ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СТЕРЖНЕОБРАЗНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, В ЧАСТНОСТИ СЕКЦИЙ СТЕРЖНЯ И/ИЛИ БЕСКОНЕЧНОГО СТЕРЖНЯ, ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ В ТАБАЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА
PROTECTIVE MEMBER FOR ROD-LIKE ELEMENTS, IN PARTICULAR ROD SECTIONS AND/OR ENDLESS ROD, TRAVELLING WITHIN MEASURING HEAD USED IN TOBACCO INDUSTRY AND CORRESPONDING MEASURING HEAD

Данное изобретение относится к защитному элементу для стержнеобразных элементов, в частности секций стержня и/или бесконечного стержня, перемещающихся в измерительной головке, используемой в табачной промышленности. Кроме того, данное изобретение относится к соответствующей измерительной головке, в которой используется этот защитный элемент.
Как правило, в табачной промышленности используются установки для изготовления секций стержней фильтров или сигарет посредством разрезания непрерывных стержней фильтров или сигарет. Непрерывные стержни фильтров могут изготавливать из различных сегментов фильтра или из фильтрующего материала одного типа.
Во время или после изготовления измеряют параметры непрерывных стержней или секций стержней. Стержни пропускают через измерительную головку, оснащенную несколькими датчиками. Измерительная головка установки для изготовления стержней многосегментных фильтров может быть оснащена разными излучающими измерительными датчиками нескольких типов, которые излучают излучение, чтобы сделать возможными измерения параметров стержней, проходящих через измерительную головку. Зоны действия отдельных датчиков расположены в непосредственной близости друг от друга. Чтобы повысить точность измерений, бесконечный стержень необходимо направлять до измерительной головки, за измерительной головкой или внутри измерительной головки.
Документ US 4,986,285 раскрывает измерительную головку, в которой используются три датчика, расположенные в радиальном направлении вокруг цилиндрического отверстия, в котором направляют бесконечный стержень.
Документ 2011/0162665 А1 раскрывает измерительную головку, имеющую на своем входе и выходе направляющие элементы и оснащенную несколькими датчиками, зоны действия которых не разделены.
Документ ЕР 2641487 А2 описывает измерительную головку, содержащую несколько датчиков и направляющий канал для стержня, который расположен между датчиками. В канале установлена съемная защитная гильза, в которой направляется бесконечный стержень. Эта защитная гильза образует цилиндрический продольный барьер между зоной технологического процесса и зоной измерения, причем зона технологического процесса расположена в защитной гильзе и образует общее цилиндрическое пространство для всех датчиков. Цель заключалась в том, чтобы отделить зону технологического процесса от зоны измерения с целью исключения проникновения загрязнений (например, пыли) имеющихся в зоне технологического процесса и ухудшающих работу измерительной головки.
Недостаток вышеупомянутых решений уровня техники состоит в том, что излучающие датчики могут мешать работе соседних датчиков.
С учетом вышесказанного задача данного изобретения заключается в том, чтобы создать защитный элемент для стержнеобразных элементов, перемещаемых в измерительной головке вышеописанного типа для обеспечения возможности разделения друг от друга зон действия отдельных датчиков.
Кроме того, задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать измерительную головку, в которой зоны действия отдельных датчиков отделены друг от друга.
Кроме того, задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать измерительную головку, обеспечивающую повышенную точность измерений по сравнению с уровнем техники.
В соответствии с изобретением предложен защитный элемент для стержнеобразных элементов, в частности, для секций стержня и/или бесконечного стержня, перемещающихся в измерительной головке, используемой в табачной промышленности и содержащей по меньшей мере два соседних датчика, обеспечивающих возможность выполнять измерения параметров стержнеобразных элементов посредством излучения, излучаемого и принимаемого датчиками, причем защитный элемент простирается через зоны действия отдельных датчиков.
Защитный элемент согласно изобретению отличается тем, что он содержит образованные в нем отделения, каждое из которых соответствует зоне действия одного датчика и содержит по меньшей мере одно первое отверстие, обеспечивающее возможность проникновения вышеуказанного излучения.
Предпочтительно защитный элемент имеет, в целом, трубчатую форму, а отдельные отделения образованы выступами, каждый из которых вместе со стержнеобразным элементом, перемещающимся в защитном элементе, ограничивает пространство, предназначенное для каждого датчика и расположенное между периферической стенкой стержнеобразного элемента, двумя смежными выступами и внутренней стенкой защитного элемента, причем это пространство по существу недоступно для излучения, излучаемого соседними датчиками.
Предпочтительно каждое отделение дополнительно содержит по меньшей мере одно второе отверстие, обеспечивающее возможность проникновения излучения и расположенное напротив соответствующего первого отверстия, причем каждый датчик содержит источник излучения, расположенный с одной стороны защитного элемента, и приемник излучения, расположенный с противоположной стороны защитного элемента напротив соответствующего источника излучения.
Защитный элемент предпочтительно изготовлен из материала, непроницаемого для излучения, излучаемого и принимаемого датчиками, причем излучение выбрано из группы, включающей в себя видимое излучение, инфракрасное излучение и ультрафиолетовое излучение.
В соответствии с изобретением предложена измерительная головка для использования в табачной промышленности, содержащая по меньшей мере два соседних датчика и обеспечивающая возможность выполнять измерения параметров стержнеобразных элементов, в частности секций стержня и/или бесконечного стержня, перемещающихся в измерительной головке, посредством излучения, излучаемого и принимаемого датчиками, причем измерительная головка содержит защитный элемент для стержнеобразных элементов, простирающийся через зоны действия отдельных датчиков.
Измерительная головка согласно изобретению отличается тем, что в защитном элементе образованы отделения, каждое из которых соответствует зоне действия одного датчика и содержит по меньшей мере одно первое отверстие, обеспечивающее возможность проникновения излучения.
Предпочтительно измерительная головка имеет защитный элемент, имеющий в целом трубчатую форму, при этом отдельные отделения образованы выступами, каждый из которых вместе со стержнеобразным элементом, перемещающимся в защитном элементе, ограничивает пространство, предназначенное для каждого датчика и расположенное между периферической стенкой стержнеобразного элемента, двумя смежными выступами и внутренней стенкой защитного элемента, причем это пространство по существу недоступно для излучения, излучаемого соседними датчиками.
Предпочтительно каждый датчик содержит источник излучения и приемник излучения, причем оба этих источника расположены с одной и той же стороны защитного элемента.
Альтернативно каждый датчик содержит источник излучения, расположенный с одной стороны защитного элемента, и приемник излучения, расположенный с противоположной стороны защитного элемента напротив соответствующего источника излучения, при этом каждое отделение защитного элемента дополнительно содержит по меньшей мере одно второе отверстие, обеспечивающее возможность проникновения излучения и расположенное напротив соответствующего первого отверстия.
Предпочтительно защитный элемент измерительной головки изготовлен из материала, непроницаемого для излучения, излучаемого и принимаемого датчиками, причем излучение выбрано из группы, включающей в себя видимое излучение, инфракрасное излучение и ультрафиолетовое излучение.
Эксперименты, проведенные с использованием измерительной головки согласно изобретению, содержащей защитный элемент согласно изобретению, показали, что зоны действия соседних датчиков эффективно отделены друг от друга, и интерференция излучения не происходит. Следовательно, точность измерений очень высока. Кроме того, выяснилось, что, хотя загрязнения в виде мелких частиц фильтрующего или оберточного материала проявляют тенденцию накапливаться по периферии отделений защитного элемента, этот эффект не мешает измерениям, следовательно, время между необходимыми заменами защитного элемента может быть продлено.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.
Фиг. 1 представляет собой схематичный вид части примерной установки, используемой в табачной промышленности.
Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе измерительной головки с защитным элементом, который выполнен в соответствии с первым вариантом осуществления и в которой перемещается стержнеобразный элемент.
Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе предлагаемой измерительной головки без защитного элемента.
Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе измерительной головки с защитным элементом, который выполнен в соответствии со вторым вариантом осуществления и в которой перемещается стержнеобразный элемент.
Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе измерительной головки фиг.4 с защитным элементом.
В показанной на фиг. 1 установке для изготовления стержнеобразных элементов, имеющих форму многосегментных секций стержней, сегменты 1 подают на конвейер 3 при помощи загрузочного устройства 2. Сегменты 1, перемещающиеся в направлении, показанном стрелкой, оборачивают в оберточный материал (на чертеже не показано). В результате процесса обертывания образуют бесконечный многосегментный стержень CR, продвигающийся с прохождением через измерительную головку 4. Затем при помощи режущей головки 5, оснащенной ножами 6, из бесконечного стержня вырезают многосегментные секции стержня длиной 7.
Данное изобретение может использоваться при изготовлении готовых или полуготовых изделий табачной промышленности любого типа, например, секций стержня с многосегментным фильтром, содержащих сегменты фильтра, секций стержня с многосегментным фильтром, содержащих сегменты фильтра и дополнительные компоненты для изменения или придания аромата, секций стержня с многосегментным фильтром, содержащих сегменты фильтра и дополнительные предметы для изменения фильтровальных свойств используемых материалов, секций стержня с многосегментным фильтром, содержащих как сегменты фильтра, так и не фильтровальные сегменты, многосегментные изделия, имеющие пониженное содержание табака, а также сигареты с прикрепленным одинарным или многосегментным мундштуком.
Измерительная головка 4, выполненная в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, показана на фиг.2. Измерительная головка 4 выполнена с возможностью выполнять измерения параметров бесконечного стержня CR, перемещающегося в установке. Измерительная головка 4 оснащена четырьмя датчиками 8-8', 9-9', 10-10', 11-11', каждый из которых содержит источник 8, 9, 10, 11 излучения и приемник 8', 9', 10', 11' излучения. Источник излучения и приемник излучения каждого датчика расположены с одной и той же стороны сквозного канала 12, в котором направляют стержнеобразные элементы.
С целью упрощения на фиг. 2-5 показаны четыре датчика 8-8', 9-9', 10-10', 11-11', как если бы они были выровнены в окружном направлении относительно оси X измерительной головки 4. На практике могут использоваться несколько датчиков и они могут быть смещены на любой угол относительно оси X. Кроме того, источники излучения и преемники излучения, как таковые, могут быть расположены на некотором расстоянии от предлагаемой измерительной головки, в то время как их измерительные контакты, например светочувствительные концевые элементы оптических датчиков, связаны с измерительной головкой. Датчики 8-8', 9-9', 10-10', 11-11' предлагаемой измерительной головки представляют собой стандартные датчики, используемые в табачной промышленности, например, оптические, инфракрасные, лазерные, ультразвуковые, ультрафиолетовые, рентгеновские, емкостные, микроволновые датчики, гамма-датчики и другие датчики. Приемники 8', 9', 10', 11' излучения принимают или отражают сигналы, излученные соответствующими источниками 8, 9, 10, 11 излучения.
На фиг. 2 показаны выступы 18, 19, 20, 21, 22, образованные в защитном элементе 13. Выступы 19, 20, 21 выступают внутрь защитного элемента 13, а выступы 18, 22 ограничивают концы элемента 13, при этом все выступы образуют отделения 14, 15, 16, 17 (лучше это видно на фиг. 4). Отделения 14, 15, 16, 17 соответствуют соответствующим зонам 8А, 9А, 10А, 11А действия (лучше видны на фиг. 3), обозначенным пунктирными линиями 25.
Выступы 18, 19, 20, 21, 22 и стержнеобразный элемент CR, перемещающийся в защитном элементе 13, ограничивают пространство, соответствующее каждому датчику 8-8', 9-9', 10-10', 11-11', причем каждое пространство расположено между внутренней стенкой 23 защитного элемента 13, наружной стенкой 24 стержнеобразного элемента и двумя соседними выступами. Каждое отделение защитного элемента 13 содержит по меньшей мере одно первое отверстие 8В, 9В, 10В, 11В, обеспечивающее возможность проникновения излучения, излучаемого и принимаемого или отражаемого датчиками 8-8', 9-9', 10-10', 11-11'. Как показано на фиг. 2, каждое отверстие 8В, 9В, 10В, 11В расположено напротив соответствующего датчика.
Благодаря такой конфигурации выступов 18, 19, 20, 21, 22 и отверстиям, ограничивающим ширину пучка излучения, каждая зона 8А, 9А, 10А, 11А действия соответствующего датчика 8-8', 9-9', 10-10', 11-11' по существу недосягаема для излучения, излучаемого соседними датчиками. Расстояние, на которое выступы 18, 19, 20, 21, 22 выступают внутрь защитного элемента 13, выполнены в соответствии с диаметром стержнеобразного элемента. Показанный на чертежах защитный элемент 13 имеет трубчатую форму, предпочтительно кругового поперечного сечения, тем не менее, он также может иметь прямоугольное или полигональное поперечное сечение. Таким образом, отделения, соответственно, могут иметь цилиндрическую форму, форму прямоугольного параллелепипеда или призматическую форму.
На фиг. 3 показана измерительная головка 4, выполненная в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Этот чертеж иллюстрирует теоретическую ситуацию, когда защитный элемент 13 был удален. В этом варианте осуществления изобретения источники 8, 9, 10, 11 излучения и приемники 8', 9', 10', 11' излучения каждого датчика расположены с противоположных сторон сквозного канала 12. Как показано на фиг. 3, если защитный элемент удален, то излучение, излучаемое конкретными датчиками 8-8', 9-9', 10-10', 11-11', проходит за пределы их соответствующих зон 8А, 9А, 10А, 11А действия, т.е. за пределы пространств, расположенных между конкретными источниками 8, 9, 10, 11 излучения и их соответствующими приемниками 8', 9', 10', 11' излучения.
Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе измерительной головки, показанной на фиг. 3, с расположенным внутри защитным элементом 13. Однако на фиг. 4 стержнеобразный элемент внутри не показан. На этом чертеже хорошо видны выступы 18, 19, 20, 21, 22, образованные в защитном элементе 13. Выступы 18, 19, 20,21, 22 выступают внутрь защитного элемента 13 или ограничивают его концы и образуют отделения 14, 15, 16, 17, соответствующие соответственно зонам 8А, 9А, 10А, 11А действия. Кроме первых отверстий 8В, 9В, 10В, 11В защитный элемент 13 содержит противоположные вторые отверстия 8В', 9В', 10В', 11В', обеспечивающие возможность принимать излучение, излучаемое источниками 8, 9, 10, 11, при помощи их соответствующих приемников 8', 9', 10', 11'.
На фиг. 4 показан примерный пучок излучения, ширина которого ограничена при прохождении через первое отверстие 9В.
На фиг. 5 показан тот же самый второй вариант осуществления измерительной головки 4, как и на фиг. 2 и 3. Здесь изображен защитный элемент 13 и стержнеобразный элемент, т.е. стержень CR, перемещающийся внутри. Также показан примерный пучок излучения, излучаемый источником 9 и проходящий к приемнику 9' излучения через первое отверстие 9В, стержень CR и, наконец, через второе отверстие 9 В'.
Защитный элемент 13 может быть изготовлен из металла, например, из нержавеющей стали, и, в общем случае, из материала, непроницаемого для излучения, используемого в измерительной головке, или из материала, пригодного для изоляции зон действия датчиков. Защитный элемент 13 может быть привинчен к корпусу установки или закреплен с зажимом на корпусе установки, или он может быть прикреплен любым обычным способом, обеспечивающим возможность простой замены.