专利名称：烟草加工工业的香烟支或棍状产品直径的测量方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟草加工工业的香烟支或棍状产品直径的测量方法，尤其是还未切断、已修整并由薄包裹材料包裹的烟支，测量条支状或棍状产品的直径并产生相应的测量信号，在测量过程中条支状或棍状产品沿纵轴方向运动。另外本发明还涉及到一种烟草加工工业的条支状或棍状产品的生产方法，尤其是还未切断、已修整并由薄包裹材料包裹的烟支，在生产条支状或棍状产品的过程中保持其直径为一定的值。
此外本发明还涉及到一种烟草加工工业的条支状或棍状产品的直径的测量装置，尤其是还未切断、已修整并由薄包裹材料包裹的烟支，利用测量器械测量条支状或棍状产品的直径并给出一个相应的测量信号，使用引导器件引导条支状或棍状产品以轴向方向穿过或经过测量器械。最后本发明还涉及到带有这种装置的烟支制造机。
在以棍支形式生产烟支时，人们总是想尽办法尽可能地减小其直径误差。滤嘴或烟支的直径误差更是人们所不希望的，尤其是在由滤嘴和烟支生产过滤嘴香烟时滤嘴和烟支应该具有相同的直径，这样它们的组合，比如通过一个连接纸片卷合，才可以有效地接合而不会在纸片和滤嘴或烟支之间形成空隙，如果有空隙则在吸烟时将会吸入空气而损害抽吸特性。
DE3414247A1说明了在起始已述的类型中的一种方法和一种装置，在这种方法和装置中直径的测量使用了保持在常压下的气体作为测试介质，而测试主要是连续的在自身运动着的烟支上进行的。对此有一个烟支测量喷管，它具有一个狭窄的，烟支环状的环形测试腔，测试腔连接在一个测量系统上，而测量系统调节在一个不使烟支变形的测试压力值上。烟支测量喷管和烟支输送器集接在一起，在测试腔和烟支输送器之间有一个和大气相通的延展的释放腔。
DE19523273A1描述了一种光学测量系统，在这个系统中一支已基本制成的香烟在连续或不连续的输送下而滚动并受到一束光束的照射。至少一个由香烟挡住的光束阴影的大小将在一个极短的时间里被捕获并被转换为一个电测量信号，并由多个测量信号产生一个香烟的直径信号。
DE3806320A1说明了检测已由包卷材料包卷好的香烟支或滤嘴的直径的一种方法和一种装置，这里通过第一个测量系统测量包卷前的薄包卷材料带的宽度，通过第二个测量系统测量卷绕后的烟支接缝的重叠宽度。通过一个分析电路从卷带宽度和接缝宽度的信号中获得一个差分信号，而将作为检测香烟条或从其生产出的香烟的周长或直径的尺寸。
DE2717473A1提出了一种机械组合式的控制操作，它由烟支制造机与一个和烟支制造机直接连接着的生产过滤嘴香烟的滤嘴安置机组成，滤嘴安置机上带有一个测量器件用于测量在其上被加工的滤嘴头的直径偏差，烟支制造机带有一个控制装置用于操控生产出来的烟支直径，而测量器件作为控制装置的要求值输入器。在生产过程中，通过使生产出来的香烟直径适配滤嘴头的直径，将滤嘴头和适配的香烟传递给滤嘴安置机从而避免在香烟和滤嘴之间的连接区域产生连接失配。
按照第二个方面而提出本发明，以起始已述的类型中的一种装置形成一种控制器件，它操控一个测量器件，测量器件发出测量信号，它给出一个沿着条支状或棍状产品的在特定的、不连续的测量点的直径。
借助本发明其直径测量不是连续的，而是一种在特定的、不连续的测量点的测量。因此本发明使沿着条支状或棍状产品在一定的位置有目的的测量成为可能。以这种方式第一次可使测量信号对应于一些特定的不连续的位置，而不需要其他更多的测试措施。
通常测量器件包括一个传感单元，传感单元获取条支状或棍状产品的直径，包括一个分析单元，它给出测量信号。这里为了设备简单化传感单元可以是连续地直径测量，而控制器件操控分析单元使测量器件给出测量信号，它是一个沿着条支状或棍状产品的在特定的、不连续的测量点的直径信号。
尤其特殊的是根据沿纵轴方向运动的条支状或棍状产品的运动速度可以产生节拍性的测量信号，它是一个沿着条支状或棍状产品(28)并与它的运动速度无关的在其固定间隔上的直径信号。
本发明目前的一个尤其突出的设计是，在从条支状或棍状产品切割下的烟支上的一端，在稍后将安放滤嘴而用于生产过滤嘴香烟的加固头这一端的范围里有一个测量点。在这个设计中，尤其可将一个已知的直径测量器件和一个稍后量测切割位置的器件组合在一起，而用于获取稍后将安置滤嘴一端的加固头范围的直径值。测量在稍后将安置滤嘴头一端的加固头范围的直径形成了本发明的主要应用。
根据前述发明内容本发明的另一个方面为在烟支制造机上测量一个未切断已经用包裹材料包裹并修整过的烟条。
本发明其它突出的设计将结合从属权力要求而加以说明。
以下借助于附图将进一步说明一个本发明的突出的设计案例，它们包括
具体实施例方式
图1展示的是一台本申请人“PROTOS”型香烟烟支制造机的透视图，图中描绘了其主要部件。关于这台香烟烟支制造机将在以下简单说明其构造和功能。
从导引板1烟草将以一份份的方式传递给预分器2。预分器2的一个取走辊3受控制地给存储容器4添加烟草，一个上下输送带5从存储容器4拿走烟草有控制地传递给积攒盒6。条辊7从积攒盒6取走和其同形量的烟草卷，推辊8将烟草从条辊7的条中推出并将其投到以常速速度环绕旋转的抛布9上。
投在抛布9上的烟草将被撒过察检器11，它主要由一个气幕组成，大的或重的烟草通过这个气幕，而其它微小部分将被气体吹向由条辊12和壁板13形成的漏斗14中。从条辊12在烟草通道16的烟草将被撒到棒支输送器17，在棒支输送器17上借助于抽吸空气而形成的低压腔18吸持住烟草并抖动形成烟草条。
均衡器19从烟草条上除去多余的烟草，然后烟草条将被放在以同样速度输送的香烟纸带21上。香烟纸带21从纸卷盘22抽出，被导引过一个压紧器23然后被放置在一个驱动着的成型带24上。成型带24传送烟草条和香烟纸带21通过一个成型器26，在成型器26上香烟纸带21将被包卷在烟草条上，但还有一侧是翘着的，这一侧将被在此未画出的涂粘合剂器涂粘合剂。粘缝将在这上面粘合并由双排粘合板27烘干。
如此形成的香烟条28穿过一个测量与控制单元29，并由一个测量器械31切断成两倍长的香烟32。两倍长的香烟32由一个递给装置34的控制机械臂33传递给过滤嘴安置机37的接受鼓36，在过滤嘴安置机的切割鼓38上由一个圆形刀分切为单支香烟。
输送带39、41将多余的烟草输送去安置在存储容器4下的容器42中，传送回来的烟草将从中由上下输送带5取走。
图1香烟烟支制造机中的测量与控制单元29将在图2以单一的示意图进一步描述。测量与控制单元29包含有一个用于监测香烟支28直径的棒支测量喷管51。
在棒支测量喷管51上可见一个环绕香烟条28的环状的狭窄测试腔53，它连接着一个用于引导测试空气的连接孔54和一个用于压力监测的连接孔56。测试腔53的两个侧壁是封闭的，在靠近香烟条28的侧壁末端具有棱角形状的角棱57，它和香烟支有点距离地环绕着香烟支，因此在香烟条28和角棱57之间形成一个测试缝隙58。测试缝隙58的两侧连接着测试腔53和扩展环腔59，而环腔59连接着和大气相通的放气孔61。此外棒支测量喷管51在两个环腔59的与测试腔53相对的外侧各有一个围绕香烟条28的环行的导引缝隙62，它的直径比在测试腔53范围下的测试缝隙58的直径要小，因此最终多余的黏合剂将总是在导引缝隙而不是在测试缝隙被刮除掉。
棒支测量喷管51和一个气动测试系统连接，它由一个气压源63提供一个大约2至5Bar的初压力。这个测试系统，比如说，具有一个通常的处理器件65和一个以流量测量计64为形式的测试器具，它通过导管66和气压源63连接，以及保持棒支测量喷管51中测试压力为常数的方法，它包括一个电控调节阀69和一个电控制器71，在电控调节阀69的人口端通过一个导管支路67与流量计64连接，在电控调节阀69的出口端通过供气管66的导管支路68与棒支测量喷管51连接，电控制器71的输出端连接着电控调节阀69，而输入端口和一个预定的压力要求值输入器72以及一个压力电压转换器73相连，压力电压转换器通过测试导管74获得棒支测量喷管51内的测试压力的实际值，并将其转换成相应的电压值再通过电线75传给控制器71。
测试系统的工作方式如下从一个一定的标准横截面，比如，标准直径过来的香烟条28穿过棒支测量喷管51，在棒支测量喷管51中和这个标准横截面相应的测试气流量从气压源63通过流量测量计64和调节阀69输入进来，而测试腔53被调节在一个常数的超压上，比如大约10mbar。引入棒支测量喷管51的流通测试空气以这个常数气压值冲击在香烟条28上，弥散在狭窄的环带似的测试腔53的宽面上，因此在这个狭窄的环面里即使一个高透气性的外包裹材料的渗透性有变化，一个准确的测量信号的形成也不会造成对流通空气的流量产生干扰性的变化。测试空气触及烟支的外表面后将沿着香烟支的表面从测试腔53流向扩展环腔59，这里它们环状地离开剪切状的角棱57后将突发地释压到大气压力。香烟条28上的进气冲压仅在由测试腔53限定的一个狭窄的香烟支表面区域上保持为常压。释压到大气压的测试空气从环腔59通过放气孔61而释放。
在测试腔53保持常压的测试压力也将随着香烟条28的直径变化而受到控制。假设香烟条28的横截面变小，则将会有更多的空气通过测试缝隙58从测试腔53流向环腔59。这里出现的短时间的压力下降将被压力电压转换器73捕获并转换为一个和压力相应的电信号，这个电信号以下将被称为压力信号并由导线75传送给控制器71。控制器71比较这个测试压力的实际值和由要求值输入器72指定的测试压力的要求值信号，产生一个差分信号，这个信号将作为调节信号传递给调节阀69。调节信号促使调节阀69开大流通阀门，使更多的测试空气流量流入棒支测量喷管51的测试腔53，直到测试压力重新达到它先前的压力值。
给出压力信号的压力电压转换器73的输出端通过一个导线76和信号处理单元80的一个输入端相连。通过信号处理单元80的另一个连接端81将输入进香烟的长度信号。
此外测量与控制单元29具有一个节拍控制器件82，它包括一个旋转安置的节拍盘84和一个接近触发开关86。该旋转安置的节拍盘84与在图1中描述的香烟支制造机的测量器械31同步驱动，在这个描述案例中节拍盘具有两个180°对置的四分之一圆形状的凸块，它们在节拍盘84旋转时相应地触发接近触发开关86。以此方式使接近触发开关86产生节拍信号，此信号将通过导线87传递给信号处理单元80。
因为压力信号通过导线76持续地输送给信号处理单元80，当香烟条28通过棒支测量喷管51时，它代表了一个连续的直径测量信号。通过导线87传递给信号处理单元80的节拍信号产生以下的作用，使从信号处理单元80的输出端输出的直径信号不连续，使其为一个在时间上节拍性的信号。从信号处理单元80的输出端给出的信号，它代表了在一定的短暂时间下的直径值，而短暂时间互相之间以一定的常数时间间隔出现。
信号处理单元80的输出信号将通过导线88传向一个显示单元90以及一个控制单元92，它们同样是测量与控制单元29的组成部分。
通过端口94将输入给控制单元92一个直径要求值，而信号处理单元80的输出信号是实际值。控制单元92控制在图1香烟烟支制造机中描述过的双排粘合板27，它是这样工作的，双排粘合板27改变它和香烟条28的距离，当实际直径值偏离要求直径值时使其重新达到要求直径值。
这些安排或者说信号处理单元80是如此形成或编排的，结合从端口81输入的香烟支长度信号和导线87上的节拍信号，导线支路76上传来的压力信号将被处理转换为稍后安置过滤嘴端的加固头的范围上的直径测量值信号，并由导线88输出。在这个描述的案例中，信号处理单元80的导线88的输出信号就代表了那些直径值，那些稍后将安置过滤嘴端的加固头的范围上的被测直径值。
对此节拍控制器件82与香烟条28沿长轴的运动同步，它在导线87上给出矩形的脉冲节拍信号，当香烟条28的稍后将安置过滤嘴端的加固头的一段穿过棒支测量喷管51的测试腔53范围时，将会有脉冲节拍信号出现。
图3是叠合导线87的节拍信号和香烟条28的示意性描绘图。图中在香烟条28上以“A”标示的位置是稍后由图1描述的香烟烟支制造机的测量器械31将切割成两倍长的香烟32的位置，它的两端是稍后的单支烟的无过滤嘴端。
与此相对的以“B”标示的位置，是两倍长的香烟支32在过滤嘴安置机37(图1)的切割鼓38上被圆形切割刀切割为单支烟后安置过滤嘴的位置。此外以“B”标示的位置代表了在香烟条28上稍后安置滤嘴一侧的加固头的范围。单支香烟的烟条的终端通常比中间部位有较高的烟草密度，因此在图3中显示的香烟条28将被图1中展示的香烟支制造机的均衡器19修整，使得烟草在“A”和“B”所示位置的密度大于在其它的位置，其结果也可能会形成较大的直径。有时在“A”和“B”的范围里会出现不同的密度增加。因此也会影响到烟支有不同的直径。由于这些因素，也由于以下事实，烟草支的滤嘴端的直径和滤嘴的直径应该完全一致，在“B”标示的位置上的直径的准确测量和控制尤其重要。
如图3所描绘，沿着香烟条28标示的“A”和“B”的位置在这个案例里它们互相之间的距离是常数，它们是通过以下方式而决定的，由节拍控制器件82产生的在导线87上的节拍信号和香烟条28的运动速度同步，这在此前已经述说过。
最后还将指出，对于在图2中描述的气动测量方法也可以使用其它的测量方法如光学测量方法代替。
权利要求
1.烟草加工工业条支状或棍状产品(28)直径，尤其是还未切断、已修整并由薄包裹材料包裹的烟支(28)直径的测量方法，将条支状或棍状产品(28)的直径加以测量并产生相应的测量信号(88)，条支状或棍状产品(28)在测量过程中同时沿纵轴方向运动，其特征在于，产生给出沿着条支状或棍状产品(28)在特定的、不连续的测量点(B)直径的测量信号(88)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，连续测量直径，然而仅产生给出沿着条支状或棍状产品(28)在特定的、不连续的测量点(B)直径信号的测量信号(88)。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，产生节拍性的测量信号(88)，它给出一个沿着条支状或棍状产品(28)并与它的运动速度无关的在其固定间隔上的直径。
4.按照从1到3至少一项权利要求所述的方法，其特征在于，测量点(B)始终位于从条支状或棍状产品(28)切断下的烟支上的、在稍后将生产成过滤嘴香烟的滤嘴端加固头范围里。
5.烟草加工工业的条支状或棍状产品(28)的生产方法，尤其是用于还未切断、已修整并由薄包裹材料包裹的香烟条(28)，利用至少一项上述权利要求的方法测量其直径并在生产条支状或棍状产品(28)时设置其直径为一确定的值，其特征在于，直径值的设置将利用到测量信号(88)。
6.烟草加工工业的条支状或棍状产品(28)的直径测量装置，尤其是用于还未切断、已修整并由薄包裹材料包裹的香烟条(28)，使用测量与控制单元(29)测量条支状或棍状产品(28)的直径并给出一个相应的测量信号(88)，使用引导器件(如24)引导产品(28)以轴向方向穿过或经过测量与控制单元(29)，其特征在于设置有一个节拍控制器件(82)，它控制测量与控制单元(29)，使测量器件给出测量信号(88)，而测量信号表明一个沿着条支状或棍状产品(28)在特定的、不连续的测量点(B)的直径。
7.按照权利要求6所述的装置，其中测量与控制单元(29)包括一条支状或棍状产品(28)直径的传感器棒支测量喷管(51)和一个给出测量信号(88)的信号处理单元(80)，其特征在于，传感器棒支测量喷管(51)连续地测得直径，节拍控制器件(82)控制信号处理单元(80)，使其给出沿着条支状或棍状产品(28)在特定的、不连续的测量点(B)的直径。
8.按照权利要求6或7所述的装置，其特征在于，节拍控制器件(82)根据烟支的传递速度控制测量与控制单元(29)，使测量与控制单元(29)给出节奏性的测量信号(88)，它即是沿着条支状或棍状产品(28)并与它的运动速度无关的在其固定间隔上的直径信号。
9.按照从6到8至少一项权利要求所述的装置，其特征在于，节拍控制器件(82)控制测量器件(29)，使测量点(B)始终位于从条支状或棍状产品(28)切断下的烟支上的、在稍后将生产成过滤嘴香烟的滤嘴端的加固头范围里。
10.烟支制造机带有一个按照从6到9至少一项权利要求的装置。
11.按照权利要求10所述的烟支制造机，带有一个用于影响生产过程中条支状或棍状产品(28)直径的器件(27，92)，其特征在于，影响生产过程中条支状或棍状产品(28)直径的器件(27，92)与测量器件(29)相连同时测量与控制单元(29)处理测量信号(88)。
全文摘要
本发明描述了一种用于烟草加工工业的条支状或棍状产品(28)直径的测量方法和一种测量装置，尤其是用于还未切断，已修整并由薄包裹材料包裹的香烟条(28)，对此将测量出条支状或棍状产品(28)的直径并产生相应的测量信号(88)，这里条支状或棍状产品(28)在测量的同时沿纵轴方向运动。在此将产生测量信号(88)，它给出沿着条支状或棍状产品(28)在特定的、不连续的测量点的直径。
文档编号G01B21/12GK1433720SQ0310294
公开日2003年8月6日 申请日期2003年1月24日 优先权日2002年1月25日
发明者海因茨·克里斯滕·洛伦岑 申请人:豪尼机械制造股份公司