JPS5912977B2

JPS5912977B2 - 刻みたばこのような微片材料の密度の連続測定装置

Info

Publication number: JPS5912977B2
Application number: JP50029992A
Authority: JP
Inventors: ア−ネストガ−トサイドネビルリチヤ−ド
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1984-03-27
Also published as: JPS50128552A; CA1016774A; GB1495752A; DE2510832A1; US3968904A; DE2510832C2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、たとえば刻みたばこのような機片状’０材
料のばらの密度を連続的に測定するための装置に関する
。

紙巻たばこの製造において、たばこの重量当たりの固さ
が所要の大きさであるものを、最大量に生産するために
は、ばらの密度、したがつてそれ１５に関する充填力が
重要な要素である。

通例、充填力は、標準の重量容積と湿気の含有量を持つ
１０本の巻たばこの固さを測ることによつて、でき上つ
た巻たばこについて測定する。

固さの試験は、１０本の巻たばこを水平のテーブル２０
の上に横に並べて置き、その上に両者の軸線が直角にな
るようにして丸い棒を水平に置くが、この棒は垂直方向
に滑動するスライドの中に取付けてある。そして、これ
らの巻たばこの固さを測るには、標準の荷重をもつて標
準の時間だけ、丸棒を２５巻たばこの上に押付けて、巻
たばこがへこんだ量を測定する。充填力またはばらに刻
んだたばこの固さは、同じ装置で測定されるが、この場
合は、既知の重量のたぱこを、テーブルの上に置かれた
垂直のシリ３０シダの中に入れ、そして丸い棒の代わ
りに、垂直に滑動するピストンを用いる。

そして、このピストンを、標準の荷重で標準の時間だけ
そのたばこを押付けて、その変位を測定する。この場合
、変位が小さければ、固さすなわち充填力が大きいこ３
５とを示す。以上の試験から、はらに刻んだたばこは、
非常に弾性を持つた材料ではなく、その圧縮は荷重と時
間によつて変わることが分かる。

以上の巻たばこの固さの試験は、たばこの充填力の正常
の規準であるが、それは巻たばこを造つた後だけに測る
ことができるものである。

しかしながら、巻たばこの固さの試験と、ばらのたばこ
の固さの試験との間には相関関係があるが、後者の試験
は、巻たばこを造る前に行なうことができる。巻たばこ
を製造する前に行なうたばこの葉の処理のやり力によつ
て、充填力は影響を受ける。

ことに回転乾燥機に用いる空気の量は、その影響が大で
ある。熱せられたシリンダおよび（または）パドルを用
いる回転乾燥機では、空気が乾燥機を通る間に一次的に
は蒸発した湿気を運び去り、そして二次的には、乾燥の
ためにある程度の熱を追加するが、これは必ずしも常に
そうでないこともある。

空気の流れが減少すると、湿気を運ぶためのそれの湿度
が増大する。このようにして乾燥されたたばこは、充填
力が増強される。この充填力の増強を調べてそれを制御
するには、充填力を連続的に測定することが必要になる
。

ばらのたばこの充填力、すなわちたばこ、特に刻んだた
ばこの固さを連続的に測定することが、本発明の目的で
ある。本発明による微片状材料のばらの密度を連続的に
測る装置は、重量測定用コンベヤと、この重量測定用コ
ンベヤの駆動装置と、このコンベヤに微片状材料を供給
するために、このコンベヤの上に配置されている測定用
コラムと、この測定用コラムの隣りに配置されている高
さ検知装置と、密度指示装置と、粒状材料の高さに比例
する前記高さ検知装置からの信号を受け、また前記のコ
ラムへの供給量の変化に関係なく測定用コラムの中の材
料の高さを実質的に一定に保つため、前記信号に応じて
前記駆動装置の速度を変えるための制御装置とから成つ
ており、前記密度指示装置は、前記重量測定用コンベヤ
からの信号によつて制御されるものである。

たばこ重量測定装置の公知のものは、英国特許第１，２
４１，５７２号明細書に述べてある可変速度重量測定用
コンベヤを備え、このものは重量測定給送パイプまたは
測定用コラムから給送される。

これらの公知の装置では、重量信ノ号はベルト速度信号
に乗ぜられてベルトの速度とは無関係に、流量の測定値
が得られる。

自動制御に対しては、流動信号は所望の流量と比較され
、そしてベルトの速度は、コラムからの材料の流量を一
定に保つように変化される。本発明では、密度すなわち
充填力の指示を得るために重量だけが測定され、したが
つて充填力とコラムの中の材料の高さは、重量測定用コ
ンベヤの速度を変えることによつて維持される。重量測
定用コンベヤのベルトの速度によつて、測定用コラムか
ら引かれる材料の重量が決まる。

刻みたばこのような凝集力のある材料ではその流れはコ
ラムおよび重量測定用コンベヤと接続する屈曲部から引
かれるから、重量測定用コンベヤの上の流れは、コラム
の中の流れと同じものである。以下、本発明の実施例を
図面について説明する。第１図において、符号１０で示
す重量測定用コンベヤは、フレーム１１を有し、これは
その上端に側板１２をささえ、これらの側板の間に、２
個の主支持ローラ１３，１４があつて、それらの回りを
コンベヤ・ベルト１５が通つている。ベルト１５の下方
の通路には、中間ローラすなわちベルト緊張用ローラ１
６，１７があり、また上方通路には、固定軸の数個の支
持ローラ１８，１９，２０，２１がある。

１対のアーム２３の一端には、感知ローラ２２が取付け
てあるが、これらのアーム２３は、ベルト１５の上方走
行部の面内に２４において枢着されている。

アーム２３は、側板１２の１つに取付けてある重量測定
用変換器としてのストレンゲージ２５に連結されている
。コンベヤの重量測定用幅は、２個のローラ２０と２１
の間であるが、これらのローラは、それぞれが感知ロー
ラの両側に位置している。コンベヤは、ブラケツト２７
に取付けてある可変速モータ２６によつて駆動されるが
、この駆動は、滑車２８，２９とベルト（またはチエー
ン）３０を通つて行なわれる。

測定用コラム３１は、側板３２，３３、頂部と底部の後
板３４、および頂部と底部の前板３５から成つている。

測定用コラムは上部と下部の高さをウエブ３６でささえ
られているが、これらのウエブはベース部材３８から直
立している管状ポスト３７から放射状に延びている。

１対のベルト３９，４０が、対をなしているスプロケツ
ト４１，４２，４３，４４に取付けてある横方向のバ一
（図示せず）に取付けられているが、一方のベルト４０
の下端は、他方のベルト３９の下端よりも高い位置にあ
り、そのためその間にたばこの出口が作られている。

：上方と下方のスプロケツトは、チエーン４９，５０
，５１，５２を通じて相互にベルトの駆動作用を行なう
。たばこは、側壁７３によつてベルトの領域内に閉じ込
められているが、これらの側壁には、細長１いＰｅｒ
ｓｐｅｘ（登録商標）窓が設けてある。

この実施例のベルトは、平行の位置にあるように配列さ
れているが、チユーブとコンベヤ・ベルトの接合点にお
いて、たばこの流れに中断が生ずるのを防ぐためたばこ
を少しく圧縮するように、ベルト間の幅を漸次に狭める
ことができる。ベルト３９，４０の１駆動は、かさ歯車
箱５３により行なわれるが、この歯車箱はコンベヤ・ベ
ルト・ローラ１４に連結されていて、重量測定用コンベ
ヤの長さに沿つて第二のかさ歯車箱５５まで二延びてい
る軸５４を駆動するが、この第二の歯車箱の出力軸５６
は、第三のかさ歯車箱５７を駆動し、またスプロケツト
４２に連結されている。

スプロケツト４４は、軸５９を通して第四のかさ歯車箱
５８から１駆動される。それゆえ、測定用コラムの２つ
のベルトは、重量測定用コンベヤと関連して駆動作用を
行なう。測定用コラムは、コンベヤ・ベルト１５の上に
あつて、それのベルト３９は、コンベヤ・ベルト１５に
接近しており、そしてサポート・ローラ１８，１９，２
０の領域の上の位置にある。

全体的に符号６０で示す振動コンベヤは、測定用コラム
３１の上端の中にあるシユート６１の中に入る出口を持
つている。このシユート６１の中には、枢着されたプレ
ート６２があつて、それはこのシユートの壁を通してモ
ータ６４により駆動されるクランク・アーム６３によつ
て、往復運動を行なうことができる。コンベヤの送出端
の側板１２から直立している脚６５に、水分感知装置６
６が取付けてあるが、これは１対の抵抗探針６７を持つ
ている。

この装置６６の作用については、後述する。歯車装置と
駆動機構はコラムの中のベルトの駆動速度が、重量測定
用コンベヤのベルトの速度とノ同じであるように選択さ
れる。

たばこは振動送りコンベヤ６０によつて、シユート６１
を通り測定用コラム３１に送られ、そして往復運動を行
なうプレート６２によつて、たばこが平均に拡げられ、
その中にくほみができるのを防ぐ。

測定用チユーブの中のたばこの高さは、開口７４に隣接
した位置にある検知装置によつて、チユーブの高さの約
７５％の区域内にあるように保たれる。第４図に概略的
に示してある高さ検知装置は、光源７６′に相対して配
置してあるフォトダイオード７６の縦に並んだ列から成
つているが、その代わりに光電管を用いることもできる
。また、他の方法として、開口７４と相対して容量板を
配置することもできる。たばこの高さに比例する信号が
、高さ指示兼制御器７７に送られ、この指示器はさらに
制御信号を速度制御器７８に送る。高さ指示兼制御器７
７は、設定されたレベルと検出レベルとの差に応じた、
出力制御信号を出す。この出力信号は、偏差の時間積分
に比例する。フオト・ダイオードからの信号は、レベル
の短時間の変動を打消すために、平らにならすことがで
きる。速度制御器７８は、モータ２６の速度を制御する
出力と、モータ２６によつて１駆動されるタコゼネレー
タ７９からのフイードバツク信号を受ける入力とを持つ
ている。変換器２５からの出力は、修正用回路８０に送
られ、そしてこの回路はまた、上記のフイードバツク信
号を、比例制御器８２を経た速度修正信号として受ける
。

修正回路８０の出力は、密度すなわち充填力を示すよう
に目盛りされた密度指示器としての電圧計８１を制御す
る。測定用コラムは、それに送り込まれるすべてのもの
を受入れ、そして小さな変動のすべてに比例する信号を
出す縦に並んだ列のダイオードによつて、精密なたばこ
の高さを維持する。

この信号は、速度制御器Ｖ８を経て測定用コンベヤのモ
ータ２６に送られ、そのためたばこが多少にかかわらず
コラム３１から運び出されることによつて、このコラム
内のたばこの高さすなわちレベルは一定に保たれる。変
換器２５からの重量信号（ベルトの速度を乗じてない）
は、ベルトの重量測定幅の上にあるたばこの重量の測定
になるものであるが、重量測定用コンベヤの上のたばこ
の断面は、コラム３１の一定した断面に似たものである
から、この重量信号は、材料ののかさの密度の測定とな
るものである。

たばこ自身の重量によつて時間の経過とともに生ずるば
らのたばこの自然に起こる沈降すなわち自然的な圧縮は
、コラムの中のたばこの高さを一定に維持し、そしてた
ばこをコラムへ実質的に一定の流量で送込むことによつ
て、一定に保たれる。

このようにして、上記のばらのたばこの試験に対するも
のと同様な性質の中身の力の測定は、連続的に行なわれ
る。重量が小さいことは密度が小さいことを示すが、し
かし充填力は大きいことを示す。流れの変化に対して装
置を目盛ることによつて、ベルトの速度の測定を基礎に
した密度の測定に対する速度の修正を得ることができる
。

この修正は、ベルトの速度の変化とともに変わる沈降時
間の変化に対して考慮するものである。コラムの中にベ
ルトを用いることは、コラムの中の摩擦を少なくするこ
とができるようにするためである。

しかし、測定用コラムは、固定した壁を持つことができ
る。たばこの流れが、コラムと重量測定用コンベヤとの
接続部において乱れたり切断したりする傾向をなくすた
めに、１対の押圧ローラを、測定用コラムの下端に組入
れることが二できるが、これらのものはベルトに接続
して、それと同じ表面速度で動くようにする。上記の押
圧ローラは、測定用コンベヤとの間に間隔をおくことが
、この間隔の距離は、コラムの中の相対するベルトの間
の間隔と同じにする。

密度指示器８１への出力は、水分含有量に関係を持つ充
填力の維持を確保するために、乾燥機の中の空気の流れ
を監視して制御するためにも使用される。修正回路８０
は、他の１つの比例制御器８３からの別の修正入力を持
つことがでぎるが、この制御器８３は、湿度計８４から
の出力信号を受ける。

湿度計８４は、水分感知装置６６と温度感知装置８６か
らの信号を受ける。比例制御器８３もまた、ライン８５
の上の温度感知装置８６からの出力信号によつて影響を
受ける。本発明による装置は、通例、自動含水量制御を
行なうたばこ乾燥冷却装置を経た後に使用するから、ば
らの密度に対する含水量の影響は避けることができる。

本発明は、次の態様によつて実施される。

１．重量測定用コンベヤから指示装置への信号を修正す
るために、重量測定用コンベヤの速度に比例する信号を
発する装置を備えていることを特徴とする、特許請求の
範囲に記載の装置。

２．前記信号発生装置と、前記指示装置との間に、この
指示装置の比例制御を行なうための装置を備えているこ
とを特徴とする、前記第１項に記載の装置。

３．測定用コラムは、実質的に垂直方向に配置されてい
る１対の相対向するベルトと、その周辺速度が重量測定
用コンベヤの移動速度と等しい速度で、前記ローラを駆
動する装置とを備えていることを特徴とする、特許請求
の範囲、前記第１項または前記第２項に記載の装置。

４．ベルトを駆動する装置は、両方のベルトと関連して
駆動作用を行なう第一の軸と、重量測定用コンベヤの駆
動装置と歯車装置によつて連結している第二の軸とを持
つていることを特徴とする、前記第３項記載の装置。

５．たばこの高さ検知装置は、測定用コラムの一側に隣
接し、またコラムの他側の隣りにある光源に近接して縦
方向に配夕１ルてあるダイオードの列から成つているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲および前記各項の中の
いずれか１つに記載されている装置。

６．上記ダイオードの列は、コラムの高さの実質的に７
５％の高さの所に配置してあることを特徴とする前記第
５項に記載の装置。

７．高さ検知装置は、光電管と、測定用コラムの一側に
配置してある光源または容量板から成つていることを特
徹とする、特許請求の範囲および前記第１項ないし第４
項記載の装置。

８．重量測定用コンベヤから送られ、変換器によつて作
られた信号は、コンベヤの上方運動部の下側に接触する
ローラによつて生じた機械的入力を持つていることを特
徴とする、特許請求の範囲および前記の各項に記載の装
置。

９．上記のローラは、コンベヤの上方運動部の平面内の
軸に枢着されたアームに取付けてあることを特徴とする
、前記第８項に記載の装置。

１０．コラムの上端に取付けてあるシユートに振動板が
備えてあり、この振動板は、材料をコラムの中へ拡げて
落下させる作用をすることを特徴とする、特許請求の範
囲と前記各項に記載の装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は、振動送りコンベヤの一部のみを示す本装置の
側面図、第２図は、その端面図、第３図は、第１図のＡ
−Ａ線断面図、第４図は、プロツク回路線図を含む本装
置の概略側面図である。１０・・・・・・重量測定用コンベヤ、１１・・・・・
・そのフレーム、１２・・・・・・側板、１３，１４・
・・・・・ベルトの主支持ローラ、１５・・・・・・コ
ンベヤ・ベルト、１６，１７・・・・・・ベルト緊張用
ローラ、１８，１９，２０，２１・・・・・・軸が固定
された支持ローラ、２２・・・・・・感知のローラ、２
３・・・・・・１対のアーム、２５・・・・・・変換器
ストレンゲージ、２６・・・・・・可変速モータ、２７
・・・・・・ブラケツト、２８，２９・・・・・・滑車
、３０・・・・・・ベルト、３１・・・・・・測定用コ
ラム、３２，３３・・・・・・コラムの側板、３４・・
・・・・コラムの後板、３５・・・・・・コラムの前板
、３６・・・・・・コラムをささえるウエブ、３７・・
・・・・管状のポスト、３８・・・・・・ベース部材、
３９，４０・・・・・・１対のベルト、４１，４２，４
３，４４・・・・・・上記のベルトが取付けてあるスプ
ロケツト、５３・・・・・・かさ歯車箱、５４・・・・
・・コンベヤに沿つて延びている軸、５５・・・・・・
第二のかさ歯車箱、５６・・・・・・第二の歯車箱の出
力軸、５７・・・・・・第三のかさ歯車箱、５８・・・
・・・第四のかさ歯車箱、５９・・・・・・軸、６０・
・・・・・振動送りコンベヤ、６１・・・・・・シュー
ト、６２・・・・・・このシユートの中で往復運動を行
なうプレート、６３・・・・・・クランプ・アーム、６
４・・・・・・モータ、６６・・・・・・水分感知装置
、６７・・・・・・１対の抵抗探針、７４・・・・・・
コラムの中の開口、７６・・・・・・光電ダイオード、
７７・・・・・・高さ指示兼制御器、７８・・・・・・
速度制御器、７９・・・・・・回転計用発電機、８０・
・・・・・修正用回路、８１・・・・・・電圧計、８２
・・・・・・比例制御器、８３・・・・・・他の１つの
比例制御器、８４・・・・・・湿度計、８６・・・・・
・温度感知装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１微片材料のばら密度を連続的に測定する装置におい
て、重量測定用コンベヤと、この重量測定用コンベヤ上
のばらの微片材料の重量を測定する装置と、重量測定用
コンベヤの駆動装置と、このコンベヤに微片状材料を供
給するために、このコンベヤ上に配置された測定用コラ
ムと、この測定用コラム内へばらの微片材料を送り込む
装置と、測定用コラムに隣接して配置された高さ検知装
置と、ばらの微片材料の密度指示装置と、微片状材料の
高さに比例する前記高さ検知装置からの信号を受け、ま
た前記コラムへの供給量の変化に関係なく測定用コラム
の中の材料の高さを実質的に一定に保つため、前記信号
に応じて前記駆動装置の速度を変えるための制御装置と
から成り、前記密度指示装置が、前記重量測定装置から
の信号によつて制御されるように密度指示装置に重量測
定装置を接続する装置を備えたことを特徴とする連続測
定装置。