用于识别烟草加工行业材料条的条不均匀性的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于识别烟草加工行业的材料条、尤其烟草条或过滤嘴条的条不均匀性的方法，其中，所述材料条纵轴向地通过至少两个以不同的测量频率运行的条测量装置输送。本发明专利技术还涉及一种用于识别烟草加工行业的材料条的条不均匀性的装置、一种烟草加工行业的成条机、一种应用以及一种软件程序。在根据本发明专利技术的方法中，从至少两个条测量装置的测量信号中与相互独立地分别导出至少一个比较参量，形成所述至少两个条测量装置的一个比较参量的一个差或由多个比较参量的多个差所得出的差向量，并且检测，是否所述差或所述差向量处于一预先确定的或能预先确定的公差范围以内，其中，所述公差范围的超过通过信号表示出不可容许的条不均匀性。

【技术实现步骤摘要】
用于识别烟草加工行业材料条的条不均匀性的方法和装置
本专利技术涉及一种用于识别烟草加工行业的材料条、尤其烟草条或过滤嘴条的条不均匀性（Stranginhomogenitäten）的方法，其中，所述材料条纵轴向地通过至少两个以不同的测量频率运行的条测量装置输送。本专利技术还涉及一种用于识别烟草加工行业的材料条的条不均匀性的装置、一种烟草加工行业的成条机、一种应用以及一种软件程序。
技术介绍
在制造烟草加工行业的棒形制品、尤其过滤嘴香烟时制造材料条，例如烟草条或过滤嘴条。该烟草条或过滤嘴条在其制造之后被定长截断成单个的烟草棒或过滤嘴棒。用于制造过滤嘴条的常见材料是由醋酸纤维素制成的丝束，其在条成形之前可以利用软化剂、例如三醋酸甘油酯进行处理。这种基于醋酸纤维素的过滤嘴条可以在其成形时利用一包裹纸进行包裹或者利用热处理来制造成所谓的“非醋酸包裹（Non-WrappedAcetate）”（NWA）-过滤嘴条。在这样一种过滤嘴条中必要时也可以埋入物品。这种物品要么可以具有其它的过滤特性，例如活性炭颗粒，要么可以加入承载味道的物品，例如利用液体填充的胶囊。在所有的材料条的情况下，在制造时要求制造尽可能均匀的条。在过滤嘴条和烟草条中，一方面由于材料特性的局部区别会出现不均匀性。这在烟草中例如通过如下方式引起，即烟叶的不同的部分，例如静脉和扁平成分，在它们粉碎之后在烟草条中被利用且因此引起了在烟草条的密度和组成上的自然的波动。在过滤嘴条中这些波动通常很小。不仅在烟草条中而且也在过滤嘴条中会通过异物、例如金属颗粒或塑料颗粒的夹杂而局部地改变材料条的组成。由于条中的缺失部位而引起的较大的空腔也是不希望的，但一般来说表现为忽略不计的问题。通常检测烟草加工行业的材料条的均匀性并且在出现如下的被定长截断的烟草棒或过滤嘴棒的干扰的不均匀性的情况下被排除在进一步的加工之外，其中，在所述被定长截断的烟草棒或过滤嘴棒中出现这种不均匀性。烟草加工行业的材料条的检测在已知的系统中利用微波测量装置和/或电容式的HF测量装置进行。在此情况下，将这些测量装置的测量信号与固定地预先给定的下极限值和/或上极限值进行比较，并且在低于或超过所述下极限值和/或上极限值的情况下确定出不可接受的不均匀性。从EP1330961B1中已知了一种用于获知以及用于去除烟草流中的异物的方法，其中，将一利用烟草填充的连续的条通过一成形工位引导且之后通过一切割装置分成香烟段。所述烟草流或烟草条经受一预先选出的频率的电磁射线且检测一输出信号，该输出信号说明沿着烟草流的湿度含量的改变，该改变是通过在所述流本身中的异物的存在而引起的。将所述输出信号与一上阈值信号和一下阈值信号进行比较，所述上阈值信号和所述下阈值信号是与一预先给定的且保持不变的振幅相关的。根据EP1330961B1在微波频率的情况下进行测量。此外，在申请人的申请号为102012209954.9的德国专利申请中描述了一种用于识别烟草加工行业的材料条的条不均匀性、尤其识别所埋入的物品、损坏的物品和/或异物的方法，其中，在一材料条、尤其烟草条或过滤嘴条中在预先确定的物品位置上埋入物品并且将所述材料条在埋入物品之后纵轴向地通过至少两个以不同的频率运行的条测量装置输送，所述条测量装置尤其合并成一组合式条测量装置，其中，为了评价测量信号，将材料条划分成分别包含一个或多个预先确定的物品位置的物品区段和不具有预先确定的物品位置的空区段，其中，所述条测量装置的测量信号在所述物品区段和所述空区段中利用各不同的评价方法进行评价，其中，在所述物品区段中在一物品算法中从所述测量信号中的至少一个测量信号的时间变化中进行至少一个物品的位置确定和/或品质控制，并且在所述空区段中应用至少一个空区段算法，利用其来识别出条不均匀性和/或获知条稠度和/或所述材料条中的至少一个添加物的量。为此，将所述材料条通过至少一个微波条测量装置和/或通过至少一个电容式的HF条测量装置作为条测量装置来输送。迄今为止已知的在应用高频技术或微波技术用于识别异物的情况下的介电的方法测量待检验的材料制品的具有参量：实部ε’和虚部ε’’或者说数值和相位的复介电常数ε。所述复介电常数ε可以尤其被换算成所述测量产品的参量：质量和含水量。在此情况下，所述测量经受一定的波动，这些波动除了归因于例如测量产品的含水量的不均匀性之外，还可归因于物质组成的不均匀性。测量产品中的异物通常通过如下方式识别出，即其在其复介电常数ε的值上与在其周围环境中的实际的测量产品的相应的值是不同的。例如，塑料颗粒相比于烟草典型地具有所述介电常数的相比于实部明显更小的虚部ε’’。这导致了测量值的偏差。这样，异物只能通过如下方式识别出，即其在其测量值上与通常在制造期间出现的测量值的波动显著不同。因此，关于一测量信号是否象征出异物这一决定在与固定地预先给定的极限值的比较中基于单个的测量值与在正常制造时的测量值分布的间距来进行。因此，在制造期间出现的波动宽度限定了异物识别或其它不均匀性识别的敏感性。因此，进退两难的是，为了识别小的异物必须采用窄的边界值，另一方面，窄的边界值在正常出现的测量信号的波动宽度的情况下即使在不存在实际的产生干扰的不均匀性的情况下也会导致异物识别的错误的正信号（Positivsignalen）。所述用于识别不均匀性的极限以及受限的敏感性的缺点原则上不仅适用于微波方法也适用于高频方法。所述极限原则上是一般性的并且归因于在正常生产期间测量值的自然的波动宽度。
技术实现思路
与此相反，本专利技术的任务在于，提供一种用于识别烟草加工行业的材料条的条不均匀性的方法和装置，利用它们在很小比率的错误的正信号的情况下也以高的安全性识别出小的异物和不均匀性。该任务通过一种用于识别烟草加工行业的材料条、尤其烟草条或过滤嘴条的条不均匀性的方法解决，其中，将材料条纵轴向地通过至少两个以不同的测量频率运行的条测量装置输送，所述方法通过如下方式改进，即从所述至少两个条测量装置的测量信号中相互独立地分别导出至少一个比较参量，形成所述至少两个条测量装置的一个比较参量的一个差或多个比较参量的多个差或由多个比较参量的多个差所得出的差向量，并且检测，是否所述一个差、所述多个差或所述差向量处于至少一个预先确定的或可预先确定的公差范围以内，其中，所述公差范围的超过通过信号表现出不可容许的条不均匀性。该方法基于多频方法的基本构思且充分利用其优点。随着减小的测量频率，烟草和其它的含水的植物性产品的介电常数的实部和虚部强烈地增大。相反，这不适用于主要感兴趣的异物、例如塑料。这导致了，相同的异物在不同频率的情况下导致了与正常的测量值分布的不同远近的偏差。与此相反，单个的测量值的通常的测量值分布应该针对不同的频率在正确校准所述测量系统的情况下仅很小地相互不同。原则上，在不同的测量系统的理论上完全无错误的校准的情况下预期一叠合的走向。该行为引起了，根据本专利技术查找测量值中的这种波动，其中，测量值的波动在不同的频率的情况下相互明显不同。对于此的标准是一针对比较参量、即导出的参量的差的差向量的公差范本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于识别烟草加工行业的材料条的条不均匀性的方法，其中，所述材料条纵轴向地通过以不同的测量频率（fHF、fMW）运行的至少两个条测量装置（30、40）输送，其特征在于，从所述至少两个条测量装置（30、40）的测量信号中相互独立地分别导出至少一个比较参量（ρ1、ψ1；ε1'、ε1''；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）（方法步骤81、81’），形成所述至少两个条测量装置（30、40）的一个比较参量（ρ1、ψ1；ε1’、ε1’’；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）的一个差（Δρ；Δψ；Δε’；Δε’’；Δ|ε|；Δ）或多个比较参量（ρ1、ψ1；ε1’、ε1’’；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）的多个差或由多个比较参量（ρ1、ψ1；ε1’、ε1’’；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）的多个差所得出的差向量（{Δρ、Δψ}；{Δε’、Δε’’}；{Δ|ε|、Δ}）（方法步骤83），并且检测，是否所述一个差（Δρ；Δψ；Δε’；Δε’’；Δ|ε|；Δ）、所述多个差或所述差向量（{Δρ、Δψ}；{Δε’、Δε’’}；{Δ|ε|、Δ}）处于至少一个预先确定的或能预先确定的公差范围（70）以内（方法步骤84），其中，所述公差范围（70）的超过通过信号显示出不可容许的条不均匀性。...

【技术特征摘要】
2013.11.19 DE 102013223535.61.用于识别烟草加工行业的材料条的条不均匀性的方法，其中，所述材料条纵轴向地通过以不同的测量频率（fHF、fMW）运行的至少两个条测量装置（30、40）输送，其特征在于，从所述至少两个条测量装置（30、40）的测量信号中相互独立地分别导出至少一个比较参量（ρ1、ψ1；ε1'、ε1''；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2），形成所述至少两个条测量装置（30、40）的一个比较参量（ρ1、ψ1；ε1’、ε1’’；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）的一个差（Δρ；Δψ；Δε’；Δε’’；Δ|ε|；Δ）或多个比较参量（ρ1、ψ1；ε1’、ε1’’；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）的多个差或由多个比较参量（ρ1、ψ1；ε1’、ε1’’；|ε1|、1；ρ2、ψ2；ε2’、ε2’’；|ε2|、2）的多个差所得出的差向量（{Δρ、Δψ}；{Δε’、Δε’’}；{Δ|ε|、Δ}），并且检测，是否所述一个差（Δρ；Δψ；Δε’；Δε’’；Δ|ε|；Δ）、所述多个差或所述差向量（{Δρ、Δψ}；{Δε’、Δε’’}；{Δ|ε|、Δ}）处于至少一个预先确定的或能预先确定的公差范围（70）以内，其中，所述公差范围（70）的超过通过信号显示出不可容许的条不均匀性。


2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料条是烟草条或过滤嘴条。


3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个测量频率（fMW）处于微波范围中且至少一个另外的测量频率（fHF）处于HF范围中。


4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述条测量装置（30）的处于微波范围中的频率以系数10至900大于所述条测量装置（40）的处于HF范围中的频率。


5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，作为比较参量，从所述测量信号中导出条密度（ρ）、条湿度（ψ）、复介电常数（ε）的实部（ε’）、虚部（ε’’）、数值（|ε|）和/或相位（）。


6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述条测量装置（30、40）中的至少一个条测量装置的测量信号中导出一个或多个其它的测量参量，所述其它的测量参量不从各另外的条测量装置（30、40）的测量信号中导出或不与所述另外的条测量装置（30、40）的相应的测量参量进行比较。


7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，为了评价在所述测量信号之间的由于一沿着条输送方向在所述条测量装置（30、40）之间的间距与瞬时的材料条输送速度相关地出现的时间上的偏差，通过处理上游布置的条测量装置的测量信号或导出的比较参量的时间上的延迟来平衡。


8.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在一构造成过滤嘴条的材料条的情况下，其中，将物品在预先确定的位置上埋入到所述过滤嘴条中，针对所述过滤嘴条的具有物品的区段以及针对所述过滤嘴条的不具有物品的区段的公差范围是不同地定义的，和/或所述条测量装置（30、40）中的至少一个条测量装置利用一可变的频率运行，其中，在不同的区段中采用不同的频率和/或评价算法。


9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，所述物品是以液体填充的胶囊。


10.按权利要求8所述的方法，其特征在于，针对所述过滤嘴条的具有物品的区段以及针对所述过滤嘴条的区段的公差范围相互以一偏移来定义。


11.按权利要求8所述的方法，其特征在于，在无物品的区段中还进行添加物的湿度和/或数量的确定和/或在以物品填充的区段中还进行物品的缺失、密度、质量和/或损坏的确定。


12.按权利要求11所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：D施勒德，
申请(专利权)人：豪尼机械制造股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE