DE10257143A1 - Schnittkontrolle für eine Innenumhüllung für eine Zigarettengruppe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle mindestens eines Schnittes einer Innenumhüllung ("Innerliner") für eine Gruppe von Zigaretten in einer Zigarettenverpackungsmaschine mit mindestens einem optischen Detektor aus Lichtquelle und Sensor.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle mindestens eines Schnittes in einer Innenumhüllung für eine Gruppe von Zigaretten an einer Zigarettenverpackungsmaschine.
• Bei der Verpackung von Zigaretten in Klappdeckelpackungen werden die Zigaretten in eine Innenumhüllung, den sogenannten Innerliner, eingewickelt und diese umwickelte Zigarettengruppe von der Verpackungsmaschine mit der Klappdeckelpackung umfaltet.
• Der Innerliner kann aus bedrucktem Papier, metallisierten Papier oder anderen streifenförmigen geeigneten Materialien bestehen. Diese Materialien werden an der Verpackungsmaschine von einer Bobine abgezogen und auf die passende Länge geschnitten. Bevor die Zigaretten durch den Innerliner umwickelt werden, wird der Innerliner häufig einer Einprägung, Bedruckung oder einer anderen Bearbeitung unterzogen. Zu diesen möglichen Bearbeitungsschritten gehört auch das gezielte Einschneiden des Innerliners, um Soll-Trennstellen zu erzeugen, die es dem Raucher erlauben, beim ersten Öffnen der Packung im Bereich dieser Öffnung einen Teil des Innerliners auszureißen und damit an die Zigaretten zu gelangen.
• Werden diese Schnitte in dem Innerliner nicht ordnungsgemäß durchgeführt, so wird der Zugang zu den Zigaretten erschwert, und es ist nicht mehr möglich, die Zigaretten auf einfache Weise aus der Verpackung zu entnehmen.
• Bisher wurden diese Schnitte im Innerliner nicht kontrolliert, sondern erst bei Stichproben an fertigen Zigarettenpackungen festgestellt, dass der Innerliner nicht korrekt geschnitten worden ist. Die Maschine musste dann neu eingestellt werden, und die Zigarettenpackungen mit nicht korrekt geschnittenem Innerliner wurden in der Regel entsorgt, jedoch nicht für den Vertrieb freigegeben.
• Da bis zu einer Stichprobe, bei der eine in Bezug auf den korrekt geschnittenen Innerliner defekte Zigarettenpackung festgestellt wurde, oft bis zu mehreren tausend Zigarettenpackungen gefertigt werden, wurde nach einer Technik gesucht, mit der on-line, also während der Verpackung der Zigaretten, die Korrektheit der Schnitte im Innerliner überprüft werden kann.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schnittkontrolle in einer Innenumhüllung zu schaffen, die einerseits rasch genug anspricht, um on-line eingesetzt zu werden, und zum Anderen die Korrektheit der Schnitte zuverlässig feststellt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Zweckmäßige Ausführungsformen sind durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der Verwendung eines in die Förderstrecke eines Innerliners in der Verpackungsmaschine integrierten optischen Detektors aus einer Lichtquelle und einem Sensor, der an der Förderstrecke des Innerliners angeordnet ist und sowohl Schnitte, die entlang der Transportrichtung eines Innerliners verlaufen, also lange im Detektionsbereich vorhanden sind, als auch Schnitte detektieren kann, die senkrecht zur Transportrichtung verlaufen, also nur zu einem kurzen Ansprechen des optischen Detektors führen.
• Im Prinzip kann ein solcher optischer Detektor entweder in Reflexion oder Transmission arbeiten, wobei ein Transmissions-Detektor bevorzugt wird, da, wie oben erwähnt wurde, der Innerliner oft metallisiert ist und damit eine gewisse Spiegelwirkung hat, die das Erfassen eines eindeutigen Detektionssignals bei einem in Reflexion arbeitenden optischen Detektor schwieriger, wenn nicht sogar problematisch macht.
• Da die Innerliner, die an diesem optischen Detektor vorbei transportiert werden, durch ein Lücke voneinander getrennt sind, die der optische Detektor ohne weiteren Maßnahmen als Schnitt identifizieren könnte, wird bei der Ausführungsform mit einem einzigen Detektor dieser bzw. sein Sensor mit dem Fördertakt für den Transport des Innerliners gekoppelt, so dass der optische Detektor nur dann ansprechen kann, wenn aufgrund des Fördertaktes für den Innerliner feststeht, dass momentan ein Innerliner an dem optischen Detektor vorbei transportiert wird, also ein Schnitt und keine Lücke zwischen zwei Innerlinern vorliegt, wenn sich die auf den Sensor fallende Lichtmenge relevant ändert.
• Dabei spielt es keine Rolle, ob die Schnitte in dem Innerliner parallel oder senkrecht zur Transportrichtung verlaufen, da beide Fälle durch Kopplung des Sensors mit dem Fördertakt des Innerliners erfasst und angezeigt werden können.
• Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn bei Ermittlung eines Innerliners ohne korrekten Schnitt sowohl ein Anzeigesignal erzeugt als auch eine Fehlermeldung an die Verpackungsschiene ausgegeben wird, so dass beispielsweise dieser als defekt ermittelte Innerliner aus dem Produktionsgang entnommen und als Abfall ausgeworfen wird.
• Als Alternative zu der beschriebenen Ausführungsform mit einem einzigen optischen Detektor können auch zwei optische Detektoren eingesetzt werden, die in Förderrichtung des Innerliners hintereinander angeordnet sind, und zwar in einem Abstand voneinander, der kleiner als die Länge des Innerliners in Transportrichtung ist.
• In diesem Fall ist eine Kopplung mit dem Fördertakt des Innerliners nicht mehr erforderlich, da ein korrekter Schnitt im Innerliner nur dann festgestellt wird, wenn beide optischen Detektoren gleichzeitig ansprechen, nämlich ein optischer Detektor das Vorhandensein des Innerliners und der andere optische Detektor das Vorhandensein eines Schnittes feststellen.
• Die beiden optischen Detektoren müssen deshalb in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sein, der kleiner als die Länge des Innerliners in Transportrichtung ist.
• Hierbei ist es, auch zur Vermeidung von Detektionsfehlern zweckmäßig, wenn die beiden optischen Detektoren auf unterschiedlichen Detektionsprinzipien beruhen, also einer in Transmission und der andere in Reflexion arbeitet.
• Besonders gute Ergebnisse wurden bei Versuchen an einer Zigarettenverpackungsmaschine mit drei optischen Detektoren erzielt, die in Transportrichtung des Innerliners hintereinander in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, dass der größte Abstand zwischen zwei optischen Detektoren kleiner als die Länge des Innerliners in Transportrichtung ist.
• Dabei arbeitet der mittlere optische Detektor zweckmäßigerweise in Transmission, während die beiden äußeren in Reflexion arbeiten.
• Ein Innerliner wird in diesem Fall dann als "geschnitten" gewertet, wenn alle drei optischen Detektoren ein Signal abgeben.
• Dabei ist es prinzipiell möglich, dass der zentrale optische Detektor ständig in Betrieb ist oder erst dann eingeschaltet wird, wenn die beiden äußeren optischen Detektoren auf das Vorhandensein des Innerliners ansprechen.
• In diesem Fall sind die relative Lage der optischen Detektoren zueinander und die Dimensionen der vorbeitransportierten Innerliner entscheidend. Dies ermöglicht andererseits aber auch eine einfache Anpassung der Vorrichtung an geänderte Packungs-Formate und damit auch Innerliner-Dimensionen und eine geänderte Lage der Schnitte, indem die optischen Detektoren nur entsprechend in Förderrichtung des Innerliners verstellt werden.
• Bei allen Ausführungsformen kann durch eine Koppelung mit der Fördergeschwindigkeit des Innerliners nicht nur das Vorhandensein eines Schnittes, sondern auch seine korrekte Länge festgestellt und damit eine weitere Fehlerquelle ausgeschlossen werden.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Innerliners mit einem bzw. zwei optischen Detektoren,
• Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung mit drei optischen Detektoren, und
• Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung in der Position, in der das Vorhandensein eines Schnittes im Innerliner festgestellt wird.
• Fig. 1 zeigt zwei Innerliner 1, die in Richtung des Pfeils transportiert und einer Verpackungsmaschine (nicht dargestellt) zugeführt werden. Diese Innerliner 1 haben entsprechend der Darstellung einen gewissen Abstand voneinander, so dass zwischen ihnen eine Lücke entsteht. Jeder Innerliner 1 muss mit einem Schnitt 2 versehen werden.
• An der Transportstrecke der Innerliner 1 ist bei einer ersten Ausführungsform ein einziger optischen Detektor 4 angeordnet, der in Reflexion arbeitet, d. h. der optische Detektor 4 enthält sowohl eine Leuchtdiode als auch einen Sensor. Der Ausgang des optischen Detektors 4 ist an eine Auswerteeinrichtung 10 angeschlossen, die Informationen über den Takt der Maschine, insbesondere über den Fördertakt für die Innerliner 1 enthält.
• Das Ausgangssignal des Sensors des optischen Detektors 4 ändert sich dann stufenartig, sobald das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht nicht mehr an dem Innerliner 1 reflektiert wird. Hierbei kann es sich jedoch entweder um eine Lücke zwischen zwei aufeinander folgenden Innerliner 1 oder um einen Schnitt 2 handeln. Aufgrund der Kopplung mit dem Fördertakt dem Innerliner 1 kann die Auswerteeinrichtung 10 feststellen, dass sich zum Zeitpunkt der sprunghaften Änderung des Ausgangssignals des Sensors des optischen Detektors 4 der Innerliner 1 und nicht eine Lücke zwischen zwei aufeinander folgenden Innerlinern 1 an dem optischen Detektor 4 befindet, d. h., es wird nun zweifelsfrei ein korrekter Schnitt in dem Innerliner 1 festgestellt.
• Fig. 1 zeigt außerdem eine Ausführungsform mit einem einzigen optischen Detektor 5, der in Transmission geschaltet ist, d. h., die Leuchtdiode 5a befindet sich auf einer Seite und der Sensor 5b auf der gegenüberliegenden Seite des Innerliners. Zu dem in Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt läuft ein Schnitt 2 in dem Innerliner 1 an dem optischen Detektor 5 vorbei, so dass von der Leuchtdiode 5a ausgesandtes Licht auf den Sensor 5b fällt und ebenfalls wieder in Verbindung mit der Auswerteeinrichtung 10, der der Fördertakt der Innerliner 1 zugeführt wird, das Vorhandensein eines Schnittes 2 festgestellt werden kann.
• Schließlich kann Fig. 1 auch als eine Ausführungsform mit zwei optischen Detektoren 4, 5 angesehen werden, von denen einer in Reflexion und der andere in Transmission arbeitet.
• In Transportrichtung des Innerliners 1 gesehen ist der Abstand zwischen den beiden Detektoren 4, 5 kleiner als die Länge der Innerliner 1, so dass aus dem gleichzeitigen Ansprechen beider Detektoren 4, 5 auf das Vorhandensein eines korrekten Schnittes 2 in dem Innerliner 1 geschlossen werden kann.
• Auch bei dieser Ausführungsform kann jedoch noch zusätzlich eine Kopplung mit dem Fördertakt der Innerliner 1 bzw. der Maschine vorgesehen werden, wozu dann ebenfalls eine Auswerteinheit 10 benötigt wird, die bei der dargestellten Ausführungsform an den Sensor 5b angeschlossen ist.
• Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit drei optischen Detektoren 3, 4 und 5, von denen der zentrale Detektor 5 in Transmission arbeitet, also ebenfalls eine Leuchtdiode und einen hiervon getrennten Sensor 5b aufweist, während die beiden äußeren optischen Detektoren 3 und 4 in Reflexion arbeiten.
• Gemäß Fig. 2 befindet sich der obere optische Detektor 3 gerade in dem Zwischenraum zwischen zwei hintereinander laufenden Innerlinern 1 und erhält somit kein Signal. Der optische Detektor 4 gibt dagegen schon ein Signal ab, da er einem Innerliner 1 gegenüber liegt und von diesem Licht reflektiert wird. Der optische Detektor 5 erhält noch kein Signal (oder ein Signal unterhalb einer einstellbaren Schwelle) von dem Sensor 5b, da er sich an einem Innerliner-Abschnitt ohne Schnitt 2 befindet. Da zu diesem Zeitpunkt der optische Detektor 5 noch keine Funktion hat, kann er im Prinzip auch abgeschaltet sein.
• Bewegen sich die Innerliner 1 in Richtung des Pfeils weiter, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so erhält auch der obere, in Reflexion arbeitende optische Detektor 3 ein Signal, d. h., die beiden äußeren optischen Detektoren 3 und 4 sprechen nun an. Falls mit An- und Abschalten des optischen Detektors 5 gearbeitet wird, müsste dieser nun angeschaltet werden.
• Sobald nun der Schnitt 2 in dem Innerliner 1 an dem optischen Detektor 5 vorbeiläuft, fällt das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht auf den Sensor 5b, der Sensor 5b gibt ein entsprechendes Detektionssignal ab, und der Schnitt 2 wird als korrekt erfasst.
• Bekommt jedoch der Sensor 5b während der Zeitspanne, in der die beiden optischen Detektoren 3 und 4 das Vorhandensein des Innerliner 1 anzeigen, kein Signal, so bedeutet dies in der Regel, dass der Innerliner 1 keinen korrekten Schnitt 2 enthält. In diesem Fall wird an die Verpackungsmaschine eine Fehlermeldung abgegeben, und gegebenenfalls kann dieser Innerliner aus dem Förderweg heraustransportiert werden.
• Bei der Ausführungsform mit zwei optischen Detektoren 4, 5 (Fig. 1) oder drei optischen Detektoren 3, 4, 5 (Fig. 2) muss die relative Lage der optischen Detektoren zueinander so an die Abmessungen der Innerliner 1 angepasst werden, dass der maximale Abstand der optischen Detektoren voneinander, in Transportrichtung der Innerliner 1 gesehen, kleiner als die Länge eines Innerliners 1 in dieser Richtung ist.
• Dadurch wird auch eine einfache Anpassung der Vorrichtung an geänderte Packungs- Formate und damit auch Abmessungen der Innerliner 1 und geänderte Lagen der Schnitte 2 problemlos möglich, indem die optischen Detektoren 3, 4, 5 entsprechend längs des Transportweges der Innerliner 1 verstellt werden, damit die obige Bedingung erfüllt wird.
• Bei der Ausführungsform mit einem optischen Detektor 1 bzw. mit zwei optischen Detektoren 4 und 5 (Fig. 1) wird statt dessen die Auswertung des Signals bzw. der Signale der beiden optischen Detektoren 4, 5 mit dem Fördertakt der Innerliner 1 korreliert, womit eine Auswertung auf das Vorhandensein eines Schnittes 2 nur in bestimmten Soll-Bereichen, zu denen ein Innerliner 1 an dem bzw. jedem optischen Detektor 4, 5 vorbei laufen muss, möglich wird.
• Durch eine noch exaktere Anpassung an die Transportgeschwindigkeit der Innerliner 1 und entsprechende hohe Auflösung der Messung kann nicht nur das Vorhandensein eines Schnittes 2, sondern auch die Korrektheit der Länge eines Schnittes 2 festgestellt werden, da die Dauer eines z. B. von dem Sensor 5b abgegebenen "Schnittsignals" bei bekannter, konstanter Fördergeschwindigkeit des Innerliners 1 ein Maß für die Abmessung des Schnittes 2 in Transportrichtung darstellt.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Kontrolle mindestens eines Schnittes in einer Innenumhüllung ("Innerliner ") für eine Gruppe von Zigaretten in einer Zigarettenverpackungsmaschine mit mindestens einem optischen Detektor (3, 4, 5) aus Lichtquelle und Sensor.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optischer Detektor (3, 4) in Reflexion arbeitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optischer Detektor (5) in Transmission arbeitet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle eine Leuchtdiode verwendet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger optischer Detektor (4, 5) vorgesehen ist, der mit einer Auswerteeinrichtung (10) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) ein Signal für den Fördertakt der Innenumhüllung (1) empfängt und damit das Vorhandensein einer Innenumhüllung (1) an dem optischen Detektor (4, 5) anzeigt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei optische Detektoren (4, 5) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide optischen Detektoren (4, 5) mit einer Auswerteinheit (10) verbunden sind, die ein Signal für den Fördertakt der Innenumhüllung (1) empfängt, um das Vorhandensein der Innenumhüllung (1) an beiden optischen Detektoren (4, 5) festzustellen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Detektor (4) in Reflexion und der andere optische Detektor (5) in Transmission arbeitet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass drei optische Detektoren (3, 4, 5) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Detektor (5) in Transmission und die beiden anderen optischen Detektoren (3, 4) in Reflexion arbeiten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der in Transmission arbeitende optische Detektor (5) zwischen den beiden in Reflexion arbeitenden optischen Detektoren (3, 4) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Abstand zwischen den drei optischen Detektoren (3, 4, 5) kleiner als die Länge der Innenumhüllung (1) in ihrer Förderrichtung ist.