專利名稱：膠水量的求得的制作方法
發明涉及一種用于求出涂覆在煙草加工業中的包封紙條上的膠水量或者膠水質量的方法和裝置。除此之外發明還涉及一種煙草加工業中的機器以及一種用來求出涂覆在煙草加工業中的包封紙條上的膠水量或者膠水質量的測量系統的應用。
為了將香煙濾咀與煙草棒連接起來一般設有外包層紙片，它一邊包封住濾咀，另一邊用伸出的邊使煙草棒的端頭部與濾咀連接起來。濾咀與煙草棒一般通過涂膠水而連接起來。
由歐洲專利申請EP-A-1 147 716描述了一種用于將膠水涂覆在煙草加工業中的棒狀物品的包封材料或者包封紙條上的裝置。為了在包封紙條上產生一種具有無膠水部位的膠水涂覆圖形(Leimbild)，裝置具有用于中斷將膠水輸送到包封紙條上去的裝置。
當濾咀接裝機高速生產時就會發生涂覆于外包封紙片上的膠水層太薄或者由于與過程有關的干擾，例如象涂膠系統里的污染而發生空缺或者中斷，從而不能保證濾咀和煙草棒之間充分的連接。
此外可能有時在濾咀接裝機上制造出有缺陷的香煙，這在隨后的生產工序中不能很容易地查出。
由EP-B-0 418 342已知有一種用于檢測紙條足夠的涂膠濕度的裝置，其中借助于一種電容性傳感器來檢測在所要粘貼的紙片上是否涂上了膠水。
根據這種現有技術本發明的任務是改進膠水量或者膠水質量的求出以及改進對煙草加工業中包封紙條上涂膠的監測。
該項任務通過求出涂覆在煙草加工業中的包封紙條上的膠水量或者膠水質量的一種方法來解決，它通過如下進一步改進使包封紙條加上超聲波，接收穿透包封紙條的聲波作為超聲波信號，并根據接收的超聲波信號求出的膠水量或者膠水質量。一部分發射出的超聲波被涂膠的紙片吸收，而未吸收的部分則作為測量信號用于接收傳感器。
在現有技術中借助于一種電容性傳感器來檢測在包封紙片上的膠水的濕度，與此相反，按照本發明借助于超聲波例如似乎連續地檢測和監測涂覆的膠水量。這里可以在涂膠時在缺陷位置上試驗一種用高速運送和涂膠的紙條。有關涂覆膠量的測量方法是一種直接測量方法并取決于組成，例如膠水中的水份。此外垂直或水平的紙片波動對于接收的超聲波測量信號幾乎沒有不利的影響。
由現有技術已知的電容式測量方法是一種間接的方法，借助此方法可以檢測膠水中的水份含量，也就是水份。
為了實現此方法規定使超聲波由至少一個發送部件，尤其是至少一個壓電構件來產生。
除此之外由至少一個接收部件，尤其是至少一個壓電靈敏的拾音器來接收。
為了連續地監測輸送的包封紙條，用超聲波橫交于運輸方向加于包封紙條上。
此外，優選使包封紙條在發射部件和傳感器接收部件之間穿過去。因此可以使超聲波以一種優選的方向指向包封紙條并使聲波穿透包封紙條。此外在包封紙條的涂膠側或未涂膠側設有發射超聲的壓電構件。在另一側由壓電靈敏的拾音器或者傳感器來接收超聲波或者超聲波信號。
在發明的一種優選實施形式中規定在包封紙條的整個寬度上對包封紙條進行監測。因此包封紙條的所有寬度可以無規格地用同一個測量系統來檢測。該測量系統包括一個發射部件和一個傳感器接收部件。
此外，如果在涂覆膠水之前用超聲波加在包封紙條上，那就可以消除在分析處理信號時由于包封紙條的厚度或者性能而引起的波動。
為此規定，在涂覆膠水之前的超聲波信號和涂覆膠水之后的超聲波信號相互對比，尤其是相減。為此更為優選地借助于一種分析處理裝置來分析處理超聲波信號。
為了能夠更好地得到涂膠圖形的涂膠程度的趨勢或者涂膠徑跡的某些部位的趨勢，使超聲信號在時間上取平均值。
除此之外有利的是根據所接收的超聲波信號得到涂膠圖形的涂膠徑跡的膠水量，優先用時間上的平均值來檢測膠水量和/或識別出膠水圖形的有缺陷部位。
另外尤其是根據所接收的超聲波信號來識別包封紙片的位置和/或切開位置。
此外該任務還通過一種用來監測涂覆在煙草加工工業的包封紙條上的涂膠圖形的方法來解決，該方法如下進行進一步改進用超聲波加在涂膠圖形上，接收來自涂膠圖形的超聲波信號，并根據接收的超聲波信號監測涂膠圖形。這種對涂覆的膠水圖形進行監測方法的有利的方案相應于上面所述的按照發明的方法得出。
該任務還通過一種裝置來解決，這種裝置用于求出涂覆在煙草加工工業中的包封紙條上的膠水量或者膠水質量，此裝置如下進一步改進超聲波測量系統設有至少一個產生超聲波的波源用于將超聲波加于包封紙條上，并設有至少一個超聲波傳感器接收單元用于接收包封紙條的超聲波信號。
為此使包封紙條在產生超聲波的波源和超聲波接收單元之間移動。
按照一種有利的實施形式傳感器單元設計成U-形的或者說叉狀的。
在U形的一個支腿上至少設有一個超聲波源，尤其是至少一個壓電構件，而在U-形的另一個支腿上設有至少一個超聲傳感器接收單元，尤其是至少一個壓電靈敏的拾音器。優選有更多數量的發射超聲的壓電構件，它們成一個陣列布置，以便在包封紙條的整個寬度上得到一個均勻的聲場。在傳感器接收側一種陣列布置也是有利的，可以實現較好的位置分辨率。
為了達到對紙厚的補償，設有第二最好是U-形的傳感器裝置，它有一個產生超聲的波源和一個超聲接收單元，第二傳感器裝置相對于包封紙條的運輸方向來說在包封紙條的涂膠機構之前。
此外有利的是設有一個分析處理裝置用于分析處理所接收的超聲波信號。
另外按照一種改進的設計方案該裝置的特征在于借助于超聲測量系統可以監測包封紙條的整個寬度。
此任務還通過一種裝置來解決，它用于監測涂覆在煙草加工工業的包封紙條上的涂膠圖形，其如下改進設計傳感器裝置設有至少一個產生超聲的波源用于將超聲加載于涂膠圖形并設有至少一個超聲接收單元用于接收涂膠圖形的超聲信號。有利的改進方案相應于求出裝置的實施形式得出。
此外該任務還通過一種煙草加工工業中的機器來解決，該機器配備有一個上面所述的按照發明的裝置，尤其用于求出涂覆在煙草加工工業的包封紙條上的膠水量或膠水質量。為了避免重復明確地參見按照發明的裝置的上面的實施形式。
此任務的另一種解決辦法是一種測量系統的應用，此系統用于求出涂覆在煙草加工工業中的包封紙條上的膠水量或者膠水質量，其中測量系統設計成超聲測量系統。
為了補償紙的性能或者紙厚，還設有一個參照超聲測量系統，優先用于未涂膠的包封紙條。
此外有利的是，設有一個分析處理單元用于分析處理所接收到的超聲信號。
超聲測量系統或者參照超聲測量系統按照上面所述的按照發明的方法工作，因此為了避免重復可參閱上面的敘述。
以下并不限制一般的發明構思地根據以下附圖所示的一個實施例對本發明進行示范說明，所有在文字中未詳細敘述到的細節情況可以明確地參見這些附圖。所示為
圖1一個按照發明的傳感器的立體示意圖。
圖1表示了一個超聲測量系統10的立體圖。超聲測量系統10設計成一種叉形或者U-形。在U形的二個支腿之間使外包封紙條15穿過并運輸。外包封紙條15具有一種涂覆膠水的涂膠圖形，涂膠圖形是由一個這里未示出的涂膠機構涂覆到外包紙條15上的。涂膠圖形具有多個無膠水區域17，它們在將外包紙條15切成外包紙片之后和將切成的紙片圍繞濾咀塞和煙草棒卷繞之后借助于加工機構被穿孔(perforieren)。
除此之外外紙條15在紙條兩側有一個無膠水的邊緣部位，通常其數量級為0.5mm的寬度邊。涂膠圖形在邊緣區里在無膠水的邊緣部位里的涂膠徑跡通常的寬度大約為4mm并且涂膠層厚度為10μm至50μm。在涂膠圖形中間涂膠徑跡在中間區部位里通常的寬度為4mm至10mm，涂膠徑跡厚度為10μm至30μm。
邊緣區對于將外包紙片粘貼在香煙的煙草棒上起著決定性作用。在此位置上缺少膠水就會造成過濾咀松動或者掉落，因此對于膠水涂覆來說特別重要。因此按位置來說在涂膠圖形邊緣區部位比在中間區要涂更多的膠水。
在中間區有涂膠缺陷時可能引起在濾咀接縫部位里的粘貼問題，這可以由一個串接的風力檢驗系統在一個檢驗滾筒上間接地找到，從而將有缺陷外包紙片的香煙挑出。對于中間區來說既有連續貫通區，也有無膠水區(附圖標記17)。
根據膠水種類以及涂膠機構的形式或其它的過程參數的不同可能在涂膠圖形的各個涂膠徑跡之內引起超高并因此引起膠水在外包封紙條15的寬度上的不均勻分布。
經涂膠的外包紙條15無接觸地通過U形超聲測量系統10?？梢愿綆гO有一種這里未表示出的導向裝置，用于阻紙幅的振動，在未涂膠側是一個發送板13，它具有直線布置的壓電構件用來產生超聲波。在外包封紙條15的對面涂膠側上直線布置有傳感器或者壓電靈敏的拾音器14。拾音器14的寬度例如為大約2mm至5mm，間距約為0.2mm至0.6mm。
由拾音器14構成的布置與發射板條13的超聲波頻率協調。通常適合于求出膠水量或者監測外包層紙條15上的涂膠徑跡或者說涂膠圖形的頻率為超過100KHz，更為優選地超過400KHz。此處，由發射板條13的壓電構件所產生的超聲波橫交于運輸方向，尤其是垂直地指向。所產生的超聲穿透過外包紙條15以及外包紙條15的伸出的邊緣區。
超聲測量系統10以脈沖運行地工作，也就是說發送板條13發送一個超聲脈沖，使拾音器14記錄下所接收聲壓的強度。
根據外包紙條15上所涂膠水的密度或者單位面積的重量的不同在外包紙條15的寬度上產生不同的數量分布。根據接收信號在外包紙條15的寬度上的由拾音器14檢測到的振幅變化，來測量寬度上的脈水量或者質量或膠水密度。為了分析處理所接收的超聲信號使超聲測量系統10與一個分析處理裝置20相連接。
發射板條13和拾音器14的布置設計應使它們可以在外包紙條15的整個寬度上檢測涂膠圖形或者涂膠量。它們尤其這樣來設計，它們比外包紙條15的最大規格寬度更長。因此，可以無規格地用相同的測量系統10來檢測外包紙條15的許多寬度。
為了消除外包紙條15對測量的影響，在一個涂膠機構之前設有第二超聲測量系統，它同樣也按圖中示出的超聲測量系統10的樣式設計。第二超聲測量系統測量一個尚未涂膠的外包紙條15的波動和厚度的影響。第二超聲測量系統同樣也與分析處理裝置20連接，從而通過在外包紙條15涂膠前、后的兩個所測得超聲信號形成的差別用信號的差別來補償紙厚的波動。
為了能認識在較長的時間段上涂膠的數量或者質量以及品質或者說其隨時間的變化或者趨勢并得出有關涂覆膠水粘貼力的結論，使傳感器的超聲信號在時間上求平均值。涂膠圖形的中斷(Leimaussetzer)或者有錯的部位借助于按照發明的超聲測量系統10通過超過或者低于規定的膠水量的一個名義值來認別。
附圖標記列表10 超聲測量系統 15 外包紙條13 發射板條 17 無膠區14 音器/傳感器接收單元20 分析處理單元
權利要求
1.用于求出涂覆于煙草加工工業中的包封紙條(15)上的膠水量或者膠水質量的方法，其特征在于，使包封紙條(15)加上超聲，穿過包封紙條(15)的超聲波作為超聲信號被接收，并根據所接收到的超聲信號求出膠水量或者膠水質量。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，超聲由至少一個發射單元(13)，尤其是至少一個壓電構件來產生。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于，超聲被至少一個傳感器接收單元(14)，尤其是至少一個壓電靈敏的拾音器(14)來接收。
4.按權利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，超聲橫交于運輸方向加在外包封紙條(15)上。
5.按權利要求1至4中之一或多項所述的方法，其特征在于，包封紙條(15)在發送單元(13)和傳感器接收單元(14)之間穿過。
6.按權利要求1至5中之一或多項所述的方法，其特征在于，在整個寬度上對包封紙條(15)進行監測。
7.按權利要求1至6中之一或多項所述的方法，其特征在于，在涂膠之前用超聲加在外包封紙條(15)上。
8.按權利要求1至7中之一或多項所述的方法，其特征在于，借助于分析處理裝置(20)對超聲信號進行分析處理。
9.按權利要求1至8中之一或多項所述的方法，其特征在于，使超聲信號在時間上求平均值。
10.按權利要求1至9中之一或多項所述的方法，其特征在于，將涂膠之后的超聲信號和涂膠之前的超聲信號相互對比尤其是相減。
11.按權利要求1至10中之一或多項所述的方法，其特征在于，根據所接收到的超聲信號檢測涂膠圖形的涂膠徑跡的涂膠量，最好用時間上平均值，和/或識別涂膠圖形的有錯部位。
12.用于監測涂覆在煙草加工工業中的包封紙條(15)上的涂膠圖形的方法，其特征在于，用超聲加在涂膠圖形上，接收來自涂膠圖形的超聲信號，并根據接收的超聲信號監測涂膠圖形。
13.用于求出涂覆在煙草加工工業中的包封紙條(15)上的膠水量或者膠水質量的裝置，其特征在于，超聲測量系統(10)設有至少一個產生超聲的波源(13)用于對包封紙條(15)施加超聲，并設有至少一個超聲傳感器接收單元(14)用于接收包封紙條(15)的超聲信號。
14.按權利要求13所述的裝置，其特征在于，包封紙條(15)在產生超聲的波源(13)和超聲傳感器接收單元(14)之間經過。
15.按權利要求13或14所述的裝置，其特征在于，超聲測量系統(10)設計成U-形。
16.按權利要求13至15中之一所述的裝置，其特征在于，在超聲測量系統(10)的U-形狀的一個支腿上設有至少一個產生超聲的波源(13)，尤其是至少一個壓電構件，并在U-形的另一個支腿上設有至少一個超聲傳感器接收單元(14)，尤其是至少一個壓電靈敏的拾音器(14)。
17.按權利要求13至16之一或多項所述的裝置，其特征在于，相對地包封紙條的運輸方向在包封紙條的涂膠機構之前設有第二優選為U形的測量系統，測量系統具有產生超聲的波源和超聲傳感器接收單元。
18.按權利要求13至17中之一或多項所述的裝置，其特征在于，設有分析處理裝置(20)用于對所接收的超聲信號進行分析處理。
19.按權利要求13至18中之一或多項所述的裝置，其特征在于，借助于超聲測量系統(10)可以監測包封紙條(15)的整個寬度。
20.用于監測一種涂覆在煙草加工工業中的包封紙條(15)上的涂膠圖形的裝置，其特征在于，設有傳感器裝置，傳感器裝置(10)設有至少一個產生超聲的波源(13)用于對涂膠圖形施加超聲，并設有至少一個超聲接收單元(14)用于接收涂膠圖形的超聲信號。
21.煙草加工工業中的機器，它具有按照權利要求13至19中之一或多項所述的用于求出涂覆在煙草加工工業中的包封紙條(15)上的膠水量或者膠水質量的裝置。
22.測量系統(10)在求出涂覆在煙草加工工業中的包封紙條(15)上的膠水量和膠水質量中的應用，其特征在于，測量系統(10)設計成超聲測量系統(10)。
23.按照權利要求22所述的應用，其特征在于，設有參照超聲測量系統，優先用于未涂膠的包封紙條。
24.按權利要求22或23所述的應用，其特征在于，設有分析處理單元(20)用于對所接收的超聲信號進行分析處理。
全文摘要
本發明涉及求出涂覆在煙草加工業中的包封紙條(15)上的膠水量或者膠水質量的一種方法和裝置。方法下進行改進設計使包封紙條(15)加上超聲波，透過包封紙條(15)的聲波作為超聲波信號被接收，并根據所接的超聲波信號求出膠水量或者膠水質量。此外本發明還涉及一種煙草加工業的機器以及一種測量系統(10)用來求出涂覆在煙草加工業中的包封紙條(15)上的膠水量或者膠水質量的應用。
文檔編號G01B17/00GK1933743SQ200580006265
公開日2007年3月21日 申請日期2005年2月18日 優先權日2004年2月27日
發明者H·福斯 申請人:豪尼機械制造股份公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
