Устройство для контроля вентиляции сигаретного фильтра
Устройство имеет пластинчатую прокладку. Прокладка закрывает отверстие подвижного цилиндра и прижимается торцевой поверхностью фильтра сигареты с фильтром. Прокладка включает в себя отверстие, расположенное так, что оно совпадает с центром торцевой поверхности, прижатой к прокладке, внутреннюю круговую область, окружающую отверстие, и наружную круговую область, окружающую внутреннюю круговую область. Наружная круговая область является более упруго деформируемой, чем внутренняя круговая область, и приводится в плотный контакт с наружным кольцевым краем торцевой поверхности, прижатой к прокладке. Изобретение обеспечивает создание устройства для контроля, которое может точно измерять вентиляцию сигарет с фильтром в течение длительного промежутка времени. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству для контроля, которое измеряет вентиляцию сигарет с фильтром, и более конкретно к контрольному устройству, подходящему для измерения вентиляции фильтра.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Каждый из фильтров сигарет с фильтром имеет фильтрующий материал в виде стержня и обертывающий материал, в который завернут фильтрующий материал. Фильтр имеет отверстия в обертывающем материале. Когда курят сигарету с фильтром, имеющим отверстия, воздух втекает в фильтр через эти отверстия, поэтому дым от сигареты разбавляется. Это уменьшает концентрацию никотина и смолы, содержащихся в дыме, поэтому курильщик может испытывать удовольствие от легкого аромата.
Отношение количества воздуха, которое протекает через отверстия, к количеству дыма, которое курильщик втягивает в себя, называется вентиляцией фильтра (далее обозначается просто как Vf). Если сигареты с фильтром по отдельности не имеют фиксированной величины Vf, то их аромат не является постоянным, что вызывает колебания их по качеству.
Международная организация по стандартизации определяет способ измерения Vf. В выложенной японской патентной заявке № 2000-39392 раскрыто устройство для контроля вентиляции, которое используется для этого способа измерения. Устройство для контроля вентиляции имеет большое число тонких прокладок и средство для всасывания. Каждая из прокладок в осевом направлении разделяет внутреннюю часть измерительного отверстия, в которое вставляется сигарета с фильтром.
В центре каждой прокладки сформировано уплотняющее отверстие, диаметр которого немного меньше внешнего диаметра сигареты с фильтром. Диаметр уплотняющего отверстия может быть расширен. Когда сигарета с фильтром вставляется в измерительное отверстие, всасывающее средство всасывает внешний край прокладки для расширения уплотняющего отверстия и дает возможность сигарете с фильтром пройти через уплотняющее отверстие. Во время измерения вентиляции всасывание всасывающим средством отключается, поэтому диаметр уплотняющего отверстия становится меньше. Внутренний кольцевой край уплотняющего отверстия приводится в герметичный контакт с внешней круговой поверхностью сигареты с фильтром.
После того как внутренний кольцевой край уплотняющего отверстия приведен в плотный контакт с сигаретой с фильтром, в измерительном отверстии образуются первая и вторая камеры. Фильтрующую часть сигареты с фильтром вводят в первую камеру. Конец фильтрующей части сигареты с фильтром немного выступает во вторую камеру. Первая и вторая камеры сообщаются между собой через внутреннюю область фильтрующей части.
В соответствии с устройством для контроля вентиляции при измерении расхода тестового газа, втекающего в первую камеру, он отсасывается из второй камеры с заданным расходом. На основе отношения этих расходов рассчитывается вентиляция фильтра.
Однако прокладки устройства для контроля вентиляции, раскрытые в вышеприведенном документе, являются тонкими, и диаметры их уплотняющих отверстий расширяются силой всасывания, поэтому их прочность является низкой. В результате герметичность первой и второй камер, разделяемых прокладкой, имеет тенденцию к уменьшению, что увеличивает погрешность измерения Vf. Особенно, если герметичность прокладки между первой и второй камерами ухудшилась, часть тестового газа, подаваемого в первую камеру, прямо втекает во вторую камеру без протекания по внутреннему объему фильтрующей части. Это увеличивает погрешность измерения Vf до значительной степени. Следовательно, количества никотина и смолы в сигарете с фильтром не могут надежно контролироваться.
Раскрытое устройство для контроля вентиляции согласно приведенной заявке используется для выборочного контроля Vf некоторых из производимых сигарет с фильтром. Это - в связи с тем, что это устройство для контроля трудно вмонтировать в машину для изготовления сигарет из-за его конструкции. Даже если устройство для контроля и сможет быть встроено в машину для изготовления сигарет, оно будет непригодно для контроля Vf всех производимых сигарет с фильтром в связи с низкой прочностью прокладок.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание устройства для контроля, которое может точно измерять вентиляцию сигарет с фильтром в течение длительного промежутка времени.
Чтобы достигнуть вышеуказанной цели, устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром в соответствии с настоящим изобретением имеет пневмомашину для создания разности давлений между обоими концами пути протекания тестового газа, включая по меньшей мере один контролируемый концевой участок сигареты с фильтром, измерительный прибор, размещаемый на пути протекания газа и измеряющий количество состояний тестового газа, порт, обеспеченный на пути протекания и имеющий отверстие, которое больше торцевой поверхности сигареты с фильтром, при этом торцевая поверхность расположена со стороны одной концевой части, пластинчатую прокладку, закрывающую отверстие порта и относительно сжимаемую торцевой поверхностью сигареты с фильтром, причем прокладка включает в себя отверстие, расположенное так, что оно направлено к центру торцевой поверхности, прижимаемой к нему, внутреннюю круговую область, окружающую отверстие, и наружную круговую область, окружающую внутреннюю круговую область, причем наружная круговая область более легко упруго деформируется, чем внутренняя круговая область, и приводится в плотный контакт с наружным кольцевым краем торцевой поверхности, прижатой к прокладке.
В соответствии с устройством для контроля вентиляции по настоящему изобретению, когда торцевая поверхность сигареты с фильтром прижата к прокладке, наружная круговая область прокладки упруго деформируется и обеспечивает герметичный контакт с наружным кольцевым краем торцевой поверхности сигареты с фильтром. Коротко говоря, наружная круговая область образует уплотняющую часть, которая осуществляет уплотнение между прокладкой и торцевой поверхностью. В то же самое время в связи с тем, что наружная круговая область более легко упруго деформируется, чем внутренняя круговая область, наружная круговая область упруго деформируется так, чтобы соответствовать форме торцевой поверхности, и приводится в поверхностный контакт с наружным кольцевым краем торцевой поверхности, а диаметр отверстия сжимается от своего прежнего расширенного состояния. Этот поверхностный контакт обеспечивает высокую герметичность между наружной круговой областью и торцевой поверхностью и также предотвращает быстрый износ наружной круговой области. Устройство для контроля вентиляции поэтому надежно и долгосрочно предотвращает возникновение утечки тестового газа в уплотняющей части прокладки и точно измеряет вентиляцию. Тогда можно будет контролировать сигареты с фильтром правильным и легким способом на основе их вентиляции.
В предпочтительном аспекте внутренняя круговая область прокладки имеет большую толщину, чем наружная круговая область.
В предпочтительном аспекте внутренняя круговая область прокладки включает в себя выступающий участок, отходящий от противоположной поверхности в сторону поверхности, к которой прижимается торцевая поверхность.
В предпочтительном аспекте устройство для контроля вентиляции также имеет фильтровый узел. Фильтровый узел включает в себя отверстие с углублением, которое разделено прокладкой на первую камеру и вторую камеру и может разместить порт, при этом в первой камере помещается фильтрующая часть сигареты с фильтром, как одна концевая часть; уплотняющее кольцо, отделенное от прокладки в первой камере и способное герметично окружать наружную кольцевую поверхностную область сигареты в отверстии с углублением благодаря уменьшению его диаметра, когда оно сжимается в осевом направлении отверстия с углублением; и втулку, которая скользяще размещена в отверстии с углублением так, что она расположена между прокладкой и уплотняющим кольцом и передает давление, приложенное к наружной краевой области прокладки, на уплотняющее кольцо.
Устройство для контроля в соответствии с этим аспектом применяется для измерения вентиляции фильтра сигареты с фильтром и имеет уплотняющее кольцо, которое отделяет первую камеру, в которой расположена фильтрующая часть.
В связи с тем что диаметр уплотняющего кольца уменьшается, когда его сжимают, и герметично окружает наружную кольцевую поверхностную область сигареты с фильтром, уплотняющее кольцо не должно быть тонким при его нахождении в свободном состоянии. По этой причине, если уплотняющему кольцу придана должная толщина, то обеспечиваются не только герметичность, но также и его большая прочность, и уплотняющее кольцо предотвращает утечку тестового газа из первой камеры в течение длительного промежутка времени на противоположной стороне по отношению ко второй камере. Как описано выше, прокладка и уплотняющее кольцо имеют большую герметичность и прочность, поэтому устройство для контроля может измерять вентиляцию фильтра с точностью и в течение долгого времени.
В предпочтительном аспекте устройство для контроля вентиляции также имеет барабан. Барабан имеет наружную круговую поверхность, на которой задается транспортная дорожка для перемещения сигареты с фильтром в направлении, которое ортогонально осевому направлению сигареты с фильтром. В первой камере отверстия с углублением размещается фильтрующая часть сигареты с фильтром, перемещаемой по транспортной дорожке.
В настоящем аспекте транспортная дорожка для сигарет с фильтром определяется на наружной круговой поверхности барабана, и вентиляция сигарет с фильтром контролируется в процессе ее перемещения. Соответственно устройство для контроля пригодно для встраивания в машину для изготовления сигарет для контроля вентиляции фильтра всех производимых сигарет с фильтром. Таким устройством поэтому можно измерять вентиляцию фильтра всех сигарет с фильтром с точностью и в течение длительного времени, и контролировать без всяких затруднений содержание никотина и смолы в сигаретах с фильтром.
В предпочтительном аспекте наружная краевая область прокладки включает в себя захватывающую часть в поверхности со стороны первой камеры, которая связывает прокладку со втулкой. В настоящем аспекте в связи с тем, что прокладка связана со втулкой, которая скользяще перемещается в отверстии с углублением, прокладку можно удалить из отверстия с углублением без каких-либо трудностей. Поэтому прокладка быстро и легко заменяется, когда она истирается. Следовательно, когда устройство для контроля встраивается в машину для изготовления сигарет, можно свести к минимуму уменьшение производительности машины для изготовления сигарет, вызываемое заменой прокладки.
В предпочтительном аспекте пневмомашиной является компрессор, который подает тестовый газ, имеющий заданное давление, в первую камеру. Измерительным прибором является манометр, измеряющий давление тестового газа во второй камере. В настоящем аспекте обеспечивается быстрое измерение вентиляции сигарет с фильтром.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 схематично показано устройство для контроля вентиляции фильтра сигарет с фильтром в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения, если смотреть спереди.
На Фиг.2 схематично показана часть устройства для контроля на Фиг.1, если смотреть сбоку.
На Фиг.3 показан вид в разрезе, иллюстрирующий схематично узел, который перемещается назад и вперед на стороне фильтрующей части сигареты с фильтром для ее контроля, (а) показан узел в положении ожидания, и (b) показан узел в промежуточном положении между положением ожидания и рабочим положением, и (с) показан узел в рабочем положении.
На Фиг.4 показано в разрезе увеличенное изображение прокладки, приложенной к узлу, как на Фиг.3.
На Фиг.5 показано схематичное изображение в разрезе узла, который прижат к сигаретной части сигареты с фильтром и отведен от нее для контроля устройством для контроля, как на Фиг.2, (а) показан узел в положении ожидания, (b) показан узел в промежуточном положении между положением ожидания и рабочим положением, и (с) показан узел в рабочем положении.
На Фиг.6 схематично показан в разрезе увеличенный вид прокладки на примере модификации.
На Фиг.7 показан в разрезе увеличенный вид прокладки на другом примере модификации.
На Фиг.8 показан в разрезе увеличенный вид еще на одном примере модификации.
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг.1 показан один конец устройства для контроля вентиляции фильтра сигарет с фильтром в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения. Устройство для контроля установлено, например, в приставке для прикрепления фильтров к сигаретам. Все сигареты с фильтром, подаваемые из приставки для прикрепления фильтров, проходят через устройство для контроля.
Устройство для контроля имеет барабан 4, который поворачивается вместе с приводной осью 2. Диапазон заданного угла поворота θ барабана 4 составляет часть транспортного пути сигарет с фильтром (далее просто обозначенных ФТ).
Для большой точности следует сказать, что на наружной круговой поверхности барабана 4 выполняются транспортные канавки с одинаковыми промежутками между ними в периферическом направлении. В транспортных канавках создается всасывающая сила от всасывающего механизма (не показан), когда они проходят диапазон углов поворота θ. Благодаря всасывающей силе сигарета с ФТ переносится в стартовый конец диапазона углов поворота θ, например, от конечной контрольной разметки на барабане, расположенной непосредственно выше по потоку от стартового конца, в одну из транспортных канавок барабана 4 и затем переносится в направлении вращения R под прямым углом к ее осевому направлению, вместе с вращением барабана 4 при сохранении своего размещения в транспортной канавке, как показано на Фиг.2. Когда сигарета ФТ переносится и достигает крайнего значения диапазона углов поворота θ, в транспортную канавку, в которой удерживается сигарета ФТ, перестает прикладываться всасывающая сила. Сигарета ФТ затем переносится, например, на транспортный барабан, расположенный непосредственно ниже по потоку.
Рядом с двумя концами каждой из транспортных канавок барабана 4 расположены два узла 6 и 8. Узлы 6 и 8 вращаются вместе с барабаном 4, т.е. с соответствующими транспортными канавками.
Устройство для контроля имеет кулачковый механизм (не показан). Благодаря работе кулачкового механизма, которая синхронизирована с вращением барабана 4, узлы 6 и 8 присоединяются к сигарете с ФТ и отсоединяются от нее. Более конкретно узлы 6 и 8 делают одно возвратно-поступательное движение между положением ожидания, находящимся на некотором удалении от сигареты с ФТ, и рабочим положением, в котором узлы 6 и 8 расположены ближе к сигарете с ФТ при их перемещении вперед от положения ожидания, а сигарета с ФТ перемещается на диапазон углов поворота θ. В этом процессе узлы 6 и 8 удерживаются в рабочем положении в то время, когда они проходят через заданную зону диапазона углов поворота θ.
Что касается узлов 6 и 8, то узел 6, расположенный на стороне фильтрующей части сигареты с ФТ, будет описан далее со ссылкой на Фиг.3(а), (b) и (с). На Фиг.3(а), (b) и (с) показан узел 6 в положении ожидания, рабочем положении и в промежуточном положении, соответственно, между положением ожидания и рабочим положением.
Узел 6 включает в себя подвижный цилиндр 10. Один конец подвижного цилиндра 10 со стороны барабана 4 является открытым, а стенка в его другом конце имеет трубчатое отверстие 10а, проходящее через центр стенки. Подвижный цилиндр 10 расположен так, что он скользит вдоль оси сигареты с ФТ, удерживаемой в соответствующей транспортной канавке. Кулачковый механизм обеспечивает величину подъема кулачка к подвижному цилиндру 10. Подвижный цилиндр 10 перемещается вперед и назад в соответствии с величиной подъема кулачка.
Узел 6 имеет уплотняющий держатель 12 на одной концевой стороне подвижного цилиндра 10. В уплотняющем держателе 12 сформировано уплотняющее присоединяющее отверстие 12а. Уплотняющее присоединяющее отверстие 12а расположено коаксиально по отношению к подвижному цилиндру 10 и проходит через уплотняющий держатель 12. Подвижный цилиндр 10 вставляется в уплотняющее присоединяющее отверстие 12а через отверстие, противоположное барабану 4 или транспортным канавкам. Поэтому уплотняющий держатель 12 и подвижный цилиндр 10 частично входят один в другой, и подвижный цилиндр 10 удерживает уплотняющий держатель 12 с возможностью его скольжения.
Фильтрующая часть сигареты с ФТ вставляется в уплотняющее присоединяющее отверстие 12а и вытягивается из него через отверстие, расположенное со стороны барабана 4. Когда узел 6 расположен между промежуточным положением и рабочим положением, фильтрующая часть размещается внутри уплотняющего присоединяющего отверстия 12а.
Уплотняющий держатель 12 имеет внутренний фланец 12b в открытом крае уплотняющего присоединяющего отверстия 12а со стороны барабана 4. Уплотняющее кольцо 14, изготовленное из силиконовой резины, вставляется во внутреннюю кольцевую поверхность уплотняющего присоединяющего отверстия 12а рядом с внутренним фланцем 12b.
Уплотняющее кольцо 14 изготовлено из упругого материала. Когда уплотняющее кольцо 14 находится в свободном состоянии, как показано на Фиг.3(а) и (b), внутренний диаметр уплотняющего кольца 14 превышает наружный диаметр сигареты с ФТ. Однако, когда кольцо 14 сжимается в осевом направлении, оно упруго деформируется и расширяется внутрь в радиальном направлении, как показано на Фиг.3(с). Расширенное уплотняющее кольцо 14 герметично окружает наружную круговую поверхность сигареты с ФТ на концевом участке фильтрующей части рядом с сигаретной частью или вблизи границы между фильтрующей частью и сигаретной частью.
Внутренний цилиндр 16 установлен с возможностью скольжения во внутренней круговой поверхности уплотняющего присоединяющего отверстия 12а. Уплотняющее кольцо 14 размещается между внутренним цилиндром 16 и внутренним фланцем 12b. Внутренний цилиндр 16 имеет внутренний диаметр, который больше наружного диаметра сигареты с ФТ. На наружной круговой поверхности внутреннего цилиндра 16 сформирована кольцевая канавка. Через внутренний цилиндр 16 проходит выпускное отверстие 16а, которое открывается в нижней поверхности кольцевой канавки. В уплотняющем держателе 12 выполнено радиально направленное отверстие 12с, идущее от уплотняющего присоединяющего отверстия 12а во внешнюю сторону. Радиально направленное отверстие 12с и кольцевая канавка внутреннего цилиндра 16 совпадают между собой, если смотреть в осевом направлении уплотняющего присоединяющего отверстия 12а.
Между подвижным цилиндром 10 и внутренним цилиндром 16 находится прокладка 18, изготовленная из силиконовой резины. Когда подвижный цилиндр 10 движется вперед, величина подъема кулачка передается на внутренний фланец 12b через прокладку 18, внутренний цилиндр 16 и уплотняющее кольцо 14, и уплотняющий держатель 12 также движется вперед вместе с подвижным цилиндром 10.
Однако устройство для контроля имеет стопор (не показан), который регулирует движение вперед уплотняющего держателя 12, когда узел 6 перемещается из промежуточного положения в рабочее положение. Поэтому, когда узел 6 перемещается из промежуточного положения в рабочее положение, подвижный цилиндр 10 прижимается к уплотняющему держателю 12. Благодаря этому подвижный цилиндр 10 обеспечивает давление на уплотняющее кольцо 14 через внутренний цилиндр 16, в результате чего уплотняющее кольцо 14 сжимается.
Устройство для контроля также имеет соединяющий элемент (не показан). Соединяющий элемент связывает между собой подвижный цилиндр 10 и уплотняющий держатель 12 и вызывает движение уплотняющего держателя 12 назад вместе с подвижным цилиндром 10, когда узел 6 переходит из промежуточного положения в положение ожидания.
Прокладка 18 включает в себя дисковую часть 18а как основное тело и цилиндрическую часть 18b, которая как одно целое переходит в наружный кольцевой край дисковой части 18а. Наружный диаметр концевой части внутреннего цилиндра 16 меньше внутреннего диаметра уплотняющего присоединяющего отверстия 12а. Цилиндрическая часть 18b вставляется снаружи в концевую часть внутреннего цилиндра 16. В результате прокладка 18 фиксируется во внутреннем цилиндре 16. Наружная кольцевая поверхность цилиндрической части 18b находится в скользящем и герметичном контакте с внутренней кольцевой поверхностью уплотняющего присоединяющего отверстия 12а.
Дисковая часть 18а вводится в уплотняющее присоединяющее отверстие 12а. Наружный периферийный край дисковой части 18а также находится в скользящем и герметичном контакте с внутренней кольцевой поверхностью уплотняющего присоединяющего отверстия 12а. Дисковая часть 18а разделяет внутреннюю часть уплотняющего присоединяющего отверстия 12а на первую и вторую камеры. В первой камере размещается фильтрующая часть сигареты с ФТ, а во вторую камеру вставлена концевая торцевая часть подвижного цилиндра 10.
В центре дисковой части 18а выполнено отверстие 18с. Отверстие 18с имеет внутренний диаметр, который меньше наружного диаметра сигареты с ФТ. Когда узел 6 движется от промежуточного положения к рабочему положению, отверстие 18с расположено приблизительно в центре торцевой поверхности фильтрующей части.
Дисковая часть 18а имеет утолщенный участок в кольцевидной области (далее называемой внутренней круговой областью и обозначенной 18f), окружающей отверстие 18с. Чтобы быть более точным, на поверхности дисковой части 18а со стороны подвижного цилиндра 10 вдоль кольцевого края отверстия 18с сформирован выступающий участок 18d, как показано в увеличенном масштабе на Фиг.4. Выступающий участок 18d имеет наружный диаметр, который меньше наружного диаметра фильтрующей части сигареты с ФТ. Внутренняя круговая область 18f дисковой части 18а имеет толщину, которая частично увеличивается из-за выступающего участка 18d, если смотреть по радиусу.
Другими словами, внутренняя круговая область 18f имеет большую толщину, чем кольцевидная область (далее называемая наружной круговой областью и обозначенная 18g), окружающая внутреннюю круговую область 18f. Наружная круговая область 18g имеет больший наружный диаметр, чем наружный диаметр сигареты с ФТ. Когда узел 6 движется от промежуточного положения к рабочему положению, наружная круговая область 18g сжимается наружным кольцевым краем торцевой поверхности фильтрующей части в направлении от первой камеры. Открытый край подвижного цилиндра 10 приводится в герметичный контакт в направлении от второй камеры к наружной краевой области дисковой части 18а, которая расположена более снаружи, чем наружная круговая область 18g.
Устройство для контроля также имеет механизм для ввода и вывода газа. Этот механизм осуществляет ввод и вывод тестового газа по отношению к узлу 6. Более конкретно, как показано на Фиг.2, механизм ввода и вывода газа включает в себя поворотное кольцо 20 и стационарное кольцо 22. Кольца 20 и 22 расположены коаксиально с барабаном 4. Узел 6 расположен между поворотным кольцом 20 и барабаном 4. Поворотное кольцо 20 находится в герметичном и скользящем контакте со стационарным кольцом 22, расположенным на противоположной стороне от барабана 4.
Стационарное кольцо 22 смонтировано так, что лишено возможности вращения и имеет входное отверстие 22а и выходное отверстие 22b, расположенные в заданных положениях по окружности для их взаимного разделения в радиальном направлении (см. Фиг.1 и 3). Входное отверстие 22а и выходное отверстие 22b проходят через стационарное кольцо 22 в аксиальном направлении. Оба конца входного и выходного отверстий 22а и 22b открыты с обеих сторон стационарного кольца 22.
В одной стороне стационарного кольца 22, с которой контактирует поворотное кольцо 20, сформированы две круговые дугообразные выемки. Положения этих выемок по радиусу совпадают с соответствующими открытыми положениями входного отверстия 22а и выходного отверстия 22b.
Концевые участки входного отверстия 22а и выходного отверстия 22b, которые открываются в другую сторону стационарного кольца 22, соединены посредством трубок соответственно с компрессором 23 и манометром 24. Компрессор 23 может подавать сжатый газ, имеющий заданное давление, в качестве тестового газа, а манометр 24 может измерять давление тестового газа.
Поворотное кольцо 22 смонтировано так, что оно может поворачиваться вместе с барабаном 4 и узлом 6. Входная трубка 25 и выходная трубка 26 проходят между поворотным кольцом 20 и каждым из узлов 6 параллельно оси поворотного кольца 20. Базовые концы трубок 25 и 26 прикреплены к поворотному кольцу 20 и открываются в одну сторону поворотного кольца 20, которое приводится в скользящий контакт со стационарным кольцом 22. Входные и выходные трубки 25, 26 отстоят друг от друга в радиальном направлении поворотного кольца 20. Радиальные положения входной и выходной трубок 25 и 26 совпадают с радиальными положениями соответственно входного и выходного отверстий 22а и 22b стационарного кольца 22.
Выходная трубка 26 имеет заданную длину. Концевая крайняя часть выходной трубки 26 вставляется в подвижный цилиндр 10 через трубчатое отверстие 10а. В выходной трубке 26 сформирована кольцевая канавка, расположенная рядом с ее концевым краем, и V-образное кольцо 28 вставлено снаружи в кольцевую канавку. Поэтому V-образное кольцо 28 всегда размещено рядом с концевым краем выходной трубки 26. Когда узел 6 находится в положении ожидания, V-образное кольцо 28 соответственно расположено рядом с открытым концом подвижного цилиндра 10. Когда узел 6 находится в рабочем положении, V-образное кольцо 28 прижимается к торцевой стенке подвижного цилиндра 10 и герметично блокирует зазор между трубчатым отверстием 10а и выходной трубкой 26.
В отличие от выходной трубки 26 входная трубка 25 может расширяться и сжиматься. Концевой край входной трубки 25 соединен с радиально-направленным отверстием 12с уплотняющего держателя 12, и входная трубка 25 расширяется и сжимается в ответ на перемещение уплотняющего держателя 12.
Узел 8, расположенный со стороны сигаретной части сигареты с ФТ, имеет такую же конфигурацию, как и узел 6, расположенный на стороне фильтрующей части. Поэтому одинаковые компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их описания будут опущены. Далее будут описаны различия между узлами 6 и 8.
Что касается узла 8, то в него вставляется только концевой край сигаретной части, который затем вытягивается из него, как показано на Фиг.5(а), (b) и (с). Отсутствует камера, соответствующая первой камере узла 6. По этой причине в узле 8 величина кулачкового подъема между положением ожидания и промежуточным положением является малой. Более того, подвижный цилиндр 100, уплотняющий держатель 120, уплотняющее присоединяющее отверстие 120а и выходная трубка 260 имеют малую длину. Радиально-направленное отверстие 12с не формируется в уплотняющем держателе 120. Внутренний цилиндр 16 и прокладка 18 не размещены внутри уплотняющего присоединяющего отверстия 120а.
Механизм для ввода и вывода газа для узла 8 просто выводит тестовый газ из узла 8. То есть механизм для ввода и вывода газа не включает в себя входную трубку 25, входное отверстие 22а, компрессор 23 и манометр 24. Когда узел 8 находится в рабочем положении, внутренняя часть подвижного цилиндра 100 сообщается с атмосферой посредством выходной трубки 260 и выходного отверстия 22b.
Далее будет описан способ измерения вентиляции фильтра сигареты с ФТ, использующий устройство для контроля.
Когда узел 6 находится в рабочем положении, фильтрующая часть сигареты с ФТ помещается в первую камеру, выделенную внутри уплотняющего присоединяющего отверстия 12а. В это же время уплотняющее кольцо 14 осуществляет уплотнение между внутренней кольцевой поверхностью уплотняющего присоединяющего отверстия 12а и наружной кольцевой поверхностью сигареты с ФТ вблизи границы между фильтрующей частью и сигаретной частью. Дисковая часть 18а прокладки 18 осуществляет уплотнение между наружным кольцевым краем торцевой поверхности фильтрующей части и внутренней кольцевой поверхностью уплотняющего присоединяющего отверстия 12а.
В этом состоянии сжатый газ, имеющий заданное давление, подается от компрессора 23 на периферию фильтрующей части в первой камере через входное отверстие 22а, входную трубку 25, радиально-направленное отверстие 12с, кольцевую канавку внутреннего цилиндра 16 и выпускное отверстие 16а. Давление, приложенное к периферии фильтрующей части, повышается до давления сжатого газа. Благодаря давлению сжатого воздуха сжатый газ, подаваемый в первую камеру, втекает внутрь фильтрующей части через цепочку перфораций Н (см. Фиг.3), сформированных в наружной кольцевой поверхности фильтрующей части, и проходит через сигарету с ФТ в сторону обоих концов сигареты с ФТ. Сжатый газ, который прошел к торцевой поверхности фильтрующей части, втекает во вторую камеру или в подвижный цилиндр 10 через отверстие 18с прокладки 18, при этом повышается давление в подвижном цилиндре 10. Повышенное давление в подвижном цилиндре 10 направляется вне узла 6 через выходную трубку 26 и выходное отверстие 22b и измеряется манометром 24, соединенным с подвижным цилиндром 10. Сжатый газ, который прошел к торцевой поверхности сигаретной части, выпускается в атмосферу через узел 8.
Вентиляция Vf фильтра определяется по следующему соотношению:
Vf =P2/P1,
где Р1 - давление сжатого газа, подаваемого от компрессора 23 в первую камеру, и Р2 - давление, измеренное манометром 24. При сравнении расчетной величины Vf с заданной величиной делается вывод, является ли сигарета с ФТ с измеренной величиной Vf дефектной или не дефектной. Например, сигарета с ФТ, которая считается дефектной, удаляется с транспортного пути и выбраковывается, поэтому количества никотина и смолы в поставляемых сигаретах с ФТ контролируются так, что они фактически имеют одинаковое значение.
В описанном выше устройстве для контроля прокладка 18 находится в плотном контакте не с наружной кольцевой поверхностью фильтрующей части, а с торцевой поверхностью фильтрующей части. В связи с тем что прокладка 18 находится в поверхностном контакте с торцевой поверхностью фильтрующей части, само собой разумеется, что она препятствует сморщиванию наружной кольцевой поверхности фильтрующей части. Кроме того, наружная круговая область 18g прокладки 18, а именно ее уплотняющая часть, быстро не истирается. Следовательно, прокладка 18 предотвращает возникновение утечки сжатого газа между первой и второй камерами в течение длительного промежутка времени.
В прокладке 18 выступающий участок 18d вызывает утолщение части внутренней круговой области 18f, чтобы тем самым создать толстый участок в дисковой части 18а. В этом случае, когда дисковая часть 18а сжимается торцевой поверхностью фильтрующей части, наружная круговая область 18g, расположенная более близко к наружной стороне, чем толстый участок, рассматриваемый в радиальном направлении, упруго деформируется, а диаметру отверстия 18с не дает расшириться толстый участок. Наружная круговая область 18g, которая была упруго деформирована, приводится в плотный контакт с наружным кольцевым краем торцевой поверхности фильтрующей части, не оставляя при этом зазора. Это улучшает герметичность у торцевой поверхности фильтрующей части. Устройство для контроля поэтому имеет возможность улучшить точность измерения Vf и надежно контролировать количества никотина и смолы в сигаретах с ФТ.
Что касается устройства для контроля, то диаметр уплотняющего кольца 14 уменьшается, когда его сжимают, и оно герметично окружает наружную кольцевую поверхностную область сигареты с ФТ. Уплотняющее кольцо 14, когда находится в свободном состоянии, не должно быть таким тонким, как обычная прокладка. В результате этого прочность уплотняющего кольца 14 легко и достаточно гарантируется его подходящей толщиной. Следовательно, уплотняющее кольцо 14 предотвращает возникновение утечки сжатого газа в первой камере на противоположной стороне во вторую камеру в течение длительного времени.
Как описано выше по отношению к устройству для контроля, так как прокладка 18 и уплотняющее кольцо 14 предотвращают возникновение утечки сжатого газа в первой камере, вентиляция фильтра сигарет с ФТ точно измеряется в течение длительного промежутка времени.
Настоящее изобретение не ограничено одним воплощением, описанным выше. Например, транспортная дорожка для сигарет с ФТ может быть образована другим транспортным устройством, а не барабаном 4. Конфигурация кулачкового механизма и конфигурация механизма для ввода и вывода газа также не особенно ограничены.
Устройство для контроля в одном воплощении изобретения вмонтировано в машину для изготовления сигарет и используется для контроля вентиляции фильтра всех производимых сигарет с ФТ. Устройство для контроля, однако, может быть независимо собрано для применения в выборочном контроле сигарет с ФТ. Однако для контроля количества никотина и смолы в сигаретах с ФТ предпочтительно, чтобы устройство для контроля было вмонтировано в машину для изготовления сигарет с ФТ и чтобы все сигареты с ФТ в процессе транспортировки подвергались контролю.
В устройстве для контроля по одному воплощению материалом для уплотняющего кольца 14 и прокладки 18 является силиконовая резина. Этим материалом особенно не ограничиваются, и подходящий материал может быть выбран из числа таких, как природный каучук, синтетическая резина, гелевое вещество и т.д.
Материал, наносимый на прокладку 18, не ограничивается только одним. Внутренняя круговая область 18f и наружная круговая область 18g дисковой части 18а могут быть целиком сформованы с использованием материалов, которые различаются своими модулями упругости, как и прокладка 180, показанная на Фиг.6, поэтому наружная круговая область 18g более легко упруго деформируется, чем внутренняя круговая область 18f. Иначе говоря, для наружной круговой области используется материал, имеющий более высокий модуль упругости, чем материал для внутренней круговой области. Более предпочтительно, чтобы для наружной круговой области 18g использовался более гибкий материал для повышения ее уплотняющего свойства.
Что касается прокладки 182 на Фиг.7, то, например, вместо выступающего участка 18d во внутреннюю круговую область 18f может быть заделано металлическое кольцо 18h в качестве сердцевинного материала.
Тем не менее, учитывая уплотняющее свойство и легкость изготовления, предпочтительно, чтобы выступающая часть 18d, выступающая в противоположном направлении по отношению к сигарете с ФТ, формовалась во внутренней круговой области 18f прокладки 18.
Хотя прокладка 18 используется в устройстве для контроля по одному воплощению изобретения, между подвижным цилиндром 10 и внутренним цилиндром 16 может быть помещено другое уплотняющее кольцо (далее называемое вторым уплотняющим кольцом). Второе уплотняющее кольцо может быть расширено во время измерения Vf так, чтобы оно герметично окружало наружную кольцевую поверхность фильтрующей части около торцевой поверхности фильтрующей части. Контактная область уплотняющей части прокладки 18 и торцевой поверхности фильтрующей части больше контактной области второго уплотняющего кольца и наружной кольцевой поверхности фильтрующей части. Поэтому прокладка 18 имеет более высокую прочность, чем второе уплотняющее кольцо, и также разделяет первую и вторую камеры более герметично, чем второе уплотняющее кольцо. По этой причине предпочтительно, чтобы прокладка 18 использовалась для разделения первой и второй камер. Особенно большим фактором ошибки при измерении Vf является то, что часть тестового газа, подаваемого в первую камеру, не протекает внутри фильтрующей части, но просачивается непосредственно во вторую камеру. Однако при использовании прокладки 18 такая протечка тестового газа безусловно предотвращается и точность измерения Vf повышается.
В устройстве для контроля по одному воплощению изобретения прокладка 18 имеет цилиндрическую часть 18b на стороне первой камеры и прикрепляется к внутреннему цилиндру 16 через цилиндрическую часть 18b. Однако возможно, что подвижный цилиндр 10 и внутренний цилиндр 16 будут размещены так, что дисковая часть 18а будет находиться между ними вместо того, чтобы обеспечить цилиндрическую часть 18b в прокладке 18. Даже если цилиндрическая часть 18b прикреплена к внутреннему цилиндру 16, прокладку 18 можно легко извлечь и быстро и легко заменить, когда она изношена.
Также можно в отношении прокладки 184, показанной на Фиг.8, целиком сформировать цилиндрическую часть 18е на поверхности дисковой части 18а, которая находится на стороне второй камеры, вместо цилиндрической части 18b и ввести цилиндрическую часть 18е в подвижный цилиндр 10.
Вместо уплотняющего кольца 14 прокладка 184 может быть приложена к узлу 8, расположенному на стороне сигаретной части сигареты с ФТ, и цилиндрическая часть 18е может быть прикреплена к подвижному цилиндру 100.
В устройстве для контроля по одному воплощению изобретения вентиляция фильтра рассчитывается на основе разности давлений (Р2/Р1) в момент времени, когда в первую камеру подается давление с использованием компрессора. Альтернативно вентиляция фильтра может быть рассчитана на основе разности давлений в момент времени, когда производится отсасывание из второй камеры с использованием отсасывающего устройства.
Вентиляция фильтра может быть рассчитана на основе отношения расходов или отношения скоростей потока. Для этой цели тестовый газ с заданным расходом подается к узлу 6 компрессором 23 и к выходному отверстию 22b присоединен расходомер. С другой стороны, время, требующееся, пока не стабилизируется отношение расходов, больше времени, которое требуется, пока не стабилизируется отношение давлений, так что время контроля увеличивается, если вентиляция фильтра контролируется на основе отношения расходов. Поэтому вентиляция фильтра предпочтительно рассчитывается на основе отношения давлений, как в устройстве для контроля по одному воплощению изобретения.
Устройство для контроля также применяется не только для измерения вентиляции фильтра, но и для вентиляции всей сигареты и вентиляции обертки сигареты с ФТ посредством изменения размещения пневмомашины, например компрессора, и измерительного прибора, например манометра.
1. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром, содержащее
пневмомашину, которая создает разность давлений между двумя концами пути переноса тестового газа, включающего в себя по меньшей мере один концевой участок контролируемой сигареты с фильтром;
измерительный прибор, установленный на пути переноса и измеряющий параметры тестового газа;
канал, выполненный на пути переноса и имеющий большее отверстие, чем торцевая поверхность сигареты с фильтром, при этом торцевая поверхность сигареты с фильтром расположена на стороне одного концевого участка; и
пластинчатую прокладку, которая закрывает отверстие канала и прижата торцевой поверхностью сигареты с фильтром, причем прокладка имеет отверстие, размещенное в центре торцевой поверхности, поджатой к ней, внутреннюю круговую область, окружающую отверстие, и наружную круговую область, окружающую внутреннюю круговую область, выполненную с возможностью более легкой упругой деформации, чем внутренняя круговая область, и приводимую в плотный контакт с наружным кольцевым краем торцевой поверхности, прижатой к прокладке.
2. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром по п.1, в котором внутренняя круговая область прокладки имеет большую толщину, чем наружная круговая область.
3. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром по п.2, в котором внутренняя круговая область прокладки имеет выступающий участок, который выступает из противоположной поверхности к поверхности, к которой прижата торцевая поверхность.
4. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром по п.1, дополнительно имеющее фильтровальный узел, который включает в себя
углубление с отверстием, которое разделено прокладкой на первую камеру и вторую камеру, образуя канал, при этом в первой камере размещается фильтрующая часть сигареты с фильтром, представляющая собой одну концевую часть;
уплотняющее кольцо, которое отстоит от прокладки внутри первой камеры и выполнено с возможностью герметичного охвата наружной кольцевой поверхностной области сигареты в углублении с отверстием посредством уменьшения диаметра, когда оно сжато в осевом направлении углубления с отверстием; и
втулку, которая с возможностью скольжения введена в углубление с отверстием так, чтобы она размещалась между прокладкой и уплотняющим кольцом и передавала давление, приложенное к наружной краевой области прокладки, на уплотняющее кольцо.
5. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром по п.4, дополнительно имеющее барабан, при этом
барабан содержит наружную круговую поверхность, на которой образован транспортный путь для перемещения сигареты с фильтром в направлении, которое ортогонально осевому направлению сигареты с фильтром; и
первая камера углубления с отверстием, в котором помещается фильтрующая часть сигареты с фильтром, является перемещаемой по транспортному пути.
6. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром по п.5, в котором наружная круговая область прокладки включает соединяющую часть в поверхности на стороне первой камеры, которая связывает прокладку со втулкой.
7. Устройство для контроля вентиляции сигарет с фильтром по п.4, в котором пневмомашиной является компрессор, который подает тестовый газ, имеющий заданное давление, в первую камеру, и измерительным прибором является манометр, который измеряет давление тестового газа во второй камере.
