-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle mindestens eines
Schnittes in einer Innenumhüllung
für eine
Gruppe von Zigaretten in einer Zigarettenverpackungsmaschine.
-
Bei
der Verpackung von Zigaretten in Klappdeckelpackungen werden die
Zigaretten in eine Innenumhüllung,
den so genannten 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.
-
Aus
der
DE 196 07 215
A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen
von Klappschachteln für
Zigaretten bekannt. Die Vorrichtung weist eine Transporteinrichtung,
eine Auswerteeinrichtung und zwei Detektoren auf. Die Detektoren sind
sich gegenüberliegend
an der gleichen Position in Transportrichtung der Maschine angeordnet.
Diese Gabel-Lichtschranken sind so angeordnet und ausgebildet, dass
sie jeweils den seitlichen Bereich einer ungefalteten aber vorgeprägten Zigarettenschachtel kontrollieren
können.
Bei den beiden Lichtschranken handelt es sich um Transmissionsanlagen
mit je einem Lichtsender und einem Lichtempfänger. Die
DE 37 00 928 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Kontrolle der korrekten Ausbildung von päckchenförmigen Elementen,
wobei die Kontrolle der Zigarettenpackung an einer Übergabestation
nach einer Umwicklungseinheit (Stanniol, Pappe, transparente Außenverpackung)
erfolgt. Im Einzelnen wird mit der Vorrichtung kontrolliert, ob
das Verpackungsmaterial vorhanden und korrekt gefaltet und geklebt
ist, wobei ausschließlich
dreidimensionale Körper
auf ihre Vollständigkeit
und ihre fehlerfreie Bearbeitung hin überprüft werden.
-
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 online, 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
Kontrolle mindestens eines korrekten Schnitts in einer Innenumhüllung zu schaffen,
die einerseits rasch genug anspricht, um online 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
von wenigstens zwei in die Förderstrecke
eines Innerliners in der Verpackungs-maschine integrierten optischen
Detektoren aus einer Lichtquelle und einem Sensor, die an der Förderstrecke
des Innerliners angeordnet sind und sowohl Schnitte, die entlang
der Transportrichtung eines Innerliners verlaufen, also lange im
Detektionsbereich vorhanden sind, als auch Schnitte detektieren
können,
die senkrecht zur Transportrichtung verlaufen, also nur zu einem
kurzen Ansprechen der optischen Detektoren 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 nur an einem 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 nicht erfindungsgemäßen 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.
-
Erfindungsgemäß werden
zwei optische Detektoren eingesetzt, 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, dass
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
-
1 eine
schematische Darstellung eines Innerliners mit einem bzw. zwei optischen
Detektoren,
-
2 eine 1 entsprechende
Darstellung mit drei optischen Detektoren, und
-
3 eine 2 entsprechende
Darstellung in der Position, in der das Vorhandensein eines Schnittes
im Innerliner festgestellt wird.
-
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
nicht beanspruchten Ausführungsform
ein einziger optischer 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.
-
1 zeigt
außerdem
eine nicht beanspruchte 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 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 1 als
eine erfindungsgemäße 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.
-
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 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 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 (1)
oder drei optischen Detektoren 3, 4, 5 (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 (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.