烟草加工业的成条机和用于制造多分段棒的方法
【专利摘要】烟草加工业的、用于制造多分段棒的成条机（10）包括：连续的被驱动的烟枪布带（42），该烟枪布带用于输送被放到该烟枪布带（42）上的包裹条（39）和一排被放到所述包裹条（39）上的分段（17）；用于用所述包裹条（39）来包围所述分段（17）的包围装置（43）；以及用于对由所述分段（17）和所述包裹条（39）构成的多分段条（41）的特性进行检测的光学的测量装置（19）。所述光学的测量装置（19）包括至少一个沿着输送方向布置在所述包围装置（43）之前的光输出部（23、35）。
【专利说明】
烟草加工业的成条机和用于制造多分段棒的方法
技术领域
[0001]本发明涉及烟草加工业的、用于制造多分段棒的成条机，该成条机包括:连续的被驱动的烟枪布带，所述烟枪布带用于输送被放到该烟枪布带上的包裹条(Umh ?Ilungsstreif en)和一排被放到所述包裹条上的分段；用于用所述包裹条来包围所述分段的包围装置；以及用于对由所述分段和所述包裹条构成的多分段条的特性进行检测的光学的测量装置。此外，本发明涉及一种用于制造烟草加工业的多分段棒的方法。
【背景技术】
[0002]烟草加工业的、用于制造多分段棒的、具有连续的烟枪布带和包围装置的成条机已久为人知，例如参见DE 27 36 871 Al。
[0003]也已经知道，在这样的成条机中设置用于对各个分段进行检测的光学的测量装置，例如参见EP I 913 824 Al。这样的光学的测量装置的信号例如用于对紧接着的、用来将连续的条切割成单个的棒的切割装置进行切割位置调节。
[0004]越来越频繁地在烟草加工业中使用不透光的包裹材料，对于所述不透光的包裹材料来说现今所熟知的测量装置不允许对被封闭的条中的分段进行位置检测。但是，非光学的测量装置、例如微波-或者X射线测量装置的使用比较麻烦并且昂贵，并且除此以外需要巨大的结构空间。此外，后者在所需要的评估速度方面比较缓慢，因而对于在线使用来说它们不适合于在线测量。
【发明内容】
[0005]本发明的任务是，提供一种成条机和一种方法，对于所述成条机和所述方法来说可以在不取决于包裹材料的特性的情况下对分段进行可靠的光学检测。
[0006]本发明用独立权利要求的特征来解决该任务。通过沿着输送方向在所述包围装置之前布置光输出部这种方式，可以在用所述包裹条包裹所述分段之前在依然敞开的条上对所述分段进行检查。对于具有烟枪布带的成条机来说，令人惊讶的是，这样的布置结构是可能的，因为在包裹所述分段之前的区域中仅仅很小的位置空间可供使用并且视野通常被用于将所述分段压紧在所述烟枪上的压紧装置所遮盖。
[0007]传统的、具有相应的光学元件的光学传感器只能有条件地到达全部的检查点。刚好对于在包裹材料条上处于里面的位置标记、例如打印标记以及烟枪范围内的机械的边界条件来说，入射角过于平坦，也就是太少的光从物体返回到达传统的传感器的接收镜组上。机械的压紧装置以及对于依然松散的分段的导引也使得对于通常的传感器的集成变得困难。
[0008]优选地，所述光输出部由至少一个光导体构成。借助于例如基于玻璃纤维的光导体可以有利地以最小的结构空间实现光学检测。通过较小的结构形式能够实现一种测量间距和入射角，所述测量间距和入射角能够在没有额外的光学元件的情况下进行可靠的测量。
[0009]所述至少一个光输出部优选布置在与有待测量的表面的直接的测量关系中。“在直接的测量关系中”在本申请的范围内意味着，从所述光输出部输出的光直接入射到有待检查的物体(分段或者包裹条)上，而在其之间没有布置在光路中的光学元件例如透镜、滤波器或者类似器件。
[0010]优选地，所述测量装置被设置用于实施至少一种点状的和/或矩形的反射测量。与根据所检查的材料的情况并不总是可靠地发挥功能作用的光学的透射测量相比，光学的反射测量可以用相对较少的开销来实施。“点测量”意味着，仅仅确定由一个点或者光斑所反射的光强度，但是不必麻烦地例如借助于照相机来拍摄由大量的像素所构成的二维的图像并且对其进行评估。
[0011]优选地，所述测量装置包括第一光输出部，该第一光输出部布置在与分段条(Segmentstrang)的测量关系中。由此可以有利地获知各个分段沿着输送方向的(轴向)位置和/或所述分段的长度、尤其是具有不同特性的不同分段的长度。所述分段为此目的而有利地在配色方面区别于彼此。
[0012]优选地，所述测量装置包括第二光输出部，该第二光输出部布置在与所述包裹条的测量关系中。由此可以有利地探测处于所述包裹条上面、尤其是处于所述包裹条的内侧面上的标记或者打印标记的外观上的区别，从所述外观上的区别中可以有利地确定所述包裹条相对于所述分段的位置。所述标记或者打印标记为此目的而有利地区别于所述包裹条的配色。
[0013]优选地，所述光输出部彼此以处于0°与180°之间、进一步优选50°与110°之间的范围内的角度来布置。这能够有利地用足够陡峭的光入射角来实现不仅对于分段而且对于所述包裹纸上面的标记或者打印标记进行可靠的检测。
[0014]优选地，每个光输出部由所分配的发射-光导体来产生，其中尤其可以为每个发射-光导体分配相应的接收-光导体。在一种优选的实施方式中，所述至少一个光导体有利地被保持在光导体头中。在这种情况下，所述发射-光导体和所述相应的接收-光导体优选布置在所述光导体头的共同的出口中。用这样的实施方案可以在极小的空间上来实现具有所期望的功能的光学检测。
[0015]在一种有利的实施方式中，所述光导体头被固定在用于将所述分段压紧的压紧装置上。因为所述压紧装置相对于所述分段处于所规定的空间关系中，所以由此以简单的方式实现这一点:所述光导体头相对于所述多分段条也处于所规定的空间关系中。这一点对于可靠的并且精确的光学测量来说是有利的。
[0016]所述光导体头可以直接地或者间接地、例如通过支承元件来固定在所述压紧装置上。在一种实施方式中，所述光导体头穿过所述压紧装置中的开口，这一点尤其可以节省位置空间。优选地，例如管状的或者销钉状的光导体头以处于0°与90°之间、进一步优选30°与60°之间的范围内的角度相对于水平线倾斜地布置。这能够借助于简单地构成的光导体头来有利地实现不仅对于所述分段的检测而且对于所述包裹条的检测。
[0017]本发明能够运用到烟草加工业的、用于制造多分段棒的所有成条机上。一种有利的应用情况涉及一种用于制造多分段-过滤棒的成条机。本发明尤其可以用于在所述分段的所定义的长度方面进行质量保证并且/或者用于进行可能的切割位置监控或者切割位置调节。相对的位置检测可以通过相应的、例如具有对比度传感装置或者颜色传感装置的光导体布置结构来有利地实现。
【附图说明】
[0018]下面借助于优选的实施方式参照附图对本发明进行解释。在此:
图1示出了多分段-过滤棒制造机的示意性的侧视图；
图2示出了多分段-过滤棒制造机的烟枪区域的透视图；
图3示出了在略去所述压紧装置的情况下来自图2的放大的截取部分；
图4示出了所述压紧装置连同所集成的光导体头的透视的剖面图；并且图5示出了在略去所述压紧装置的情况下具有两个光输出部的光导体头的剖面图。
【具体实施方式】
[0019]成条机10是用于制造多分段-过滤棒48的机器的一部分，所述多分段-过滤棒分别由多个能够在外观上不同的过滤棒-分段17所构成。在布置在所述成条机10前面的、未详细示出的组形成装置(GruppenbiIdevorrichtung) 12中，将过滤分段17的组放到一起并且借助于放入装置33来连续地纵轴向地放到从筒管37上拉下的并且借助于上胶装置38用胶水涂覆的包裹条39上。通过这种方式，由在纵轴向上彼此并排的过滤分段组来形成首先敞开的多分段-过滤条41。在所述包裹条39的内侧面上可以布置能够光学检测的标记或者打印标记30 ο所述包裹条39尤其可以是包裹纸条。
[0020]所述包裹条39和所述多分段-过滤条41安放在形式为借助于驱动装置40来驱动的、连续的烟枪布带42的条输送机上。所述烟枪布带42通过烟枪45或包围装置43来引导组件39、41，所述包围装置使所述包裹条39完全围绕着所述过滤条41来放置，基于胶合将其封闭并且由此形成连续的封闭的多分段-过滤条44。所述多分段-过滤条可以穿过缝制板(NahtplStte)46，在所述缝制板中粘合缝借助于热输入或者冷却来干燥。随后借助于切割装置47从所述多分段-过滤条44上连续地切下单个的多分段-过滤棒48并且将其转交给紧接着布置的排料输送机。
[0021]在图2和3中以横截面示出了成条机10在放入装置33与包围装置43之间的区域中的情况，其中所述过滤条41还没有被包裹纸所包围。在该区域中，所述烟枪45具有用于接纳并且导引所述过滤条41的纵轴向的空隙49。在所述空隙49中，所述烟枪布带45以在横截面中为U形的方式被放到所述烟枪45上。所述包裹条39又以在横截面中为U形的方式被放到所述烟枪布带45上，其中所述包裹条39的节段39a向上伸出超过所述过滤条41。
[0022]因为由于所述烟枪布带42将所述过滤条41吸到所述烟枪45上这种做法并不可行，所以设置了在纵轴向上延伸的压紧装置20，该压紧装置在图2和4中示出。例如板状或者条状的压紧装置20被布置用于将形成过滤条41的分段17压紧在所述烟枪45上或者压紧在所述烟枪45的空隙49中。所述压紧装置20能够围绕着水平的轴摆动，以便在出现故障的情况下可以接近所述烟枪45。
[0023]在处于所述放入装置33与所述包围装置43之间的区域中一一在该区域中所述过滤条41还没有被所述包裹纸围住一一设置了光导体头21，该光导体头是用于对所述过滤条41中的分段17进行检测并且/或者用于对所述包裹纸39的内侧面上的标记或者打印标记30进行检测的光学测量装置19(参见图4)的一部分。所述光导体头21有利地被固定在所述压紧装置20上，从而由于所述过滤条41与所述压紧装置20之间的固定的空间关系而同样在所述光导体头21与所述过滤条41之间存在着固定的空间关系。为了将所述光导体头21固定在所述板状的压紧装置20上，例如可以设置被安置在所述压紧装置20上的、垂直于其延伸的支架15。所述光导体头21以有利地处于0°与90°之间、进一步优选30°与60°之间、还进一步优选40°与50°之间的范围内的角度穿过所述压紧装置20中的开口 16(参见图4、5)，这能够实现特别节省位置空间的布置结构。
[0024]所述光导体头21包括例如销钉状或者管状的壳体22，在该壳体中布置了后面有待解释的光导体25、31、37、50。所述销钉形状产生最佳的较小的结构形式和较高的稳定性以及针对所述光导体25、31、37、50的保护。在产品堵塞的情况下，所述压紧装置20包括光导体头21和灵活的光导体25、31、37、50能够朝一侧翻转。
[0025]为了检测所述过滤条41的侧面上的、尤其通过所述过滤条41中的分段17之间的过渡带引起的差别、尤其是色差，所述光导体头21包括第一光输出部23(参见图3和5)，被投到所述过滤条41的侧面上的第一光束或者光锥24通过所述第一光输出部来输出。
[0026]所述第一光束24优选垂直地或者基本上垂直地以+/-20°的范围向下定向并且如此布置，使得该第一光束优选居中地入射到所述过滤条41的分段17上。为了产生所述第一光束24而设置了第一发射-光导体25(参见图4)，所述第一发射-光导体以所述第一光输出部23为出发点在所述壳体22的内部伸展并且例如通过线缆26与远远地布置的光源27相连接。所述光源27可以是可见光的、每种合适的光源，红外光源和/或UV光源。
[0027]所述第一光输出部23由所述第一发射-光导体25的端面构成，所述端面以合适的、优选处于30°与60°之间的范围内、进一步优选处于35°与55°之间的范围内、还进一步优选处于40°与50°之间的范围内的角度朝测量头轴倾斜。从所述第一发射-光导体25的第一光输出部23中输出的光直接地并且紧接着、也就是在没有中间布置的光学元件例如透镜、滤波器等等的情况下入射到有待检查的表面、这里是所述过滤条41或者分段17的侧面上。但是不排除以下情况:所述壳体22具有透明的、封闭所述第一光输出口 29的输出窗口。
[0028]由有待检查的表面所反射的光入射到可以与所述第一光输出部23相邻地布置的第一光输入部28上。由此涉及点状的和/或矩形的反射测量。所述第一光输出部23和所述第一光输入部28有利地一起布置到所述测量头21或者测量头壳体22的同一个出口 29中。
[0029]为所述第一光输入部28分配了第一接收-光导体31，用所述第一接收-光导体将通过所述第一光输入部28入射到所述测量头21中的、所反射的光传导给远远地、尤其是在所述光源27的区域中布置的光学传感器32，以便产生与所反射的光的强度有关的电信号。
[0030]所述光学传感器32有利地与所述光源27的测量波长相协调。可以优选涉及对比度传感器或者颜色传感器。也可以根据要求来使用发光传感器或者红外传感器。原则上可以有利地使用所有可以以物理的方式与光导纤维相连接或者以其它方式相组合的传感器原理。通过所述光导体25、31、37、50的可变的长度，可以将所述传感器32有利地安装在合适的位置上。
[0031]为了检测所述包裹条39的内侧面上的标记或者打印标记30，所述光导体头21包括第二光输出部35(参见图3和5)，被投到所述包裹条39的内侧面上的第二光束或者光锥36通过所述第二光输出部来输出。
[0032]所述第二光束36优选例如水平地以+-20°的范围在侧向定向并且如此布置，使得该第二光束优选大致垂直地入射到所述包裹条39上。为了产生所述第二光束36而设置了第二发射-光导体37(参见图4)，所述第二发射-光导体以所述第二光输出部35为出发点在所述壳体22的内部伸展并且例如通过所述线缆26与所述光源27(或者其它合适的光源)相连接。
[0033]所述第二光输出部35由所述第二发射-光导体37的端面构成，该端面以合适的、优选处于30°与60°之间的范围内、进一步优选处于35°与55°之间的范围内、还进一步优选处于40°与50°之间的范围内的角度朝所述测量头轴倾斜。优选地，所述光输出部23、35或者所述光束24、26彼此间围成一个处于50°与110°之间、优选60°与100°之间、还进一步优选70°与90°之间的范围内的角度。
[0034]从所述第二发射-光导体37的第二光输出部35中输出的光直接地并且紧接着、也就是说在没有中间布置的光学元件例如透镜、滤波器等等的情况下入射到所述有待检查的表面、这里是所述包裹条39的内侧面上。但是不排除以下情况:所述壳体22具有透明的、将所述第二光输出口 13封闭的输出窗口。所述第二光输出部35有利地布置在所述包裹条39的上边沿的下方，这允许获得一种在空间上最佳的测量布置结构。
[0035]由有待检查的表面反射的光入射到可以与所述第二光输出部35相邻地布置的第二光输入部11上。在这里同样涉及点状的和/或矩形的反射测量。所述第二光输出部35和所述第二光输入部11有利地一起布置到所述光导体头21或者壳体22的同一个出口 13中。
[0036]为所述第二光输入部11分配了第二接收-光导体50，用所述第二接收-光导体将通过所述第二光输入部11来入射到所述光导体头21中的、所反射的光传导给所述光学传感器32(或者其它合适的传感器)，以便产生与所反射的光的强度有关的、优选电信号。
[0037]将所述电信号转换为数字信号并且将其传输给电子的数据处理装置34。在所述数据处理装置34中对所述信号进行评估，以便从中作为用于布置在后面的监控任务以及同步任务的实际值来获知所述各个分段17的相对位置和/或长度和/或所述包裹条39上面的、处于里面的标记30的位置-和/或宽度检测或者说位置-和/或宽度(Pos it 1ns- und/oderBreitenerfassung)。所述评估例如可以通过对于一个或者多个上升的或者下降的信号沿的检测来实现。随后可以受控制地并且自动地以及在线地在制造过程中在经过评估的信号的基础上实施由过程引起的材料加工，例如对于切割装置47的切割位置调节、对于物体长度或者分段长度的检测以及位置调节。
[0038]在一种实施方式中，如果分段17与所述包裹条39上面的处于里面的标记30的相对分配关系(Zuordnung)超过或者低于预先给定的极限，则可以产生(故障)信号。可以将所述故障信号有利地用于抛弃有缺陷的制品、将警告输出给操作者并且/或者用于关停机器。
[0039]所述光输出部23、35优选与所述光导体头21的输出面齐平。所述光锥24、36的辐射锥的锥角优选比较小，尤其是小于70°或者68°、优选小于45°、进一步优选小于30°并且优选为22°。所述光输出部23、35的形状可以变化，并且例如可以为圆形或者多角形。所述光输出部23、35优选被抛光得很光滑并且因此可以在例如出现胶水沉积物等等的情况下容易地进行清洁。
[0040]所述光学的测量装置19包括所述光源27、所述光导体头21、所述光导体25、31、37、50以及所述光学传感器32。所使用的光导体技术能够实现任意的几何上的、具有一个或者多个光学检测点的支架和导向件作为在线测量装置19。
[0041]也可以不是设置一个光导体头21而是设置多个光导体头。例如可以相应地设置用于一对发送-接收-光导体的光导体头。也不排除单独的、用于每个光导体的光导体头。
【主权项】
1.烟草加工业的、用于制造多分段棒的成条机(10)，该成条机包括:连续的被驱动的烟枪布带(42)，该烟枪布带用于输送被放到该烟枪布带(42)上的包裹条(39)和一排被放到所述包裹条(39)上的分段(17);用于用所述包裹条(39)来包围所述分段(17)的包围装置(43);以及用于对由所述分段(17)和所述包裹条(39)构成的多分段条(41)的特性进行检测的光学的测量装置(19)，其特征在于，所述光学的测量装置(19)包括至少一个沿着输送方向布置在所述包围装置(43)之前的光输出部(23、35)。2.根据权利要求1所述的成条机，其特征在于，所述至少一个光输出部(23、35)由至少一个光导体(25、37)构成。3.根据前述权利要求中任一项所述的成条机，其特征在于，所述测量装置(19)被设置用于实施至少一种点状的和/或矩形的反射测量。4.根据前述权利要求中任一项所述的成条机，其特征在于，所述测量装置(19)包括第一光输出部(23)，所述第一光输出部布置在与所述分段(17)的测量关系中。5.根据前述权利要求中任一项所述的成条机，其特征在于，所述测量装置(19)包括第二光输出部(35)，所述第二光输出部布置在与所述包裹条(39)的测量关系中。6.根据权利要求4和5所述的成条机，其特征在于，所述光输出部(23、35)彼此以处于0°与180°之间、尤其是50°与110°之间的范围内的角度来布置。7.根据权利要求4至6中任一项所述的成条机，其特征在于，每个光输出部(23、35)都由所分配的发射-光导体(25、37)构成，其中优选为每个发射-光导体(25、37)设置了一接收-光导体(31、50)。8.根据前述权利要求中任一项所述的成条机，其特征在于，所述至少一个光导体(25、31、37、50)被保持在光导体头(21)中。9.根据权利要求7和8所述的成条机，其特征在于，所述发射-光导体(25、37)和相应的接收-光导体(31、50)布置在所述光导体头(21)的共同的出口(29、13)中。10.根据权利要求8或9所述的成条机，其特征在于，所述光导体头(21)被固定在用于将所述分段(17)压紧在烟枪(45)中的压紧装置(20)上。11.根据权利要求11所述的成条机，其特征在于，所述光导体头(21)穿过所述压紧装置(20)中的开口(16)。12.根据权利要求8至11中任一项所述的成条机，其特征在于，所述光导体头(21)以处于0°与90°之间、尤其是处于30°与60°之间的范围内的角度相对于水平线倾斜地布置。13.用于制造烟草加工业的多分段棒的方法，该方法包括以下步骤:借助于烟枪布带(42)来输送包裹条(39)和一排被放到所述包裹条(39)上的分段(17);用所述包裹条(39)来包围所述分段(17);并且对由所述分段(17)和所述包裹条(39)构成的多分段条(41)的特性进行光学检测，其特征在于，所述光学检测在用所述包裹条(39)包围所述分段(17)之前进行。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对来自所述光学检测的电信号进行评估，以便从中作为用于布置在后面的监控任务及同步任务、例如切割位置调节的实际值来获知所述各个分段(17)的相对位置和/或长度和/或所述包裹条(39)上面的、处于里面的标记(30)的位置和/或宽度。15.根据权利要求13或者14所述的方法，其特征在于，如果分段(17)与所述包裹条(39)上面的处于里面的标记(30)的相对分配关系超过或者低于预先给定的极限，则产生一种信号。
【文档编号】A24D3/02GK106063586SQ201610258993
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月25日 公开号201610258993.1, CN 106063586 A, CN 106063586A, CN 201610258993, CN-A-106063586, CN106063586 A, CN106063586A, CN201610258993, CN201610258993.1
【发明人】D.萨赫尔, I.约纳特
【申请人】虹霓机械制造有限公司