檢驗香菸端頭的檢驗裝置的製作方法
2023-08-22 21:52:36
專利名稱：檢驗香菸端頭的檢驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢驗香菸端頭、特別是用於檢測菸草未裝足的香菸端頭的檢驗裝置，這種檢驗裝置具有一臺用於運送香菸經過第一個用於檢驗香菸端頭內的菸草量的檢查站的香菸輸送裝置。
本發明的目的在於提供一種上述類型的檢驗裝置的發展結構。
按照本發明，實現以上目的的技術方案的特徵在於，具有至少一個另外的檢驗站以檢測在輸送裝置上輸送的香菸的端頭內的菸草量。
本發明的一個有利的發展在於，以光電式檢驗裝置構成第一個檢驗站。按照本發明，該光電式檢驗裝置可具有至少一個發出照射到香菸端頭的光的光源和至少一個探測過端頭部位香菸紙的光的光電式接收器。其中，第一個檢驗裝置可具有至少一個設計成紅外二極體的光源，並為該光源配設一個使發出的光平引照射的鏡頭組。為具有至少一個對紅外光敏感的光電二極體的光電接收器配設一個濾去紅外段之外的光的光學濾光片。可相互相隔一定距離設置多個光電接收器，這些接收器檢測在香菸端頭區域的不同圓弧段通過香菸紙的光。為了遮沒外來光，可把設計為光電二極體的光電接收器設在限制射入角(Abfragewinkel)的通道內。
按照本發明，另外的那個檢驗站可具有一個電容式檢驗裝置。在本發明的另一有利的結構中，以上的電容式檢驗裝置具有一個設有高頻振蕩迴路中的電容器、最好是一個散射場(Streufeld)電容器，其散射場透入香菸端頭部位，其中並設有一個電氣數值測量裝置，該電氣數值與香菸端頭內的菸草量有關。
按照本發明的另一結構，另外的那個檢驗站具有一個光電式檢驗裝置。該光電式檢驗裝置具有至少一個發出照射香菸端頭部位的光的光源和至少一個檢測與香菸端頭狀態相關的光的光電接收器。按照本發明，上述源可設計為雷射器。以上光電接收器可檢測由香菸的截面所反射的光。按照本發明，把光源發出的光傳導到香菸端頭與/或把光從香菸端頭回導到接收器，可通過光導纖維進行。
如果香菸端頭在檢驗時刻、尤其是在該另一個檢驗站中時，相對於檢驗裝置處於限定的位置，會有利於對香菸端頭的檢驗準確度。為此，按照本發明，可設置一個定位裝置，用以在檢驗時刻把香菸端頭置於相對於檢驗裝置的限定位置。也可設置一個測量香菸端頭和檢驗裝置之間的間距的測量裝置，其與間距有關的測量信號在檢驗香菸端頭時要注意到。
與本發明相關聯的優點在於，未被一個檢驗裝置檢測出的香菸端頭區域的菸絲不充足部位(缺陷部位)由有利地按另一種方法作業的另一個檢驗裝置檢測和顯示出來。
本發明還涉及一種用於檢驗香菸端頭、特別用於檢測菸絲未裝足的香菸端頭的檢驗裝置，這種檢驗裝置具有一臺將香菸輸送經過一個光電式檢驗站的香菸輸送裝置，該檢驗站具有至少一個發出照射到香菸端頭的光的光源和至少一個檢測通過端頭部位的香菸紙的光的光電式接收器。
本發明的目的在於提供一種上述類型的檢驗裝置的發展結構。
實現本發明的目的的解決方案在於，光源設計為紅外二極體，並為其配設一個使發出的光平行照射的鏡頭組。
用紅外二極體(發光二極體)做光源可得較大的光功率;由一個近乎點形的光源發出的光有利地通過一個鏡頭組變為平行照射的光，這樣，檢驗工作在很大程度上與香菸端頭和光源之間的間距波動無關。
本發明的一個有利的發展在於，設置一個光電二極體、最好是對紅外光敏感的光電二極體，作為光電接收器，並在上述光電二極體的前面設置一個濾光片，該濾光片至少儘量濾去波長在可視段內的光。這樣，檢驗裝置至少在很大程度上不受外來光的影響。
本發明的另一有利結構在於，相互間隔一定距離設置多個光電接收器，這些光電接收器檢測在香菸端頭的不同區域透過香菸紙的光。有利的是，多個光電接收器的檢測範圍對稱分布在香菸端頭的周圍。這樣，即使菸草在端頭內是隨意不對稱分布的，但是肯定能檢測出菸絲裝填不好的端頭。為了儘可能排除外來光的影響和限定光電二極體的檢測範圍，按照本發明，可把光電二極體設在槽道內、例為在孔內。
本發明的另一有利結構在於，在光電接收器前面設置至少一個透光的護板。這種例如是玻璃制的護板用於保護光學構件和光電構件，防止來自香菸端頭的煙末、碎菸草之類對其汙染。此外，按照本發明，還可提高對例如菸絲裝填不對稱的香菸端頭的檢測可靠性，其措施在於，將光電接收器並聯設置成使一個接收器的輸出信號在超過極限值時觸發一個故障信號。
如果按照本發明把光電式檢驗裝置與通過電容檢測香菸端頭內菸絲量的另一檢驗裝置結合一起，可大大改善檢驗結果。待檢驗的香菸相繼地被輸送經過這兩個檢驗裝置，此時，由於在兩個場合均為非接觸式檢驗，先形成哪一個檢驗信號是無關緊要的。未被其中一種(例如光電式)檢驗方法識別出的有缺陷的香菸端頭被另一種(例如電容式)檢驗方法檢測出來的概率很高，並且反之也是為此。在其它測量裝置中的其它的合適的測量方法(如光電式)也可結合使用。
下面藉助於附圖示出的實施例詳細闡明本發明。在附圖中
圖1是按照本發明的檢驗裝置的前視圖，具有一個光電式檢驗站和另外的一個電容式檢驗站，
圖2是沿圖1的箭頭A看的、光電式檢驗站的側視圖，圖3是另外的一個電容式檢驗站的細部圖，帶有部分剖開的檢驗鼓，圖4是檢驗鼓的俯視圖，圖5是另一檢驗站，具有一個用於檢驗香菸端頭的光電式檢驗裝置和一個間距測量裝置，圖6是另一檢驗站中的光電式檢驗裝置的改型結構。
光電式檢驗裝置1是光電式檢驗站B的主要構成部分。該檢驗裝置具有一個強光的光源，此光源最好由一個發出紅外光的二極體(發光二極體)2構成。在發出的紅外光的光路上設有一個鏡頭組3，該鏡頭組使光平行照射。在鏡頭組3和待檢測其內菸絲是否充足的香菸6的端頭4之間設有一個玻璃板7結構的透光護板，該透光護板把光電式檢驗裝置的發光部分與香菸端頭4機械地分隔開並從而防止髒物或粘性的碎菸草汙染敏感的鏡頭組3。香菸6在本身已公知的並因此也毋須詳細描述的旋轉檢驗鼓9的承料裝置8上被輸送經過檢驗裝置1的檢驗區，此時，香菸通過在通道11內抽吸的空氣吸附在承料裝置8上。檢驗鼓9上設有多個承料裝置8，待檢驗的香菸在承料裝置8上相繼地被輸送經過光電式檢驗站B。
香菸6的端頭區域4可能或多或少充填了菸草。圖2示出一種充填得很不好的情況，在端頭區域缺了一段菸絲12。在圖2中所示的對香菸6進行檢驗的時刻，由發光二極體2發出的、通過鏡頭組3使其平行照射的、抵達香菸端頭4的內部13的紅外光沿箭頭14、15、16和20的方向以分量向外折射(在圖2中只能見到箭頭14和16)並因而從內部照亮香菸6的端頭區域4內的、用作包皮的香菸紙17。
香菸6的端頭區域4內的香菸紙17的亮度有利地被多個在香菸端頭周圍對稱分布的光電接收器、最好是光電二極體18、19、21的22所檢測，這些光電二極體設置在孔狀槽道23、24、26和27中。二極體和槽道的數量當然可多可少。這些孔是為了防止外來光幹擾檢驗結果。設置紅外濾光片28、29、31和32也是出於同一目的。這些紅外濾光片可確保只有紅外光可抵達光電二極體。四外光電二極體分別檢測香菸端頭4的圓圍上的一個圓弧段6a、6b、6c和6d。在檢測中，待檢測的圓弧段稍許搭接是有利的。
光電二極體18、19、21和22的輸出端與極限值監側器33的輸入端相連。只要有一個光電二極體通過其輸出信號顯示香菸端頭4的被該光電二極體檢測的圓弧段被照亮，該極限值監測器33即動作。這種情況表明，由於缺少菸絲，由發光二極體2發出的一部分紅外光能照到端頭區域內的香菸紙17上並能將其照亮。如果菸絲缺少到圖2所示的那種程度，則所有的光電二極體均會發出輸出信號，產生這些輸出信號的根源在於香菸端頭4內的菸絲不足。
本發明的一個特別有利的發展在於，在光電式檢驗站B的前方或後方再設置一個電容式檢驗站C，其配置情況如圖1所示。在這種配置中，香菸通向本身已公知的電容式檢驗裝置34的路徑用點劃線36標示。由於某種原因未被光電式檢驗裝置1檢測出來的菸絲不足的香菸端頭至少一部分地被電容式檢驗裝置34檢測出來，反過來也是如此。這樣，可大大提高這種缺少菸絲的香菸端頭的檢測的可靠性。
圖3和圖4示出了電容式香菸端頭檢驗裝置34的結構細節。
端頭檢測鼓429具有一個鼓體436、帶孔439的承料裝置438和一個控制環443。具有一個環形電極457和一個與其同心設置的電極458的電容式測量裝置34構成了一個固定的滑動面501的端部，上述固定的滑動面是香菸端頭相對於測量電極457和458的定位裝置。在沿箭頭502(圖4)旋轉的鼓429上，香菸406克服了作用在孔439內的抽力較弱的抽吸空氣的作用被該固定的滑動面501平穩推動，使香菸406的端面404緊貼地掠過電極457和458並從而佔據相對於電容式測量裝置34的限定位置。
測量裝置34具有一個高頻電源459b，該電源向作為公知諧振迴路462的受頻率確定的構件的電極457和458饋以恆定的、通過石英晶體穩定的頻率的高頻電壓。一個用於諧振迴路的電氣值(電壓、電流)的幅度的數據分析處理裝置461b發出一個與菸絲量有關的輸出信號，上述電氣值幅度與通過電極457和458之間的電力線的香菸端頭404內的菸絲裝填量有關。關於上述電容式測量裝置的其它細節可見美國專利3951267。
光電式檢驗裝置1和電容式檢驗裝置34由於香菸端頭內菸絲未裝足而顯示菸絲太少的輸出信號可以以公知的方式用於剔除那些有此缺陷的香菸，在此可用公知的電氣控制的吹氣閥門。
圖5示出以101標示的另一個檢驗站C的改型。相應的光電式檢驗裝置101具有一個最好設計成雷射器的光源102。由雷射器發出的光束102a照到香菸106端頭區域104的截面104a上。該光束的反射部分102b照到一個光電接收器118、例如一個光電二極體上，該光電接收器發出一個與端頭區域104內的菸絲量有關的電信號。其端頭待檢的香菸通過一臺輸送裝置相繼地經過光電式檢驗裝置101。
如果不能確保(例如通過相應於圖4中的定位裝置501)光源102與截面104a之間的間距恆定，並且擔心因這一間距波動會影響檢測精度，則可設置測定此間距的測量裝置151。該測量裝置可在香菸端頭區域的一側設置一個光源152和一個使光平行照射的鏡頭組153，在其另一側設有由單個光電二極體156a構成的陣列154(單個光電二極體的數量實際上當然要比圖示的多許多)。受照射的、或反之沒被照射的二極體的數目就是截面104a與雷射器102之間的間距的衡量尺度。與間距相應的數目可在一個普通的數據分析處理裝置157中求得。與間距值相應的電信號可在一個運算級158中跟光電接收器118的輸出信號進行運算，使間距波動的影響得以消除。
圖6示出另一檢驗站C中的光電式檢驗裝置的改型201，其中，由光源202發出的光經由光導纖維261a至261d導至香菸206的截面204a。其反射光經光導纖維261e至216g導至光電接收器218。
當香菸處於檢驗位置時，圖5和圖6所示的光電式檢驗裝置的檢驗時刻是按公知方式通過與香菸輸送裝置同步並發出相應控制信號的控制器件限定的。
在本發明的範圍內還包括在檢驗站B和C上設置其它的檢驗裝置，這些裝置按光電式、電容式成其它公知的測量方式工作。
權利要求
1.一種用於檢驗香菸端頭、特別是用於檢測菸草未裝足的香菸端頭的檢驗裝置，這種檢驗裝置具有一臺用以運送香菸經過第一個用於檢驗香菸端頭內的菸草量的檢驗站(B)的香菸輸送裝置，其特徵在於，設置有至少一個另外的檢驗站(C)來檢測在輸送裝置(9)上輸送的香菸(6)的端頭(4)內的菸草量。
2.按照權利要求1所述的檢驗裝置，其特徵在於，設置有一個設有一個用於香菸端頭(4)的光電式檢驗裝置(1)的第一個檢驗站(B)。
3.按照權利要求2所述的檢驗裝置，其特徵在於，光電式檢驗裝置(1)具有至少一個發出照射到香菸端頭(4)的光的光源(2)和至少一個檢測通過端頭部位(4)的香菸紙(17)的光的光電接收器(18至22)。
4.按照權利要求3所述的檢驗裝置，其特徵在於，第一個檢驗站(1)具有至少一個設計為紅外二極體(2)的光源，並為該光源配設一個使發出的光平行照射的鏡頭組(3)。
5.按照權利要求4所述的檢驗裝置，其特徵在於，設置有一個設有至少一個對紅外光敏感的光電二極體(18、19、21、22)的光電接收器，並為該光電接收器配設一個濾去紅外段之外的光的濾光片(28、29、31、32)。
6.按照權利要求3至5中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，相互帶間隔地設置多個光電接收器(18、19、21、22)，這些光電接收器檢測在香菸端頭區域(4)的不同圓弧段(6a至6d)透過香菸紙(17)的光。
7.按照權利要求3至6中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，設計為光電二極體(18、19、21、22)的光電接收器設在遮沒外來光和限制射入角的槽道(23、24、26、27)內。
8.按權利要求3至7中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，在光電接收器(18至22)前面設有至少一個透光的護板(7)。
9.按照權利要求3至8中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，光電接收器(18至22)並聯設置成使一個接收器的輸出信號在超過極限值時觸發一個故障信號。
10.按照以上權利要求中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，另外的檢驗站(C)具有電容式檢驗裝置(34)。
11.按照權利要求10所述的檢驗裝置，其特徵在於，電容式檢驗裝置(34)具有一個設在一個高頻振蕩迴路(459b、461b)中的電容器、最好是一個散射場電容器(457、458)，其散射場透入香菸端頭部位，並且設有一個用以檢測與香菸端頭內的菸草量有關的電氣數值的測量裝置(462)。
12.按照權利要求1至9中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，另外的檢驗站(C)設計為光電式檢驗裝置(101、201)。
13.按照權利要求12所述的檢驗裝置，其特徵在於，光電式檢驗裝置(101、201)具有至少一個把光照射到香菸端頭(104、204)上的光源(102、202)和至少一個檢測與香菸端頭的狀態有關的光的光電接收器(118、218)。
14.按照權利要求13所述的檢驗裝置，其特徵在於，光源設計為雷射器(102)。
15.按照權利要求12至14中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，光電接收器(118、218)檢測由香菸(106、206)的截面(104a、204a)反射的光。
16.按照權利要求12至15中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，由光源(202)照射到香菸端頭(204a)的光與/或反射到光電接收器(218)的光在光導纖維(261a至261g)中傳導的。
17.按照權利要求10至16中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，設置有一個定位裝置(501)，用以在檢驗時刻把香菸端頭放置於檢驗站中的、特別是在另外的檢驗站(C)中的限定位置。
18.按照權利要求10至16中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，設置有一個測量裝置(151)，用以檢測香菸端頭與檢驗站之間、特別是與另外的檢驗站(C)之間的間距。
19.一種用於檢驗香菸端頭、特別是用於檢測菸草未裝足的香菸端頭的檢驗裝置，這種檢驗裝置具有一臺用以運送香菸通過一個光電式檢驗站的輸送裝置，該檢驗站具有至少一個把光照射到香菸端頭的光源和至少一個檢測透過端頭區域的香菸紙的光的光電接收器，其特徵在於，光源設計為紅外二極體(2)，並為該光源配設一個使發出的光平行照射的鏡頭組(3)。
20.按照權利要求19所述的檢驗裝置，其特徵在於，設置有至少一個光電接收器、最好是對紅外光敏感的光電二極體(18、19、21、22)，為該光電接收器配設一個濾去紅外段之外的光的濾光片(28、29、31、32)。
21.按照權利要求19與/或20所述的檢驗裝置，其特徵在於，相互帶間隔地設置多個光電接收器(18、19、21、22)，用以檢測在端部區域(4)的不同的圓弧為(6a至6d)上透過香菸紙(17)的光。
22.按照權利要求19至21中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，設計為光電二極體(18、19、21、22)的光電接收器在遮沒外來光和限制射入角的槽道(23、24、26、27)內。
23.按照權利要求19至22中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，在光電接收器(18、19、21、22)前面置至一個透光的護板(7)。
24.按照權利要求19至23中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，光電接收器並聯設置成使一個接收器的輸出信號在超過極限值時觸發一個故障信號。
25.按照權利要求19至24中之一項或多項所述的檢驗裝置，其特徵在於，在光電式檢驗站(B)的前面或後面設置一個另外的檢測香菸端頭的檢驗站(C)。
26.按照權利要求25所述的檢驗裝置，其特徵在於，該另外的檢驗站(C)具有一個電容式檢驗裝置(34)。
27.按照權利要求25所述的檢驗裝置，其特徵在於，該另外的檢驗站(C)具有一個光電式檢驗裝置(101、201)。
全文摘要
本發明的任務在於檢驗香菸端頭、特別是檢測菸草來裝足的香菸端頭。相應的檢驗裝置具有一臺用於輸送香菸經過第一個檢驗香菸端頭內的菸草量的檢驗站的輸送裝置。本發明的技術解決方案的特徵在於設置有至少一個另外的用於檢測在輸送裝置上輸送的香菸的端頭內的菸草量的檢驗站。通過本發明可大大地提高了香菸端頭檢測的可靠性；尤其是減少了出現把端頭充填足夠菸草的好香菸當作端頭菸草充填不足的有缺陷的香菸檢出並剔除掉的情況。
文檔編號A24C5/34GK1074816SQ9310143
公開日1993年8月4日 申請日期1993年1月29日 優先權日1992年1月30日
發明者B·邁沃爾德, U·海特曼 申請人:克爾巴股份公司