JPH082288B2 - 密度検査方法および装置 - Google Patents

密度検査方法および装置

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JPH082288B2
JPH082288B2 JP61179008A JP17900886A JPH082288B2 JP H082288 B2 JPH082288 B2 JP H082288B2 JP 61179008 A JP61179008 A JP 61179008A JP 17900886 A JP17900886 A JP 17900886A JP H082288 B2 JPH082288 B2 JP H082288B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、煙草加工産業の繊維ストランド、例えば被
覆された煙草ストランドの密度検査方法に関する。
本発明はさらに、ストランドガイド、該ストランドガ
イドに向かつて配向されている、ストランド内に侵入す
る光線を送出するための光源と、ストランドから出てい
く光線を受光しかつ相応の測定信号を発生するための受
光器と、測定信号をストランド密度に相応する検査信号
に処理するための評価装置とを有する、煙草加工産業の
繊維、例えば被覆された煙草ストランドの密度検査装置
に関する。
従来の技術 被覆された煙草ストランド、例えばシガレツトストラ
ンドの密度を、ストランドの通過時の減衰度がストラン
ドの密度に対する基準である、ストランドを貫通する光
線を用いて検出することが公知である。光線としてこの
ために実際に規則的なβ線が使用される（例えば本出願
人の米国特許第4424443号明細書参照）。被覆された煙
草ストランドの密度検出に対して、レントゲン線を使用
することも既に提案されている（米国特許第3056026号
明細書）。シガレツトストランド機における被覆されて
いない煙草ストランドの密度をレントゲン線を用いて検
出する提案も、既に公知である（西独特許公開第340041
0号公報）。しかしレントゲン線を用いた密度測定の提
案はこれまで生産機械においては実現されていなかつ
た。ストランド密度測定に対して今日まで使用されてい
る光線の著しい欠点は、厳しい安全規則に従わなければ
ならない放射線が使用されている点にある。このため
に、機械自体において、また管理業務に対して比較的高
価な保護措置を講ずることが必要である。
発明が解決しようとする問題点 したがつて本発明の課題は、公知の密度検出の欠点を
有しておらずしかも簡単な手段によりストランド密度に
関する確実なデータ発生を可能にした、冒頭に述べた形
式の、被覆されていない煙草ストランドの密度の検査方
法および装置を提供することである。
問題点を解決するための手段および発明の作用 この課題は、冒頭に述べた形式の方法において本発明
によれば次のようにして解決される。
すなわち被覆されていないルーズな繊維から成るスト
ランドを長手軸線方向に搬送し、ストランド軸線を横断
する方向において電磁波のスペクトルの紫外線、可視光
線または赤外線の領域から成る電磁波光線をストランド
中に入射しかつストランドから再び出ていく電磁波光線
の少なくとも一部を検出しかつストランド密度に対する
基準を表示する密度信号に処理する。
本発明は、この波長領域の電磁波光線は、被覆された
煙草ストランドの密度検出のために今日まで使用されて
きた光線の種類に比べて、比較的長い波長の電磁波光
線、すなわちむしろ煙草繊維を通れば密度測定を妨げる
吸収や、ストランド被覆での反射が予測される電磁波光
線を使用するにも拘らず、被覆された煙草ストランドを
貫通することができるという驚くべき思想に基づいてい
る。
本発明により提案された方法の有利な実施例は、特許
請求の範囲第２項および第３項に記載されている。特許
請求の範囲第３項に記載の有利な、900nmという波長
は、ストランドの湿度が密度検出に対して及ぼす影響が
最小限にとどまる赤外線である。
冒頭に述べた形式の装置において設定された課題は本
発明によれば次のようにして解決される。すなわちスト
ランドガイドとして、ルーズな繊維から成る、被覆され
ていない繊維ストランドの長手軸線方向の搬送のために
シガレットストランド機の煙草チャネルが設けられてお
り、ストランドガイドに対して、電磁波スペクトルの紫
外線、可視光線または赤外線領域から成る電磁波光線を
送出する、少なくとも１つの光源が配向されておりかつ
これらの光源の少なくとも１つの光源に、受光器として
少なくとも１つの、スペクトルの相応の波長領域におい
て感応する光電変換器が対応して設けられており、該光
電変換器は、開いたストランドを透過する光線の強度に
相応する測定信号を発生する。
本発明の装置の有利な実施例および効果的な構成は、
特許請求の範囲第５項ないし第14項に記載されている。
特許請求の範囲第５項に記載の構成は、拡散反射方式に
おけるストランド密度検出に関している。この場合も電
磁波光線はストランド方向を横断する方向においてスト
ランド内に入射する。しかしこの場合密度測定のために
検出されるのは、ストランド内部においての、光電変換
器の測定値が１つの共通の密度信号に処理されるように
構成されていることである。これによりストランドの密
度に関して特別信頼できるデータが得られる。光源の強
度変動、ドリフト現象および装置の光学的な構成部分の
汚れによる影響を補償するために、特許請求の範囲第11
項の構成が採用される。この場合にも非常に信頼できる
密度信号を取り出すことができるようになる。
特許請求の範囲第14項は、特別有利な光源に対する構
成を示している。
被覆されたまたは被覆されていない煙草ストランドを
光学手段を用いて検査することは公知である。この点は
例えば英国特許公開第2149101号公報、同特許公開第214
9099号公報、同特許公開第2140915号公報または西独特
許公開第3437753号公報が参考になる。被覆されていな
い煙草ストランドの外側の輪郭をライトバリヤを用いて
走査検出することも公知である。この点は例えば米国特
許第4284087号明細書、同特許第4423742号明細書および
同特許第4280516号明細書に記載されている。しかしこ
の形式の測定は、被覆されたストランドまたは被覆され
ていないストランドの今日の実際のストランド密度を明
らかにできるものではない。まとめられたフイルタスト
ランドの連続する異なつたストランド部分の軸線方向の
位置および長さを可視光線を用いた透過によつて検査し
かつこのフイルタストランドの欠陥または裂け目を検出
することも公知である（米国特許第4238994号明細書、
同第4212541号明細書、同第4001579号明細書参照）。フ
イルタ材料、例えばフイルタ製造にとつて従来使用され
ているセルローズアセテートは、可視光線を比較的僅か
な程度しか吸収しないので、その結果まとめられたフイ
ルタストランドを可視光線を用いて検査する際、異なつ
た透光性を有するストランド部分を透過した際に発生す
る著しい強度の急激な変化がデジタルに検出される。小
さな密度変化でも申し分のない精度で検出する、フイル
タストランドにおける量的な密度測定は、上記特許明細
書からは公知でない。これに対して煙草材料は光を著し
く強く吸収するので、その上煙草材料を濃密に含んでい
るシガレツトストランドを、密度検出の目的のため光を
透過させるのは当業者には有望とは思えない。それ故
に、僅かな密度変動でも高い精度で検出されなければな
らない、被覆されたまたは被覆されていない煙草ストラ
ンドにおける密度検出のためには公知の装置は適しても
いないし、またそのように設定されてもいない。英国特
許第1320151号明細書によれば、軸線方向に連続して搬
送されるシガレツトの距離を監視するためのライトバリ
ヤが公知である。西独特許第701052号明細書によれば、
シガレツトストランド機の分配器に配設されている、煙
草フリースまたは煙草シヤワーの密度を検出するように
なつているライトバリヤが記載されている。フリースま
たはシヤワーの状態において煙草は非常にほぐれた状態
であるので、この場合には可視光線の波長領域において
光ライトバリヤを使用しても密度についての解明を実現
可能とする公算が大きい。しかしこの方法は信頼性の点
から価値が認められるには至つておらず、実際には実用
されていない。しかも濃密化されかつ被覆されている煙
草ストランドの密度測定のためにこの方法は適していな
いように思われる。
発明の効果 そこで驚ろくべきことに、被覆されている煙草ストラ
ンドを上述の波長の電磁波光線により透過させると、ス
トランド密度に関して著しく信頼できるデータが生じる
ことが認められた。殊に、同一のストランド部分を種々
異なつた方向において透過する複数の電磁波光線は、測
定値の対数比、加算および平均化後高い精度および高い
再現性を有する密度信号を生ぜしめる。その際放射線を
用いた密度検出の際に必要であるコスト高な安全性に関
する予防手段は省略することができるので、機械は全体
としてより簡略になる。本発明により提案された検査装
置の構成も、所属の評価装置の構成も簡単な手段によつ
て実現することができる。放射線を用いた密度測定に比
べて、本発明の装置においては申し分のないダイナミツ
ク特性が得られる。その理由は、光電変換器は、放射線
の検出のために設けられている電離箱より一層迅速に、
検出された電磁波光線の強度変化に応動するからであ
る。この申し分のないダイナミツク特性に基いて、一層
精確な、測定の位置分解能が生じ、これにより申し分の
ない断面への対応が実現される。すなわち、ストランド
部分において検出された測定値を、一層確実に所定のシ
ガレツトに対応させることができる。本発明の拡散反射
方式の使用の際、信号収率が比較的高いということの他
に、光源から送出される電磁波光線がストランドが存在
しない場合光電変換器の光に応答する面に直接当たるこ
とはないという別の利点が生じる。これにより、光電変
換器の光に応答する面に直接照射された後、ストランド
が再び到来した際に測定装置内に発生する可能性があり
かつ一定程度の時間の間第１の測定を誤らせることにな
りかねないドリフト現象が回避される。
実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に
説明する。
第１図は、本発明の検査装置が実現されている、シガ
レツトストランド機全体を前面から見た斜視図である。
シガレツトストランド機の構成および機能それ自体は周
知であるので、ここでは簡単にしか説明しない。
ロツクゲート１から前分配器２に単位量毎に煙草が供
給される。前分配器２の取り出しロール３は制御され貯
蔵容器４に煙草を補充し、この貯蔵容器から急傾斜コン
ベヤ５が煙草を取り出しかつせき止めマンホール６に制
御されて供給する。せき止めマンホール６からピンロー
ル７が一定量の煙草流を取り出し、この煙草流は振出し
ロール８によつてピンロール７のピンから振出されかつ
循環する振撒き布９上に投げ出される。振撒き布９上に
形成された煙草フリースは、ふるい装置11に投げ出され
る。実質的にエアカーテンから成るふるい装置は比較的
大きなないし比較的重い煙草部分を通過させ、一方その
他のすべての煙草部分は空気によつてピンロール12およ
び壁13から形成された漏斗14に転向される。煙草はピン
ロール12から煙草通路ないし煙草チヤネル16を通つてス
トランドコンベヤ17に向かつて投げ出される。煙草は、
負圧室18に吸い込まれる空気を用いて保持されかつ煙草
ストランドが形成される。均等装置19は煙草ストランド
から余分な煙草を取り除く。煙草ストランドはそれか
ら、同期して案内されるシガレツトペーパストリツプ21
上に載せられる。シガレツトペーパストリツプ21はボビ
ン22から繰り出され、印刷装置23を通つて案内されかつ
駆動される型ベルト24上に載せられる。型ベルト24は煙
草ストランドおよびシガレツトペーパストリツプ21を型
26を通して搬送し、型においてシガレツトペーパストリ
ツプ21は煙草ストランドの周りに巻かれ、その結果図示
されていないにかわ装置によつて公知のようににかわが
塗布される縁がその段階では突出している。それから接
着継ぎ目が閉じられかつタンデム式継ぎ目プレート27に
よつて乾燥される。このようにして形成されたシガレツ
トストランド28は、均等装置19を制御するストランド密
度測定装置29を通過し、かつナイフ装置31によつて２倍
の長さのシガレツト32に切断される。この２倍の長さの
シガレツト32は、制御されるアーム33を有する引き渡し
装置34からフイルタ装着機37の受け取りドラム38に引き
渡される。フイルタ装着機の切断ドラム38において円形
ナイフによりシガレツトは個別シガレツトに分割され
る。
搬送ベルト39および41は、余剰の煙草を、貯蔵容器４
の下方に配置された容器42に搬送し、この容器から戻さ
れた煙草は急傾斜コンベヤ５によつて再び取り出され
る。
第２図および第３図が示すように、ストランド密度検
査装置29は、シガレツトストランド28が貫通案内される
中央の孔44を有する案内胴体43から成る。案内胴体43は
半径方向の孔において赤外線ライトバリヤ46aないし46c
を含んでいる。これらライトバリヤはそれぞれ、赤外線
光源47aないし47cおよび電磁スペクトラムの赤外線領域
において応動する光電変換器48aないし48cから成る赤外
線光源47aないし47cから放出される赤外線光は、赤外線
受光器として設けられている光電変換器48aないし48cに
よつて、被覆された煙草ストランド28を通過した後その
都度受信される。第３図からわかるように、赤外線ライ
トバリヤ46aないし46cはそれぞれ検査すべきシガレツト
ストランド28の周りに環状にそれぞれ120°ずらしてス
トランドに対して半径方向に配向されている。第３図に
よればすべての赤外線ライトバリヤはストランド方向に
対して垂直な共通の平面内に配設されている。この配設
方法は殊に、相対的に長く延在する煙草ストランドに適
している。
第２図からわかるように、シガレツトストランド28を
横切るライトバリヤ46aないし46cはストランドの長手方
向において互いにずれている。この配置により、高速に
走行する煙草ストランドにおいてもライトバリヤによつ
て順次その都度同じストランド部分を検出できることが
保証される。
赤外線光源47aないし47cは、共通の電流供給部49に接
続されている。光電変換器48aないし48cは、共通の評価
装置51に接続されている。
第３図に示すように、付加的な基準ライトバリヤ52が設
けられており、このライトバリヤの赤外線光源52aは同
様共通の電流供給部49に接続されておりかつその光電変
換器52bは、基準信号を取り出すための回路装置53に接
続されている。この回路装置53は一方において電流供給
部49に接続されており、他方において評価装置51に接続
されている。基準ライトバリヤ52は第２図には破線によ
つて示されている。
この種の基準ライトバリヤに代わつてまたはそれに対
して付加的に、付加的な光電変換器54を設けることがで
きる。この変換器は、案内胴体43における赤外線ライト
バリヤ46aないし46cの赤外線光源47に、この変換器が煙
草ストランド28の表面に反射された赤外線光を受信する
ように対応して設けられている。この付加的な光電変換
器54も、回路装置53に接続されておりかつこの装置を介
して、測定値補正に対する基準信号を発生する。
第４図は、本発明の検査装置をブロツク回路図におい
て示す。
赤外線ライトバリヤ46aないし46cの赤外線光源47aない
し47c並びに基準ライトバリヤ52の赤外線光源52aは、共
通の電流供給部49に接続されている。電流供給部は、電
圧源56とこの電圧源56から送出される電流を、赤外線光
源の強度を一定保持するために一定の値に調整する調整
器57とから成る。
赤外線ライトバリヤ46a〜46c光電変換器48aないし48c
は出力側が、評価装置51に含まれている増幅器58aない
し58cおよび切換素子59aないし59cを介して平均値形成
器61に接続されている。平均値形成器の出力側は、この
平均値形成器から送出される値を目標値発生器63の目標
値と比較するコンパレータ62に接続されている。コンパ
レータ62から送出される信号は、得られた測定値に相応
して煙草ストランドの密度を制御するためまたは欠陥製
品をはじき出すためにシガレツトストランド機64の調節
部材に加わる。シガレツトストランド機におけるこの形
式の調節部材は例えば均等装置19または吐き出しノズル
66である。煙草ストランドの制御を別の個所において行
なうことも勿論可能である。
ストランドの密度ｄとストランドを通過する光の強さ
との間に指数関数的な関係があるため、信号処理のため
に測定信号を加算の前または信号処理の過程中対数化す
ると効果的である。
すなわち、 が成立ち、ただしｄ＝ストランド密度、Ｊ＝測定信号、
JD＝変換器の暗電流、JO＝１次光線の強度である。測定
信号は個別に増幅しかつ対数化することができ、そのた
めに増幅器58a−ｃおよび69として対数化増幅器を使用
することができる。測定値の対数をメモリに格納するこ
ともでき、そのメモリから引続く処理のために必要に応
じて対数が呼び出される。この形式のメモリ素子は、増
幅器に前置接続または後置接続することができ、このこ
とは図示されていないが、電子技術関係の当業者であれ
ばそれ自体は通例行なつていることである。このブロツ
ク回路図における信号評価の表示は、理解し易くする目
的のためにのみ行なわれている。実際には、信号処理に
対して今日、個別部分を図示のような形においてはもは
や有さず、同じ結果を有する同じ演算を実施するコンピ
ユータが使用される。
シガレツトストランド機のクロツク発生器68に依存し
てストランド速度に依存する時間信号を送出する時限素
子67は、切換素子59aないし59cを開閉制御する。このこ
とは、すべての切換素子59aないし59cがシガレツトスト
ランド機速度に依存するクロツクにおいて開放または閉
成されるように、行なうことができる。
それから平均値形成器61は同時に、３つのライトバリ
ヤ46aないし46cから３つの密度信号を得て、それらから
平均値形成器は、コンパレータ62において前以つて決め
られた目標値と比較される所望の平均値を形成する。ラ
イトバリヤ46aないし46cの相互の影響を排除するため
に、切換素子59aないし59cは時限素子67を介して順次制
御するようにすることもでき、その場合平均値形成器61
はその都度３つの連続する密度信号を加算し、平均値を
形成しかつコンパレータ62に転送する。光電変換器48a
ないし48cの読出しは極めて迅速に順次行なわれるの
で、少なくとも比較的緩慢に走行するシガレツトストラ
ンドにおいて、光電変換器の３つの連続する密度信号
が、たとえライトバリヤが第３図に図示の、ストランド
方向に対して垂直な共通の平面内に配設されているとし
ても、同じストランド部分に関連付けられていることが
保証されている。高速のストランド速度を有する今日の
高出力機械の場合には、ライトバリヤ46aないし46cは第
２図に相応してシガレツトストランドの軸線方向に段階
的に重ねられるようにすべきである。
ライトバリヤの相互の影響を確実に排除するために、
光源47aないし47cを光電変換器48aないし48cの読出しと
同期してクロツク制御することも可能であり、その場合
光源は、所属の変換器が丁度読出されるときにだけその
都度発光する。光源をクロツク制御する実施例は第５図
との関連において説明する。光源のクロツク制御は勿
論、次のように行なわれるべきである。すなわち光源は
順次同じストランド部分を透過して、おのおののライト
バリヤからそれぞれ、同じストランド部分に関連付けら
れた測定信号を発生し、その信号に他の２つのライトバ
リヤの当該の測定信号と一緒に所望の検査信号に処理す
るのである。
赤外線光源47aないし47cの光線強度を監視するため
に、回路装置53に接続されている基準ライトバリヤ52が
設けられている。ライトバリヤ52の光電変換器52bは、
増幅器69を介してサンプル・アンド・ホールド回路71に
接続されている。この回路の出力はコンパレータ72に加
わる。コンパレータは光電変換器52bの増幅された測定
信号を目標値発生器73から送出される目標値信号と比較
しかつ相応の制御信号を電流供給部49の調整器57に送出
し、その結果赤外線光源の光線強度は一定に維持され
る。
制御可能な調整器57に影響を及ぼす代わりに、第４図
においてコンパレータ72と目標値発生器63との間の破線
にて示されているように、コンパレータ62に供給される
目標値を赤外線光源47aないし47cの光線強度に相応して
導くこともできる。このようにして光線強度の変動は評
価装置51において補償される。
これまで説明してきた図と同じ素子には同じ番号が付
されている第５図は、本発明の検査装置の別の実施例を
ブロツク回路図にて示す。ライトバリヤ46aないし46cお
よび基準ライトバリヤ52の構成および配置は、第４図と
の関連において説明した通りである。赤外線ライトバリ
ヤ46aないし46cは、第４図の評価装置とは、それが切換
素子59aないし59cを有していないという点でのみ異なつ
ている評価装置51に接続されている。すなわち光電変換
器48aないし48cから送出される測定信号は、増幅器58a
ないし58cを介して直接平均値形成器61に達し、平均値
形成器は相応の平均値を発生しかつコンパレータ62に転
送する。コンパレータの出力信号は既述のように、スト
ランド機64の調節部材に達する。
基準ライトバリヤ52は出力側が、第４図に図示のよう
に構成されている回路装置53に接続されている。
光電変換器48aないし48cの読出しが時間的に順次制御
されるようになつている第４図とは異なつて、第５図に
よれば赤外線光源47aないし47cによる光線の発生が時間
的に制御される。
このために、電流供給部74は電圧源56およびこの電圧
源に接続されている調整器57の他に、赤外線光源47aな
いし47cに前置接続されており、クロツク計数器77によ
つて制御される切換素子76aないし76cを有している。ク
ロツク計数器77は、ストランド機速度に依存するクロツ
ク信号をクロツク計数器に送出するクロツク発生器78に
接続されている。クロツク計数器によつて計数される、
クロツク発生器78の第１のクロツク信号は、出力側１を
介して切換素子76cを開放し、その結果赤外線光源47cは
調整から電圧が供給される。したがつて赤外線光源47c
は赤外線の閃光を送出し、それにより所属の光電変換器
48cにおいて測定値パルスが発生され、それは増幅器58c
を介して平均値形成器61に達する。その間に煙草ストラ
ンド28は矢印79の方向に移動する（第２図参照）。ライ
トバリヤ46cからの光線が透過したストランド部分がラ
イトバリヤ46bの領域に達するや否や、計数器77の出力
側２に、スイツチ76bを開放する信号が現われる。これ
によりライトバリヤ46bにより同じストランド部分が透
過されることになりかつ増幅器58bを介して同じく平均
値形成器61に達する信号が発生される。その時点で２回
検査されたストランド部分がライトバリヤ46aに達する
や否や、計数器の出力側３を介して切換素子76aが開放
され、その結果ライトバリヤ46aの光電変換器48aは密度
信号を増幅器58aを介して平均値形成器61に送出する。
同時に計数器77の出力側３と、計数器のリセツト入力側
Ｒとの接続線を介して計数器がリセツトされかつ新たな
計数サイクルを開始する。平均値形成器61によつて発生
される平均値信号はコンパレータ62において目標値発生
器63の目標値と比較されかつストランド機64に達する検
査信号に処理される。
危険ない赤外線ライトバリヤの簡単な手段によつて、
このようにして、被覆された煙草ストランドの密度の信
頼できかつ申し分なく再現可能な測定が可能である。こ
れまでの説明において赤外線ライトバリヤおよび赤外線
光源を使用してきた。その際現在の所有利である実施例
が取り上げられた。したがつて赤外線光源として、まず
第１に、約900nmの波長の光を送出する赤外線ダイオー
ドが使用される。この光は密度測定に対して次の理由か
ら有利である。つまりこの波長においては煙草の湿度
は、測定結果に対して僅かな、実際には無視することが
できる影響しか与えられないからである。したがつて湿
度を考慮した密度測定値の補償は必要ない。
本発明により提案された装置の別の有利な実施例が第
６図に横断面図にて略示されている。第６図は、第６図
には図示されていないシガレツトストランドを案内する
ために孔644を有する案内胴体643の形態のストランド密
度測定装置629を図示する。案内胴体643は図示の実施例
において８つの半径方向の孔81を備えており、これら孔
内に光源647a〜ｄおよび受光器648a〜ｄが交互に挿入配
置されている。光源および受光器は、ストランド案内孔
644に対して実質的に半径方向に配向されている。光源
からストランドへおよびストランドから受光器への光線
ガイドを改善するために、孔81に、第６図にはわかり易
くするためにレンズとして図示されている光学素子82が
設けられている。
第６図の場合、光源および受光器は半径方向のライト
バリヤとして配設されているのではなく、おのおのの光
源に対向して光源が設けられており、おのおのの受光器
に対向して受光器が設けられている。光源および受光器
のこの配設状態では、ストランドの密度測定に対してス
トランドを横断して通り抜ける光が検出されるのではな
く、受光器によつて主として、ストランド内においてス
トランド粒子にて反射しそれから散乱して光の入射方向
を横断する方向においてストランドから出ていく光が検
出される。この形式のストランド密度測定は、ストラン
ドを横断して出ていく光によるストランド密度測定より
著しく高い測定信号が生じるという利点を有する。これ
まで確認されていることによれば、このいわいる拡散反
射方式により得られる測定信号は、最初説明した透過方
式により得られる測定値より10倍大きい。
この拡散反射方式により得られる測定値が、繊維スト
ランドの強く反射する表面において反射した信号と混同
することがないことを保証するために、孔81の出口端部
間に、ストランド案内孔644に向かつて、例えば長手方
向に延在するスリツト83の形を有することができる光受
けが設けられている。これらスリツトは例えは黒く着色
されており、光源から隣接する受光器へストランド表面
に沿つて光が反射するのを妨げる。
第６図には４つの光源および４つの受光器が図示され
ている。勿論この数は増やすこともまたは減らすことも
できる。したがつて信頼できるストランド密度測定のた
めに、例えば相対している２つの光源を使用する、例え
ば第６図の光源647aおよび647cおよびこれら光源の間に
受光器をストランドの方に向けて配向することで申し分
ない。このために例えば第６図に図示の４つの受光器を
使用することができるか、または第６図の光源647bおよ
び647dに代わつて受光器を設けることもでき、この場合
は２つの受光器だけが設けられることになる。受光器の
数と光源の数は一致する必要はない。本発明の思想によ
れば単に、光源が受光器に直接配向しているのではな
く、受光器がストランド中で反射された光をストランド
密度に対する基準として測定することだけが重要であ
る。
この測定装置の比較的高い信号収率の他に、案内胴体
643中にストランドが存在しないとき、受光器が光源に
よつて直接照射されないという別の利点が生じる。敏感
な受光器が上記のように直接照射されるとドリフト現象
が生じる可能性があり、それにより密度測定の再開時に
所望しない不精確を来たすことになりかねない。
第７図および第８図は、本発明により提案された測定
方法を、シガレツトストランド機において被覆されてい
ない煙草ストランドの密度を測定するために使用した実
施例を示す。
シガレツトストランド機の煙草チヤネルは共通に16に
よつて示されている（第１図参照）。煙草チヤネルは、
側壁88と空気を通すチヤネル底部89とから成つている。
チヤネル底部89の空気透過性は孔90によつて示されてい
る。チヤネル底部89に、同じく空気を通す、ストランド
コンベヤ17が案内されている。側壁18aを有する負圧室1
8を介して、誘引通風がストランドコンベヤ17に加えら
れ、これにより煙草ストランド91を吸引式ストランドコ
ンベヤに保持する。これは周知の技術である。
煙草チヤネルの側壁88は、ストランド密度測定装置82
9の領域において光を通すウインドウ92として構成され
ている。これらウインドウ92を介して、側壁88の平面基
準に対して斜めに、光源93および94並びに受光器95およ
び96がストランドに向かつて配向されている。光源およ
び受光器の配置状態はこの場合も、光源の光が受光器に
直接当たらないように工夫されている。したがつてここ
でも受光器は主として、ストランド内で反射されかつ散
乱された光をストランドの密度に対する基準として受光
する。
第８図は、第７図の矢印IXの方向に見た平面図を示
す。この図から、ストランドの高さの方向において上下
に重なつて複数の光源および受光器が配設されているこ
とがわかる。第９図では、ストランド密度がストランド
高さ全体にわたつて検出されることを保証する、上下に
重ねて配設されている光源93aないし93dおよび受光器96
aないし96dが設けられている。
光源として本発明によれば、電磁波スペクトルの紫外
線、可視光線または赤外線の領域から成る電磁波の光線
を送出するような光源として設けられている。例えば15
0ないし約15,000nmの波長領域のものが使用される。有
利な波長は900nmである。というのはこの波長は、殆ん
ど湿度の影響を受けないですむ密度測定を行なうことが
できるからである。
第４図および第５図において制御装置は、その機能を
一層わかり易く説明できるようにブロツク図として略示
されている。実際には信号評価および制御機能は、通例
今日の機械においてはコンピユータを用いた制御により
実現される。
第２図ないし第５図との関連において説明した、本発
明の実施例では、光電変換器48a〜48cの感光面は、スト
ランドガイド内にストランドが存在しなくなるや否や、
光源47a〜47cの光路に直接位置する。これにより、受光
器を、ストランドによつて影響を受けなかつた光線によ
つて、較正のために別個の手段を必要とすることなし
に、較正することができるという利点が生じる。直接照
射に基づいて受光器にドリフト現象を確実に回避するた
めに、光源を較正後しや断するかまたは遮へいすること
ができる。このための手段は当業者には知られており、
ここで別個にとり上げて説明するには及ばない。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の検査装置を備えたシガレツトストラ
ンド機の概観図であり、第２図は本発明の検査装置の縦
断面図であり、第３図は類似しているが、若干変形され
た実施例の横断面図であり、第４図は評価装置のブロツ
ク回路図であり、第５図は評価装置の別の実施例のブロ
ツク回路図であり、第６図は本発明の検査装置の別の実
施例の横断面図であり、第７図は本発明の密度検査装置
を備えたシガレットストランド機の煙草チャネルの縦断
面図であり、第８図は第７図の矢印IXの方向に見た煙草
チヤネルの断面図である。 16……煙草通路、28……シガレツトストランド、43,643
……案内胴体、44,644……孔、46a〜46c……赤外線ライ
トバリヤ、47a〜47c、647a〜647d、74a,……赤外線光
源、48a〜48c、648〜648d……赤外線受光器、51……評
価装置、52……基準ライトバリヤ。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被覆されていないルーズな繊維から成るス
    トランドを長手軸線方向に搬送し、ストランド軸線を横
    断する方向に、電磁波スペクトルの紫外線、可視光線ま
    たは赤外線領域から成る電磁波の光線をストランド内に
    入射させかつストランドから再び出ていく電磁波の光線
    の少なくとも一部を検出しかつストランド密度に対する
    基準を表示する密度信号に処理することを特徴とする煙
    草加工産業の繊維ストランドの密度検査方法。
  2. 【請求項２】ストランド内に、電磁波のスペクトルの紫
    外線、可視光線または赤外線の領域から成る電磁波光線
    を少なくとも前以って決められた光線入射方向において
    入射し、かつ入射された電磁波光線をストランド内にお
    いて少なくとも部分的に反射ないし散乱させかつ光線入
    射方向を横断する方向において側方に再びストランドか
    ら射出させかつストランドから側方において出ていく該
    電磁波光線の少なくとも一部を検出しかつストランド密
    度に対する基準を表わす密度信号に処理する特許請求の
    範囲第１項記載の密度検査方法。
  3. 【請求項３】電磁波光線として約900nmの波長の赤外線
    を利用する特許請求の範囲第１項または第２項記載の密
    度検査方法。
  4. 【請求項４】ストランドガイドと、該ストランドガイド
    の方向に配向されていて、ストランド内に入射される光
    線を送出するための光源と、ストランドから出ていく光
    線を受信するための受光器と、測定信号をストランド密
    度に相応する検査信号に処理するための評価装置とを備
    えている、煙草加工産業の繊維ストランドの密度検査装
    置において、 ストランドガイドとして、ルーズな繊維から成る、被覆
    されていない繊維ストランドの長手軸線方向の搬送のた
    めにシガレットストランド機の煙草チャネル（16）が設
    けられており、ストランドガイド（44,644,16）に対し
    て、電磁波スペクトルの紫外線、可視光線または赤外線
    領域から成る電磁波光線を送出する、少なくとも１つの
    光源（47,647,93,94）が配向されており、かつ該光源の
    少なくとも１つの光源に、受光器として少なくとも１つ
    の、スペクトルの相応の波長領域において感応する光電
    変換器（48,648,95,96）が対応して設けられており、該
    光電変換器は、被覆されていないストランドを透過する
    光線の強度に相応する測定信号を発生することを特徴と
    する密度検査装置。
  5. 【請求項５】ストランド（28）のまわりに環状に複数の
    光源（647aないし647d）および複数の光電変換器（648a
    ないし648d）が実質的に、前記光源の直接的な光路の外
    側であってかつストランドにおいて外部に反射される、
    光源の光線の領域の外側においてストランドに対して配
    向されている特許請求の範囲第４項記載の密度検査装
    置。
  6. 【請求項６】おのおのの光源（647aないし647d,93,94）
    に対向して別の光源が配設されておりかつ光源の間にお
    いておのおのの光電変換器（648aないし648d;95,96）に
    別の光電変換器が対向して配設されている特許請求の範
    囲第５項記載の密度検査装置。
  7. 【請求項７】少なくとも１つの光源（93,94）が長手方
    向においてストランド基準線に対して傾けられてストラ
    ンドガイドに向かって配向されておりかつストランドに
    おいて外部に反射される、光源の光線の領域の外側にお
    いて少なくとも１つの光電変換器（95,96）がストラン
    ドガイドの照射される部分に向かって配向されている特
    許請求の範囲第４項から第６項までのいずれか１項記載
    の密度検査装置。
  8. 【請求項８】光源と光電変換器との間において、ストラ
    ンド表面にて反射される光線を捕捉するための手段（8
    3,87）が設けられている特許請求の範囲第４項から第７
    項までのいずれか１項記載の密度検査装置。
  9. 【請求項９】シガレットストランド機の煙草チャネル
    （16）は少なくとも部分的に、電磁波スペクトルの紫外
    線、可視光線または赤外線領域から成る電磁波光線に対
    するウインドウ（92）として形成されている壁（88）を
    有しかつ煙草チャネ内を搬送される、被覆されていない
    ストランド（91）の密度を検出するために、少なくとも
    １つの、チャネルウインドウ（92）を介してストランド
    に対して配向されている光源（93,94）および少なくと
    も１つの、照射されたストランド部分に配向されている
    光電変換器（95,96）が設けられている特許請求の範囲
    第４項から第８項までのいずれか１項記載の密度検査装
    置。
  10. 【請求項１０】煙草チャネル（16）に、ストランド
    （９）１）の高さにわたって分配されて複数の光源（93
    aないし93d）および複数の光電変換器（96aないし96d）
    が設けられている特許請求の範囲第９項記載の密度検査
    装置。
  11. 【請求項１１】付加的な光電変換器（52b,54）は光源
    （52a,47a）に、該変換器が前記光源から送出される電
    磁波光線の少なくとも一部をストランド透過によって影
    響されずに受光するように対応して設けられておりかつ
    前記付加的な変換器は光源の光線強度に相応する基準信
    号を送出する特許請求の範囲第４項から第10項までのい
    ずれか１項記載の密度検査装置。
  12. 【請求項１２】付加的な光電変換器（52b,54）は調整回
    路装置（53）に接続されており、該装置は光源（847,64
    7,93,94）に供給される電気エネルギを前以って決めら
    れた光線強度を維持する方向において調整する特許請求
    の範囲第11項記載の密度検査装置。
  13. 【請求項１３】付加的な光電変換器（52b,54）は評価装
    置（51）に接続されておりかつ評価装置は、光源の偏差
    のある光線強度に相応して検査信号を補正するための補
    正手段（63）を有している特許請求の範囲第11項記載の
    密度検査装置。
  14. 【請求項１４】光源として約900nmの電磁波光線を送出
    する赤外線ダイオードが設けられている特許請求の範囲
    第４項から第13項までのいずれか１項記載の密度検査装
    置。
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