JP6018353B1 - シガレットフィルター製造装置、シガレットフィルター製造装置用制御装置、シガレットフィルター製造装置用演算装置、及びシガレットフィルター製造装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[数1]
RCR(V0)=RCR(plug)×VKDF/V0
上記構成によれば、トウバンドとシガレットフィルターとの仕様により決定されるプラグ残存捲縮と、シガレットフィルター製造装置で容易に測定できる搬出速度VKDF及び周速度V0の各値を用いて、第1演算部が数1に基づいて演算することにより、トウバンド残存捲縮を算出できる。
[数2]
WT1=TD×L/9000
上記構成によれば、トウバンドの仕様に基づいて重量WT1を容易に算出できる。
[数3]
M1=RCR(V0)+α
上記構成によれば、第2演算部が数3に基づくことにより、許容値M1をRCR(V0)に基づいて算出できる。
[数1]
RCR(V0)=RCR(plug)×VKDF/V0
上記制御方法によれば、トウバンドとシガレットフィルターとの仕様により決定されるプラグ残存捲縮と、シガレットフィルター製造装置で容易に測定できる搬出速度VKDF及び周速度V0の各値を用いて、数1に基づいて演算することにより、トウバンド残存捲縮を算出できる。
[数2]
WT1=TD×L/9000
上記制御方法によれば、トウバンドの仕様に基づいて重量WT1を容易に算出できる。
[数3]
M1=RCR(V0)+α
上記制御方法によれば、数3に基づいて演算することにより、許容値M1をRCR(V0)に基づいて算出できる。
[シガレットフィルター製造装置]
図1は、第1実施形態に係るシガレットフィルター製造装置1の側面図である。図2は、シガレットフィルター製造装置1の部分的な側面図である。図1に示すように、シガレットフィルター製造装置1は、上流側から下流側に向かって、収束リング2、第1開繊ユニット3、ターンバッフル4、ブーム5、第2開繊ユニット6、プレテンション(PT)ロール対7、第1開繊ロール対8、第2開繊ロール対9、第3開繊ユニット10、可塑剤添着装置11、搬送ロール対12、トランスポートジェット13、巻管部14、ガニチャーベルト15及び切断装置16を備える。また、シガレットフィルター製造装置1は、制御部19と、制御部19が収容された筐体20とを備える。シガレットフィルター製造装置1の近傍には、梱包容器50が配置される。梱包容器50には、ベール状に折り畳まれ、かつ圧縮されたトウバンド60が梱包される。図1において、梱包容器50は、断面構造を示す。
図4は、制御部19の制御フロー図である。シガレットフィルター製造装置1を稼働させる際、オペレータは、まず前記操作部を通じて、周速度V1、V2及びV3を仮設定するための情報をシガレットフィルター製造装置1に入力する。このときオペレータは、例えば、シガレットフィルター製造装置1におけるプレテンションロール対7の適切な周速度V0を考慮しながら、シガレットフィルターの仕様に大略的に合うように、周速度V1、V2及びV3を設定するための情報を入力する。
[数1]
RCR(V0)=RCR(plug)×VKDF/V0
制御部19は、数1の周速度V0の値として、制御部19がステップS6を実行する時点の周速度V0の値を用いる。制御部19は、速度計20eで計測した搬出速度VKDFの値を用いる。また、制御部19は、速度計20aより周速度V0を把握する。RCR(plug)は、プラグ残存捲縮である。プラグ残存捲縮RCR(plug)は、トウバンド60の捲縮前におけるプラグ長当たりの重量WT1と、プラグ61中のトウバンド60の重量WT3との比WT3/WT1である。プラグ残存捲縮RCR(plug)は、プラグ61に詰め込まれるトウバンド60に残存する捲縮の程度を示す。第1演算部29aは、トウバンド60のTDとプラグ長Lとにより表される以下の数2に基づいて、重量WT1を算出する。
[数2]
WT1=TD×L/9000
重量WT3は、シガレットフィルターの仕様により決定される。プラグ61に詰め込むトウバンド60が多いほど、プラグ残存捲縮RCR(plug)の値は大きくなる。さらに、第1演算部29aは、トウバンド60のTDと、1本当たりのプラグ61に詰め込まれるトウバンド60の詰め込み量(NTW:Net tow weight)と、プラグ長Lとにより表される以下の数4に基づいて、プラグ残存捲縮RCR(plug)を算出する。
[数4]
RCR(plug)=NTW/TD×9000/L
ステップS6では、第1演算部29aが数1、数2及び数4に基づいて演算することで、RCR(V0)が算出される。次に、制御部19は、この第1演算部29aの演算結果に基づき、第2演算部29bにストレッチ比V2/V0の許容値M1を算出させる(ステップS7)。具体的に、第2演算部29bは、第1演算部29aが算出したトウバンド残存捲縮RCR(V0)の値を用い、トウバンド残存捲縮RCR(V0)により表される以下の数3に基づいて、ストレッチ比V2/V0の許容値M1を算出する。
[数3]
M1=RCR(V0)+α
但し、αは0.05以上0.25以下の実数とする。
図5は、第2実施形態に係るシガレットフィルター製造装置100及び制御装置119の側面図である。図5に示すように、シガレットフィルター製造装置100には、外部から制御装置119が接続される。制御装置119は、筐体120の内部に、演算部129と、演算部129と接続され、かつ制御プログラムが格納された記憶部130とを有する。演算部129は、演算部29と同様の構成を有する。演算部129は、第1演算部129a及び第2演算部129bを有する。制御装置119は、ケーブル121を介し、筐体20内の前記駆動部に接続される。シガレットフィルター製造装置100には、速度計20a〜20c、20e及び幅検出装置20dが取り付けられる。速度計20a〜20c、20e及び幅検出装置20dは、制御装置119に接続される。
図6は、第3実施形態に係る演算装置200の正面図である。図6に示す演算装置200は、シガレットフィルター製造装置用の演算装置である。演算装置200は、トウバンド残存捲縮RCR(V0)及び搬出速度VKDFを指標に用いることにより、シガレットフィルター製造装置の周速度V2とストレッチ比V2/V0とを演算する。
ストレッチ比V2/V0が過大であると、フィラメントが降伏限界点を超えて断裂する。これにより、フライが発生しうる。このフライが多く発生すると、可塑剤添着装置の周囲に蓄積する。このようにフライが蓄積すると、フライが可塑剤を吸収した状態でシガレットフィルターに混入する可能性が高まる。これにより、プラグの内部で可塑剤の濃度が局所的に高くなり、プラグのフィラメントが溶解してメルトホールが発生するおそれがある。
シガレットフィルター製造装置1において、ストレッチ比V2/V0及びリラックス比V3/V2をそれぞれ変化させた場合にシガレットフィルターの物理性能がどのように変化するかを調べた。
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は、互いに任意に組み合わせてもよく、例えば1つの実施形態中の一部の構成を他の実施形態に適用してもよい。
V2 第2開繊ロール対の周速度(搬送方向で最も下流側の開繊ロール対の周速度)
V3 搬送ロール対の周速度
VKDF 成形されたトウバンドの巻管部からの搬出速度
RCR(V0) トウバンド残存捲縮
RCR(plug) プラグ残存捲縮
1、100 シガレットフィルター製造装置
7 プレテンションロール対
8 第1開繊ロール対
9 第2開繊ロール対
11 搬送ロール対
14 巻管部
19、219 制御部
29a、129a、229a 第1演算部
29b、129b、229b 第2演算部
60 トウバンド
61 プラグ
119 制御装置
200 演算装置
Claims (14)
- 捲縮され、かつ搬送されるトウバンドの搬送路に沿って設けられ、前記トウバンドをその搬送方向に張力を与えて開繊する複数組の開繊ロール対と、
前記複数組の開繊ロール対よりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記複数組の開繊ロール対のうちで最も下流側の前記開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ張力を緩和させながら前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、
前記搬送ロール対よりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記トウバンドを成形し、かつ成形した前記トウバンドを前記搬送方向の下流側に搬出する巻管部と、
前記複数組の開繊ロール対と前記搬送ロール対との各周速度を制御する制御部と、を備え、
捲縮前の前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT1と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対と前記トウバンドとの接触位置における前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT2との比WT2/WT1をトウバンド残存捲縮とするとき、
前記制御部は、前記トウバンド残存捲縮と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対の周速度V0と、成形された前記トウバンドの前記巻管部からの搬出速度とに基づいて、前記周速度V0と、前記搬送方向で最も下流側の前記開繊ロール対の周速度V2との速度比V2/V0の許容値M1を定め、当該許容値M1となるように、前記速度比V2/V0を制御する、シガレットフィルター製造装置。 - 前記トウバンド残存捲縮をRCR(V0)とし、前記重量WT1と、前記プラグ中の前記トウバンドの重量WT3との比WT3/WT1をプラグ残存捲縮RCR(plug)とし、成形された前記トウバンドの前記巻管部からの搬出速度をVKDFとするとき、
前記制御部は、数1に基づいて前記トウバンド残存捲縮を算出する第1演算部を有する、請求項1に記載のシガレットフィルター製造装置。
[数1]
RCR(V0)=RCR(plug)×VKDF/V0
- TDを前記トウバンドのトータルデニールとし、Lを前記プラグ長とするとき、前記第1演算部は、数2に基づいて前記重量WT1を算出する、請求項2に記載のシガレットフィルター製造装置。
[数2]
WT1=TD×L/9000
- αを0.05以上0.25以下の実数とするとき、前記制御部は、前記第1演算部が算出した前記トウバンド残存捲縮の値と数3とに基づいて、前記速度比V2/V0の前記許容値M1を算出する第2演算部をさらに有する、請求項2または3に記載のシガレットフィルター製造装置。
[数3]
M1=RCR(V0)+α
- 前記最も下流側の開繊ロール対と前記搬送ロール対との間における前記トウバンドの幅を検出する幅検出装置をさらに備え、
前記制御部は、前記搬送ロール対の周速度V3とするとき、前記幅検出装置の検出値に基づいて、前記最も下流側の開繊ロール対と前記搬送ロール対との間の前記トウバンドの幅が目標範囲となる速度比V3/V2が許容値M2となるように、前記速度比V3/V2を制御する、請求項2〜4のいずれか1項に記載のシガレットフィルター製造装置。 - 前記目標範囲は、21cm以上30cm未満である、請求項5に記載のシガレットフィルター製造装置。
- 捲縮され、かつ搬送されるトウバンドの搬送路に沿って設けられ、前記トウバンドをその搬送方向に張力を与えて開繊する前記複数組の開繊ロール対と、前記複数組の開繊ロール対よりも前記トウバンドの搬送方向の下流側に設けられ、前記複数組の開繊ロール対のうちで最も下流側の前記開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ張力を緩和させながら前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、前記搬送ロール対よりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記トウバンドを成形し、かつ成形された前記トウバンドを前記搬送方向の下流側に搬出する巻管部とを備えるシガレットフィルター製造装置用の制御装置であって、
捲縮前の前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT1と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対と前記トウバンドとの接触位置における前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT2との比WT2/WT1をトウバンド残存捲縮とするとき、
前記トウバンド残存捲縮と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対の周速度V0と、成形された前記トウバンドの前記巻管部からの搬出速度とに基づいて、前記周速度V0と、前記搬送方向で最も下流側の前記開繊ロール対の周速度V2との速度比V2/V0の許容値M1を定め、当該許容値M1となるように、前記速度比V2/V0を制御する、制御装置。 - 捲縮され、かつ搬送されるトウバンドの搬送路に沿って設けられ、前記トウバンドをその搬送方向に張力を与えて開繊する前記複数組の開繊ロール対と、前記複数組の開繊ロール対よりも前記トウバンドの搬送方向の下流側に設けられ、前記複数組の開繊ロール対のうちで最も下流側の前記開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ張力を緩和させながら前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、前記搬送ロール対よりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記トウバンドを成形し、かつ成形された前記トウバンドを前記搬送方向の下流側に搬出する巻管部とを備えるシガレットフィルター製造装置用の演算装置であって、
捲縮前の前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT1と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対と前記トウバンドとの接触位置における前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT2との比WT2/WT1をトウバンド残存捲縮とするとき、
前記トウバンド残存捲縮と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対の周速度V0と、成形された前記トウバンドの前記巻管部からの搬出速度とに基づいて、前記周速度V0と、前記搬送方向で最も下流側の前記開繊ロール対の周速度V2との速度比V2/V0の許容値M1を算出する、演算装置。 - 捲縮され、かつ搬送されるトウバンドの搬送路に沿って設けられ、前記トウバンドをその搬送方向に張力を与えて開繊する複数組の開繊ロール対と、前記複数組の開繊ロール対よりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記複数組の開繊ロール対のうちで最も下流側の前記開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ張力を緩和させながら前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、前記搬送ロール対よりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記トウバンドを成形し、かつ成形した前記トウバンドを前記搬送方向の下流側に搬出する巻管部と、を備えるシガレットフィルター製造装置の制御方法であって、
捲縮前の前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT1と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対と前記トウバンドとの接触位置における前記トウバンドの単位長さ当たりの重量WT2との比WT2/WT1をトウバンド残存捲縮とするとき、
前記トウバンド残存捲縮と、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対の周速度V0と、成形された前記トウバンドの前記巻管部からの搬出速度とに基づいて、前記周速度V0と、前記搬送方向で最も下流側の前記開繊ロール対の周速度V2との速度比V2/V0の許容値M1を定め、当該許容値M1となるように、前記速度比V2/V0を制御する、シガレットフィルター製造装置の制御方法。 - 前記トウバンド残存捲縮をRCR(V0)とし、前記重量WT1と、前記プラグ中の前記トウバンドの重量WT3との比WT3/WT1をプラグ残存捲縮RCR(plug)とし、成形された前記トウバンドの前記巻管部からの搬出速度をVKDFとするとき、
数1に基づいて前記トウバンド残存捲縮を算出する、請求項9に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。
[数1]
RCR(V0)=RCR(plug)×VKDF/V0
- TDを前記トウバンドのトータルデニールとし、Lを前記プラグ長とするとき、
数2に基づいて前記重量WT1を算出する、請求項10に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。
[数2]
WT1=TD×L/9000
- αを0.05以上0.25以下の実数とするとき、算出した前記トウバンド残存捲縮の値と数3とに基づいて、前記速度比V2/V0の前記許容値M1を算出する、請求項10または11に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。
[数3]
M1=RCR(V0)+α
- 前記シガレットフィルター製造装置は、前記最も下流側の開繊ロール対と前記搬送ロール対との間における前記トウバンドの幅を検出する幅検出装置をさらに備え、
前記搬送ロール対の周速度V3とするとき、前記幅検出装置の検出値に基づいて、前記最も下流側の開繊ロール対と前記搬送ロール対との間の前記トウバンドの幅が目標範囲となる速度比V3/V2が許容値M2となるように、前記速度比V3/V2を制御する、請求項10〜12のいずれか1項に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。 - 前記目標範囲は、21cm以上30cm未満である、請求項13に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。
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