowego.

Na fig. 10 pokazany został przykładowy artykuł prętopodobny 2 w postaci sztabki filtrowej wielosegmentowej należącej do grupy G. Sztabka filtrowa wielosegmentowa zawiera elementy składowe w postaci czterech segmentów 2A, 2B, 2C i 2D, przy czym w segmencie 2C umieszczona jest kapsułka 2E (sztabka została pokazana jako przezroczysta, bez materiału osłonowego). Fig. 11 przedstawia dwuwymiarowy obraz artykułu prętopodobnego 2 w postaci sztabki filtrowej wielosegmentowej z fig. 10 powstały po prześwietleniu sztabki filtrowej wielosegmentowej, przy czym obraz może być wytworzony na podstawie pomiaru wykonanego wyżej opisaną metodą przy zastosowaniu czujnika promieniowania w postaci listwy jak i dwuwymiarowej matrycy.

Obraz pokazany na fig. 11 może być poddany dalszemu przetwarzaniu. W czasie analizy można przykładowo sprawdzić długości segmentów z1, z2, z4, długość całej sztabki z6 lub położenie kapsułki opisane wymiarem z3 lub z5 (fig. 12).

Termin ‘pierwszy magazyn' może obejmować, ale nie jest ograniczony do, takich elementów jak ‘pierwszy przenośnik’ lub ‘pierwszy zasobnik’.

Termin ‘drugi magazyn’ może obejmować, ale nie jest ograniczony do, takich elementów jak ‘drugi przenośnik’ lub ‘drugi zasobnik’.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1’”, 1””) do identyfikacji parametrów fizycznych artykułów prętopodobnych przemysłu tytoniowego zaopatrzone w pierwszy magazyn (3, 3’, 31) artykułów prętopodobnych (2);

drugi magazyn (5, 5’, 33, 39, 40) artykułów prętopodobnych (2), oraz mechanizm transferujący (10) dostosowany do transferowania poosiowo jednowarstwowej grupy (G) artykułów prętopodobnych (2) z pierwszego magazynu (3, 3’, 31) artykułów prętopodobnych (2) do drugiego magazynu (5, 5’, 33, 39, 40) artykułów prętopodobnych (2);

znamienne tym, że w strefie między pierwszym magazynem (3, 3’, 31) artykułów prętopodobnych (2), a drugim magazynem (5, 5’, 33, 39, 40) artykułów prętopodobnych (2) usytuowane jest źródło promieniowania (17) i czujnik promieniowania (18) do odbierania promieniowania (R) umieszczony poprzecznie do kierunku transferowania, przy czym wiązka promieniowania (R) ze źródła promieniowania (17) dochodzi do czujnika promieniowania (18) po przejściu przez transferowane artykuły prętopodobne (2), a czujnik promieniowania (18) jest dostosowany tak, że generuje sygnał reprezentujący tłumienie promieniowania przez artykuły prętopodobne (2) w czasie transferowania, znajdujących się pomiędzy źródłem promieniowania (17), a czujnikiem promieniowania (18).
2. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1’”, 1””) według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie (1, 1’, 1”, 1’”, 1””) jest wyposażone w zespół obracający (51) do jednoczesnego obracania artykułów prętopodobnych (2) w grupie (G) artykułów prętopodobnych (2), usytuowany między pierwszym magazynem (3, 3’, 31) a drugim magazynem (5, 5’, 33, 39, 40).
3. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1’”, 1””) według zastrz. 2, znamienne tym, że zespół obracający (51) jest zintegrowany z mechanizmem transferującym (10, 10’).

PL 230 779 Β1
4. Urządzenie (1,1', 1”, 1”', 1””) według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że pierwszy magazyn (3, 3’, 31) artykułów prętopodobnych jest wybrany z grupy zawierającej korzystnie przenośnik taśmowy gładki (3), przenośnik taśmowy wyposażony w wiele podłużnych zagłębień w postaci rowków (3’), wielokanałowy pierwszy zasobnik (31), w którym artykuły prętopodobne (2), w wielu kanałach (36) przemieszczają się pod wpływem siły grawitacji w pojedynczych pionowych kolumnach.
5. Urządzenie (1, 1 ’, 1 ”, 1 1 ””) według zastrz. 1, znamienne tym, że drugi magazyn (5, 5’, 39, 33, 40) artykułów prętopodobnych jest wybrany z grupy zawierającej korzystnie przenośnik taśmowy gładki (5), przenośnik taśmowy wyposażony w wiele podłużnych zagłębień w postaci rowków (40), przenośnik taśmowy wyposażony w wiele poprzecznych zagłębień w postaci rowków (5’) lub kanałów (33), wielokanałowy drugi zasobnik (39), w którym artykuły prętopodobne (2), w wielu kanałach (36) przemieszczają się pod wpływem siły grawitacji w pojedynczych pionowych kolumnach.
6. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1”’, 1””) według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że zagłębienia w postaci rowków (41) usytuowane są równolegle do kierunku transportowania.
7. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1”’, 1””) według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że zagłębienia w postaci rowków (7’) usytuowane są poprzecznie do kierunku transportowania.
8. Urządzenie (1, 1 ’, 1 ”, 1 1 ””) według któregokolwiek z wcześniejszych zastrzeżeń od 1 do 7, znamienne tym, że źródłem promieniowania (17) jest źródło promieniowania elektromagnetycznego o częstotliwości z zakresu 10¹² do 10¹⁹ Hz.
9. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1”’, 1””) według któregokolwiek z wcześniejszych zastrzeżeń od 1 do 8, znamienne tym, że źródło promieniowania (17) jest dostosowane tak, że generuje promieniowanie w postaci wiązki wachlarzowej (sheet beam).
10. Urządzenie (1, 1’, 1”, 1”’, 1””) według któregokolwiek z wcześniejszych zastrzeżeń od 1 do 9, znamienne tym, że źródło promieniowania (17) jest dostosowane tak, że natężenie emitowanego promieniowania (R) jest dostosowane do prędkości przesuwu artykułów prętopodobnych (2).
11. Urządzenie (1,1 ’, 1 ”, 1 1 ””) według któregokolwiek z wcześniejszych zastrzeżeń od 1 do 10, znamienne tym, że czujnik promieniowania (18) jest dostosowany tak, że czas ekspozycji czujnika promieniowania (18) jest uzależniony od prędkości przesuwu artykułów prętopodobnych (2).
12. Urządzenie (1,1 ’, 1 ”, 1 1 ””) według któregokolwiek z wcześniejszych zastrzeżeń od 1 do 11, znamienne tym, że ponadto zaopatrzone jest w stację przetwarzania (20), która jest dostosowana do gromadzenia sygnału (S) pochodzącego z czujnika promieniowania (18) i generowania na jego podstawie sygnału (S) obrazu reprezentującego tłumienie promieniowania (R) wzdłuż długości co najmniej jednego produktu prętopodobnego (2).
13. Urządzenie (1,1 ’, 1 ”, 1 1 ””) według któregokolwiek z wcześniejszych zastrzeżeń od 1 do 12, znamienne tym, że do urządzenia (1) jest dołączony pierwszy transporter (21) zasilający do podawania artykułów prętopodobnych (2) w formie przepływu masowego i drugi transporter (22) odbierający artykuły prętopodobne (2) w formie przepływu masowego.