Настоящее изобретение относится к устройству и способу контроля сигареты с фильтром для измерения вентиляции фильтра.
Фильтр сигареты имеет стержнеобразный материал фильтра и обертывающий материал, который заключает в себе материал фильтра. Одним из обертывающих материалов является фильтр с множеством перфораций. При курении сигареты с фильтром, имеющим перфорации, воздух поступает в фильтр через перфорации и разбавляет дым сигареты. В результате этого снижается содержание никотина и смолы в дыме, и поэтому курящий ощущает мягкий вкус.
Соотношение количества воздуха, поступающего через перфорации, с количеством дыма, втягиваемого курящим, называется вентиляцией фильтра (далее - просто VF). Что касается упоминаемых сигарет с фильтром, если VF не является фиксированной постоянной для каждой сигареты, то сигареты не будут иметь единообразный вкус и их качество не будет постоянным.
Международная организация стандартизации определяет способ измерения VF, выполняемого согласно стандарту измерения. Этот стандарт измерения применяется в производстве сигарет с фильтром. В частности, сигареты с фильтром выходят из сигаретной машины в постоянном темпе, и VF выходящих сигарет с фильтром измеряют в соответствии со стандартом измерения. При этом только некоторые изготовленные сигареты с фильтром отбирают для проверки VF.
Однако способ измерения VF в соответствии с указанным стандартом является сложным, т.к. затруднено его применение в сигаретной машине. Даже если стандарт измерения можно осуществить в сигаретной машине, все же время проверки VF каждой сигареты с фильтром будет значительным. Поэтому трудно контролировать этим способом все изготавливаемые сигареты с фильтром.
Стандарт измерения также используется для проверки наличия нежелательных отверстий в обертывающей бумаге. Что касается сигарет с фильтром со значительной VF, то количество воздуха, поступающего через перфорации, относительно больше количества воздуха, проходящего через отверстия в обертывающей бумаге. Поэтому при помощи этого стандарта измерения трудно надежным образом обнаруживать отверстия в обертывающей бумаге.
Сигаретная машина согласно патенту Японии №3190132 имеет устройство контроля не VF, а общей вентиляции (далее - просто VT) как контрольного показателя количества никотина и смолы. VF является соотношением количества воздуха, поступающего из перфораций обертывающей бумаги, с количеством дыма, втягиваемого курящим.
Но это хорошо известное устройство контроля не способно непосредственно проверять VF и не обеспечивает достоверный контроль количества никотина и смолы в сигаретах с фильтром.
Известны устройство и способ контроля сигареты, имеющей соединенный с ней фильтр, мундштучный конец и участок вентиляции на наружной круговой поверхности фильтра для введения наружного воздуха, в которых осуществляют формирование первой воздухонепроницаемой камеры, включающей мундштучный конец фильтра, формирование второй воздухонепроницаемой камеры, включающей наружную круговую поверхность фильтра, содержащую участок вентиляции, и измерение давления в первой воздухонепроницаемой камере при подаче во вторую воздухонепроницаемую камеру сжатой текучей среды под заданным давлением (см., например, опубликованную заявку Германии 3901381 от 10.08.1989).
Данные известные устройство и способ также не обеспечивают быстрый и достоверный контроль вентиляции фильтра сигарет.
Целью настоящего изобретения является создание нового устройства и способа контроля, обеспечивающих быстрое и достоверное измерение вентиляции фильтра сигарет с фильтром и надежное обнаружение наличия нежелательных отверстий в обертывающей бумаге.
Для достижения этих целей в соответствии с настоящим изобретением устройство контроля для сигареты, имеющей соединенный с ней фильтр, мундштучный конец и участок вентиляции на наружной круговой поверхности фильтра для введения наружного воздуха, содержит путь транспортирования сигареты с фильтром в направлении, перпендикулярном осевому направлению сигареты с фильтром, имеющий положение осуществления контроля, расположенное на нем, узел гнезда для фильтра, расположенный на одной стороне пути транспортирования, выполненный с возможностью соединения с сигаретой при ее прохождении через положение осуществления контроля и имеющий гнездо, выполненное с возможностью вмещения фильтра и образующее первую воздухонепроницаемую камеру, включающую мундштучный конец фильтра, и вторую воздухонепроницаемую камеру, включающую наружную круговую поверхность фильтра, имеющую участок вентиляции, поперечный входной путь для подачи во вторую воздухонепроницаемую камеру гнезда сжатой текучей средой под заданным давлением, выходной путь, который выводит давление в первую воздухонепроницаемую камеру, и датчик давления для определения давления, выводимого из выходного пути.
Согласно упоминаемому выше устройству контроля обеспечена возможность контроля сигарет с фильтром во время их транспортирования и возможность определения VF как таковой, а именно как отношение количества воздуха, поступающего с наружной круговой поверхности фильтра, к количеству, втягиваемому курящим. Определение VF также возможно на основе заданного давления, при котором во вторую воздухонепроницаемую камеру поступает сжатая текучая среда, и давления, определяемого датчиком давления, за счет чего обеспечивается возможность осуществления быстрого контроля. Следовательно, устройство контроля обеспечивает возможность выполнения эффективного, на самом производственном оборудовании, контролирования VF каждой сигареты с фильтром и возможность надежного контролирования количества никотина и смолы в сигарете с фильтром.
Согласно одному из своих аспектов устройство контроля также имеет средство для осуществления возвратно-поступательного перемещения, которое поступательно перемещает узел гнезда для фильтра к сигарете с фильтром для размещения, с возможностью удаления фильтра в гнезде. В упоминаемой выше конструкции узел гнезда содержит пару уплотнительных колец, расположенных в гнезде и выполненных с возможностью отделения друг от друга в осевом направлении и с возможностью уменьшения их диаметров. Уплотнительные кольца, при уменьшении их диаметра, плотно контактируют с фильтром, тем самым отделяя первую и вторую воздухонепроницаемые камеры друг от друга.
В описываемой выше конструкции предпочтительно, чтобы уплотнительные кольца были сформированы из упругодеформируемых каучуковых колец, чтобы узел гнезда имел средство сжатия, которое приводится в действие средством для осуществления возвратно-поступательного движения средства в качестве привода и сжимает каждое каучуковое кольцо для уменьшения его диаметра.
В этой конструкции первая и вторая воздухонепроницаемые камеры можно сформировать с помощью одного средства для осуществления возвратно-поступательного движения. Поскольку упругодеформируемые резиновые кольца вводятся в близкий контакт с фильтром, сжатые текучая среда и воздух не могут просачиваться между фильтром и уплотнительными кольцами, разгораживающими первую и вторую воздухонепроницаемые камеры друг от друга. При этом первый датчик давления выполнен с возможностью точного определения давления в первой воздухонепроницаемой камере, когда во вторую воздухонепроницаемую камеру поступает сжатая текучая среда под заданным давлением, т.е. обеспечивается возможность повышения надежности контроля VF сигарет с фильтром, т.е. никотина и смолы, при помощи простой конструкции.
Согласно его предпочтительному осуществлению устройство контроля также содержит узел гнезда для сигареты, расположенный на другой стороне пути транспортирования и выполненный с возможностью соединения с сигаретой с фильтром при ее прохождении через положение осуществления контроля, при этом узел гнезда для сигареты содержит гнездо для сигареты, выполненное с возможностью вмещения мундштучного конца сигареты и образующее третью воздухонепроницаемую камеру, включающую мундштучный конец сигареты, и передний входной путь для подачи в третью воздухонепроницаемую камеру гнезда под сигарету сжатой текучей среды под заданным давлением, когда вторая воздухонепроницаемая камера находится в закрытом для текучей среды состоянии, при этом поперечный входной путь блокируется, когда в третью воздухонепроницаемую камеру подается сжатая текучая среда.
В этом осуществлении обеспечивается возможность определения не только VF сигарет с фильтром, но также и наличие нежелательных отверстий в обертывающей бумаге во время транспортирования сигарет и на основе давления, определяемого датчиком давления. В этом случае, поскольку вторая воздухонепроницаемая камера закрыта, наличие отверстий можно надежно обнаруживать независимо от уровня VF сигарет с фильтром. В связи с этим обеспечивается надежная отбраковка дефектных сигарет.
Особенность устройства контроля также заключается в том, что оно имеет поворотный цилиндр, обеспеченный каждым из узлов гнезда и имеющий наружную круговую поверхность, определяющую путь транспортирования.
Для достижения упомянутой выше цели также предлагается способ контроля сигареты с соединенным с ней фильтром, имеющей мундштучный конец и участок вентиляции на наружной круговой поверхности фильтра для введения наружного воздуха, содержащий следующие этапы: формирование первой воздухонепроницаемой камеры, включающей мундштучный конец фильтра, формирование второй воздухонепроницаемой камеры, включающей наружную круговую поверхность фильтра, содержащую участок вентиляции, измерение давления в первой воздухонепроницаемой камере при подаче в третью воздухонепроницаемую камеру сжатой текучей среды под заданным давлением.
В частности, способ контроля выполняют при транспортировании сигареты с фильтром в направлении, перпендикулярном ее осевому направлению.
Этот способ контроля обеспечивает возможность обнаружения нежелательных отверстий в оберточной бумаге сигарет с фильтром на основе давления, определяемого датчиком давления. При этом, поскольку вторая воздухонепроницаемая камера замкнутая, также обеспечивается возможность обнаружения отверстий независимо от уровня VF сигарет с фильтром.
Далее приводится подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг.1 схематически показывает устройство для прикрепления фильтра согласно одному из осуществлений.
Фиг.2 - боковую проекцию устройства проверки разбавления, установленного в устройстве для прикрепления фильтра, показанного на фиг.1.
Фиг.3 - сечение по линии III-III устройства контроля разбавления, показанного на фиг.2.
Фиг.4 - сечение узла, входящего в состав устройства контроля разбавления, показанного на фиг.3.
Фиг.5 - часть эксцентриковой схемы устройства контроля разбавления, показанного на фиг.2.
Фиг.6 - поясняющую схему действия узла вместе с вращением цилиндрической оболочки в устройстве контроля разбавления, показанном на фиг.2.
Фиг.7 - схему измерения вентиляции фильтра в устройстве контроля разбавления, показанного на фиг.2.
Фиг.8 изображает схему модели аналогии измерения вентиляции фильтра, показываемого на чертеже фиг.7.
Фиг.9 - схему измерения общей вентиляции в устройстве контроля разбавления в соответствии с известным уровнем техники.
Фиг.10 изображает схему модели аналогии измерения общей вентиляции, показываемого на чертеже фиг.9.
Фиг.11 - схему измерения вентиляции фильтра по стандарту измерения.
Фиг.12 изображает схему модели аналогии измерения вентиляции фильтра, показываемого на чертеже фиг.11.
Фиг.13 - график скорости реагирования при измерении вентиляции фильтра, показываемом на чертежах фиг.7 и 11.
Фиг.14 - схему контроля наличия отверстий в обертывающей бумаге, выполняемой устройством проверки разбавления, показанным на фиг.2.
Фиг.15 - гистограмму определяемого давления, когда контроль отверстий в оберточной бумаге, показанный на фиг.14, и обычный контроль отверстий применяются для изделий без дефектов и изделий с дефектами.
На фиг.1 схематически показано устройство 10 для прикрепления фильтра к сигарете. Устройство 10 имеет ряд 12 взаимодействующих цилиндров, проходящий с начала хода к его окончанию. Ряд 12 взаимодействующих цилиндров принимает сигарету 2 и фильтр 4 на стороне начала движения (правая сторона чертежа) и прикрепляет фильтр 4 к сигарете 2. Ряд 12 взаимодействующих цилиндров затем выполняет заданный контроль полученной таким образом сигареты FT и разрешает удаление сигарет с фильтром FT с последующей стороны хода (слева на чертеже). Ряд 12 взаимодействующих цилиндров имеет устройство 18 контроля разбавления, расположенное между концевым проверочным цилиндром 14 и транспортирующим цилиндром 16.
Фиг.2 показывает оба конца устройства 18 контроля разбавления. Проверяемая сигарета с фильтром FT поступает в устройство 18 контроля разбавления от концевого проверочного цилиндра 14, находящегося непосредственно до него, в начальную точку участка θ1 угла поворота. Затем сигарета FT транспортируется на наружную круговую поверхность устройства 18 контроля разбавления в направлении R вращения через участок θ1 угла поворота, участок θ2 угла поворота и участок θ3 угла поворота и проходит к транспортирующему цилиндру 16, расположенному непосредственно после конечной точки участка θ3 угла поворота.
В устройстве 18 контроля разбавления, когда сигарета с фильтром транспортируется через участок θ4 угла поворота, расположенный в участке θ1 угла поворота, по порядку проверяются вентиляция VF фильтра сигареты FT и наличие нежелательных отверстий в оберточной бумаге сигареты 2 сигарет FT. Сигареты с фильтром FT, в которых контроль находит дефекты, удаляются из устройства 18 контроля разбавления в участке θ2 угла поворота.
Согласно фиг.3 устройство 10 прикрепления фильтра имеет основание 20 и вспомогательную станину 22, расположенные напротив друг друга. Устройство 18 контроля расположено между основанием 20 и вспомогательной станиной 22.
В частности, устройство 18 контроля разбавления имеет приводной вал 28, проходящий горизонтально от основания 20 к вспомогательной станине 22. Одна концевая часть и промежуточная часть приводного вала 28 установлены, с возможностью их вращения, во внутренней втулке 34 на паре подшипников 24. Внутренняя втулка 34 горизонтально выступает из передней стороны основания 20 в положении, в котором один ее конец прикреплен к основанию 20, и в то же время прикреплен к основанию 20 посредством фланца 48, расположенного на одной концевой ее стороне.
Один конец приводного вала 28 выступает из внутренней втулки 34 к задней стороне основания 20, и приводное зубчатое колесо 30 прилегает к выступающему концу через посредство шпонки 32. Приводное зубчатое колесо 30 соединено с приводом с помощью зубчатой передачи (не показана). Приводной вал 28 может быть выполнен с возможностью приведения его во вращение в направлении R (фиг.2), воспринимая движущую силу от привода. Гильза 38 установлена на приводном вале 28 и находится между подшипниками 24.
Другой конец приводного вала 28 также выступает из внутренней втулки 34. Другая концевая часть опирается, с возможностью ее вращения, на вспомогательную станину 22. Цилиндрический держатель 36 подшипников прикреплен к вспомогательной станине 22, и другая концевая часть приводного вала 28 опирается на держатель 36 подшипников посредством пары подшипников 44. В гильзе 40 расположена другая концевая часть приводного вала 28 между подшипниками 44.
Регулирующая втулка 56 закреплена винтом на наружной круговой поверхности внутренней втулки 34. Один конец регулирующей втулки 56 с обеспечением воздухонепроницаемости примыкает к всасывающему каналу 52, и другой ее конец выступает из внутренней втулки 34.
Всасывающий канал 52 имеет накрывающую пластину. Накрывающая пластина прикреплена к передней стороне основания 20, и в нее входит фланец 48 внутренней втулки 34. Всасывающий канал 52 образует вместе с основанием 20 всасывающий путь 53. Всасывающий путь 53 соединен со всасывающим устройством - с воздуходувкой.
На внешней поверхности круговой поверхности втулки 34 выполнен круговой паз. Круговой паз формируют всасывающую камеру 58 между пазом и внутренней поверхностью регулирующей втулки 56. Одна концевая сторона всасывающей камеры 58 постоянно сообщается со всасывающим путем 53. То есть на наружной круговой поверхности внутренней втулки 34 сформировано множество пазов сообщения, посредством которых всасывающая камера 58 и всасывающий путь 53 сообщаются друг с другом. Пазы сообщения расположены через интервалы в круговом направлении внутренней втулки 34. Вследствие этого во всасывающую камеру 58 постоянно поступает всасывающее давление.
На наружной круговой поверхности регулирующей втулки 56 выполнен всасывающий паз 60. Всасывающий паз 60 сообщается со всасывающей камерой 58 через множество радиальных отверстий 62. При этом всасывающий паз 60 расположен на другой концевой стороне регулирующей втулки 56 и имеет заданную ширину в осевом направлении регулирующей втулки 56. Всасывающий паз 60 проходит в круговом направлении регулирующей втулки 56 в участке θ1 угла поворота и участке θ3 угла поворота, кроме участка θ2 угла поворота. Один конец каждого радиального отверстия 62 выходит к нижней поверхности всасывающего паза 60. Радиальные отверстия 62 расположены через заданные интервалы в круговом направлении регулирующей втулки 56. Другой конец каждого радиального отверстия 62 выходит к внутренней круговой поверхности регулирующей втулки 56.
Цилиндр 64 прикреплен, с возможностью вращения, к другой концевой стороне регулирующей втулки 56 в положении, в котором цилиндрическая оболочка частично заключает в себе наружную круговую поверхность регулирующей втулки 56. Цилиндр 64 связан с приводным валом 28 как составляющая его часть. То есть наружный фланец 66 и внутренний фланец 68 проходят от приводного вала 28 и от цилиндра 64 соответственно. Фланцы 66 и 68 соединены вместе соединительными винтами. Поэтому цилиндр 64 приводится во вращение заодно с приводным валом 28.
Цилиндр 64, с обеспечением воздухонепроницаемости, закрывает всасывающий паз 60 регулирующей втулки 56. Множество транспортирующих пазов 70 сигарет сформировано на наружной круговой поверхности цилиндра 64 через равномерные интервалы в ее круговом направлении. Каждый транспортирующий паз 70 проходит в осевом направлении цилиндр 64 и выполнен более коротким, чем сигарета 2 сигареты с фильтром FT, и имеет полукруглое поперечное сечение. Один конец каждого всасывающего отверстия 72 выходит к низу каждого транспортирующего паза 70, и эти отверстия расположены вдоль транспортирующих пазов 70. Всасывающие отверстия 72 проходят в радиальном внутреннем направлении цилиндра 64, и другие концы выходят к внутренней круговой поверхности цилиндра 64.
При этом осевые отверстия 74 сформированы в цилиндре 64 сообразно соответствующим транспортирующим пазам 70. Каждое осевое отверстие 74 проходит через всасывающие отверстия 72 соответствующих транспортирующих пазов 70 и выходят к концевой поверхности цилиндра 64 на стороне внутреннего фланца 68.
Снаружи внутреннего фланца 68 цилиндра 64 расположено регулирующее кольцо 76, и торец цилиндра 64 находится в скользящем контакте с регулирующим кольцом 76. Соответственно, открытые концы осевых отверстий 74 закрыты регулирующим кольцом 76. Регулирующее кольцо 76 установлено на неподвижном цилиндре 78 с помощью штифта и цилиндрической пружины (не показаны), и поэтому регулирующее кольцо 76 не может вращаться. Неподвижный цилиндр 78 примыкает к наружной круговой поверхности держателя 36 подшипников. Цилиндрическая пружина прижимает регулирующее кольцо 76 к торцу цилиндра 64. Торец цилиндрической оболочки 64 и регулирующее кольцо 76, с обеспечением воздухонепроницаемости, контактируют друг с другом.
Служащий для удаления регулирующий паз 80 выполнен на внутреннем торце регулирующего кольца 76. Регулирующий паз 80 проходит по участку θ2 угла поворота (фиг.2) и поэтому имеет форму дуги. Осуществляющее сообщение отверстие 82 проходит от низа регулирующего паза 80 и выходит к внешнему торцу регулирующего кольца 76. Открытый конец осуществляющего сообщение отверстия 82 соединен с одним концом трубки 84 удаления. Трубка 84 удаления проходит через неподвижный цилиндр 78. Поэтому при вращении цилиндра 64 осевые отверстия 74 последовательно соединяются с трубкой 84 удаления через регулирующий паз 80. Хотя это и не показано на чертежах, трубка 84 удаления соединена с пневматическим источником, содержащим компрессор и т.п., посредством электромагнитного клапана, чтобы обеспечивать подачу заданного давления удаления через регулирующий паз 80 в осевые отверстия 74 за счет переключения электромагнитного клапана.
Хотя на чертежах и не показано, на внутреннем торце регулирующего кольца 76 сформирован открытый для атмосферы паз непосредственно после участка θ3 угла поворота в направлении R вращения цилиндра 64. Открытый для атмосферы паз постоянно открыт для атмосферы.
Когда транспортирующий паз 70 входит в участок θ1 угла поворота, т.е. во всасывающий паз 60, при вращении цилиндра 64, всасывающее давление подается из всасывающей камеры 58 через радиальные отверстия 62, и из всасывающих отверстий 72 в транспортирующий паз 70. В результате этого транспортирующий паз 70 всасывает и принимает сигареты с фильтром FT из конечного проверочного цилиндра 14 предыдущего этапа. После этого сигарета с фильтром FT транспортируется, будучи всасываемой и удерживаемой транспортирующим пазом 70 при прохождении через участок θ1 угла поворота и через участок θ3 угла поворота. Во время прохождения сигареты с фильтром FT через участок θ2 угла поворота подача всасывающего давления в транспортирующий паз 70 прекращается. Если давление удаления не подается, то сигарета с фильтром FT продолжает всасываться и удерживаться транспортирующим пазом 70 за счет остающегося давления и транспортируется через участок θ2 угла поворота.
Когда транспортирующий паз 70 поворачивается далее участка θ3 угла поворота и соединяется с осевыми отверстиями 74 транспортирующего паза 70, идущего в открытый для атмосферы паз регулирующего кольца 76, то в этот момент всасывание сигареты с фильтром FT прекращается. Высвобожденная сигарета с фильтром FT перемещается в транспортирующий цилиндр 16 следующего этапа, который расположен непосредственно после устройства 18 контроля, т.е. после цилиндра 64, и его транспортирование продолжается.
Цилиндрическая оболочка 64 прикреплена при помощи множества пар узлов 86. Каждый транспортирующий паз 70 расположен между одной парой узлов 86 в его осевом направлении. Узлы 86 вращаются с цилиндрической оболочкой 64, т.е. с соответствующими транспортирующими пазами 70.
Одна пара узлов 86 может перемещаться к сигарете с фильтром FT, находящейся в транспортирующем пазе 70, и от нее вместе с вращением цилиндра 64. При этом пара узлов 86 возвратно-поступательно перемещается между действующим положением, в котором они перемещаются к стороне сигареты с фильтром FT, и исходным положением, в котором они отводятся от действующего положения.
Когда пара узлов 86 расположена в начальном конце участка θ1 угла поворота согласно фиг.2, эти узлы 86 находятся в исходном положении.
Что касается возвратно-поступательного перемещения узлов 86, то участок θ1 угла поворота подразделяется на участок θ4 угла поворота, находящийся в центре направления R вращения, и участки θ5 и θ6 угла поворота, соответственно находящиеся до и после участка θ4 угла поворота. То есть пара узлов 86 постепенно продвигается из исходного положения в действующее положение, при этом проходя через участок θ5 угла поворота, и находится в действующем положении, проходя через участок θ4 угла поворота. Затем пара узлов 86 постепенно отводится из действующего положения в исходное положение, проходя при этом через участок θ6 угла поворота, и удерживается в исходном положении, пока снова не дойдет до начального конца участка θ5 угла поворота.
Согласно фиг.3 узлы 86 показаны просто двойными пунктирными линиями. Согласно фиг.3 пара узлов 86 верхней стороны находится в действующем положении, пара узлов 86 нижней стороны - в исходном положении.
Ниже со ссылкой на фиг.4 приводится описание узла 86, который расположен на правой стороне транспортирующего паза 70 и находится в исходном положении, показываемом на фиг.3. В целях упрощения чертежа на фиг.4: пара узлов 86, находящаяся в исходном положении, расположена на верхней стороне цилиндра 64 в отличие от изображения на фиг.3.
Из фиг.4, очевидно, следует, что цилиндрическая оболочка 64 имеет части малого диаметра на обоих концах транспортирующего паза 70. Опорное кольцо 88 соосно установлено на имеющей меньший диаметр правой части. Опорное кольцо 88 имеет уступ большего диаметра на стороне транспортирующего паза 70 и имеет концевую стенку 90 в контакте с торцом цилиндра 64.
К концевой стенке 90 прикреплен один конец направляющего стержня 94. Направляющий стержень 94 проходит в осевом направлении цилиндра 64. Другой конец направляющего стержня 94 прикреплен к вращательному кольцу 96. Вращательное кольцо 96 расположено соосно с опорным кольцом 88 на другой концевой стороне цилиндра 64.
Две направляющие трубы 100 и 102 прикреплены к кольцу 96 вращения. Направляющие трубы 100 и 102 выступают из передней стороны вращательного кольца 96 к опорному кольцу 88 и проходят параллельно направляющему стержню 94. Направляющие трубы 100 и 102 расположены радиально в наружном направлении опорного кольца 88, с промежутком между ними в порядке, начиная от направляющего стержня 94. То есть направляющий стержень 94 и направляющая труба 102 расположены на их соответствующих сторонах направляющей трубы 100 в радиальном направлении. Концы основания направляющих труб 100 и 102 встроены в кольце вращения и открыты на задней стороне вращательного кольца 96.
Направляющая труба 100 расположена соосно с транспортирующим пазом 70, т.е. сигарета с фильтром FT удерживается транспортирующим пазом 70 и имеет конец 104 большего диаметра на ее мундштучном конце.
Подвижная втулка 114 с возможностью ее скольжения установлена на направляющей трубе 100 снаружи. Ползун 108 прикреплен к концевой части подвижной втулки 114, которая расположена на стороне кольца 96 вращения. Направляющий стержень 94 проходит через ползун 108, с подшипником 112 скольжения между ними. Ползун 108 опирается с возможностью скольжения на направляющий стержень 94. Подшипник 112 скольжения закреплен в ползуне 108 пружинным упорным кольцом 110, расположенным между ними. Пружинное упорное кольцо 122 подвижной втулки 114 соединяет заодно подвижную втулку 114 с ползуном 108. Соответственно, ползун 108 направляется, с возможностью его скольжения, направляющим стержнем 94, при этом он перемещается к цилиндру 64 и от него в его осевом направлении вместе с подвижной втулкой 114. Подвижная втулка 114 в соосном направлении контактирует с транспортирующим пазом 70 или отделяется от него или контролируемой сигареты с фильтром FT, находящейся в транспортирующем пазе 70.
Внутренний диаметр подвижной втулки 114 увеличен в концевой части 118 на стороне опорного кольца 88. Между подвижной втулкой 114 и направляющей трубой 100 закреплена трубчатая камера 120. Трубчатая камера 120 выходит к концу 104 более крупного диаметра направляющей трубы 100. Наружный диаметр трубчатой камеры 120 больше наружного диаметра конца 104, имеющего большой диаметр.
Когда узел 86 приведен в действующее положение, то подвижная втулка 114 перемещается наиболее близко к сигарете FT, и конец 104 направляющей трубы 100 входит в трубчатый элемент 120 подвижной втулки 114. При этом уплотнительное кольцо 106 на конце 104 находится в тесном контакте с внутренним торцом трубчатой камеры 120, и трубчатая камера 120, с обеспечением воздухонепроницаемости, уплотнена уплотнительным кольцом 106.
Концевая часть 118 подвижной втулки 114 вставлена, с возможностью ее скольжения, в прикрепляющее кольцо отверстие 126 кольцевого держателя 124. Отверстие 126 проходит через кольцевой держатель 124 и выходит к обоим его торцам. Часть направляющей трубы 100, находящейся на стороне конца 104, соосно расположена в прикрепляющем кольцо отверстии 126.
Концевая пластина 128 прикреплена к одному торцу кольцевого держателя 124, который расположен на стороне цилиндра 64. В концевой пластине 128 выполнена прорезь 130, расположенная соосно с прикрепляющим кольцо отверстием 126. Прорезь 130 имеет диаметр, меньший, чем прикрепляющее кольцо отверстие 126. Прикрепляющее кольцо отверстие 126 и прорезь 130 имеют соответствующие внутренние диаметры, более крупные, чем наружный диаметр сигареты с фильтром FT. Поэтому, когда узел 86 перемещается из исходного положения в действующее положение, то концевая часть со стороны фильтра сигарет с фильтром FT может вставиться в прикрепляющее кольцо отверстие 126 через прорезь 130.
В кольцевом держателе 124, параллельно с прикрепляющим кольцо отверстием 126, выполнено направляющее отверстие 136. Направляющее отверстие 136 имеет закрытый конец на одной торцевой стороне кольцевого держателя 124 и выходит к его другому торцу держателя 124, т.е. к торцу стороны вращательного кольца 96. Направляющая труба 102, с обеспечением воздухонепроницаемости и с возможностью скольжения, вставлена в направляющее отверстие 136 со стороны ее открытого конца через уплотнительное кольцо 138.
Радиальное отверстие проходит от закрытого конца направляющего отверстия 136 к прикрепляющему кольцо отверстию 126. Радиальное отверстие выходит к внутренней круговой поверхности прикрепляющего кольцо отверстия 126, и этот открытый конец расположен в промежуточном положении между подвижной втулкой 114 и концевой пластиной 128.
Причем осевой паз 140 сформирован на внутренней круговой поверхности крепящего кольцо отверстия 126. Осевой паз 140 выходит к другому торцу держателя 124 кольца. Осевой паз 140 прикреплен при помощи упора 142, и штифт 144 выступает из внешней круговой поверхности подвижной втулки 114 в осевой паз 140. Когда узел 86 находится в исходном положении, то штифт 144 контактирует с упором 142 в осевом пазе 140. Причем штифт 144 отталкивает держатель 124 кольца через упор 142, когда узел 86 перемещается от действующего положения в исходное положение - согласно приводимому ниже описанию.
В прикрепляющем кольцо отверстии 126 расположен внутренний цилиндр 132. Внутренний цилиндр 132 расположен между подвижной втулкой 114 и концевой пластиной 128. Внутренний цилиндр 132 приводится в скользящий контакт с внутренней круговой поверхностью прикрепляющего кольцо отверстия 126 и выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении прикрепляющего кольцо отверстия 126. Внутренний диаметр внутреннего цилиндра 132 больше внешнего диаметра сигареты с фильтром FT, и поэтому концевую часть сигареты с фильтром FT можно вставить во внутренний цилиндр 132, когда узел 86 перемещен в действующее положение.
Во внутреннем цилиндре 132 круговые пазы выполнены на его внутренней и внешней поверхностях, и также вокруг него выполнено множество мелких отверстий, чтобы круговые пазы сообщались друг с другом. Внешний круговой паз сообщается с направляющим отверстием 136 через радиальное отверстие. Поэтому направляющая труба 102 сообщается с прикрепляющим кольцо отверстием 126 через внешние и внутренние круговые пазы и мелкие отверстия внутреннего цилиндра 132.
Каучуковые кольца 134 и 135 из кремнийорганического каучука установлены в прикрепляющем кольцо отверстии 126 таким образом, что располагаются на обоих концах внутреннего цилиндра 132. Каучуковое кольцо 134 прикреплено между внутренним цилиндром 132 и концевой пластиной 128, и каучуковое кольцо 135 - между внутренним цилиндром 132 и подвижной втулкой 114. Соответственно, каучуковые кольца 134 и 135 отделены друг от друга в осевом направлении прикрепляющего кольцо отверстия 126. Оба каучуковых кольца 134 и 135 являются упругодеформируемыми, и они находятся в свободном состоянии, когда узел 86 находится в исходном положении. В свободном состоянии внутренние диаметры каучуковых колец 134 и 135 больше внешнего диаметра сигареты с фильтром FT, и поэтому сигарету FT можно вставить в каучуковые кольца 134 и 135 без контакта.
На фиг.4 показано двойной пунктирной линией следующее: когда держатель 124 кольца находится в действующем положении, то каучуковые кольца 134 и 135 сжимаются между концевой пластиной 128 и внутренним цилиндром 132, и между внутренним цилиндром 132 и подвижной втулкой 114 соответственно в осевом направлении прикрепляющего кольцо отверстия 126 согласно приводимому ниже описанию. В этом случае, поскольку внешние периметры каучуковых колец 134 и 135 ограничены прикрепляющим кольцо отверстием 126, внутренние периметры сжатых каучуковых колец 134 и 135 сокращаются в радиальном направлении внутрь, уменьшая диаметры колец. При этом если фильтр сигареты с фильтром FT прошел через каучуковые кольца 134 и 135 и вставлен в прикрепляющее кольцо отверстие 126, то внутренние круговые поверхности каучуковых колец 134 и 135, диаметр которых уменьшился, плотно контактируют с наружной круговой поверхностью фильтра сигареты с фильтром FT, без свободного промежутка. Причем линия 6 перфорации сигареты с фильтром FT расположена между каучуковыми кольцами 134 и 135.
При этом внутреннее пространство прикрепляющего кольцо отверстия 126 разделено, с обеспечением воздухонепроницаемости, на окружающую камеру, заключающую в себе наружную круговую поверхность фильтра между каучуковыми кольцами 134 и 135 в сжатом состоянии, и на концевую камеру, расположенную между каучуковым кольцом 135 и низом трубчатой камеры 120. Линия 6 перфорации сигареты с фильтром FT расположена в окружающей камере, и концевая часть фильтра 4 расположена в концевой камере (фиг.6 наглядно представляет окружающую и концевую камеры). Из вышеизложенного с очевидностью следует, что окружающая камера сообщается с направляющей трубой 102, а концевая камера - с направляющей трубой 100.
Внутренние круговые поверхности упругодеформируемых каучуковых колец 134 и 135 входят в вогнутости и выпуклости наружной круговой поверхности фильтра. Поэтому между каучуковыми кольцами 135 и 135 и фильтром создается удовлетворительно уплотненное состояние. При этом нет вероятности того, что наружная круговая поверхность фильтра 4 будет излишне сжата, и при этом сморщится, каучуковыми кольцами 134 и 135, то же относится и к бумаге мундштука.
Неподвижное кольцо 146 плотно контактирует с задней поверхностью вращательного кольца 96. Неподвижное кольцо 146 расположено соосно с кольцом 96 вращения. Согласно фиг.3 неподвижное кольцо 146 опирается на кольцевую опорную пластину 148. Внутренняя круговая часть опорной пластины 146 согнута и прикреплена к неподвижному цилиндру 78 болтом. Не показано: между опорной пластиной 148 и неподвижным кольцом 146 расположена пружина. Пружина прижимает неподвижное кольцо 146 к вращательному кольцу 96.
Неподвижное кольцо 146 сформировано из налагаемых друг на друга внешнего кольца 150 и внутреннего кольца 152. Открытые концы направляющих труб 100 и 102, которые выходят к задней поверхности вращательного кольца 96, закрыты, с обеспечением воздухонепроницаемости, внутренним кольцом 152.
Во внутреннем кольце 152 выполнены прорези 154, 155 и 156, которые служат в качестве упоминаемых ниже входных/выходных частей давления измерения и определяемого давления. В числе этих прорезей прорези 154 и 156 проходят в заданном участке VF угла поворота в круговом направлении внутреннего кольца 152 в положении, в котором они отходят друг от друга в радиальном направлении внутреннего кольца 152. На фиг.2 показано, что участок VF угла поворота ограничен в участке θ4 угла поворота.
Прорезь 154 расположена с возможностью совмещения с открытым концом направляющей трубы 100, и ее ширина ненамного превышает внутренний диаметр направляющей трубы 100. Прорезь 156 расположена с возможностью совмещения с открытым концом направляющей трубы 102, и ее ширина ненамного крупнее внутреннего диаметра направляющей трубы 102.
Хотя согласно фиг.2 последняя прорезь 155 сформирована на окружности, на которой расположена прорезь 154, но прорези 154 и 155 отделены друг от друга в круговом направлении внутреннего кольца 152. Прорезь 155 проходит над участком VP угла поворота, который ограничен в участке θ4 угла поворота после прорези 154.
Во внешнем кольце 150 выполнено множество соединительных отверстий 158 сообразно прорезям 154, 155 и 156. Соединительные отверстия 158 проходят через внешнее кольцо 150 и сообщаются с соответствующими прорезями 154, 155 и 156. Воздушные трубки 162 соединены с соответствующими соединительными отверстиями 158 посредством соответствующих соединительных втулок 160.
Воздушная трубка 162, сообщающаяся с прорезью 156, соединена с датчиком давления и пневматическим источником. Поэтому, когда направляющая трубка 102 соединена с прорезью 156, тогда пневматический источник может подавать давление измерения в окружающую камеру по воздушной трубке 162, направляющей трубе 102 и пр., и датчик давления контролирует давление измерения.
Датчики давления соединены с соответствующими воздушными трубками 162, соединенными с прорезями 154 и 155. Датчики давления измеряют давление концевой камеры.
Как показано на фиг.4, роликовый вал 164 выступает из ползуна 108 в сторону неподвижного цилиндра 78. Роликовый вал 164 прикреплен к ползуну 108 гайкой 166. Ролик 168 служит в качестве ролика, работающего от эксцентрика, и опирается, с возможностью поворота, на роликовый вал 164. Ролик 168 установлен в эксцентриковом пазе 170 неподвижного цилиндра 78. Эксцентриковый паз 170 сформирован на наружной круговой поверхности неподвижного цилиндра 78 по всей его окружности. Обе боковые стенки 172 и 172 эксцентрикового паза 170 направляют движение качения ролика 168.
То есть когда узел 86 поворачивается снаружи неподвижного цилиндра 78 вместе с вращением цилиндра 64, то ролик 168 перемещается в осевом направлении неподвижного цилиндра 78 или направляющего стержня 94 по эксцентриковому профилю эксцентрикового паза 170. В результате этого ползун 108 осуществляет возвратно-поступательное движение, направляясь направляющим стержнем 94.
При перемещении ползуна 108 к цилиндру 64 подвижная втулка 114 также перемещается по направляющей трубе 100 к цилиндру 64. Подвижная втулка 114 затем прижимает концевую пластину 128 держателя 124 кольца через каучуковое кольцо 135, внутренний цилиндр 132 и каучуковое кольцо 134. При этом узел 86, или держатель 124 кольца, перемещается в действующее положение, в котором концевая пластина 128 входит в контакт с концевой стенкой 90 опорного кольца 88.
После этого, в состоянии, в котором держатель 124 кольца находится в действующем положении, после перемещения ползуна 108 к кольцу 96 вращения вместе с подвижной втулкой 114 штифт 144 подвижной втулки 114 отталкивает назад кольцевой держатель 124 через упор 142. Кольцевой держатель 124 при этом возвращается в исходное положение.
Даже если кольцевой держатель 124 совершает возвратно-поступательное движение, он не отходит от направляющей трубы 102. Соединение между направляющей трубой 102 и направляющим отверстием 136 кольцевого держателя 124 зафиксировано постоянно.
Фиг.5 показывает эксцентриковую схему эксцентрикового паза 170. Горизонтальная ось указывает угол поворота узла 86, и вертикальная ось представляет эксцентриковый подъем (т.е. возвратно-поступательный ход подвижной втулки 114). Согласно фиг.5 эксцентриковый подъем постепенно увеличивается с точки, в которой узел 86 проходит через начальный конец участка θ5 угла поворота. Кольцевой держатель 124, соответственно, перемещается в действующее положение и достигает действующего положения в участке θ5 угла поворота.
Когда узел 86 далее поворачивается и входит в участок θ4 угла поворота, подвижная втулка 114 также перемещается вперед. При этом кольцевой держатель 124 находится в действующем положении, и движение вперед кольцевого держателя 124 ограничивается концевой стенкой 90 опорного кольца 88. Причем перемещение вперед подвижной втулки 114 сжимает каучуковое кольцо 135 между подвижной втулкой 114 и внутренним цилиндром 132 и также сжимает каучуковое кольцо 134 между концевой пластиной 128 и внутренним цилиндром 132. Вследствие этого внутренние диаметры каучуковых колец 134 и 135 при этом уменьшаются.
В то же время конец 104 с крупным диаметром направляющей трубы 100 входит в трубчатую камеру 120 подвижной втулки 114 вместе с уплотнительным кольцом 106, и штифт 144 подвижной втулки 114, и упор 142 кольцевого держателя 124 находятся в состоянии, в котором они отделены друг от друга.
Когда узел 86 проходит через участок θ4 угла поворота, эксцентриковый подъем имеет максимальное значение, и каучуковые кольца 134 и 135 находятся в состоянии, в котором их диаметр сокращается.
После этого узел 86 перемещается от участка θ4 угла поворота, чтобы войти в участок θ6 угла поворота. Когда узел 86 проходит через участок θ6 угла поворота, эксцентриковый подъем постепенно уменьшается. Соответственно, сжатие каучуковых колец 134 и 135 с помощью подвижной втулки 114 прекращается, в результате чего увеличиваются внутренние диаметры каучуковых колец 134 и 135 до первоначального состояния. После того, как штифт 144 подвижной втулки 114 войдет в контакт с упором 142 кольцевого держателя 124, держатель 124 переместится из действующего положения в исходное положение вместе с подвижной втулкой 114.
После прохождения узла 86 через участок θ6 угла поворота держатель 124 будет находиться в исходном положении, пока узел 86 снова не войдет в начальный конец участка θ5 угла поворота.
Узел 86, расположенный на левой стороне цилиндра 64, согласно фиг.4 имеет конструкцию, аналогичную узлу 86 правой стороны. Поэтому элементы согласно фиг.2, 3 и 4, имеющие те же функции, имеют те же ссылочные обозначения; и их описание здесь не приводится. Ниже указываются только их отличия.
Во-первых, эксцентриковый паз 170 в сочетании с левым узлом 86, как следует из чертежа фиг.3, сформирован на наружной круговой поверхности неподвижного цилиндра 174. Неподвижный цилиндр 174 закреплен на наружной круговой поверхности регулирующей втулки 56. Опорная пластина 148, на которой установлено неподвижное кольцо 146, прикреплена к основанию 20.
Как показано на фиг.4, левый узел 86 не имеет направляющего отверстия 136, направляющей трубы 102, прорези 156 и внутреннего цилиндра 132.
Левый узел 86 или кольцевой держатель 124 имеет только каучуковое кольцо 134. Каучуковое кольцо 134 расположено между подвижной втулкой 114 и концевой пластиной 128. Когда узел 86 находится в действующем положении, каучуковое кольцо 134 вступает в воздухонепроницаемый контакт с концевой частью сигареты 2 сигареты с фильтром FT извне. В этом случае возвратно-поступательный ход кольцевого держателя 124, обеспечиваемый эксцентриковым пазом 170, задан фактически наполовину по сравнению с кольцевым держателем 124 правого узла 86.
Соответственно, когда левый узел 86 находится в действующем положении, то формируется только концевая камера. Концевая часть контролируемой сигареты 2 сигареты с фильтром FT помещается в концевую камеру.
Прорезь 154 внутреннего кольца 152 открыта в атмосферу посредством отверстий, сформированных во внешнем кольце 150. Поэтому если левый узел 86 помещен в действующем положении и сформирована концевая камера, то давление, обеспечиваемое через прорезь 154 участка VF угла поворота, равно атмосферному давлению.
Помимо этого, пневматический источник соединен с воздушной трубкой 162, соединенной с прорезью 155 левого узла 86 с датчиком давления. Поэтому, когда узел 86 проходит через участок VP угла поворота, в котором сформирована прорезь 155, при этом пневматический источник может подавать давление измерения в концевую камеру, и давление измерения контролируется датчиком давления.
Фиг.6 схематически показывает работу пары узлов 86 в устройстве 18 контроля разбавления.
В соответствии с устройством 18 контроля в начальном конце участка θ1 угла поворота цилиндрической оболочки 64 сигарета с фильтром FT проходит от концевого проверочного цилиндра 14 предыдущего этапа в транспортирующие пазы 70 (S100). При этом пара узлов 86 вместе с упомянутыми транспортирующими пазами 70 находится в исходном положении. Сигарета с фильтром FT надежно принимается транспортирующим пазом 70, не контактируя при этом с узлами 86. Мундштучный конец сигареты 2 сигареты с фильтром FT и фильтр 4 выступают из обоих концов транспортирующего паза 70.
Затем при вращении цилиндрической оболочки 64 сигарета с фильтром FT транспортируется, будучи всасываемой и удерживаемой транспортирующим пазом 70. После того, как сигарета с фильтром FT войдет в участок θ5 угла поворота, пара узлов 86 будет постепенно перемещаться из исходного положения в действующее положение, т.е. к сигарете с фильтром FT на транспортирующем пазе 70.
После того, как узлы 86 займут действующее положение (S200), обе концевые части сигареты с фильтром FT будут вставлены в прикрепляющие кольцо отверстия 126, сформированные в правом и левом кольцевых держателях 124, через отверстия 130 концевых пластин 128.
После этого каучуковые кольца 134 и 135 в правом и левом кольцевых держателях 124 будут, оба, воспринимать сжимающее усилие, и их диаметры будут уменьшаться, в результате чего они будут, с обеспечением воздухонепроницаемости, контактировать с наружной круговой поверхностью сигареты с фильтром FT. При этом формируются концевая камера ЕС и окружающая камера SC в правом кольцевом держателе 124; и в левом кольцевом держателе 124 будет сформирована только концевая камера ЕС (S300).
Сигарета с фильтром FT проходит через участок VF угла поворота с парой узлов 86 в положение, в котором формируются концевые камеры ЕС и окружающая камера SC. Когда сигарета с фильтром FT проходит через участок VF угла поворота, направляющая труба 102 узла 86, расположенная на стороне фильтра 4 (правая сторона на чертеже фиг.6), соединяется с воздушной трубкой 162. В результате этого сжатый воздух подается в окружающую камеру SC под давлением, контролируемым датчиком давления Р1, в результате чего создается давление измерения (входное давление) в окружающей камере SC. Давление измерения прилагается к наружной круговой поверхности фильтра 4 сигареты с фильтром FT. Соответственно давлению измерения сжатый воздух направляется через линию 6 перфорации в фильтр 4 и затем входит в концевую камеру ЕС от торца фильтра 4. При этом давление, снизившееся ниже давления измерения, создается как определяемое давление (выходное давление) в концевой камере ЕС.
При этом направляющая труба 100 соединена с датчиком Р2 давления через воздушную трубку 162, и при этом определяемое давление в концевой камере ЕС определяется датчиком Р2 давления. Поскольку каучуковые кольца 134 и 135 правого кольцевого держателя 124 контактируют, с обеспечением воздухонепроницаемости, с фильтром 4 сигареты с фильтром FT, сжатый воздух не просачивается из окружающей камеры SC и из концевых камер ЕС. Поэтому датчики Р1 и Р2 давления могут точно определять давление измерения и определяемое давление соответственно.
В участке VF угла поворота давление в концевой камере ЕС левого кольцевого держателя 124 обеспечивается равным атмосферному давлению.
После прохождения через участок VF угла поворота сигарета с фильтром FT входит в участок VP угла поворота с парой узлов 86. Когда сигарета с фильтром FT проходит через участок VP угла поворота, направляющие трубы 100 правого и левого узлов 86 соединяются соответствующими воздушными трубками 162 (S400). При этом сжатый воздух подается в концевую камеру ЕС левого узла 86, и давление измерения в концевой камере ЕС прилагается к концу сигареты с фильтром FT. В правом узле 86 направляющая труба 102, выходящая к окружающей камере SC, уплотняется, с обеспечением воздухонепроницаемости, неподвижным кольцом 146. Направляющая труба 100, выходящая к концевой камере ЕС, соединяется с датчиком давления РЗ через воздушную трубку 162. Датчик РЗ давления определяет определяемое давление (выходное давление) в концевой камере ЕС правого узла 86, которое соответствует давлению измерения (входное давление) в концевой камере ЕС левого узла 86. То есть когда давление измерения прилагается к концу сигареты, то давление измерения, при этом уменьшаясь, передается к концу сигареты с фильтром FT. Передаваемое давление становится определяемым давлением.
Каучуковые кольца 134 и 135 кольцевых держателей 124 также, с обеспечением воздухонепроницаемости, контактируют с наружной круговой поверхностью сигареты с фильтром FT, и поэтому воздух не просачивается из окружающей камеры SC и концевой камеры ЕС. Это обстоятельство обеспечивает датчику Р3 давления возможность точно определять определяемое давление.
Затем, когда сигарета с фильтром FT проходит участок VP угла поворота и входит в участок θ6 угла поворота, внутренние диаметры каучуковых колец 134 и 135 увеличиваются до своего первоначального состояния и отделяются от наружной круговой поверхности сигареты с фильтром FT в правом и левом узлах 86 (S500). Узлы 86 перемещаются из действующего положения в исходное положение, и обе концевые части сигареты с фильтром FT относительно выталкиваются из узлов 86.
После того, как правый и левый узлы 86, т.е. кольцевые держатели 124, будут отделены от сигареты с фильтром FT согласно вышеизложенному (S600), то если данная сигарета с фильтром FT определена как дефектная, она будет удалена в участке θ2 угла поворота. Вследствие этого в тупиковый конец участка θ3 угла поворота будут транспортироваться только бездефектные сигареты FT, и они будут перемещаться из транспортирующих пазов 70 в транспортирующий цилиндр 16 последующего этапа для последующего транспортирования.
Фиг.7 схематически показывает принцип измерения, выполняемый в участке VF угла поворота в устройстве 18 контроля. Согласно этому принципу измерения обеспечивается возможность определения значения VF вентиляции фильтра в сигарете с фильтром FT. Значение VF, как упоминалось выше, представляет собой отношение количества воздуха, входящего от линии перфорации, к количеству дыма, втягиваемого курящим. Фиг.8 показывает модель аналогии, в которой принцип измерения заменен эквивалентной электрической цепью. Согласно этой модели аналогии давление измерения и определяемое давление, измеряемые датчиками Р1 и Р2 давления, обозначены соответственно как Р1 и Р2; и соотношение определяемого давления Р2 к давлению измерения Р1, т.е. Р2/Р1, представлено следующим уравнением 1:
Правая сторона уравнения (1) идентична уравнению сопротивления (уравнение (3)) значения VF в упомянутом стандарте измерения. То есть VF является значением, которое находят делением определяемого давления Р2 на давление Р1 измерения. Значение VF можно непосредственно определять и контролировать подстановкой давления Р1 измерения и определяемого давления Р2 в уравнении (1).
Обозначения в уравнении (1) представляют следующее.
RT1: Эквивалентное сопротивление стороны конца сигареты, которое возникает, когда воздух проходит в сигарете 2 сигареты с фильтром FT.
RT2: Эквивалентное сопротивление фильтровой стороны, которое создается, когда воздух проходит в сигарете 2 сигареты с фильтром FT.
RFF: Эквивалентное сопротивление стороны сигареты 2, которое создается, когда воздух проходит в фильтре 4 сигареты с фильтром FT.
RFR: Эквивалентное сопротивление стороны конца фильтра, которое создается, когда воздух проходит в фильтре 4 сигареты с фильтром FT.
RP: Эквивалентное сопротивление, создаваемое, когда воздух проходит снаружи сигареты 2 в сигарету 2 через обертывающую бумагу.
RV: Эквивалентное сопротивление, создаваемое, когда воздух проходит снаружи фильтра 4 в фильтр 4 через бумагу мундштука, имеющую линии 6 перфорации.
Тем самым устройство 18 контроля обеспечивает возможность эффективного контроля никотина и смолы сигареты с фильтром FT. Например, если вычислительное устройство подключено к устройству 18 контроля, и давление Р1 измерения и определяемое давление Р2 вводятся в вычислительное устройство для вычисления упомянутого уравнения, то значение VF можно вычислить сразу. При этом, если вычислительное устройство выполнено с возможностью принятия решения о том, что данное значение VF указывает на наличие дефекта или его отсутствие, и электромагнитный клапан удаляющей трубки 84 приводится в действие на основе этого решения, то обеспечивается возможность удобным образом и уверенно удалять сигареты с фильтром FT, определенные как имеющие дефект в соответствии с измеренным их значением VF.
Фиг.9 схематически показывает принцип измерения разбавления, выполняемого обычным устройством контроля. Фиг.10 показывает модель аналогии, и на ее основе выводится следующее уравнение 2 согласно соотношению между давлением Р1 измерения, прилагаемым к концу сигареты, и определяемым давлением Р2, снятым с конца фильтра.
Правая сторона уравнения (2) идентична уравнению сопротивления (уравнение (5)) VT в упомянутом выше стандарте измерения. Это говорит о том, что принцип измерения заключается в определении совокупной вентиляции VT сигареты с фильтром FT. Совокупной вентиляцией является, как указано выше, соотношение количества воздуха, поступающего из обертывающей бумаги и из линии перфорации, к количеству дыма, втягиваемого курящим.
Как и в уравнении (1), обозначения RT1, RT2, RFF, RFR, RP и RV представляют эквивалентное сопротивление стороны конца сигареты и стороны фильтрового конца сигареты 2, эквивалентное сопротивление сигаретной стороны и фильтровой стороны фильтра 4, эквивалентное сопротивление обертывающей бумаги и бумаги мундштука, соответственно.
Хотя в табачной промышленности в качестве альтернативного показателя содержания никотина и смолы обычно используется VF, a не VT, но VF и VT не всегда имеют устойчивую взаимосвязь. Поэтому трудно дать точную оценку VF только на основе VT. По этой причине этот обычный способ не в состоянии оценить (предсказать) верную VF и не является целесообразным для проверки содержания никотина и смолы сигарет.
Фиг.11 схематически показывает стандарт измерения (соответствующий стандарту ISO), который обычно используется в табачной промышленности для измерения VF и вентиляции VP обертывающей бумаги. Измерение с помощью этого стандарта измерения выполняется не в самом производственном оборудовании в отношении отобранных в качестве образца сигарет с фильтром FT. Обозначения на чертеже фиг.11 указывают следующее:
QP: Количество воздуха, поступающего в камеру, окружающую сигарету 2.
QF: количество воздуха, поступающего в камеру, окружающую фильтр 4.
Q: количество воздуха, исходящего из торца фильтра.
Согласно этому способу количества воздуха QP, QF и Q можно измерить в состоянии, в котором отрицательное давление подается в торец фильтра сигареты с фильтром FT. Фиг.12 показывает модель аналогии этого способа измерения. На основе измеренных количеств QP, QF и Q воздуха можно вывести следующие уравнения сопротивления уравнения (3), (4) и (5) для VF, VP и VT:
Как и в приводимых выше уравнениях (1) и (2), RT1, RT2, RFF, RFR, RP и RV представляют эквивалентное сопротивление стороны сигаретного конца и фильтровую сторону сигареты 2, эквивалентное сопротивление сигаретной стороны и стороны фильтрового конца фильтра 4, эквивалентное сопротивление обертывающей бумаги и бумаги мундштука соответственно.
Способ измерения VF с помощью упомянутого стандарта измерения выполняется не в производственном оборудовании, и данный способ измеряет соотношение потока QF/Q. Поэтому для этого способа измерения требуется длительное время (0,1 сек или более) согласно фиг.13, чтобы получить устойчивый результат измерения по VF.
Напротив, устройство 18 контроля, которое измеряет отношение давления Р1/Р2, способно с большой точностью определять VF за короткое время (около 5 мсек), тем самым осуществляя быстродействующее измерение значения VF. Поэтому устройство 18 контроля, обладающее таким быстродействием, можно применить для устройства 10 прикрепления фильтра, и оно способно проверять VF у всех сигарет с фильтром FT, изготавливаемых с прикреплением фильтра. То есть устройство 18 способно выполнять непрерывное измерение значения VF в самом производственном оборудовании.
Фиг.13 показывает результат измерения для сигарет с фильтром FT, в которых значение VF составляет около 60%. Что касается измерения отношения потока, то отношение Q потока измеряется с помощью насадки скорости звука, и скорость QF потока измеряется способом разности давлений с помощью измерительной диафрагмы 
1, 2.
Фиг.14 схематически показывает измерение, выполняемое в участке VP угла поворота в устройстве 18 контроля. Согласно этому измерению наружная круговая поверхность фильтра 4 сигареты с фильтром FT находится в закрытом положении по причине наличия окружающей камеры SC, и поэтому степень VP можно определять на основе определяемого давления Р3 в состоянии, в котором линия перфорации фильтра по существу закрыта. Соответственно, этот способ измерения обеспечивает возможность надежной оценки наличия нежелательных разрывов и отверстий в обертывающей бумаге сигареты 2, даже если значение VF данной сигареты с фильтром FT значительное, т.е. независимо от VF.
Например, фиг.15 показывает в виде гистограммы результат измерения определяемого давления Р3, полученный обычным способом измерения, согласно которому наружная круговая поверхность фильтра 4 не блокирована; и результат измерения определяемого давления Р3, который был получен в соответствии с упомянутым осуществлением в отношении дефектных сигарет с фильтром FT, в которых отверстия, в обертывающей бумаге, сделаны намеренно, и в отношении сигарет с фильтром FT без дефектов.
При этом необходимо отметить, что значение VF дефектных и бездефектных сигарет с фильтром FT составляло 68%. Давление подаваемого сжатого воздуха составляло 1 кПа, и каждое отверстие в обертывающей бумаге дефектных сигарет имело диаметр 1 мм.
На фиг.15 наглядно представлено, что в соответствии со способом измерения, использующим устройство 18 контроля, распределения определяемых давлений бездефектных и дефектных сигарет являются полностью раздельными, и это обстоятельство обеспечивает возможность надежного обнаружения дефектности сигарет с фильтром FT. Поэтому дефектные сигареты с фильтром FT уверенно отбраковывают, если вычислительное устройство выполнено с возможностью принимать решение о дефектности/бездефектности.
В противоположность этому, в соответствии со способом измерения известного уровня техники линия 6 перфорации фильтра 4 не блокирована, и поэтому сжатый воздух просачивается снаружи сигареты с фильтром FT через линию 6 перфорации. В результате этого давление Р3 снижается в соответствии со значением VF. Поэтому - в случае сигарет с фильтром FT с большим значением VF - разность определяемого давления Р3 между дефектными и бездефектными сигаретами невелика, и поэтому при помощи способа известного уровня техники обнаружить дефектные сигареты трудно.
Настоящее изобретение не ограничивается излагаемым выше одним осуществлением, и в нем можно реализовать разные модификации. Например, что касается устройства контроля разбавления: этап измерения VF и этап определения дефектных сигарет с разрывами и отверстиями в обертывающей бумаге можно выполнить в обратном порядке.
Согласно одному из осуществлений сигарета с фильтром FT всасывается и удерживается в транспортирующем пазе 70 в участке θ4 угла поворота. Для повышения точности измерения значения VF и точности обнаружения разрывов в обертывающей бумаге всасывание в участке θ4 угла поворота можно отменить. Иначе говоря, есть возможность повысить точность измерения и пр. путем выполнения измерения в более достоверном соответствии с аналогией. Для этого, например, всасывающий паз 60 можно прерывать по всей длине участка θ4 угла поворота. В этом случае также сигарета с фильтром FT надежно удерживается в транспортирующем пазе 70 в участке θ4 угла поворота не за счет всасывания, а узлом 86.
Каучуковое кольцо выполнено из кремнийорганического каучука, но вид материала не имеет определенных ограничений, и его можно выбрать произвольно из числа следующих материалов: природный каучук, синтетический каучук, желеобразные материалы и пр. Также можно повысить сцепление каучукового кольца с наружной круговой поверхностью сигареты и повысить уплотняющую способность путем формирования прорези на внутренней круговой поверхности каучукового кольца. Помимо этого, в узле 86 на фильтровой стороне степень уменьшения диаметра каучукового кольца 134 можно зафиксировать такой же, как и у каучукового кольца 135, сделав для этого каучуковое кольцо 134 более мягким, чем каучуковое кольцо 135.
Настоящее изобретение применимо к сигаретам с фильтром, имеющим участки вентиляции для направления наружного воздуха в фильтры. Разумеется, расположение линий перфорации в качестве участков вентиляции не является ограниченным определенным образом, и настоящее изобретение можно применить для разных стержнеобразных предметов, для которых требуется проверка разбавления - помимо упоминаемых выше сигарет с фильтром. Количество окружающих камер, которые окружают их наружную круговую поверхность, не ограничивается одной камерой, и в их осевом направлении можно расположить множество окружающих камер. Путь транспортирования стержнеобразных изделий может быть иным - не по цилиндру; и возвратно-поступательный механизм узла и механизм сжатия каучукового кольца не ограничиваются теми, которые показаны на чертежах. Например, можно сформировать два прилегающих друг к другу выполненных заодно узла в круговом направлении цилиндра 64, и при этом предусмотреть их возвратно-поступательное перемещение.
Изобретение относится к устройству контроля сигареты с фильтром и к способу контроля сигареты с фильтром для измерения вентиляции фильтра сигарет с фильтром как стержнеобразных объектов. Устройство имеет сигарету и соединенный с ней фильтр, мундштучный конец и участок вентиляции на наружной круговой поверхности фильтра для введения наружного воздуха. Устройство содержит путь транспортирования для транспортирования сигареты с фильтром в направлении, перпендикулярном осевому направлению сигареты, и имеет положение осуществления контроля, расположенное на нем, узел гнезда для фильтра, расположенный на одной стороне пути транспортирования. Узел выполнен с возможностью его соединения с сигаретой с фильтром при ее прохождении через положение осуществления контроля. Узел содержит гнездо, выполненное с возможностью размещения фильтра и образующее первую воздухонепроницаемую камеру, включающую мундштучный конец фильтра, и вторую воздухонепроницаемую камеру. Вторая камера включает наружную круговую поверхность фильтра, имеющую участок вентиляции, поперечный входной путь для подачи во вторую воздухонепроницаемую камеру гнезда сжатой текучей среды под заданным давлением и выходной путь, который выводит давление в первой воздухонепроницаемой камере, и датчик давления для определения давления, выводимого из выходного пути. Способ контроля сигареты с фильтром содержит следующие операции: формирование первой воздухонепроницаемой камеры, включающей мундштучный конец фильтра, формирование второй воздухонепроницаемой камеры, включающей наружную круговую поверхность фильтра, содержащую участок вентиляции, формирование третьей воздухонепроницаемой камеры, включающей мундштучный конец сигареты, и измерение давления в первой воздухонепроницаемой камере при подаче в третью воздухонепроницаемую камеру сжатой текучей среды под заданным давлением. Устройство и способ контроля обеспечивают быстрое измерение вентиляции фильтра сигарет с фильтром и надежное обнаружение наличия нежелательных отверстий в обертывающей бумаге. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 15 ил.
| DE 3901381 A1, 10.08.1989 | |||
| US 4120194 C, 17.10.1978 | |||
| JP 3190132 А, 11.03.1994 | |||
| Машина для изготовления тетрадей | 1949 |
|
SU81391A1 |
| Способ контроля стержнеобразных табачных изделий и устройство для его осуществления | 1977 |
|
SU1039433A3 |
