UA72999C2 - Спосіб і пристрій для виявлення і видалення чужорідних тіл в сигаретах - Google Patents

Abstract

Винахід стосується способу та пристрою виявлення і видалення сторонніх тіл в сигаретах, при якому тютюн в зоні сигаретної машини піддають дії мікрохвильового випромінювання і формують як сигнал SD, що характеризує щільність тютюну, так і сигнал SF, що характеризує вологість тютюну. Cигнал SD щільності тютюну і сигнал SF вологості тютюну обробляють сумісно в комбінації.

Description

сильніше, чим більша вологість матеріалу.

Однак на ці два придатних для вимірювання параметри, а саме на зменшення резонансної частоти і збільшення ширини резонансної кривої на половині її висоти, впливає не лише вологість матеріалу, але також і щільність упаковки матеріалу проби, поміщеної в резонатор. Таким чином, спосіб дозволяє визначати одночасно дві вимірювані величини незалежно одну від іншої, а саме вологість матеріалу незалежно від щільності упаковки - коли за допомогою опорного вимірювання здійснюється калібрування вологості, а також щільність матеріалу незалежно від вологості матеріалу - коли за допомогою опорного вимірювання здійснюється калібрування щільності.

Таким чином при визначенні щільності тютюнового штрангу з використанням принципу вимірювання параметрів кривої мікрохвильового резонансу автоматично і мовби побічним продуктом отримують виміряне значення для визначення вологості матеріалу, вираженої, наприклад, як "Процент вмісту води (95 НгО)", яке досі не використовувалося.

Наявне у тютюновому штранзі стороннє тіло відрізняється тим, що воно має щільність і вологість, відмінні від цих параметрів власне тютюнового штрангу. Лише шляхом сумісної комбінованої оцінки обох сигналів щільності і вологості стороннє тіло можна виявити з високою чутливістю і точністю, і відповідну сигарету вилучити із технологічного процесу виробництва. В разі ж оцінки лише щільності чи лише вологості могли б бути отримані помилкові результати, оскільки нормальний тютюновий штранг і без сторонніх тіл має певні випадкові і нерегулярні коливання щільності і вологості.

Цей принцип виявлення сторонніх тіл був розроблений і випробуваний у лабораторії з використанням наявних у продажі мікрохвильових приладів для вимірювання щільності і вологості тютюну. Для цього вимірюванню піддавали сигаретні штранги, в які вручну вносили сторонні для тютюну частинки.

Крім того, винахід стосується пристрою для здійснення способу, за допомогою із тютюнового штрангу можуть бути вилучені відрізки, що містять небажані сторонні тіла. Пристрій базується на мікрохвильовому резонаторі, описаному в ЕР 0 889 321 АТ, який містить верхню і нижню металеві стінки, між якими розміщений керамічний матеріал. Крізь обидві металеві пластинки чи стінки і крізь керамічний матеріал проникає наскрізний отвір, через який пропускають досліджуваний матеріал. Сформовані мікрохвильовим резонатором сигнали подають до схеми обробки, яка за попередньо заданими критеріями здійснює керування виштовхувачем, який вилучає виявлений відрізок із тютюнового штрангу. Як правило, виштовхувач монтується на сигаретній установці певній відстані від мікрохвильового резонатора, тому має бути здійснене узгодження в часі між мікрохвильовим резонатором і виштовхувачем. Для фахівця це узгодження в часі не становить труднощів. Наприклад, із головним приводом сигаретної машини може бути зв'язаний кодувальний пристрій, який формує сигнали, однозначно пов'язані з робочою швидкістю обертання головного вала сигаретної машини. В одній із форм виконання використовують обертальний диск, жорстко зв'язаний з головним приводом сигаретної машини, завдяки чому він завжди обертається з такої ж швидкістю, що й головний вал сигаретної машини. Звичайно, може бути передбачено, що диск обертається з більшою чи з меншою швидкістю, ніж головний вал сигаретної машини; головне - щоб коефіцієнт передачі був незмінним. Якщо по периметру на однакових відстанях один від іншого виконати 360 отворів чи шліців, то промінь світла, спрямований з одного боку диска на інший бік, де встановлений фотоелемент, спричинить формування 360 імпульсів за один оберт диска, тобто один імпульс відповідає повороту диска на 1". Ці електричні імпульси оброблюються в електронній схемі і служать для керування виштовхувачем узгоджено в часі з сигналами мікрохвильового резонатора. Для фахівця не становить труднощів визначення кількості імпульсів диска, що мають бути пропущені перед формуванням сигналу керування виштовхувачем. Кількість імпульсів "п", які слід пропустити до формування сигналу виштовхування, залежить від різних факторів сигаретної машини, наприклад, від положення вимірювального датчика, формату сигарети чи конструктивних особливостей машини для приєднання фільтрів.

Виштовхувач може мати різну конструкцію; наприклад, це може бути просте пневматичне сопло, яке при отриманні команди керування випускає сильний струмінь стисненого повітря, спрямованого на тютюновий штранг, який видуває певну частину із тютюнового штрангу.

В іншій формі виконання виштовхувач розміщений в сигаретній машині після вимірювального приладу, а саме в місці, де проходять уже готові сигарети. В цьому варіанті вилучається уся сигарета, яка потім подається на стадію підготовки тютюну.

Нижче винахід докладніше пояснюється з використанням діаграм. На них зображено:

Фіг.1. криві щільності і вологості для нормальної сигарети,

Фіг.2. криві згідно з Фіг.1 зі шматочком деревини як стороннім тілом,

Фіг.3. криві згідно з Фіг.1 зі шматочком твердої пластмаси як стороннім тілом,

Фіг.4. криві згідно з Фіг.1 зі шматочком гуми як стороннім тілом,

Фіг.5. криві згідно з Фіг.1 зі шматочком скла як стороннім тілом,

Фіг.6. криві згідно з Фіг.1 зі шматочком металу як стороннім тілом,

Фіг.7. криві згідно з Фіг.1 з камінцем як стороннім тілом,

Фіг.8. крива комбінованого сигналу для нормальної сигарети,

Фіг.9. крива згідно з Фіг.8 зі шматочком деревини як стороннім тілом,

Фіг.10. крива згідно з Фіг.8 зі шматочком твердої пластмаси як стороннім тілом,

Фіг.11. крива згідно з Фіг.8 зі шматочком гуми як стороннім тілом,

Фіг.12. крива згідно з Фіг.8 зі шматочком скла як стороннім тілом,

Фіг.13. крива згідно з Фіг.8 зі шматочком металу як стороннім тілом,

Фіг.14. крива згідно з Фіг.8 з камінцем як стороннім тілом.

На Фіг.1 зображені одна над іншою криві вологості і щільності для нормального тютюнового штрангу.

Вимірювання здійснювали з інтервалом їмм. Верхня крива представляє розподіл вологості в нормальній сигареті, причому значення лежать в діапазоні від 10,0 до 10,590 вмісту води. На тій же ділянці штрангу щільність набивки для нормальної сигарети коливається від 205 до 255мг/см3, причому середнє значення становить близько 220мг/см3.

Коли - відповідно до Фіг.2 - в тютюновому штрангу знаходиться шматочок деревини, змінюються як щільність, так і вологість, що чітко проявляється у вигляді піків на ділянці від 13мм до 28мм.

На Фіг.3 зображені криві для штрангу зі шматочком твердої пластмаси як стороннього тіла, причому чітко видно пік щільності на ділянці від 12мм до 20мм і відповідний пік вологості на ділянці від 12мм до 20мм.

На Фіг.4 зображені криві для штрангу зі шматочком гуми як стороннього тіла, що мають чіткий пік на ділянці від Змм до 25мМм.

На Ффіг.5 зображені криві для штрангу зі шматочком скла як стороннього тіла. Як крива щільності, так і крива вологості мають явні піки на ділянці 22-33мм, за якими можна зробити висновок про наявність стороннього тіла.

На Фіг.6 зображені криві для штрангу зі шматочком металу як стороннього тіла, що мають ще більш явні піки на ділянці від 27мм до З8мм.

Такі ж явні піки спричинює камінець як стороннє тіло в тютюновому штранзі, що видно на Фіг.7 на ділянці від 15мм до 25мм.

Із одночасно отриманих виміряних значень щільності штрангу (бо) і. вологості штрангу (бе) шляхом обробки даних вираховують комбінований сигнал 5к, наприклад, за такою формулою:

ЗкК-АВбЗ(модальне означення ох 0 - виміряне / значення хі) щільн"АВ5(модальне значення х - виміряне значення хі)"волог..

Комбінований сигнал 5к є добутком піднесеного до степеню п значення різниці між модальним значенням і і-тим виміряним значенням сигналу щільності та піднесеного до степеню п значення різниці між модальним значенням і і-тим виміряним значенням сигналу вологості, і явно та з високою чутливістю вказує на наявність стороннього тіла.

Вирахування комбінованого сигналу 5к може бути здійснене також за такими формулами:

Зк-(модальне значення х - виміряне значення хі) Щщільн"АВ5(модальне значення х - виміряне значення хі) волог.. або

ЗкК-АВбБ(модальне означення ох 0 - виміряне / значення

ХІ)"Щільн"(модальне значення х - виміряне значення хі)"Волог.. або

Зк-(модальне значення х - виміряне значення хі)"Щільн"(модальне значення х - виміряне значення хі)"Волог..

Нижче комбінований сигнал Зк детальніше пояснюється з використанням діаграм. Основою для цих діаграм є первинно отримані виміряні сигнали згідно з Фіг.1-7.

На Фіг.8 зображена крива комбінованого сигналу для нормального тютюнового штрангу. Інтенсивність цього сигналу відхиляється від нульової лінії максимум на одну одиницю.

Якщо в тютюновому штранзі перебуває шматочок деревини, то на зображеній на Ффіг.9 діаграмі комбінованого сигналу на ділянці від 22 до 26мм виникає явний пік з інтенсивністю 11 одиниць.

На Фіг.10 зображена крива комбінованого сигналу для тютюнового штрангу зі шматочком твердої пластмаси; на ділянці від 14 до 1Змм видно пік з максимальною інтенсивністю 9 одиниць.

На Ффіг.11 зображена крива комбінованого сигналу для тютюнового штрангу зі шматочком гуми як стороннього тіла, яка має явний пік на ділянці від 14 до 18мм з максимальною інтенсивністю 650 одиниць.

На Ффіг.12 зображена крива комбінованого сигналу для тютюнового штрангу зі шматочком скла як стороннього тіла. На ділянці від 25 до ЗОмм ясно видно пік з максимальною інтенсивністю 700 одиниць, за яким можна робити висновок про наявність стороннього тіла.

На Фіг.13 зображена крива комбінованого сигналу для тютюнового штрангу зі шматочком металу як стороннього тіла, яка має чіткий пік з максимальною інтенсивністю 20 000 одиниць на ділянці від 29 до З4мМм.

Також явний пік з максимальною інтенсивністю З 500 одиниць на ділянці від 18 до 22мм спричинює камінець як стороннє тіло, що ілюструє Фіг.14.

При збільшенні інтенсивності комбінованого сигналу понад встановлене порогове значення, наприклад, 5 одиниць, формується сигнал стороннього тіла, який залучається до приведення в дію виштовхувача. Таким чином може бути забезпечене видалення ділянок тютюнових штрангів, що містять сторонні тіла, із процесу виробництва сигарет і подача цих ділянок на додаткову обробку.

Винахід може бути застосований також для інших штрангоподібних, безперервно чи дискретно переміщуваних насипних матеріалів. бюогороето мех сен пли. шо Ин тд ння кн хи, ші й яру тт тн их ПУТ ЖЖЕКУ Фк Фх зе ттеткютьт» пкекнк житя етос тптсветкужтеккю еккох пмеарата переви зіпом суеромне і дерякена; розмці: Тех Я хз мм хе пдоаюдя я кол нен в В і нн І ! че ОД є екон ую, : лине вод джут одежі вся я нн с мав х м 13

В і-ї нн а а ВЗ і 5

Хв! Е нн р а а в а а в т ШЕ 54 ДА.

Х г і с ї 4 их х ізн я 3 2 Жук, х У г ЧИЙ ка сп зоні: с ПН, ПД Є ай

Н в Ж і.

Н пад дою Я НИ ин аа Ва жа а а А а а, М на на НИ В М и В ВЕ и В В В М СВ М нь гомюитнкй до жк деоюююьилвесу вий кпк юкемасююк дю дехчи еюжог

Снофрого хіссороннім злом

Сторспнх пло: туми: розмі іххалі ма

Дек уттттттятттуттіттттсттнттткттт тити ЖК вх ' нн нон и

Н ва ри вв рез

КК: ЧИ сл с ї х 1 ул їх

КІ ТУ ії зни сп в сива совно внвнннн СЯ

Е - 5

СИН як й Х ІК нн на ЧИ НН В СУ

ЕВ 6 М НЕ

ІЗ : 1

Ха в Ко Я ії 3 т 8 7 у

ЕсоЯ панни чинну вин пи вв , о ій ше Й

Н . шк: к їх в Ва ПЕ С М: ; і п. .сюдкдолттеттттистттрте тя иитттктт третя тктити ие іепжтючевеяио чиї кЕ нина нан а нн і в в в м и г и В В іди лишь ск Фінкося долеєтино юки пок тн екз пмекроте- з стороні мМ йоом

Стороннк тОх гуєіх; розмісті2 х ия о мм

ЗЕ тттнннятннт - ! Таун тт кнннуо ПОАМАМЄ кл ! п птн УВК іх

М нн КК Н

Що - І; рвав я ті пн и НК сова НЕ - 4 інн и Даня Н ї ; кю ом сн / / на 2

ЕОї нн нн и НН че Х

З Я 7 р. у птн вн и НИ ВИК х т ії і КО я тв ан НО ї п Ж х ше

ХМ фдддриттттттнння и і, Я ект із

ОК їй пн в В

Я й г я шани пе реж пи ек х у тк ї пн

Ж фнянтннтиняит Н

Н нн В Б

Ж. утисртичелот :

МОУ ЮТ ду т свиту нтртжитттт !

В В В В Ов п вв Я

Й и а НЕ В ва пола питні де люту лір; Ір т

Дкіжжна ета Мих охві клліт АЙ ЛА МАЙ. кій

Фигарьтя З супровния тіло

Семкнес бло сот; рол оз х мМ

Фебуннннтсн

ПТК стннктяттчннтт ни ПМ ААДЕ т Вовк ' . Мена о і пон НН !

Н пед ря Пд ження з реко ва о А б хх НЯ ва пил МИ ж й в - в в оо вин ій НИК зла их І тт

Пен и х ЯХ НЕ 2 Ї нення и НН Н

ІЗ - о стяжнстттни в ню В

СІМ / ав, Ех

ЖОмю роя / ї ї Її пи ноу нн | ї я Дотик х сік ит ик не т й ! паст нн нини ! пн ня.

Мол ван и хек

Н пом АН ївв

ЩО дент тт

ПО сн а і бно вою ВОДО ду тузотюютої ще какотетвднтья доннкнння КОЛЬ «5 піасюроук ої сзвровни тіткою

Сузконме йллх кю; рію: вх мЖ

ДА ІА і і рон нн нн в и ни їх вх во МИ ще 7 Х вн ша вк - и - п пн нин их хинннни п пнненнвнн пит ік т 7 ще « р ПО А ВОК ДО Дан її гі Н х ї. У / У Н нена п В ЩО ї г хі тХ т ї хе! З г р

Н іх . 5

Н п си х Н

Й У їко

Я дідтіеасьсяі ееяюмк юю кя я і пан а ВА а М мн ж ж а м м в М М ВЕ м м с я декюскчттнй ге можк пеююю хисололо лис вн мий й чи.

сСуекрета з) стороннім злом

Сторгомне вно: аомін»; Рахни: а є 5 мм пон ОНИ Клич

Ї Км КН іх і і о В МИ

Іден хх р; ї Ж у етно) да ! З, | - ванн й

Ті і їх щ- зи пон Ж ПНО Її

З Шо помнаннн я ШШ ! А ї : ;

ЕН НЕ гаї А д іс?

ШИ нн п в АН 2044 і ран і. м ет А Іі

ЗІ, рсйнтіх ен НН їх . п НА ! уж щи и 2 ! ! не дет і

БО Ж ТЕТУ ДИ д тотееттітяткті нти лен ши

І пт нк вадах цу т шо жу Ту пеніс пульті ми» імен Дона обдякт кю фло лили лк п.

Фо? сегорктх Бих скіонивтим яд й зн

Ії Птн хтатнт тт яЕ ою !

ТЕ її: Піст яхтах

ЖЕ фен пи і 5 і Сен нтнннноЯ

ЗШООМмреннннннннн А Н

ЕЕ І пн п

СЕН !

Не Н

Шпон АН

Езї ПТУ нс яви

Я М. Н ід полон «Мали св»

Ствомелименх ДТ т он ватвав и вуюттттьттьтко ска 4 попка вненмвв туту бюсасню проти їм) за ного і дгорзюнік тіло вк Й рек лішо: деравмиа; рогмйр: 42 х Ух ма

ВЕ

Еш нн и.

Р Й Н

В; х і

ГУ їх і

ЕД хроттттттттятттттнннятнтнтяттттнтнтнв ї Н Н

Е: Е; Н її Н ; , і

Ен і нин нн п а яосутя т І -1 ПО ОО ПОКИ нн, ій

Н . . « Ікенчяннняяя певним ЗАТЕ ри ато сРет т учтахютячит зтеетуту росєюкк оту ня «я пряхя х гогроннім плом торахне нічо: гум; дозмця межи З ях че ен п

ЕВ !

С ПОП О н

ЕН Н шенні

ОХ і

ЩЕ хр

ЕХ КУ мин мин Іонний ,

ЯН і і НК Н 533 І х і мав Н 18 і М Н у д : зі. в нин нн поп: чу у х ня і ож оможот вою помоя ж мой до ХУ що во моя шо Кот джалче плен

Фтлю сСигорото її сторахнім бом

Супроння тик: пряя; розмів: 42 хх 2 хм пов ОН НН сок пня

ЗА ж й пяти

В Н й пн

НУ Н і Син ноут

НИ пи в НН Я

Не пн

Еко о о, ПИККННННЙ -- І

ЕЕ охеф нн і ї53 ел НС ОН - і

НЕ 7 Ї ПЕК ння нптннтнотненннтнння щі тр дн ння і

Дюк ттюте р жовсіяткть, Н п чани них ЛИ Кдит веневятсьої

Лелюк рою кі, От тям хг

: й Ічгорозх зі стороння Тіто суорожне яки; село; козир: ОХ Зк 4 Уж пет тик рт

ШИ и ї

Її: І піяаннтяняя хі і д і хг фіг да латстаааалалянатічтлилаллітіттхчихлав о нитку тка

Боже її б ! , у Н сеї || и ИН сит

ДО же фран

І і | пиши

І ві Бе і с Пклнеяучаття ковила я ТАТ чуяу яке пр тттятттятй Таначжтюужт кератит каси нина нн ж п В В з м п в и в в В в и С даті тех ОЖчу ех бегороух сі сторенмім лом

Шторокне гію: Меса; псХкр: КІ Кк 4 нм нн в АН

Ї повно

Не | й

Й еетрннннннтттннннннтитні ів !

Н і Н й : й з іх ранках - пн

І Н Н ї панно

БЕ | НИ і 23 ! І !

ЖЕ юну : Її : я ОТ ктт ляжте ттт жнив тях --

БЕ і !

ЩЕ і і і

Ту Н : тт

Ії і ! 1 Н й х и ' г Ікееукдевдеткжае квт є Х, Й пикелеєагихчуйни " яка

Й дюкроте хі сторонніх пилом

Стврінне тіла: єоббінь; ооо: З т 5 кум

Котенко іт діт пнжттнннтянжянннттяннн 8 тер ї пинпонанннвх хі Н чЕ и п п й

ІЇ Зееіснюттсзетт і щі ЩЕ

Есе А: : : з і

НУ во и г.

ДЕК осемреняіннтнненсчнтннні 4 і

ЖЕ Мр нннннтнчнннн І

К8Ї и мин в а

ЩЕ шо М - 13х і она НИ АДАМ тттяжиттяня с пн о ПОН !

Н Й р ці Пп хттт коки птн

Шооеаєм ТЕ т ук свист ию я твтня нять пччнтюткі нм с: М ИН ОМ ам, т овоУ У

Клич погечх їжму Й тт.ла