JPH0225705A - たばこ加工産業における棒状の物品の直径を検出するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 物品を横軸線方向で送り、この際これらの物品をそれら
の送移路方向に指向している少なくとも一つの光線を通
過させ、物品がこの少なくとも一つの光線を通過する時
間を検出し、この時間に相当する測定信号を形成し、か
つこの測定信号から物品直径を現出する直径信号を形成
して行う、たばこ加工産業における棒状の物品の直径を
検出するための方法に関する。

また本発明は、物品を所定の移送路に沿って横軸線方向
で送るための収容部を備えたコンベヤ、少なくとも一つ
の光線を発生させかつこの光線を横軸線方向に送られる
物品の移送路方向に指向させるための手段を備えた測定
ステーション、物品が少なくとも一つの光線を通過する
状況を検出し、通過時間に相当する測定信号を形成する
ための手段および測定信号を物品の直径を現出する直径
信号に処理するための手段を備えた、たばこ加工産業に
おける物品の直径を検出するための装置に関する。

たばこ加工産業における棒状の物品とは、本発明との関
連にあっては先ず第一にフィルタシガレット、プレーン
シガレット、シガリロ等の喫煙可能な物品、フィルタロ
ンド等を意味する。

以下において発明の説明がシガレット或いはフィルタロ
ンドに関して行われているが、他の棒状の物品を度外視
するものではない。

このような棒状の物品の品質を特徴ずけるものは、その
直径およびその形状である。従ってこの物品の製造にあ
ってはこの品質特性を監視するための処置がなされる。

運動する円筒形の物品の直径を検出するため、光りバリ
アの中断の持続時間がこの運動する物品の速度に依存し
て測定される。光りバリアの中断の持続時間は物品直径
を測定するための目安である。物品の円筒形態に差が生
じた際、光りバリアによる直径測定は欠陥をもって行わ
れることとなる。こう言ったことから、シガレットの直
径を、物品の二つの異なる直径を検出する、二つ或いは
多数の交差する光リバリアによって測定することが知ら
れている。その際直径測定値の差は物品の円筒形態もし
くは物品の変形に関する情報を与える（米国特許公報第
４．０１１．９５０号）。

本発明の根底をなす課題は、冒頭に記載した様式の方法
および装置を更に改良しかつ簡略化し、これによりたば
こ加工産業における棒状物品の直径測定の幅広い利用を
可能にすることである。

上記の課題は本発明により、物品を少なくとも一つの光
線を通過させる以前にその縦軸線を中心にして旋回させ
ることによって解決される。

特に物品は偶然生じる、異なる角度だけ旋回させられる
。

本発明のたの優れた構成により、物品は光線を通過させ
られる以前にその収容座から持上げられ、かつその際旋
回させられる。旋回の目的で行われる物品の持上げは本
発明により空気圧によって行われる。物品の確実な旋回
を保証するため、物品は旋回のため定置されている或い
は物品の送り速度と異なる速度で運動している転動機構
に対して押付けられる。

通常物品は機械により移送されている間どのコンベヤ上
にあってもその縦軸線に関して有利な角度位置を占めお
り、従ってただ一つの光線による直径測定でも物品の実
際の直径に関する信鯨性のある情報が得られる。何故な
ら、直径測定値を不正なものにする物品の変形が確認不
可能であるからである。本発明の提案により転動される
ことにより、物品はその縦軸線に関して異なる角度位置
にもたらされ、従って相前後して来る物品の直径測定の
際異なる直径が検出され、この直径が比較されることに
より物品の円筒形態の差、即ち変形が確実に推論される
。

このようにしてただ一つの光りバリアを使用しても信頬
性のある直径測定が可能となる。

直径測定の信頬性を更に増大するため、本発明により、
物品への旋回モーメント伝達が旋回が行われている間変
更される。これは、物品の空気圧によるその収容座から
の持上げを変更すること、例えばこの持上げ運動を周期
化することによって行われる。これはまた、転動機構の
位置をコンベヤに相応して変えることによっても行うこ
とが可能である。

冒頭に記載した様式の装置にあって、上記の課題は本発
明により、測定ステーションの上流側に物品をその縦軸
線を中心にして旋回させるための転動装置が設けられて
いることによって解決される。

この転動装置はコンベヤ面に対して所定の間隔で実際に
送り方向で指向していてかつ測定ステーションの上流側
に設けられている転動機構を備えており、物品は転動装
置を通過する際にこの転動機構に沿って転動する。本発
明による優れた構成により、転動機構としてコンベヤ面
に対して平行に間隔をもって指向している定置された少
なくとも一つの転動手段が設けられている。

本発明による他の構成により１．転動機構は物品の転動
を開始させるために物品軸線に対して平行に指向してい
る始動条片を備えている。

物品の転動を容易にしかつ統計的な転動を可能にするた
めに、本発明による他の構成により、転動装置は物品を
その収容座から持上げかつ持上げられた物品を旋回させ
るための手段を備えている。

物品をその収容座から持上げるための手段として、本発
明による優れた構成により、コンベヤの物品収容部に開
口していて、転動装置の領域内で制御により圧縮空気源
と接続可能な圧縮空気開口が設けられている。従って物
品の転動は本発明によりコンベヤの収容部内で空気圧に
より形成される空気クツション上で行われる。

従って転動装置は、物品がその初端位置から統計的に異
なる角度位置に旋回されるように形成されている。

上記の効果は本発明により、転動装置が物品への旋回モ
ーメントの伝達を変更するための手段を備えていること
によってより一層増大される。この目的のため制御手段
は物品をトラフ内で転動機構に相対して担持する空気ク
ツションを脈動させるために働く。転動機構のコンベヤ
面からの間隔の変更も物品への旋回モーメントの伝達を
変えるのに適しており、かつ直径測定の信頼性を増大す
る。

物品をその縦軸線に関して統計的に異なる角度位置に転
動させると言う本発明により提案された構成により、相
前後して到来する物品の直径を測定する際物品の統計的
に異なる直径が検出され、この直径の比較により円筒形
の物品の直径の確実な決定が可能となり、かつこの比較
により同時に物品の円筒形態に関する、場合によって起
こり得る差を推論することが可能となる。物品の統計的
に異なる角度位置における物品直径の検出は、交差する
二つの光リバリアによる、しかし物品の転動が行われな
い測定に比しても測定結果の改善をもたらす。何故なら
本発明により統計的にすべての物品直径が考慮され、一
方交差する光りバリアは転動されない物品の直径の検出
は行わないからである。従って本発明は、装置のために
僅かな経費を費やすだけで更に改善された直径測定を行
い得ると言う利点を有している。

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

第１図はフィルタロッドを移送するための移送装置１を
示している。この移送装置はフィルタロッドを製造する
ためのフィルタ連続体製造機２をフィルタロッドのため
の貯蔵部と結合している。このフィルタ連続体製造機は
例えば本出願人の製造に係わるＫＤＦ型のフィルタ連続
体製造機である。貯蔵部３は例えば本出願人の製造に係
わるＲＥＳＹ型貯蔵装置である。

連続体製造機上で図面に示していないフィルタ連続体か
ら裁断されかつ縦軸線方向で移送されて来るフィルタロ
ッドは押込みドラム４の収容部内に押込まれ、この押込
みドラム上で公知方法により矢印４ａの方向で横軸線方
向に更に送られ、中間ドラム６に引渡される。フィルタ
ロッドはこの中間ドラム６から引渡ドラム７へ、更に整
列ドラム８に送られ、この整列ドラム上でフィルタロッ
ドは公知方法により傾斜円板により軸線方向に整向され
る０次いで、整列ドラム８はフィルタロフトを載置ドラ
ム９上に引渡し、此処からフィルタロッドはコンベヤベ
ルト３ａと３ｂによって形成されている貯蔵部３の貯蔵
区間内に到達する。中間ドラム６には取出しドラム１１
が所属しており、この取出しドラムによりフィルタロッ
ドは中間ドラム６から取出され、捕集容器１２内に与え
られる。

フィルタロッドの直径を検出するための本発明により提
案された装置は転動装置１３から成り、この転動装置は
引渡しドラム７とＩｉ！置ドラドラム９けられている光
りバリア１４に所属している。もちろん、直径測定を行
うための転動装置１３と光りバリア１４を第２図に示し
たようにただ一つのドラム上に設けることも可能である
。

第２図は本発明による装置の実施例として送りドラム１
６の実施例を示している。この実施例にあって転動装置
１３と光りバリア１４は−緒にただ一つのドラムに設け
られている。この配設は第１図による移送装置ｌ内の引
渡しドラム７として使用することも可能である。

送りドラム１６は中空円筒形の回転するドラム体１７か
ら成り、このドラム体はその外周にたばこ加工産業にお
ける棒状の物品１９−図示した実施例にあってはフィル
タロンドーのための軸平行な収容部１８を備えている。

軸平行なトラフの様式の収容部１８には、円筒形のドラ
ム体１７を貫通している放射状の孔２１が開口している
。円筒形のドラム体１７は負圧源２３と連通している負
圧室２３ａと負圧源２４と連通している負圧室２４ａと
を備えている定置されている制御要素２２を囲繞してい
る。孔２１を介してトラフ１８は順次負圧室２３ａと負
圧室２４ａとに連通可能である。負圧室に相対して転動
機構としてドラム軸線に対して平行な始動条片２７と２
７ａを備えた転動手段２６が設けられている。

転動装置１３の下流側には光源１４ａと検出器１４ｂか
ら成る光りバリア１４が設けられている。光源１４ａは
細（鋭い光線ビームを発射する。この目的のためコンベ
ヤ面方向に整向された狭い間隙２８が形成されている。

光線ビームが細くなればなるほど、ますます直径測定が
正確に行われる。

円筒形のドラム体１７は矢印１７ａの方向に回転する。

第一の周面部分Ｕ１内においてトラフ１８は孔２１を介
して負圧室２３ａと連通しており、従って物品１９は吸
気によりトラフ内に固持される。転動手段２６に相対し
ている第二の周面部分Ｕ２内ではトラフ１８は孔２１を
介して負圧室２４ａと連通している。この場合、トラフ
１８内の物品１９には空気圧が作用し、この空気圧は物
品をトラフから持上げ、転動手段２６の転動面に対して
押付ける。負圧によって形成される空気クツションに載
って物品は転動手段２６の転動面に沿って転動する。こ
の転動運動は始動条片２７と２７ａによっ助勢される。

トラフ１８は、物品１９が転動する際このトラフから転
出しないように形成されている。

機械を経る途上において物品はその接着継ぎ目の位置に
関するもしくはその縦軸線に関する位置をその都度優先
位置としてを占め、従って物品は所定の移送路区間に沿
って、および選択されたドラム体上、で主としてその縦
軸線に関して優先角度位置を占める。この物品の直径を
ただ一つの光りバリアで測定した場合、光線が物品の上
記の優先位置によって与えられる糊付は継ぎ目に対する
向きで物品を経て得られる実際上ただ一つの直径に関す
る情報のみが得られに過ぎない。このような方法では物
品の直径および変形を信頼性をもって推論することは不
可能である。本発明の提案により物品を転動させること
によって、特に空気クツション上で物品になんら束縛を
与えることな（転動させることにより、物品は統計的に
異なる角度位置にもたらされ、従ってただ一つ設けられ
ている光りバリアが糊付は継ぎ目から外れている色々な
場所の直径を検出し、これらの直径は互いに比較計算処
理され、次いで物品の変形に関する推論を得ることが可
能となる。この場合、物品が製造工程にあって、もしく
は機械を経て搬送される際一般に欠陥を有しているユニ
ットにより常に同じ位置で変形されているとの仮定が成
り立つ。

これに対して個々のシガレットの変形は殆ど現れない。

即ち、ただ一つの光りバリアにより相前後して得られる
直径測定値の比較は物品直径および場合によって発生す
る変形に関する確実な情報を与える。

転動の間物品への旋回モーメントの伝達を変えた場合、
提案された直径測定の信頼性が更に増大する。何故なら
一定した空気クッショッン上の物品の旋回に対する規則
的な作用が遮断され、物品の達せられる回転角度の改善
された統計的な配分が達せられるからである。物品への
旋回モーメントの伝達を変えるため、コンベヤ１６．１
７の表面に対する転動手段２６の間隔・が変えられる。

この目的のため、転動手段２６は駆動機構６８により二
方向矢印６７の方向で運動可能に設けられている。物品
への旋回モーメントの伝達を変えるためには、二方向矢
印６７の方向での極めて僅かな運動で充分である。

もちろんコンベヤ面に対する転動手段２６の間隔は、物
品がトラフから転出するか或いはトラフ内で締付けられ
るほど、著しく変えてはならない。物品への旋回モーメ
ントの伝達を変えるための他の構成は、負圧′ｒＸ２４
を脈動させることにある。このことは図面に図示しなか
った。

これによりトラフ中の空気クツションおよび物品の転動
手段２６に対する押圧力が変わり、従って同様に達せら
れる旋回角度の統計的な分布が達せられる。

第二の周面部分Ｕ、の下流に第三の周面部分Ｕ３が続い
ており、この第三の周面部分Ｕ３内においてトラフ１８
は孔２１を介して再び負圧室２３ａと連通しており、従
って物品１９はこの場合もまた、次のコンベヤー第１図
の実施例における整列ドラム８−に引渡されるまで、吸
気によりトラフ内に保持される。

フォーク形光りバリアとしての光りバリア１４の可能な
実施例は第３図に示されている。継鉄状の担持体２９は
アーム内に光源１４ａを備えており、この光源はスリッ
ト２８を介して細く鋭いビーム状の光線を発射する。第
二のア・−ムには検出器１４１）が設けられており、こ
の検出器は評価回路３１と結合されている。担持体２９
は、概略図示したコンベヤ１６上を横軸線方向で送られ
て来る物品１９の自由端を囲繞しており、従って物品は
光源１４ａから与えられる光線を通過する。

第４図には評価回路３１がブロック図として示されてい
る。この場合も光りバリアは参照符号１４で示されてい
る。光りバリアは光源Ｉ４ａと検出器１４ｂ以外に、理
論増幅器として形成されている増幅器３２と物品１９が
光りバリアを通過するのに相応して検出器１４ｂから発
生される信号を正方形パルスに変換するトリガユニット
３３を備えている。

順次到来する物品相互の間隔りとドラム体のピッチはド
ラム体のトラフの間隔によって定まる。物品の直径は参
照符号りで示した。物品の直径りを得るため、物品が光
線を通過する時間がドラム体のピッチの通過時間と対比
される。

物品１９が光りバリアを通過する時間Ｔ、のパルス■を
発生させる。長さしのピッチの通過は時間Ｔｔで行われ
る。トリガユニット３３の出力に接続されている時間要
素３４は時間Ｔ、とＴｚを検出し、かつ商Ｔ　”’　Ｔ
　＋　／　Ｔ　ｚを形成する。

時間要素３４と結合されている乗算ユニット３６内にお
いて商工はピッチＬの値と乗算される。この結果物品１
９の直径りが与えられる。

ピッチしは関係式：Ｌ＝２πＲ／Ｎ　（式中Ｒは送りド
ラムの半径、Ｎはこの送りドラムの周面におけるトラフ
の数を意味する。）から与えられる。

乗算ユニット３６の出力に与えられる直径値は直径表示
器３７に表示される。この直径値はまた比較器３８内に
おいて基準値発生器３９内に予め与えられている直径基
準値と比較される。

測定された直径の基準直径に対する差に依存して吹出し
弁４１が作動され、これにより欠陥のある物品が吐出さ
れる。直径の差も簡単に表示器４２で表示される。

第４図には評価機構が回路ブロック図として示されてい
る。この図を選んだ理由は、信号評価の機能の説明を理
解し易（するためである。

実際はこれに相当する信号評価の機構は現代的な機械に
あっては集積された回路にまとめられており、この回路
はブロック図で図示した個々の構造単位をこのような形
式および配設で含んでいないが、操作は同じでありかつ
得られる結果も同じである。即ち、この場合評価機構３
１は集積回路であり、ブロック回路図のブロックは信号
評価の過程における本質的な各々のステップを示してい
る。第５図は本発明の他の実施例として、本発明により
提案された直径測定を本出願人の製造に係わるＭＡＸ形
フィルタ製造機に適用した例を示している。シガレット
製造機で製造されたシガレットは入口ドラム４３から二
つの段付ドラム４４上に引渡され、これらの段付ドラム
は段差をもって供給されて来るシガレットの段差を解消
して、シガレット間に中間空域をもった各々二本の当た
りの列に配列して整列ドラム４６に引渡す。フィルタロ
ッドはマガジン４７からカッタドラム４８上に到来し、
ここでフィルタロッドは二本分の使用長さのフィルタプ
ラグに切断される。これらのフィルタプラグは段付ドラ
ム４９上に段差をもって配列され、篩ドラム５１から相
前後するフィルタプラグの列に整向され、加速ドラム５
２から整列ドラム４６上のシガレット列の中間空域内に
載置される。配列されたシガレット−フィルターシガレ
ット−群は引渡ドラム５３により引取られる。被覆紙テ
ープ５４が裁断装置５６により被覆紙片に裁断され、こ
れらの被覆紙片は引渡ドラム５３上のシガレット−フィ
ルター群に付着され、転動ドラム５７上でシガレット−
フィルター群の周囲に巻かれる。仕上った二本分のフィ
ルタシガレットは乾燥ドラム５８を経てカッタドラム５
９に供給され、このカッタドラム上でフィルタプラグの
真ん中から裁断されて一本分のフィルタシガレットに仕
上げられる。転向装置６１はフィルタシガレット列を転
向し、これらを同時に通過している転向されないフィル
タシガレット列内に移行させる。検査ドラム６２を経て
フィルタシガレットは放暮ドラム６３に到達し、この放
擲ドラム上で放擲される以前に更にフィルタシガレット
の頭部走査が行われる。載置ドラム６４はフィルタシガ
レットを載置ベルト６６上に載置する。

転動装置１３と光リバリア１４から成る本発明による直
径測定装置はこの機械にあってはカッタドラム５９に所
属しており、このカッタドラム上で二本分のフィルタシ
ガレットは一本分のシガレットに裁断される。二本分の
フィルタシガレットの裁断が行われる以前に、これらの
フィルタシガレットは上に述べたように空気クションに
載って転動され、光りバリア１４によりそれらの直径の
検査が行われる。

ここではただ一つの光りバリアによる直径測定について
説明した。もちろん、物品の提案された統計的な旋回は
二つの交差する光リバリアによる自体公知の直径測定を
も改善する。何故ならこのことにより、物品が旋回され
ない場合周面部分が交差している光りバリアによってで
も検出不可能なので完全な検出を行い得ない直径でも検
出可能であるからである。第二の光りバリア６９は転動
装置の上流側に設けられている。其処で測定された直径
値は下流側で光りバリア１４によって測定された直径値
と比較され、これにより物品の変形が極めて確実に確認
することが可能となる。この目的のため、第４図におけ
る評価機構３１の乗算ユニット３６は比較要素７１と結
合されており、この比較要素はこの乗算ユニット３６か
ら与えられる旋回された物品の直径値を旋回されない物
品の直径値と比較する。この直径値は光りバリア６９に
よって検出され、評価機構３１と等しい一同様に比較要
素７１に接続されている一評価機構３Ｌａ内で計算され
る。両画径値の差は物品の変形として表示兼評価ユニッ
ト７２で表示されるか或いは欠陥のある物品の放擲工程
のために使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による直径測定装置を備えたフィルタロ
ッドのための送り装置の正面図、第２図は本発明による
直径測定装置を備えた送りドラムの概略図、 第３図は本発明による直径測定装置において使用するた
めの光りバリアの概略図、 第４図は評価回路のブロック回路図、 第５図は本発明による直径測定装置を備えたフィルタシ
ガレット製造機の図。 図中符号は、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物品を横軸線方向で送り、この際これらの物品をそ
   れらの送移路方向に指向している少なくとも一つの光線
   を通過させ、物品がこの少なくとも一つの光線を通過す
   る時間を検出し、この時間に相当する測定信号を形成し
   、かつこの測定信号から物品直径を現出する直径信号を
   形成して行う、たばこ加工産業における棒状の物品の直
   径を検出するための方法において、物品を少なくとも一
   つの光線を通過させる以前にその縦軸線を中心にして旋
   回させることを特徴とする、上記たばこ加工産業におけ
   る棒状の物品の直径を検出するための方法。 ２、物品を偶然生じる、異なる角度だけ旋回させる、請
   求項１記載の方法。 ３、物品を少なくとも一つの光線を通過させる以前にそ
   の収容座から持上げ、かつその際旋回させる、請求項１
   或いは２記載の方法。 ４、物品を旋回させるため空気圧によりその収容座から
   持上げる、請求項１から３までのいずれか一つに記載の
   方法。 ５、物品を旋回させるため定置されている或いは物品の
   送り速度と異なる速度で運動している転動機構に対して
   押付ける、請求項１から４までのいずれか一つに記載の
   方法。 ６、物品を空気圧によりその収容座から収容部内に持上
   げ、転動機構に対して押付け、かつこの転動機構に沿っ
   て転動させる、請求項１から５までのいずれか一つに記
   載の方法。７、物品への旋回モーメントの伝達を旋回の
   間変える、請求項１から６までのいずれか一つに記載の
   方法。 ８、物品を所定の移送路に沿って横軸線方向で送るため
   の収容部を備えたコンベヤ、少なくとも一つの光線を発
   生させかつこの光線を横軸線方向に送られる物品の移送
   路方向に指向させるための手段を備えた測定ステーショ
   ン、物品が少なくとも一つの光線を通過する状況を検出
   し、通過時間に相当する測定信号を形成するための手段
   および測定信号を物品の直径を現出する直径信号に処理
   するための手段を備えた、たばこ加工産業における物品
   の直径を検出するための装置において、測定ステーショ
   ン（１４）の上流側に物品（１９）をその縦軸線を中心
   にして旋回させるための転動装置（１３）が設けられて
   いることを特徴とする、上記たばこ加工産業における物
   品の直径を検出するための装置。 ９、転動装置（１３）がコンベヤ面に対して所定の間隔
   で実際に送り方向（１７ａ）で指向していてかつ測定ス
   テーション（１４）の上流側に設けられている転動機構
   （２６）を備えており、物品（１９）が転動装置を通過
   する際にこの転動機構に沿って転動するように構成され
   ている、請求項８記載の装置。 １０、転動機構（２６）としてコンベヤ面に対して平行
   に間隔をもって指向している定置された少なくとも一つ
   の転動手段が設けられている、請求項９記載の装置。 １１、転動機構（２６）が物品（１９）の転動を支援す
   るためにこの物品軸線に対して平行に指向している始動
   条片（２７、２７ａ）を備えている、請求項９或いは１
   ０記載の装置。 １２、転動装置（１３）が物品（１９）をその収容座（
   １８）から持上げかつ持上げられた物品を旋回させるた
   めの手段（２１、２４ａ、２４）を備えている、請求項
   ８から１１までのいずれか一つに記載の装置。 １３、物品（１９）をその収容座から持上げるための手
   段としてコンベヤ（１６）の物品収容部（１８）に開口
   していて、転動装置（１３）の領域（Ｕ２）内で制御に
   より圧縮空気源（２４）と接続可能な圧縮空気開口（２
   １）が設けられている、請求項１２記載の装置。 １４、転動装置（１３）が物品（１９）をその初端装置
   から統計的に異なる角度位置に旋回させるように構成さ
   れている、請求項８から１３までのいずれか一つに記載
   の装置。 １５、コンベヤの収容部により横軸線方向で移送されて
   来る物品をその縦軸線を中心にして旋回させるための装
   置おいて、この装置がコンベヤ面に対して所定の間隔で
   指向している少なくとも一つの転動機構（２６）を備え
   た転動装置（１３）および物品（１９）をその収容座（
   １８）から持上げるための、収容部に開口していて、か
   つ物品を転動機構（２６）に対して押付けるための圧縮
   空気源（２４）と結合されている圧縮空気開口（２１）
   の様式の手段が設けられていることを特徴とする、上記
   物品をその縦軸線を中心にして旋回させるための装置。 １６、転動装置が物品への旋回モーメントの伝達を変更
   するための手段を備えている、請求項１５記載の装置。