(57)【要約】      （修正有）【課題】軸と直角に移送されるタバコ処理産業の棒形状の物品を検査する装置、特に、フィルタ付紙巻きタバコのフィルタ内の液体を充填されたカプセルを検査する装置、方法を提供する。【解決手段】少なくとも一つのマイクロ波測定器３０が、棒形状の物品１４の移送経路に沿って、物品１４の各トラフを超えて突き出た部分のための長手方向に延びる、片側を開いた横向きの少なくとも一つの貫通路４０を有し、この少なくとも一つの貫通路４０が、この少なくとも一つのマイクロ波共振器３４を横切って通っており、そのため、棒形状の物品１４の突き出た部分が、この貫通路４０を通る移送経路上で、この少なくとも一つのマイクロ波共振器３４内のマイクロ波測定電磁界５０，５２を横断し、この棒形状の物品１４が、特に、カプセル１８の目標位置で、マイクロ波測定電磁界５０，５２を横断する。【選択図】図４
2015019664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と直角に移送されるタバコ処理産業の棒形状の物品（１４）を検査する装置、特に、フィルタ付紙巻きタバコ（１４）のフィルタ（１６）内の液体を充填されたカプセル（１８）を検査する装置であって、棒形状の物品（１４）を収容して、その軸に対して直角に移送するためのトラフ（１２，２２）を有する少なくとも一つのトラフ付移送機器（１０，２０）と、少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）を有する少なくとも一つのマイクロ波測定器（３０，１３０）とを備えた装置において、
この少なくとも一つのマイクロ波測定器（３０，１３０）が、棒形状の物品（１４）の移送経路に沿って、物品（１４）の各トラフ（１２，２２）を超えて突き出た部分（１５）のための、長手方向に延びる、片側を開いた横向きの少なくとも一つの貫通路（４０，１４０）を有し、この少なくとも一つの貫通路（４０，１４０）が、この少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）を横切って通っており、そのため、棒形状の物品（１４）の突き出た部分（１５）が、この貫通路（４０，１４０）を通る移送経路上で、この少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）内のマイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断し、この棒形状の物品（１４）が、特に、カプセル（１８）の目標位置で、マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断することを特徴とする装置。
【請求項２】
物品（１４）の突き出た部分（１５）、特に、カプセル（１８）が、マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）の物品（１４）の縦軸に沿ってほぼ均一な領域において、マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断することと、カプセル（１８）の移送経路が振動の腹を通り、特に、マイクロ波共振器（３４，１３４）の基本振動の高調波が形成されるように、この少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）内のマイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）の共振器振動モードが選定されることとの一つ以上を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
当該の貫通路（４０，１４０）又は別の貫通路が、当該のマイクロ波測定器（３０，１３０）又は別のマイクロ波測定器の少なくとも一つのマイクロ波共振器、特に、別のマイクロ波共振器を同様に通過し、このマイクロ波共振器、特に、別のマイクロ波共振器内において、カプセルがこの別のマイクロ波共振器を通る地点又はその近傍に、振動の節を有する共振器振動モードが形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
マイクロ波共振器（１３４）が、貫通路（１４０）により二つの部分空間（１３６，１３６’）に分割された空洞共振器として構成され、この空洞共振器（１３４）の一方の部分空間（１３６）がマイクロ波カップラ（１３８）と接続され、他方の部分空間（１３６’）が、それぞれシェード（１３５，１３５’）、特に、更にスタブ同調器又は二重ディスク変成器を介して空洞共振器（１３４）と繋がった誘導又は容量式マイクロ波デカップラ（１３９）と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
貫通路（１４０）のサイズが、空洞共振器（１３４）の横断面よりも大きく構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）の電界が、棒形状の物品（１４）の縦軸の方向及び／又は棒形状の物品（１４）の移送方向（１１，２１）を向いていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
当該の少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）が、マイクロ波共振器（３４，１３４）内に配置された、特に、貫通路（４０）の三つの側面を取り囲む非導電性アパーチャ（４２，１４２）を用いて、貫通路（４０，１４０）から分離されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
貫通路（４０）が、マイクロ波共振器（３４）が細くなった領域において、マイクロ波共振器（３４）を通過し、マイクロ波共振器が、この細くなった領域において、物品（１４）の直径よりも狭くなっていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
トラフ付移送機器（１０，２０）が、トラフ付ドラム（１０）、トラフ付円錐ドラム（２０）又はトラフ付コンベヤベルトとして構成されていることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置を備えた、タバコ処理産業の機械、特に、フィルタ設置機械。
【請求項１１】
特に、請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置で、軸と直角に移送されるタバコ処理産業の棒形状の物品（１４）を検査する方法、特に、フィルタ付紙巻きタバコ（１４）のフィルタ（１６）内の液体を充填されたカプセル（１８）を検査する方法であって、少なくとも一つのトラフ付移送機器（１０，２０）のトラフ（１２，２２）内の棒形状の物品（１４）、特に、フィルタ付紙巻きタバコ（１４）が、その軸に対して直角に移送されて、少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）を有する少なくとも一つのマイクロ波測定器（３０，１３０）を通過する方法において、
棒形状の物品（１４）が、各トラフ（１２，２２）を超えて突き出た部分（１５）を有し、この物品（１４）の突き出た部分（１５）が、その移送経路上で、この少なくとも一つのマイクロ波測定器（３０，１３０）の長手方向に延びる、片側を開いた横向きの少なくとも一つの貫通路（４０，１４０）を横断するとともに、その移送経路上で、この貫通路（４０，１４０）を通って、この少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）を横断し、そのため、棒形状の物品（１４）の突き出た部分（１５）が、この貫通路（４０，１４０）を通る移送経路上で、この少なくとも一つのマイクロ波共振器（３４，１３４）内のマイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断し、この棒形状の物品（１４）が、特に、カプセル（１８）の目標位置で、マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断することを特徴とする方法。
【請求項１２】
当該の突き出た部分（１５）が、特に、カプセル（１８）の目標位置で、マイクロ波測定電磁界（５０，５２）の物品（１４）の縦軸に沿ってほぼ均一な領域、特に、形成された共振器振動モードの振動の腹において、マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
特に、別のマイクロ波測定器内において、当該の突き出た部分（１５）が、特に、カプセル（１８）の目標位置で、マイクロ波測定電磁界（５０，５２）の振動の節又はその近傍において、マイクロ波測定電磁界（５０，５２，１４４）を横断することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
当該の少なくとも一つのマイクロ波測定器（３０，１３０）の測定信号が、フィルタ（１６）内のカプセル（１８）の存在及び／又は充填度に関して評価されることを特徴とする請求項１１から１３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
当該の少なくとも一つのマイクロ波測定器（３０，１３０）の測定信号が、カプセル（２２）の位置決め、特に、カプセル位置の偏心度に関して評価されることを特徴とする請求項１１から１４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
カプセル（１８）の充填度又は位置決めが規定通りでない物品（１４）が排出されることを特徴とする請求項１１から１５までのいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒形状の物品を収容して、その軸に対して直角に移送するためのトラフを有する少なくとも一つのトラフ付移送機器と、少なくとも一つのマイクロ波共振器を有する少なくとも一つのマイクロ波測定器とを備えた、軸と直角に移送されるタバコ処理産業の棒形状の物品を検査する装置、特に、フィルタ付紙巻きタバコのフィルタ内の液体を充填されたカプセルを検査する装置、タバコ処理産業の機械及びそれに対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、例えば、所謂本出願人のＫＤＦなどの幾つかのフィルタストランド機械において、物体、例えば、味覚液を充填されたカプセルを格納したフィルタ棒が製造されている。正に生産中に、更なる処理の前に、それらのカプセルを検査しており、その際、特に、本出願人のＭＩＤＡＳ−ＥＦやＭＩＤＡＳ−ＥＦＸなどのマイクロ波センサも使用されている。その場合、カプセルの充填内容物が正しいか、それが壊れているか、カプセルが欠損しているか、複数のカプセルが格納されているか、並びにストランド方向における位置が正しいかを検査している。
【０００３】
幾つかの場合、そのようにして生産されたフィルタ棒は、或る時間、例えば、２４時間保管された後、空気圧式移送区間において、再度充填内容物を、或いはそれらが壊れているかを検査される。それは、フィルタストランド製造機械でカプセルが損傷されて、そのカプセルが数時間後に初めて搬出され、乾燥された状態でのみマイクロ波センサにより欠陥が有ると検出されることを排除するために、例えば、本出願人の「ＦＤＵ」と呼ばれる装置内で行なわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０２００９０１７９６２号明細書
【特許文献２】ドイツ特許第１９８５４５５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に対して、本発明の課題は、処理完了後におけるタバコ処理産業の棒形状の物品の品質保証を確実にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題は、棒形状の物品を収容して、その軸に対して直角に移送するためのトラフを有する少なくとも一つのトラフ付移送機器と、少なくとも一つのマイクロ波共振器を有する少なくとも一つのマイクロ波測定器とを備えた、軸と直角に移送されるタバコ処理産業の棒形状の物品を検査する装置、特に、フィルタ付紙巻きタバコのフィルタ内の液体を充填されたカプセルを検査する装置において、この少なくとも一つのマイクロ波測定器が、棒形状の物品の移送経路に沿って、物品の各トラフを超えて突き出た部分のための、長手方向に延びる片側を開いた横向きの少なくとも一つの貫通路を有し、この少なくとも一つの貫通路が、この少なくとも一つのマイクロ波共振器を横切って通っており、そのため、棒形状の物品の突き出た部分が、この貫通路を通る移送経路上で、少なくとも一つのマイクロ波共振器内でマイクロ波測定電磁界を横断し、この棒形状の物品が、特に、カプセルの目標位置で、マイクロ波測定電磁界を横断するように改善構成された装置によって解決される。
【０００７】
本発明は、物品、特に、フィルタ付紙巻きタバコが、その軸に対して直角に横向きにマイクロ波共振器内を通過し、この共振器内で、その中に励起された共振マイクロ波電磁界を通過して行くとの基本的な考えに基づいている。それにより、棒形状の物品の突き出た部分が、共振器内で高い電界強度を持つことができるマイクロ波電磁界内に完全に入ることとなる。更に、長手方向に延びる片側を開いた横向きの貫通路によって、マイクロ波測定器は、軸と直角に移送して横向きに通過させるために特別に構成されており、それに対応したマイクロ波共振器の通過を可能としている。この貫通路は、本発明の範囲内では中空空間として定義されるマイクロ波共振器も横切る、或いは通っており、その共振器内では、マイクロ波共振電磁界が生成され、その共振器は、棒形状の物品用の貫通穴にまで、マイクロ波共振器の筐体により金属で取り囲まれている。有利には、物品の突き出た部分、特に、カプセルは、マイクロ波測定電磁界の物体の縦軸に沿ってほぼ均一な領域においてマイクロ波測定電磁界を横断する。
【０００８】
本発明による措置は、密度、特に、紙巻きタバコのフィルタの密度又は紙巻きタバコ内の液体を充填されたカプセルの液体充填度の変化を非常に正確に、かつ広範囲に位置に依存せずに検出できるとの利点を有する。そのことは、フィルタの品質又はそこに含まれるカプセルに関する測定の信頼度を向上させる。
【０００９】
有利には、この少なくとも一つのマイクロ波共振器内におけるマイクロ波測定電磁界の共振器振動モードは、カプセルの移送経路が振動の腹を通って延びており、特に、マイクロ波共振器の基本振動の高調波が形成されるように選定される。振動の腹では、マイクロ波共振電磁界が特に均一であり、そのため、この場合には、共振電磁界の最大電界強度も最良な位置独立性も実現される。振動の腹における最大電界強度によって、振動の推移において、電界強度が変化しないか、或いは非常に緩やかにしか変化しないようにする特に良好な測定精度が実現可能である。
【００１０】
本発明のそれに代わる、或いはそれに追加する実施形態では、当該の貫通路又は一つの貫通路が、このマイクロ波測定器又は別のマイクロ波測定器の少なくとも一つのマイクロ波共振器、特に、別のマイクロ波共振器を同様に横切って通っており、そのマイクロ波共振器、特に、別のマイクロ波共振器内において、カプセルが別のマイクロ波共振器を貫通する位置又はその近傍に振動の節を有する共振器振動モードを発生させるものと規定する。
【００１１】
この場合、その軌道、即ち、カプセルの移送経路は、振動の節を通り、或いはマイクロ波共振電磁界の振動の節の近傍に有り、そのため、振動の腹を通って延びる軌道と異なり、カプセルの充填度ではなく、その位置決めに注目している。有利な位置決めでは、カプセルの軌道は、その目標位置で振動の節を通って延びており、そのため、その位置で最小の電界強度を有するマイクロ波電磁界が、カプセルを取り囲むフィルタ材料による影響が小さくなることを除いて、非常に僅かしか妨害されなくなる。この場合、より大きな信号変化は、カプセルが振動の節を通るのではなく、振動の節に対して多少ずれた位置で起こる、即ち、目標位置では起こらないことを意味する。この目標位置を無視すると、カプセルは、消失していない共振電磁界に晒され、従って、共振をシフトさせ、そのため、測定可能な信号が発生するが、如何なる方向に物体が目標位置からずれているのかを検出できない。本装置のそのような実施構成では、例えば、信号変化の限界値を定義することができ、それを上回ると、カプセルフィルタ付紙巻きタバコは排出されて、更に処理されない。
【００１２】
この軌道が、同じく有利には、振動の節の近傍を延びている場合、振動の節の近傍における信号の強度が物体と振動の節の実際の距離に大きく依存して、振動の節からの距離が大きくなる程増大するので、目標位置からのずれの方向を検出することが可能である。信号の低下は、目標位置から振動の節までにずれが有ることを示唆しており、より大きな信号は、振動の節からの距離が大きいことを示す。その点において、「振動の節の近傍」との特徴は、本発明の範囲内において、共振電磁界が比較的均一である振動の腹と異なり、共振電磁界の電界強度が少なくとも一つの空間方向において著しく不均一となる、振動の節から離れた領域を意味する。
【００１３】
有利には、二つの実施例は一緒に使用される、即ち、カプセルの軌道は、一方の共振器内での一方のマイクロ波測定電磁界の振動の腹と他方の共振器の他方の測定電磁界の振動の節とを通って延びる。これら二つのマイクロ波共振器は、一つのマイクロ波測定器の部品とするか、或いは二つのマイクロ波測定器内に配置することができる。
【００１４】
有利な実施構成では、マイクロ波共振器は、貫通路によって二つの部分空間に分割された空洞共振器として構成され、これらの空洞共振器の一方の部分空間がマイクロ波カップラと接続され、他方の部分空間が、それぞれシェードを介して、特に有利には、更にスタブ同調器又は二重ディスク変成器を用いて空洞共振器と繋がった誘導又は容量式マイクロ波デカップラと接続される。この場合、有利には、貫通路のサイズは、空洞共振器の横断面よりも大きく構成される。そのような場合、貫通路は、例えば、フォークの形状をしている、即ち、Ｕ字形の横断面を有する。そして、測定物体は、このフォーク部又は貫通路を通して案内されて、空洞共振器の共振周波数と特性又は減衰量とを変化させる。
【００１５】
シェードの間隔は、空洞共振器の共振周波数を決める。大きな測定電界強度のためには、有利には、シェードの間隔をゼロ共振周波数の半波長又は半波長の複数倍に選択する。
【００１６】
これらの空洞共振器の部分空間は、有利には、それぞれマイクロ波を通す埃保護部を用いて、貫通路から分離される。
【００１７】
このマイクロ波共振器が空洞共振器であるか、或いはそれ以外共振器であるかに関係無く、マイクロ波測定電磁界の電界は、有利には、棒形状の物品の縦軸方向及び／又は棒形状の物品の移送方向を向いている。
【００１８】
この電界が棒形状の物品の縦軸方向に向いていることは、その方向における共振器の隙間を比較的小さくした形で実現できるとの利点を有する。電界が棒形状の物品の移送方向を向く実施形態は、その方向における共振器の隙間を比較的小さくできるとの利点を有する。それによって、移送方向における位置分解能も良好となり、順番に移送される棒形状の物品、特にフィルタ棒の測定信号の分離も可能となる。
【００１９】
有利な改善構成では、この少なくとも一つのマイクロ波共振器は、特に、貫通路の三つの側面を取り囲む、マイクロ波共振器内に配置された非導電性のアパーチャを用いて貫通路から分離されるものと規定する。この非導電性のアパーチャは、例えば、移送される紙巻きタバコによる汚染から共振器の中空空間を保護するが、共振器内で共振するマイクロ波測定電磁界を妨害しない。
【００２０】
この貫通路が、マイクロ波共振器が細くなっている領域において、マイクロ波共振器を通り、マイクロ波共振器が、その細くなった領域において、物品の直径よりも狭くなっている場合、物品の移送方向における良好な位置分解能と棒形状の物品の中心位置での大きな電界強度が実現される。
【００２１】
このトラフ付移送機器は、有利には、トラフ付ドラム、トラフ付円錐ドラム又はトラフ付コンベヤベルトとして構成される。
【００２２】
本発明の課題は、前述した本発明による装置を備えたタバコ処理産業の機械、特に、フィルタ設置機械によって解決される。このタバコ処理産業の機械は、それに対応して本発明による装置と同じ特徴、利点及び特性を有する。
【００２３】
更に、本発明の課題は、特に、前述した本発明による装置で、少なくとも一つのトラフ付移送機器のトラフ内の棒形状の物品、特に、フィルタ付紙巻きタバコが、その軸に対して直角に、少なくとも一つのマイクロ波共振器を有する少なくとも一つのマイクロ波測定器を通過するように移送される、軸と直角に移送されるタバコ処理産業の棒形状の物品を検査する方法、特に、フィルタ付紙巻きタバコのフィルタ内の液体を充填されたカプセルを検査する方法において、棒形状の物品が、各トラフを超えて突き出た部分を有し、この物品の突き出た部分が、その移送経路上で、この少なくとも一つのマイクロ波測定器の長手方向に延びる片側を開いた横向きの少なくとも一つの貫通路を横断するとともに、その移送経路上で、この貫通路を通って、この少なくとも一つのマイクロ波共振器を横断し、そのため、この棒形状の物品の突き出た部分が、この貫通路を通る移送経路上で、この少なくとも一つのマイクロ波共振器内のマイクロ波測定電磁界を横断し、この棒形状の物品が、特に、カプセルの目標位置で、マイクロ波測定電磁界を横断することによって改善構成された方法によっても解決される。
【００２４】
本発明による方法も、棒形状の物品が、その軸に対して直角に移送されて、その一部が、物品を移送する各トラフを超えて突き出ているとの本発明による装置と同じ基本的な考えに基づいている。この突き出た部分は、少なくとも一つのマイクロ波測定器の長手方向に延びる片側を開いた横向きの貫通路を通して移送され、この貫通路を通る移送経路上で少なくとも一つのマイクロ波共振器を横断する。
【００２５】
カプセルの密度、湿度及び／又は充填度の特に良好な測定精度を達成するために、この突き出た部分は、特に、カプセルの目標位置で、マイクロ波測定電磁界の物品の縦軸に沿ってほぼ均一な領域、特に、形成された共振器振動モードの振動の腹において、マイクロ波測定電磁界を横断する。
【００２６】
カプセルの目標位置からのカプセルのずれに関する高い位置分解能を達成するために、この突き出た部分は、特に、カプセルの目標位置で、特に、別のマイクロ波測定器内のマイクロ波測定電磁界の振動の節又はその近傍において、マイクロ波測定電磁界を横断する。
【００２７】
有利には、この少なくとも一つのマイクロ波測定器の測定信号は、フィルタ内でのカプセルの存在及び／又は充填度に関して評価される。
【００２８】
同様に、有利には、少なくとも一つのマイクロ波測定器の測定信号は、カプセルの位置決め、特に、カプセル位置の偏心度に関して評価される。
【００２９】
カプセルの充填度又は位置決めが規定通りでない物品は、有利には、排出される、即ち、更なる処理から排除されるか、或いは梱包機械に到達できない。
【００３０】
本発明による方法も、本発明による装置と同じ特徴、利点及び特性を有する。
【００３１】
本発明の更に別の特徴は、請求項及び添付図面と共に、本発明による実施構成の記述から明らかとなる。本発明による実施構成は、単一の特徴又は複数の特徴の組合せを満たすことができる。
【００３２】
以下において、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明の普遍的な考えを制限するものではなく、本明細書で詳しく説明されていない本発明の全ての詳細に関しては、図面を参照すると明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術により周知のフィルタ製造及び検査フローの模式図
【図２】トラフ付ドラムの一部の模式図
【図３】トラフ付円錐ドラムの模式図
【図４】本発明によるマイクロ波測定器及びマイクロ波共振器内の電磁界分布の模式図
【図５】本発明による別のマイクロ波測定器の模式的な斜視図
【図６】図５のマイクロ波測定器の等価回路図
【図７】本発明によるマイクロ波測定器の模式的な斜視図と断面図
【図８】図５の本発明による無負荷状態のマイクロ波測定器の異なる断面におけるマイクロ波測定電磁界の図
【図９】本発明によらないマイクロ波共振器と本発明によるマイクロ波共振器のマイクロ波電磁界分布図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図面において、同じ又は同様の要素及び／又は部分には、それぞれ同じ符号を付与しており、そのため、それぞれ新たな想像を想起させない。
【００３５】
図１には、如何にして味覚カプセルを有するフィルタ棒が従来技術により製造、検査されているのかが模式的に図示されている。その方法の工程１では、味覚カプセルを有するフィルタ棒が、フィルタストランド機器、例えば、本出願人が販売するＫＤＦに基づくフィルタストランド機械において、例えば、アセテートから成るフィルタストランドを用いて製造される。正に製造中に、フィルタ棒は、更なる処理の前にマイクロ波センサ、例えば、本出願人のＭＩＤＡＳ−ＥＦ又はＭＩＤＡＳ−ＥＦＸを用いて、カプセルが欠損しているか、一つの位置に二倍の数のカプセルが投入されているか、カプセルが間違った位置に有るか、カプセルが壊れているか、規定通りでない充填内容物を有するかに関して検査される。
【００３６】
次に、カプセルは、任意選択により、かつ顧客に応じて、２４時間以上保管されて、この方法の工程２で、例えば、本出願人の特許文献１に記載された本出願人の「ＦＤＵ（フィルタ検出ユニット）」による空気圧式移送機器において、再度検査される。その場合、カプセルがフィルタ機械で僅かに損傷し、数時間後に漸く排出されて、そのためその後漸く乾燥された状態でマイクロ波センサにより欠陥が有ると検出できる可能性が有るので、充填内容物と破壊状態が再び検査される。このマイクロ波機器も、例えば、ＭＩＤＡＳ−ＥＦ、即ち、例えば、特許文献２により周知である、軸に沿って移送されるフィルタ棒のための中央通路を備えた円筒形のマイクロ波共振器に相当する。
【００３７】
任意選択により、この方法の一つの工程において、カプセルを充填されたフィルタ頭部を別のフィルタ頭部と共に複式フィルタ棒に組み立てる複式フィルタ製造が行なわれる。この場合でも、カプセルが損傷されて、場合によっては、長時間に渡って乾燥しなければならない可能性が有る。
【００３８】
幾つかの場合、相応の機器が無いために、製造業者では、この方法の工程２による検査が不可能である。
【００３９】
この方法の工程２の後に、任意選択により、この方法の工程３の後に、この方法の工程４において、フィルタ設置機械、例えば、本出願人の「ＭＡＸ」との称号で販売されている機械で、各フィルタがタバコ棒と組み合わされて、結合される。現在、この時点以降では、カプセルを収容したフィルタの検査は行なわれていない。しかし、紙巻きタバコの製造中及びその後の処理工程においても、カプセルが損傷し、そのため、それが漏れて、エンドユーザで味覚効果が発揮されず、従って、苦情を引き起す或る確率が生じる。そのリスクは、例えば、複式フィルタの製造及び再処理などの処理工程の増加と共に増大する。
【００４０】
現在、梱包前の出来る限り遅い検査時点における紙巻きタバコ機械での検査は行なわれていない。例えば、特許文献２による中央貫通式の円筒形共振器を備えたＭＩＤＡＳ測定器も、そのためには構成されていない。
【００４１】
図２には、トラフ付ドラム１０の形のトラフ付移送機器が部分的に図示されており、その円筒の表面には、（図示されていない）吸気により紙巻きタバコ１４を保持する一連のトラフ１２が配置されている。このトラフ付ドラム１０は、矢印で表示された移送方向１１に紙巻きタバコ１４を動かす。これらの紙巻きタバコ１４は、それぞれ一つのトラフ１２に大部分が収容され、カプセル１８を中に収容したフィルタ１６を取り付けられたタバコ棒１７から構成される。トラフ１２とトラフ付ドラム１０は、ほぼタバコ棒１７からフィルタ１６への遷移領域内で終止しており、そのため、紙巻きタバコ１４の一部１５は、トラフ１２を超えて突き出ており、自由な形態で移送される。次に、紙巻きタバコ１４のこの部分１５は、本発明による測定器を通過する。
【００４２】
図３には、ほぼ切頭円錐形の胴回りを有するトラフ付円錐ドラム２０の形のトラフ付移送機器の代替実施構成が図示されている。このトラフ付円錐ドラム２０は、移送方向２１に回転し、その外周面には、又もやトラフ２２を有し、紙巻きタバコ１４が、その中に（図示されていない）吸気によって保持される。この場合でも、紙巻きタバコ１４の突き出た部分１５は、図示されていない本発明による測定器内を潜って通過する。
【００４３】
そのような機器が、図４に模式的に詳しく図示されている。図４ａ）に中央の断面を図示されたマイクロ波測定器３０は、マイクロ波共振器３４を包囲する共振器筐体３２を取り囲んでいる。このマイクロ波共振器３４は、共振器筐体３２の導電性の壁により包囲され、マイクロ波測定電磁界を中に発生できる中空空間を有する。マイクロ波測定電磁界のカップリング及びデカップリングのために、側面からマイクロ波共振器３４内に突き出たアンテナ３６，３６’が配備されている。
【００４４】
更に、図４ａ）と４ｃ）には、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を有する座標系の一部が図示されている。このｘ軸は、棒形状の物品１４又は紙巻きタバコ１４の長手延伸方向に延び、ｚ軸は、棒形状の物品１４の移送方向に延びる一方、ｙ軸の方向は、それらと直角である。従って、図４ａ）では、この座標系のｘｙ平面内の断面が図示されている。
【００４５】
ｙ方向において、共振器筐体３２は、中央に紙巻きタバコ１４用の貫通路４０として機能する横向きの開口部を有する。この貫通路４０は、図４ａ）で図面の平面内を延びるｚ方向に延びている。この貫通路４０は、貫通路４０の三つの側面を取り囲む非導電性のアパーチャ４２によって、マイクロ波共振器３４の内部空間から分離されており、そのため、貫通路４０、例えば、紙巻きタバコ１４からの塵及び汚れがマイクロ波共振器３４内に入り込むことはできない。
【００４６】
図４ａ）の下の図４ｂ）には、ｘ方向に関する典型的なマイクロ波共振電磁界の推移が図示されている。この場合、図示された実施例では、電磁界Ｅｚがｚ方向を向く電界５０は、ｘ方向において、二つの波の腹と中央の一つの波の節とを有する。この場合、二つのアンテナ３６，３６’は、ｘ方向において、二つの波の腹の中の一方のｘ位置に配置されており、そのため、二つのアンテナ３６，３６’によるマイクロ波測定電磁界の理想的なカップリング及びデカップリングが行なわれる。それに代わって、それ以外のカップリング位置と、例えば、磁気カップリングとが可能である。他方の波の腹は、ｘ方向において、紙巻きタバコ１４のフィルタ１６内におけるカプセル１８の目標位置に有る。従って、波の腹の領域に配置されたカプセルは、共振するマイクロ波測定電磁界の変化に関して大きな信号を発生させ、そのため、その充填度と品質を非常に正確に測定することが可能である。
【００４７】
それに代わる構成では、マイクロ波測定電磁界が波の節を有する地点に、このカプセル１８の位置を設定することもできる。その場合、カプセル１８がその目標位置を占めず、そのため、ゼロに等しくない電界を感知した場合、即ち、波の節の消失する電界強度を持たない場合にのみ、マイクロ波測定電磁界の変化が起こる。この場合、何れにせよフィルタ材料により引き起こされる信号変化の差分が観察される。
【００４８】
図４ｃ）は、ｙｚ平面内におけるマイクロ波測定器３０の横断面を図示している。マイクロ波共振器３４が中央の領域で細くなっていることが分かる。この図面では、貫通路４０がマイクロ波共振器３４を横断していることが良く分かる。同様に、貫通路４０が、図２の通りトラフ付ドラム１０上における紙巻きタバコ１４の移送経路の湾曲に対応して曲がって延びていることが分かる。
【００４９】
上方の領域では、一方のアンテナ３６が、共振器壁４０の非導電性の部分を突き抜けており、そのために共振器筐体内に埋め込まれた電気回路３８と接触しているのが分かる。この電気回路３８は、例えば、マイクロ波測定電磁界を発生させて、アンテナ３６を介してマイクロ波共振器３４内にカップリングさせる送信用電気回路とすることができる。下方の図面領域では、同様の構成により、アンテナ３６’が同じくマイクロ波共振器３４の外の電気回路３８’と接続されているのが分かる。この場合、それを測定電磁界の変化を記録して評価する測定・評価電気回路３８’とすることができる。そのため、アンテナ３６’はデカップリングアンテナである。
【００５０】
図４ｄ）には、電界５２（Ｅｚ）がｙ方向に延びている状況が図示されている。この方向において、それは、一つの波の腹だけを有し、外壁上に波の節が有るゼロモードである。そのため、この場合でも、カプセル１８の軌道は、その目標位置に関して、電界の波の腹を通って延びている。
【００５１】
従って、図４ｂ）及び４ｄ）から読み取れる通り、それは、正にｘ方向に二つの波の腹が有り、ｙ方向に一つの波の腹が有る、基本モードの高調波である。
【００５２】
ｙ方向においても、より高次のモードを有するマイクロ波測定電磁界を選定することができ、そのため、カプセル１８の軌道は、その目標位置からのずれに関する位置分解能を達成するために、その目標位置において、振動の節を通って延びることができる。
【００５３】
本発明による装置及び本発明による方法は、タバコ棒にフィルタを設置した後又はフィルタ設置機械でのフィルタ棒に容易に適用可能であり、さもなければ事前に生産して、所定の時間、例えば、２４時間保管しておいたフィルタ付紙巻きタバコを編成して、紙巻きタバコパッケージ内に梱包する梱包機械にも適用可能である。最後に述べた変化形態では、製造時に僅かに損傷したために、その漏れ出しと液体の喪失が非常に緩慢であるような欠陥の有るカプセルも欠陥品として識別することが可能である。そのような事象は、通常の保管時間後に終了する。
【００５４】
図５は、マイクロ波共振器として空洞共振器１３４を有する、本発明による別のマイクロ波測定器１３０を斜視図で模式的に図示している。この共通の共振器筐体１３２は、この実施例では円形の開口部を有する一方のシェード１３５を用いて、空洞共振器１３４から分離されたマイクロ波カプラ１３８と、他方のシェード１３５’によって空洞共振器１３４から分離されたマイクロ波デカップラ１３９とを収容している。選定した条件、モード等に応じて、楕円形又はそれ以外の開口部を有するシェードも使用可能である。図５では、空洞共振器１３４の拡がりが両方向矢印により表示されている。
【００５５】
この空洞共振器１３４は、フォーク部１３７の形の貫通路４０によって、二つの部分空間１３６，１３６’に分割されているが、共通の共振器１３４を構成している。
【００５６】
図示されていないマイクロ波アンテナ又はそれ以外の形式の誘導又は容量式カップラによってマイクロ波カプラ１３８内にカップリングされるマイクロ波電磁界は、インピーダンスを整合されてシェード１３５を介して空洞共振器１３４内に達し、円形の開口部が同じく図５に図示されている第二のシェード１３５’を通って、図示されていない別のアンテナ又は別の誘導又は容量式カップラを中に配置したマイクロ波デカップラ１３９内に到達する。
【００５７】
軸と直角に移送される棒形状の物品の図示されていない移送平面は、図５の斜視図では、上から下に貫通路４０を通って延びている。このフォーク部１３７は、横方向、即ち、空洞共振器の主方向に対して直角の方向に関して、空洞共振器１３４の横断面自体よりも広く構成されている。それにより、マイクロ波測定電磁界が空洞共振器１３４内でより大きく集束されて、貫通路４０を介したマイクロ波共振器１３４からのマイクロ波測定電磁界の漏れが小さく保持されることととなる。
【００５８】
図６には、空洞共振器１３４の等価回路図が図示されている。図６ａ）は、図５のマイクロ波測定器１３０の横断面をマイクロ波カップラ１３８の第一のインピーダンスＺ１、貫通路１４０を有する共振器１３４及びインピーダンスＺ２を有するマイクロ波デカップラ１３９から成る大幅に模式的な図面で図示している。図６ｂ）には、共振器が損失を含む直列共振回路であり、Ｌ，Ｃ及びＲが、その直列共振回路のインダクタンス、容量及び抵抗を表し、それらの値が、検査すべき棒形状の物品、特に、カプセルを含むフィルタの進入に応じて変化することが図示されている。
【００５９】
シェード１３５，１３５’は、マイクロ波カップラ及びマイクロ波デカップラを共振器１３４に接続する役割を果たす。
【００６０】
図７では、部分図ａ）とｂ）により、当該の空洞共振器１３４の二つの異なる図面が図示されている。この場合、図７ａ）は、共振器１３４と、図示されていない軸と直角に移送される物品の移送路を取り囲むフォーク部１３７とを横断する断面を図示している。この場合、貫通路１４０を空洞共振器１３４の部分空間１３６，１３６’から分離して、塵の侵入から保護する非導電性のアパーチャ１４２も識別できる。
【００６１】
図７ｂ）は、フォーク部１３７を備えた空洞共振器１３４の別の斜視図を図示しており、貫通路１４０内を見ている。図７ａ）の部分と同様に、貫通路１４０が、トラフ付ドラム又はトラフ付円錐ドラム上の移送経路に対応してアーチ状断面を描いていることが分かる。
【００６２】
図８は、図５〜７の本発明による空洞共振器１３４内のマイクロ波測定電磁界１４４の分布を図示している。この場合、図８ａ）は、空洞共振器１３４の中心を通り、棒形状の物品の移送方向に対して直角の断面を図示している。この空洞共振器１３４は、無負荷の状態である。マイクロ波測定電磁界がマイクロ波カップラ１３８に供給されて、シェード１３５を通って空洞共振器１３４内に入り、そこで空洞共振器１３４の中心に最大値を有する分布となっている。このマイクロ波測定電磁界１４４は、シェード１３５’を通って、所定の小さい分量でマイクロ波デカップラ１３９に出て行く。
【００６３】
図８ｂ）には、同じマイクロ波測定電磁界１４４に関して、図８ａ）の断面に対して直角であり、面内に棒形状の物品の移送方向も有る断面が図示されている。この電磁界分布が図８ａ）と同様であることが分かり、棒形状の物品がその突き出した部分を通過させる二つの開いた側面からマイクロ波測定電磁界が僅かに漏れだしているのが確認できる。
【００６４】
図８ｃ）の断面は、第三の面内に有る。左側の白い梁は、フォーク部１３７のエンドバリヤ壁を表す。ここには図示されていない棒形状の物品は、その移送中同じくこの面内に有り、例えば、上から下に電磁界を通過する。このマイクロ波測定電磁界１４４が、ほぼ非対称であり、フォーク部１３７の反射壁によって、ほぼ引き留められており、それ以外は非常に均一であることが分かる。
【００６５】
更に、図８ａ）は、この実施例では、貫通路１４０がフォーク部１３７の反射壁によって、片側を閉鎖されていることを図示している。
【００６６】
図９ａ）と９ｂ）には、貫通路１４０の突き出た部分のマイクロ波測定電磁界１４４に対する効果が図示されている。このフォーク部１３７の横向きに突き出た側壁が、図９ｂ）のマイクロ波測定電磁界をマイクロ波共振器の中心に明らかに集束している一方、フォーク部１３７が無い場合には、図９ａ）に図示されている通り、大きく広がっていることが分かる。図９のグレースケール図面では、共振器内の暗い値が大きな電界強度を表し、明るい値が中間段階を表し、共振器外の暗い値が小さい電界強度を表す。
【００６７】
この例では、フォーク部のサイズが、空洞導体の断面よりも大きく選定されており、そのため、外部へのマイクロ波の放射が低減されている。それと同時に、共振品質が改善されており、そのことは、例えば、カプセル内容物の変化に対する感度を向上させる。この測定構成の入力と出力の間のカップリングも、外部への放射が低減されるので、フォーク部の存在によって改善される。
【００６８】
図面からだけ読み取られる特徴も、別の特徴と組み合わせて開示された単一の特徴も、前記の全ての特徴は、単独でも組み合わせても本発明にとって重要であると看做される。本発明による実施構成は、単一の特徴又は複数の特徴の組合せによって実現することができる。本発明の範囲内では、「特に」又は「有利には」との用語と共に示された特徴は、任意選択の特徴であると理解されたい。
【符号の説明】
【００６９】
１    カプセル設置及び第一のカプセル検査
２    保管後のカプセル検査
３    任意選択による複式フィルタ製造
４    紙巻きタバコの製造
１０    トラフ付ドラム
１１    移送方向
１２    トラフ
１４    紙巻きタバコ
１５    紙巻きタバコの突き出た部分
１６    フィルタ
１７    タバコ棒
１８    カプセル
２０    トラフ付円錐ドラム
２１    移送方向
２２    トラフ
３０    マイクロ波測定器
３２    共振器筐体
３４    マイクロ波共振器
３６，３６’  アンテナ
３８，３８’  電気回路
４０    貫通路
４２    非導電性アパーチャ
５０    ｘ方向の電磁界
５２    ｙ方向の電磁界
１３０    マイクロ波測定器
１３２    共振器筐体
１３４    空洞共振器
１３５，１３５’  シェード
１３６，１３６’  部分空間
１３７    フォーク部
１３８    マイクロ波カップラ
１３９    マイクロ波デカップラ
１４０    貫通路
１４２    非導電性アパーチャ
１４４    マイクロ波測定電磁界
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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