KR20190039132A - 제품의 전기전도성 요소를 검출하는 측정 장치 및 방법, 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계 - Google Patents

제품의 전기전도성 요소를 검출하는 측정 장치 및 방법, 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR20190039132A
KR20190039132A KR1020197004174A KR20197004174A KR20190039132A KR 20190039132 A KR20190039132 A KR 20190039132A KR 1020197004174 A KR1020197004174 A KR 1020197004174A KR 20197004174 A KR20197004174 A KR 20197004174A KR 20190039132 A KR20190039132 A KR 20190039132A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
receiver
sensor
magnetic field
electrically conductive
measuring device
Prior art date
Application number
KR1020197004174A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102431953B1 (ko
Inventor
요하네스 뮐러
Original Assignee
하우니 마쉬넨바우 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=59569318&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20190039132(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 하우니 마쉬넨바우 게엠베하 filed Critical 하우니 마쉬넨바우 게엠베하
Publication of KR20190039132A publication Critical patent/KR20190039132A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102431953B1 publication Critical patent/KR102431953B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9093Arrangements for supporting the sensor; Combinations of eddy-current sensors and auxiliary arrangements for marking or for rejecting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24CMACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

본 발명은 담배 가공 산업의 재료 스트림(Material stream)(31, 41), 재료 스트랜드(Material strand)(50), 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소들(34, 44, 51)을 검출하며, 상기 재료 스트림 또는 재료 스트랜드의 영역, 또는 상기 막대형 물품에 전자기장을 형성하는 적어도 하나의 송신기를 포함하는 측정 장치에 있어서, 상기 재료 스트림(31, 41), 상기 재료 스트랜드(50), 또는 상기 막대형 물품의 상기 전기전도성 요소들(34, 44, 51)에 와전류(23)를 유도하는 고주파 자기장(21)을 생성하는 송신기(20, 32)에 의해 금속 대상물에 대한 검출 확실성을 증가시키며, 상기 유도된 와전류(23)에 의한 상기 고주파 자기장의 감쇠 및/또는 증폭을 측정하는 적어도 하나의 수신기(24, 33) 및 상기 수신기(24, 33)에 결합되어 상기 수신기(24, 33)로부터의 측정 결과를 평가하는 장치(46, 47)가 구비되는 것을 특징으로 하는 측정 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 측정 장치를 구비하는 기계 및 방법에 관한 것이다.

Description

제품의 전기전도성 요소를 검출하는 측정 장치 및 방법, 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계
본 발명은 담배 가공 산업의 재료 스트림(Material stream), 재료 스트랜드(Material strand), 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소들을 검출하며, 상기 재료 스트림 또는 재료 스트랜드의 영역, 또는 상기 막대형 물품에 전자기장을 형성하는 적어도 하나의 송신기를 포함하는 측정 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 담배 가공 산업의 재료 스트림, 재료 스트랜드, 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소들을 검출하는 방법 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계에 관한 것이다.
생산된 제품의 품질을 보장하기 위해서는 담배 가공 산업의 제품, 중간 제품, 또는 원재료를 검출하고 검사하는 것이 중요하다. 담배 필터에 삽입되고 캡슐의 결함 및/또는 위치와 관련하여 검사되는 액체 충전 캡슐과 같은 요소 외에, 재료 스트림(Material stream), 재료 스트랜드(Material strand), 또는 막대형 물품에 의도적으로 또는 비의도적으로 존재할 수 있는 전기전도성 요소들이 존재한다. 상기 의도적인 요소는, 예컨대, 숯, 금속 입자, 또는 심지어 금속 스트립(Metal strip)일 수 있다. 상기 금속 입자 및/또는 금속 스트립은, 예를 들어, DE 19947282 A1의 컬럼 2의 64 ~ 68행 및 컬럼 3의 9 ~ 23 행, 그리고 US 6691493 B1의 도 2 및 도 3, 컬럼 5의 48 행 내지 컬럼 6의 14 행, 및 컬럼 8의 18행 내지 컬럼 9의 16행에 기재된 바와 같이, 예컨대, 위조 방지 목적으로 상기 막대형 물품에 삽입된다.
상기 비의도적인 전기전도성 요소는, 상기 재료 스트림으로부터 제거하기 위해, 또는 재료 스트랜드 또는 막대형 물품에서 발견되는 경우 해당 스트랜드 영역 또는 물품에서 제거하기 위해 검출되어야 하는 금속 이물질일 수 있다. 금속 탐지기를 사용하여 금속 이물질을 검출하는 것이 공지되어 있다. 금속 탐지기는 하나 이상의 코일을 포함하며, 상기 코일의 축은 코일을 통해 이동하는 제품의 흐름에 평행하게 배열되고, 이에 따라 상기 코일의 교류 자기장은 상기 흐름에 평행하게 정렬된다. 이러한 코일 배열을 갖는 금속 탐지기는, 상기 제품의 흐름에 존재하는 금속 이물질 중 상기 흐름에 수직인 원형 영역에 투사되는 단면적이 매우 작아서 검출하기 어렵거나 전혀 검출할 수 없는 금속 이물질에 대하여 불리한 점이 있다. 이러한 이물질은, 예컨대, 상기 제품의 흐름에 종방향으로 배열되는 얇은 와이어 조각일 수 있다.
DE 37 14 009 A1은 이동하는 제품의 흐름에서 금속 이물질을 검출하는 검출기를 개시하고 있으며, 상기 검출기는, 전자기장을 형성하고 상기 제품의 흐름을 통과시키며 상기 제품의 흐름에 대해 상이한 각 위치(Angular position)에 배치되는 적어도 2 개의 코일 바디를 포함한다.
상기 공지된 검출기는, 특히 상기 흐름 내에 종방향으로 배열되는 전술한 전기전도성 요소들의 검출과 관련하여 측정 부정확성을 가지는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 담배 가공 산업의 매스 스트림(Mass stream), 매스 스트랜드(Mass strand), 또는 막대형 물품의 금속 대상물에 대한 검출 확실성이 증가된 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항의 특징들을 갖는 측정 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 담배 가공 산업의 재료 스트림(Material stream), 재료 스트랜드(Material strand), 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소들을 검출하는 측정 장치는, 적어도 하나의 송신기가 상기 재료 스트림 또는 재료 스트랜드의 영역, 또는 상기 막대형 물품에 고주파 자기장을 생성하도록 설계된다. 상기 고주파 자기장은 상기 재료 스트림, 상기 재료 스트랜드, 또는 상기 막대형 물품의 상기 전기전도성 요소들에 와전류를 유도한다. 또한, 본 발명에 따른 측정 장치는 상기 유도된 와전류에 의한 상기 고주파 자기장의 감쇠 및/또는 증폭을 측정하는 적어도 하나의 수신기를 구비한다.
본 측정 장치는 와전류 측정의 원리에 기초한다. 와전류 센서가 금속/강자성 대상물의 표면 검출 또는 거리 측정을 위해 업계에서 사용된다.
그러나, 상기 와전류 측정의 원리가 재료 스트림, 재료 스트랜드, 또는 막대형 물품의 표면으로부터 원거리에 멀리 떨어져 있는 전기전도성 요소들을 검출하는 데 바람직하게 사용될 수 있다는 것을 본 발명의 경우에서 알 수 있었다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 측정 장치는 상기 수신기에 결합되어 상기 수신기로부터의 측정 결과를 평가하는 장치를 구비한다. 상기 평가 장치는 측정 지점에 직접적으로 배치되거나 상기 측정 지점에서 멀리 떨어져 있는 지점에 배치될 수 있다. 상기 평가 장치는 독립적인 평가 장치이거나 중앙 평가 장치의 일부일 수 있다.
또한, 상기 평가 장치는 상기 전기전도성 요소의 위치와 상기 요소의 크기, 길이 및 추가적인 특성들을 검출할 수 있도록 설계될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구성에 따르면, 상기 송신기는 여자 코일(Exciter coil)이다.
상기 측정 장치의 수신기는 바람직하게는 수신기 코일로서 설계될 수 있다. 상기 자기장의 감쇠는 상기 송신기 코일 내부에 일체로 형성될 수 있는 상기 수신기 코일을 통해 측정할 수 있다. 상기 자기장은 상기 수신기 코일 대신 다른 유형의 센서, 예컨대, 홀 센서(Hall sensor)를 사용하여 측정할 수도 있다.
또한, 바람직한 일 구성에서, 상기 수신기는 차동 센서로서 설계될 수 있다. 차동 센서의 경우, 측면에 상호 배열된 2 개의 수신기 코일로서 제공된다. 양측 수신기에서 생성된 전압 차이를 평가에 사용한다.
또한, 상기 수신기는 다중극 센서(Multipole sensor) 또는 투과 센서(Transmission sensor)로서 설계될 수 있다. 이러한 센서의 경우, 상기 수신기는 상기 송신기 코일 내에 위치하지 않는다.
또한, 상기 수신기는 유도의 변화, 특히 감소 또는 증가를 검출하는 전기 회로로서 설계될 수 있다.
상기 측정 장치는 바람직하게는 적어도 2 개의 센서 유닛을 포함하며, 하나의 센서 유닛은 적어도 하나의 송신기 및 적어도 하나의 수신기로 형성된다. 상기 센서 유닛들은, 특히 선형 또는 매트릭스 형태의 센서 어레이를 형성하도록 배열될 수 있다. 또한, 상기 센서 유닛들이 재료 스트랜드 주위에 배열되는 것이 고려될 수 있다. 상기 센서 유닛들은, 재료 스트랜드 주위에 원형으로 되도록, 또는 이송 방향을 선형으로 가로질러 연장되도록 측면에 상호 배열될 수 있다.
또한, 상기 측정 장치가 적어도 하나의 광센서를 포함하는 것이 바람직하다는 것이 입증되었는데, 이는 광센서의 측정 결과가 전기전도성 요소의 검출을 평가하는데 유용하기 때문이다. 목표 위치로부터 스트랜드 위치에 대한 변화 및/또는 편차가 광센서를 사용하여 바람직하게 검출될 수 있으며, 바람직하게는 상기 재료 스트림, 상기 재료 스트랜드, 또는 상기 막대형 물품의 종방향 흐름의 경우 횡축 방향 편차를, 횡방향 흐름의 경우 종축 방향 편차를 검출한다. 변화 및/또는 편차는 측정 결과를 평가할 때 고려되며, 이에 의해, 특히 숯 및/또는 금속 입자와 같은 요소의 위치 또는 복수의 요소의 분포를 결정함에 있어서 "측정 윈도우(Measurement window)"로부터의 짧은 이동도 고려된다. 이는 모든 품질 기준을 충족시키는 스트랜드 또는 물품의 경우에 부정확한 해석을 방지하지만, 상기 측정 윈도우에서 일정량만큼 떨어지게 되며, 예컨대, 의도된 측정 범위에 대해 횡축 방향 또는 종축 방향으로 이동되는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 재료 스트림, 재료 스트랜드, 또는 막대형 물품의 영역에서 전자기장이 생성되는, 담배 가공 산업의 재료 스트림, 재료 스트랜드, 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소를 검출하는 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 상기 전자기장은 고주파 자기장이며, 이에 의해 와전류가 재료 스트림, 재료 스트랜드, 또는 막대형 물품의 전기전도성 요소에서 유도되어 자기장의 감쇠를 일으킨다. 후속 단계에서, 자기장의 감쇠가 검출되고, 검출된 자기장의 감쇠가 평가된다.
본 발명에 따른 방법의 일 구성에서, 전기전도성 요소의 특성은 평가를 통해 검출된다. 이 경우, 예컨대, 이는 요소의 위치 또는 그 크기를 통해 이루어질 수 있다. 이러한 요소의 평가는, 특히 요소가 "비의도적" 요소인지 여부를 검출하기 위해 수행될 수 있다.
상기 평가된 측정 결과는 본 발명의 또 다른 구성에 따라 담배 가공 산업의 기계를 조절 및/또는 제어하는데 사용될 수 있다. 이는 비의도적인 것으로 간주되는 요소를 제거하는 데 특히 바람직하다. 비의도적 요소를 검출하고, 예컨대, 재료 스트림에서의 위치를 결정한다. 이러한 위치는 상기 요소가 생산 공정에서 제거될 수 있을 때 상기 조절 및/또는 제어에 의해 결정된다. 상기 요소는 측정 결과에 기반하여 기계 제어기에 의해 작동되는 배출 장치를 통해 후속 기계 섹션에서 배출됨으로써 제거될 수 있다.
또한, 상기 목적은 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계에 의해 달성되며, 본 발명에 따른 적어도 하나의 측정 장치는 상기 기계 내에 배치된다. 상기 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계는, 예컨대, US 3974007, US 4412505, EP 2633769 A1의 도 1 내지 도 10, 또는 WO 2005/058079 A1에 기술된 바와 같은 공지된 필터 생산 기계인 AF/KDF이거나, 또는 US 5135008, EP 1330961 B1, 또는 WO 2000/16647 A1에 기술된 바와 같은, 분배기, 스트랜드 유닛 및 필터 어플리케이터를 포함하는 담배 생산 기계이다. 이러한 담배 생산 기계는, 예컨대, "Protos"라는 명칭으로 공지되어 있으며 출원인에 의해 생산된다.
도 1은 담배 기계의 개략도이다.
도 2는 와전류 원리를 나타낸 도면이다.
도 3은 홀 센서를 구비한 측정 장치이다.
도 4는 평가 장치를 구비하는 센서 어레이로서의 측정 장치이다.
도 5는 재료 스트랜드 주위의 측정 장치이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 측정 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 담배 생산 기계에 배치될 수 있다.
담배 생산 기계는 분배기(11), 스트랜드 유닛(12) 및 하류에 배치된 필터 어플리케이터(13)를 포함한다. 상기 분배기(11)는 상부로부터 담배 재료가 충전된 패니어(Pannier)로 지정되는 담배 저장소를 포함한다. 담배는 경사진 컨베이어에 의해 상기 담배 저장소에서 제거된다. 또한, 상기 분배기는, 분리 장치에 의해 담배가 제거되고 결과적으로 분리되는 벌킹 슈트(Bulking chute) 및 상기 담배를 여과하기 위한, 특히 상기 담배 재료로부터 융기부를 여과하기 위한 여과 장치(Sifting apparatus)를 포함한다. 상기 여과 장치는 원하는 대로 설계될 수 있다. 일 실시예(미도시)에서, 예컨대, 상기 여과 장치는 지그재그 여과기(Zigzag sifter)로 이루어질 수 있다.
마지막으로, 상기 여과된 담배는 적어도 하나의 스트랜드 흡입 컨베이어 또는 흡입 벨트 측으로 배출되며, 여기서 담배는 음압 챔버에서 생성된 음압에 의해 유지되고, 담배 스트랜드가 샤워된다. 과량의 담배가 트리머(Trimmer)에 의해 상기 담배 스트랜드로부터 제거되며, 예컨대, 컨베이어 벨트에 의해 용기로 유입되고, 상기 컨베이어 벨트로부터 피드백되는 담배는 상기 경사 컨베이어(15)로부터 다시 제거될 수 있다.
상기 스트랜드 유닛(12)에서, 담배 스트랜드는 동기적으로 또는 저속으로 안내되는 담배 지편 상에 놓이며, 상기 담배 지편은 보빈으로부터 인출되어 구동 포맷팅 벨트 상에 놓인다. 상기 포맷팅 벨트는 상기 담배 지편이 담배 스트랜드 주위로 접히는 포맷을 통해 상기 담배 스트랜드와 담배 지편을 이송한다. 상기 담배 지편의 돌출 에지는 접착 장치에 의해 접착된다. 이후, 접착 이음매가 폐쇄되고 건조되어, 이러한 방식으로 담배 종이에 둘러싸인 적어도 하나의 담배 스트랜드가 생산된다. 상기 담배 스트랜드는 블레이드 장치에 의해 2 배 길이의 담배 막대로 절단되며, 상기 담배 막대는 이송 장치로부터 필터 어플리케이터 기계(13)의 이송 드럼으로 이송된다.
상기 필터 어플리케이터 기계(13)는 2 배 사용 길이의 담배 막대가 상기 스트랜드 유닛(12)으로부터 이송되어 1 배 사용 길이의 담배 막대로 절단되는 드럼 배열을 포함한다. 이후, 상기 절단된 담배 막대는 종축 방향으로 펼쳐져 상호 이격된다. 종축 방향으로 이격되는 담배 막대의 대향하는 머리단 사이의 거리는, 바람직하게는 2 배 길이 필터 플러그가 후속 단계에서 담배 막대 쌍의 종축 방향으로 이격된 담배 막대들 사이에 삽입되도록 충분히 크다.
'담배 막대 - 필터 플러그 - 담배 막대' 그룹으로 구성된 결합 막대형 물품 그룹은 팁 페이퍼(Tipping paper)로 싸여 있으며, 2 배 길이 필터 담배는 중앙 분리 절단을 통해 상기 2 배 길이 필터 담배로부터 1 배 사용 길이의 필터 담배를 생산하는 절단 블레이드가 인접 배치된 절단 드럼을 향해 이송된다.
본 발명에 따른 측정 장치를 상기 분배기(11)와 상기 스트랜드 유닛(12) 양쪽에, 또는 상기 필터 어플리케이터(13)에 제공하는 것이 고려될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 측정 장치는 상술된 유형의 필터 생산 기계의 스트랜드 유닛의 유입구 상에 또는 전방에, 포맷 내에, 및/또는 단부에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 측정 장치의 본 발명에 따른 원리를 도시한다. 자기장(21)이 여자 코일(Exciter coil)(20)에 의해 생성되고 전기전도성 요소(22)가 상기 자기장(21)에 의해 이동되면, 상기 전도성 요소에서 전압이 유도되기 때문에 상기 전기전도성 요소에서 와류(23)가 생성된다. 이에 따라, 상기 유도된 와전류(23)는 다시 자기장을 생성하여 상기 자기장(21)을 감쇠시킨다. 하나 이상의 전기전도성 요소의 존재 또는 부재, 및/또는 종축 및/또는 횡축 방향 위치 변화로 인한 상기 자기장(21)의 감쇠 및/또는 증폭은 수신기 코일(24)을 통해 측정될 수 있다. 또한, 다른 유형의 센서, 예컨대, 홀 센서(Hall sensor)가 수신기 코일 대신 자기장을 측정하는 데 사용될 수 있다.
홀 센서를 구비한 측정 장치(30)가 도 3에 도시되어 있다. 상기 측정 장치(30)는 측정 대상(31)을 통해 전기전도성 요소(34)로 안내된다. 자기장이 상기 측정 장치에 배치된 여자 코일(Exciter coil)(32)을 통해 생성되며, 상기 코일은 상기 전기전도성 요소(34)에 와전류를 유도시킨다. 상기 전기전도성 요소(들)의 존재/부재, 및/또는 위치 변화로 인한 상기 유도된 와전류에 의한 자기장의 감쇠 및/또는 증폭은 상기 측정 장치에 배치된 홀 센서(Hall sensor)(33)를 통해 측정된다.
본 발명에 따른 측정 장치의 적용은, 예컨대, 도 1의 실시예에서 기술된 바와 같이, 담배를 여과하기 위한 여과 장치의 영역 내의 상기 분배기(11) 내에 배열되는 것이다. 이러한 측정 장치의 예시적인 실시예가 도 4A에 도시되어 있다.
도 4A에 따른 예시적인 실시예의 경우, 측정 장치(40)가 분배기 내의 여과 장치(41) 상에 나타난다. 상기 여과 장치(41) 상에, 성기게 배치된 담배 섬유들(42)로 구성된 담배 스트림이 포맷팅 장치(미도시)로 이송되어 여과된다. 상기 측정 장치(40)는, 상기 여과 장치(41) 상으로 이송 방향을 가로지르는 센서 어레이의 형태로 측면에 상호 배열된 6 개의 센서 유닛(43)을 포함한다. 센서 유닛은 송신기 및 수신기로 형성된다. 종방향 전기전도성 요소(44), 예컨대, 금속 스트립(Metal strip)이 담배 매스 스트림(Mass stream) 내에 위치한다. 상기 요소(44)가 상기 측정 장치를 통과하면, 도 4B)에 도시된 바와 같이, 상기 측정 장치(40)에 의해 상기 요소(44)에 와전류가 유도되며, 상기 측정 장치(40)에 의해 생성된 자기장은 감쇠된다. 관련 센서 유닛(43)의 측정 결과는, 상기 요소(44)의 위치를 결정하고 상기 요소(44)가 비의도적 이물질인 경우 상기 요소(44)의 후속 제거(47)에 영향을 주는 평가 유닛(46)으로 전송된다.
도 5는 재료 스트랜드(50) 또는 막대형 물품 주위의 4 개의 센서 유닛들(S1, S2, S3, S4)의 배열을 나타낸다. 금속 와이어편(51) 형태의 전기전도성 요소(51)가 상기 재료 스트랜드(50) 내에 위치한다. 대향하는 센서들(S1 및 S2, 그리고 S3 및 S4)을 사용하여 상기 전기전도성 요소의 위치 및 크기를 반경 방향으로 결정할 수 있다. S1 및 S2, 또는 S3 및 S4와 같은 대향하는 센서들은, 2 mm 내지 15 mm, 바람직하게는 4 mm 내지 12 mm, 특히 바람직하게는 5 mm 내지 9 mm만큼 상호 이격되어 있다.
스트랜드의 원주 방향으로 배열된 센서들은 원주 방향으로 10도 내지 180도, 바람직하게는 25도 내지 90도만큼 상호 오프셋 되어 배치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유도형 센서의 배열은 측정 시스템에서, 즉, 센서와 관하여 요소의 위치를 측정한다. 그러나, 재료 스트랜드 또는 막대형 물품의 위치가 그 목표 위치로부터 이탈하는 경우, 상기 재료 스트랜드 또는 막대형 물품에 관하여 결정된 요소의 위치는 더 이상 정확하지 않다.
이에 따라, 상기 재료 스트랜드 또는 막대형 물품의 (X/Y 방향) 위치가 개별적으로 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이는 레이저 삼각 측량 측정과 같은 광학 측정 장치를 통해 수행될 수 있다.
본 발명의 경우, 재료 스트림, 재료 스트랜드, 또는 막대형 물품이 이동되는 동안 상기 유도된 와전류에 의한 고주파 자기장의 변화가 검출되며, 이에 의해 하나 이상의 전도성 요소 각각의 존재 또는 부재, 및/또는 각각의 위치 변화가 상기 스트랜드 또는 물품에서 상기 자기장의 감쇠 및/또는 증폭에 의해 온라인으로 검출된다. 이는 상기 전기전도성 요소가 비의도적 이물질 또는 의도적인 구성 요소로서 신뢰성 있게 검출되거나, 원하는 품질 파라미터에 대해 테스트될 수 있게 한다.
상기 고주파 자기장에 대한 변화의 검출 및 평가는 최적의 위치 분해능을 고려하여 1 kHz 내지 200 kHz, 바람직하게는 5 kHz 내지 100 kHz의 스캐닝 주파수에서 수행된다. 상기 측정 장치는 이러한 목적을 위해 설계되고 구성된 평가 회로를 구비하며, 이에 의해 고속으로 이동하는 스트랜드 또는 제품의 경우에도 지역 분해능은 1/10 밀리미터 범위까지 가능하다.

Claims (15)

  1. 담배 가공 산업의 재료 스트림(Material stream)(31, 41), 재료 스트랜드(Material strand)(50), 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소들(34, 44, 51)을 검출하며, 상기 재료 스트림 또는 재료 스트랜드의 영역, 또는 상기 막대형 물품에 전자기장을 형성하는 적어도 하나의 송신기를 포함하는 측정 장치에 있어서, 상기 송신기(20, 32)는 상기 재료 스트림(31, 41), 상기 재료 스트랜드(50), 또는 상기 막대형 물품의 상기 전기전도성 요소들(34, 44, 51)에 와전류(23)를 유도하는 고주파 자기장(21)을 생성하며, 상기 유도된 와전류(23)에 의한 상기 고주파 자기장의 감쇠 및/또는 증폭을 측정하는 적어도 하나의 수신기(24, 33) 및 상기 수신기(24, 33)에 결합되어 상기 수신기(24, 33)로부터의 측정 결과를 평가하는 장치(46, 47)가 구비되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신기는 여자 코일(Exciter coil)(24, 34)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수신기는 수신기 코일(24)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수신기는 홀 센서(Hall sensor)(33)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수신기는 차동 센서로서 설계되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수신기는 다중극 센서(Multipole sensor) 또는 투과 센서(Transmission sensor)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 송신기 및 적어도 하나의 수신기는 센서 유닛(43, S1, S2, S3, S4)을 형성하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측정 장치는 적어도 2 개의 센서 유닛(43, S1, S2, S3, S4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 센서 유닛(43)은 선형 또는 매트릭스 형태의 센서 어레이로서 배열되는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 센서 유닛(S1, S2, S3, S4)은 특히 원형으로 상기 재료 스트랜드(50)의 주위에 배치되며 관통홀을 형성하고, 상호 직경이 마주하도록 대향하고 상기 스트랜드 또는 상기 물품에 대해 관통 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 장치는 적어도 하나의 광학 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  12. 담배 가공 산업의 재료 스트림(Material stream)(31, 41), 재료 스트랜드(Material material)(50), 또는 막대형 물품에서 전기전도성 요소들(34, 44, 51)을 검출하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 상기 재료 스트림(31, 41), 재료 스트랜드(50), 또는 막대형 물품의 영역에 전자기장을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 전자기장은, 상기 재료 스트림(31, 41), 상기 재료 스트랜드(50), 또는 상기 막대형 물품의 상기 전기전도성 요소들(34, 44, 51)에 와전류(23)를 유도하는 고주파 자기장(21)이며, 상기 와전류(23)는 상기 자기장(21)의 감쇠 및/또는 증폭을 일으키고,
    상기 방법은,
    상기 자기장(21)의 상기 감쇠 및/또는 증폭을 검출하는 단계; 및
    상기 자기장(21)의 상기 검출된 감쇠 및/또는 증폭을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전기전도성 요소들(34, 44, 51)의 특성은 상기 평가를 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 평가의 결과는 담배 가공 산업의 기계(10)를 조절 또는 제어하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계(10)로서, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 측정 장치가 적어도 하나 배치되는 것을 특징으로 하는, 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계(10).
KR1020197004174A 2016-08-15 2017-08-08 제품의 전기전도성 요소를 검출하는 측정 장치 및 방법, 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계 KR102431953B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115098.3A DE102016115098A1 (de) 2016-08-15 2016-08-15 Messvorrichtung und Verfahren zum Erkennen von elektrisch leitenden Elementen in Produkten sowie eine Maschine zum Herstellen von Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie
DE102016115098.3 2016-08-15
PCT/EP2017/070039 WO2018033430A1 (de) 2016-08-15 2017-08-08 Messvorrichtung und verfahren zum erkennen von elektrisch leitenden elementen in produkten sowie eine maschine zum herstellen von produkten der tabak verarbeitenden industrie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190039132A true KR20190039132A (ko) 2019-04-10
KR102431953B1 KR102431953B1 (ko) 2022-08-16

Family

ID=59569318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197004174A KR102431953B1 (ko) 2016-08-15 2017-08-08 제품의 전기전도성 요소를 검출하는 측정 장치 및 방법, 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3497438B1 (ko)
KR (1) KR102431953B1 (ko)
CN (1) CN109564192B (ko)
DE (1) DE102016115098A1 (ko)
PL (1) PL3497438T3 (ko)
WO (1) WO2018033430A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018133156A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Hauni Maschinenbau Gmbh Herstellverfahren eines induktiv beheizbaren Tabakproduktes
IT202000001870A1 (it) 2020-01-31 2021-07-31 Gd Spa Unità e metodo di controllo di un gruppo di articoli da fumo
EP4231859A1 (en) * 2020-10-21 2023-08-30 Philip Morris Products S.A. Method of inspection of rod shaped articles
JP2023546236A (ja) * 2020-10-21 2023-11-01 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム ロッド状の物品の品質管理をするための検査装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016653A (en) * 1986-08-25 1991-05-21 R. J. Reynolds Tobacco Company Method and apparatus for manufacturing cigarette rods free of metal
DE4424058C1 (de) * 1994-07-08 1995-10-19 Mesutronic Geraetebau Gmbh Einrichtung zur Erzeugung eines Erkennungssignals beim Auftreten metallisch leitender Teile in einem Förderstrom
EP1330961A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-30 G.D S.p.A. A method of detecting and eliminating foreign bodies in a flow of tobacco
KR20110034672A (ko) * 2008-08-27 2011-04-05 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 자기 측정 방법 및 장치
CN103475350A (zh) * 2013-09-25 2013-12-25 谭林明 一种微金属涡流式接近开关传感器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB501581A (en) 1937-01-16 1939-03-01 Int Cigar Mach Co An improved method of and apparatus for detecting foreign metallic matter in non-metallic materials
GB1092362A (en) 1963-05-23 1967-11-22 David Theodore Nelson Williams Improvements in detectors for electrically conductive or magnetic particles
US3974007A (en) 1970-04-11 1976-08-10 Hauni-Werke Korber & Co., Kg Method and apparatus for the production of filter rod sections or the like
CA1166696A (en) * 1979-07-29 1984-05-01 Thomas J. Daley-Hall Non-destructive testing of ferromagnetic articles
IT1137552B (it) 1980-04-17 1986-09-10 Hauni Werke Koerber & Co Kg Dispositivo per applicare un liquido plastificante su un nastro di tessuto in movimento
US4839602A (en) * 1986-11-04 1989-06-13 Philip Morris Incorporated Means for detecting metal in a stream of particulate matter
DE3714009A1 (de) * 1987-04-27 1988-11-10 Hauni Werke Koerber & Co Kg Metalldetektor
JPH0619470B2 (ja) * 1988-07-26 1994-03-16 大和製衡株式会社 金属等の異物混入検出方法および検出器
DE4008475C2 (de) 1990-03-16 2002-10-10 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Filterzigaretten
DE4342826C2 (de) * 1993-12-15 1998-11-05 Mesutronic Geraetebau Gmbh Einrichtung zur Feststellung metallisch leitender Teile
DE19521266C1 (de) * 1995-06-10 1997-02-13 Mesutronic Geraetebau Gmbh Einrichtung zur Feststellung metallisch leitender Teile
JPH10232222A (ja) 1997-02-20 1998-09-02 Ee One Kk 異品検出装置
UA68391C2 (en) 1998-09-18 2004-08-16 Philip Morris Prod Cigarette manufacturing apparatus (variants) and a method to control making the cigarettes on the apparatus
DE19947282A1 (de) 1999-09-30 2001-04-05 Hauni Maschinenbau Ag Verfahren zum Herstellen von Packungen durch Umhüllen eines Verpackungsgutes
DE10011230C9 (de) * 2000-03-08 2006-05-04 Mesutronic Gerätebau GmbH Auswerteeinrichtung für ein Metallsuchgerät
US7079912B2 (en) 2002-11-25 2006-07-18 Philip Morris Usa Inc. System and method for high speed control and rejection
DE10354924B4 (de) 2003-11-25 2024-01-18 Körber Technologies Gmbh Vorrichtung zum Aufbereiten von Filtertowmaterial sowie Vorrichtung zur Herstellung von Filtern
US9562986B2 (en) * 2011-07-01 2017-02-07 Rapiscan Systems, Inc. Walk through metal detection system
GB201203552D0 (en) 2012-02-29 2012-04-11 Aiger Group Ag A cigarette filter manufacturing machine
DE102012209954A1 (de) * 2012-06-14 2013-12-19 Hauni Maschinenbau Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Stranginhomogenitäten eines Materialstrangs der Tabak verarbeitenden Industrie
DE112012006570A5 (de) * 2012-06-20 2015-03-12 Siemens Aktiengesellschaft Detektionsspulen-Baueinheit, Energieübertragungsspulen-Baueinheit und Detektionssystem zum Erkennen von elektrisch leitfähigen Fremdkörpern
JP2015102513A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 横河電機株式会社 金属異物検出装置および渦電流探傷装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016653A (en) * 1986-08-25 1991-05-21 R. J. Reynolds Tobacco Company Method and apparatus for manufacturing cigarette rods free of metal
DE4424058C1 (de) * 1994-07-08 1995-10-19 Mesutronic Geraetebau Gmbh Einrichtung zur Erzeugung eines Erkennungssignals beim Auftreten metallisch leitender Teile in einem Förderstrom
EP1330961A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-30 G.D S.p.A. A method of detecting and eliminating foreign bodies in a flow of tobacco
KR20110034672A (ko) * 2008-08-27 2011-04-05 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 자기 측정 방법 및 장치
CN103475350A (zh) * 2013-09-25 2013-12-25 谭林明 一种微金属涡流式接近开关传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN109564192A (zh) 2019-04-02
EP3497438A1 (de) 2019-06-19
KR102431953B1 (ko) 2022-08-16
WO2018033430A1 (de) 2018-02-22
EP3497438B1 (de) 2022-06-29
CN109564192B (zh) 2023-04-04
PL3497438T3 (pl) 2022-10-24
DE102016115098A1 (de) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102431953B1 (ko) 제품의 전기전도성 요소를 검출하는 측정 장치 및 방법, 및 담배 가공 산업의 제품을 생산하는 기계
CN103504473B (zh) 对烟草加工业的材料条的条异质性进行识别的方法和装置
US7793664B2 (en) Apparatus and method for detection and segregation of faulty cigarettes
US8330473B2 (en) Apparatus and method for the measurement of mass and density and/or for the measurement of the humidity of portioned units
US7004177B2 (en) Method and device for detecting foreign bodies in cigarettes
EP3172976B1 (en) A method and a system for production of rod-shaped articles
EP2983533B1 (en) Method and device for detection of rotated segments in a multi-segment rod transferred in a machine used in tobacco industry
CN104000304B (zh) 用于检测物***置的测量方法和测量***以及机器
US9277767B2 (en) Device for producing cigarettes in the tobacco processing industry and a method therefore
CN104643283B (zh) 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
JPS6246151B2 (ko)
US10028526B2 (en) Protective member for rod-like elements, in particular rod sections and/or an endless rod, travelling within a measuring head used in tobacco industry and corresponding measuring head
JP2017527296A (ja) タバコ産業におけるマルチセグメント型ロッド状物品の測定装置及び測定方法
CN103442603A (zh) 烟草加工业的棒状制品的至少一种物理特性的空间位置分辨的测量
JP3268002B2 (ja) たばこ加工産業における棒状物品の直径を測定するための方法および装置
RU2808967C2 (ru) Устройство подачи для подачи сегмента табачной промышленности
US11470874B2 (en) Feeding apparatus for feeding a tobacco industry segment
EP3853594A1 (en) Electromagnetic detector for detecting properties of products of the tobacco industry

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant