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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen von Fehlern in
der Füllung und der Umhüllung von Zigaretten oder anderen luftdurchlässigen stabförmigen
Gegenständen, die aus einer mit einer Umhüllung versehenen Füllung bestehen, bei
dem ein Gasstrom, insbesondere ein Luftstrom von vorgegebener Größe in eine queraxial
geförderte Zigarette oder Zigarettengruppe geleitet wird und die sich aus Fehlern
ergebenden Druckänderungen des Prüfstroms gemessen werden, wobei ein negatives Prüfergebnis
einen Steuerimpuls auslöst, der ein Aussondern der entsprechenden Zigarette hervorruft.
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Außerdem betrifft die Erfindung Vorrichtungen zum Durchführen des
Verfahrens.
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Zu der einwandfreien Beschaffenheit von Zigaretten gehört es, daß
ihre Tabakfüllung innerhalb enger Toleranzgrenzen eines Sollwerts liegt und die
Zigarettenumhüllung unversehrt ist bzw. daß sie keine Löcher oder undichten Stellen
aufweist, durch die beim Genuß der Zigarette Nebenluft eingesogen werden könnte.
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Um zu verhindern, daß Zigaretten in den Handel gelangen, welche mit
einem oder beiden dieser Mängel behaftet sind, ist es bekannt, die Zigaretten einzeln
oder gruppenweise in einer Prüfvorrichtung dadurch zu prüfen, daß ein Prüfluftstrom
von vorgegebenem Druck in eine queraxial geförderte Zigarette oder Zigarettengruppe
axial eingeleitet wird und die sich bei der Durchleitung des Prüfluftstroms durch
die Zigarette ergebenden Druckänderungen gemessen werden, wobei ein negatives Prüfergebnis
zum Auslösen eines Steuerimpulses führt, der ein Aussondern der geprüften Zigarette
bewirkt.
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Derartige Druckänderungen können einerseits darauf beruhen, daß die
Tabakfüllung der einzelnen Zigarette zu stark oder zu gering ist, so daß einem Prüfluftstrom
von vorgegebenem Wert ein vom Sollwert abweichender Prüfstromwiderstand entgegenwirkt.
Daneben kann sich eine Druckänderung auch daraus ergeben, daß z. B. die Zigarettenpapiernaht
oder bei Filterzigaretten die Verbindungsstelle zwischen Filter und Zigarette undicht
ist oder das Zigarettenpapier an einer anderen Stelle mit einem Loch versehen ist.
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Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Feststellen von
Fehlern von Zigaretten oder anderen luftdurchlässigen stabförmigen Gegenständen
ergibt sich ein negatives Prüfergebnis durch einen zu starken Steuerluftstrom, wenn
die Zigarette nicht genügend gefüllt ist, oder durch einen zu schwachen Steuerluftstrom,
wenn der Prüfluftwiderstand durch eine übermäßige Tabakfüllung zu groß ist. Außerdem
ergibt sich ein negatives Prüfergebnis, wenn die Zigarettenumhüllung schadhaft ist
und ein Teil des Prüfluftstroms radial aus der Zigarette austritt, so daß dadurch
der Steuerluftstrom unter dem Sollwert liegt.
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Bei der Herstellung von Zigaretten kommt es vor, daß einzelne Zigaretten
gleichzeitig mit zwei Fehlern behaftet sind. Und zwar fallen bei der Produktion
auch solche fehlerhafte Zigaretten an, die entweder eine zu starke Füllung und eine
schadhafte Umhüllung aufweisen oder eine zu geringe Füllung und eine schadhafte
Umhüllung. Von diesen fehlerhaften Zigaretten werden durch die bekannten Prüfverfahren
und Prüfvorrichtungen nur solche als fehlerhaft erfaßt, die eine zu starke Füllung
und eine schadhafte Umhüllung aufweisen, denn diese Faktoren führen beide für sich
getrennt zu einer übermäßigen Verminderung des Prüfstromwiderstands bzw. zu einer
unzulässigen Verringerung des Steuerstroms und ergänzen sich insofern, als sie sich
addieren. Diejenigen Zigaretten, die eine zu schwache Füllung und außerdem eine
schadhafte Umhüllung aufweisen, werden hingegen bei der Prüfung durch die bekannten
Verfahren und Vorrichtungen nicht als fehlerhaft ermittelt, da der sich aus einer
zu schwachen Füllung ergebende zu geringe Prüfstromwiderstand bzw. zu starke Steuerstrom
durch das Austreten eines Teils des Prüfstroms aus der schadhaften Stelle im Zigarettenpapier
kompensiert wird, so daß der gemessene Prüfwert etwa dem normalen Prüfwert entspricht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln,
mittels dessen auch solche fehlerhaften Zigaretten festzustellen sind, die sowohl
eine zu schwache Tabakfüllung als auch eine schadhafte Umhüllung aufweisen.
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Als Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die
Prüfung der Füllung sowie der Unversehrtheit der Umhüllung der einzelnen Zigaretten
in zwei unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Prüfverfahrensabschnitten erfolgt,
wobei in einem Prüfverfahrensabschnitt nur die Füllung oder nur die Umhüllung der
Zigarette geprüft wird.
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Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß Zigaretten
mit einer ungenügenden Füllung und einer schadhaften Umhüllung bzw. mit Fehlern,
welche sich bei einer Prüfung durch einen Prüfluftstrom derart kompensieren, daß
sie nicht wirksam in Erscheinung treten, nur durch zwei voneinander getrennte Prüfvorgänge
zu erfassen sind, von denen sich mindestens ein Prüfverfahrensabschnitt ausschließlich
auf die Beschaffenheit der Füllung oder der Umhüllung richtet, während in dem anderen
Verfahrensabschnitt in bekannter Weise verfahren werden kann, so daß sich bei Vorhandensein
eines Fehlers in der Umhüllung sowie der Füllung eine Differenz in den Prüfergebnissen
ergibt, die als Anzeige für einen Fehler verwendet werden kann. Weiterhin wurde
erkannt, daß es zweckmäßig ist, in beiden unterschiedlichen Verfahrensabschnitten
mittels eines Luftstroms zu prüfen, da hierdurch die Prüfung schneller und unter
weniger Aufwand bei äußerst geringer Fehlermöglichkeit durchzuführen ist als bei
Anwendung getrennter Luftströme. Dazu kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung
zur weiteren Vereinfachung durch das im ersten Prüfverfahrensabschnitt ermittelte
Prüfergebnis einer fehlerhaften Zigarette und durch das im zweiten Prüfverfahrensabschnitt
ermittelte ebenfalls fehlerhafte Prüfergebnis derselben Zigarette nur ein Steuerimpuls
zum Auswerfen gebildet werden, der sich aus den beiden Prüfergebnissen herleiten
läßt.
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Um insbesondere bei Anwendung eines Prüftluftstroms für beide Verfahrensabschnitte
mit diesen unter geringem Aufwand zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen zu können,
ist weiterhin vorgesehen, daß die Zigarette für die Prüfung ihrer Füllung auf ihrer
Umhüllung abgedichtet wird.
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Unter Verwendung eines die Zigarette auf ihrer vollen Länge abschließenden
Abdichtkörpers ist es möglich, die Zigarette durch eine axiale Durchleitung von
zwei Prüfluftströmen in der gleichen Richtung zu prüfen, indem die eine Prüfung
bei abdichtender Stellung des Abdichtkörpers erfolgt, so daß kein Austritt des Prüfstroms
an einer schadhaften Stelle der Umhüllung
erfolgen kann und die
Qualität der Füllung festzustellen ist, während bei dem zweiten Prüfabschnitt der
Abdichtkörper aus seiner Abdichtstellung entfernt ist, so daß der zweite Prüfluftstrom
zu einem anderen Prüfergebnis führt, wenn die Zigarettenumhüllung schadhaft ist
bzw. ein Teil des Prüfluftstroms aus der Zigarette radial austritt. Die beiden Prüfluftströme
können dazu auch als ein ununterbrochener Blasluftstrom eingeführt werden.
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Wie aus dem Nachstehenden noch näher hervorgeht, ist es bei dem Verfahren
zum Feststellen von Fehlern nach der Erfindung nicht von einer entscheidenden Bedeutung,
in welcher Reihenfolge die beiden Abschnitte des Prüfverfahrens durchgeführt werden,
denn bei dem Verfahren können ein Fehler in der Füllung sowie ein Fehler in der
Umhüllung der Zigarette unabhängig davon ermittelt werden, ob zunächst durch Dichtmittel
einem aus einer schadhaften Stelle der Umhüllung austretenden Prüfluftstrom ein
höherer Widerstand entgegengesetzt wird, oder ob dies erst in dem nachfolgenden
Prüfabschnitt erfolgt.
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Allgemein gilt, daß eine fehlerhafte Füllung der Zigarette durch ein
axiales Durchleiten eines Prüfluftstroms festzustellen ist, wobei zusätzliche Abdichtungen
einen Austritt der Prüfluft infolge einer schadhaften Umhüllung verhindern, während
die Ermittlung einer schadhaften Umhüllung durch ein axiales Durchleiten eines Prüfluftstroms
zu erfolgen hat, wobei die zusätzlichen Abdichtungen nicht in ihrer abdichtenden
Stellung stehen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden sichere Ergebnisse
bei der Prüfung der Unversehrtheit der Umhüllung dadurch erzielt, daß die Zigarette
an einem Stirnende abgedichtet und durch Einleiten eines Prüfstroms am anderen Ende
aufgeblasen wird. Dadurch ergeben sich mehrere mögliche Kombinationen von Teilprüfungen,
die zu der Ermittlung von beiden Fehlern an einer Zigarette führen.
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Erfolgt ein Aufblasen der Zigarette zum Zwecke der Prüfung der Umhüllung
und ist dafür die Zigarette lediglich an einem Stirnende abgedichtet, während die
Einleitung eines Prüfstroms vom anderen Ende her erfolgt, so würde bei einer Zigarette
mit schadhafter Umhüllung ein Druckabfall des Prüfstroms eintreten, der an einem
Prüfgerät, wie beispielsweise einer Prüfmembran, gemessen wird und einen Steuerimpuls
auslöst, welcher zu einer nachfolgenden Aussonderung der Zigarette führt. Ist die
Umhüllung hingegen unversehrt, so kann anschließend eine bereits derart geprüfte
Zigarette auf ihre Füllung durch ein axiales Hindurchleiten desselben Prüfstroms
ohne Anwendung zusätzlicher Dichtmittel geprüft werden. Eine zu starke oder zu schwache
Füllung würde dann ein dementsprechendes negatives Prüfergebnis durch den damit
verbundenen Druckanstieg des Steuerstroms ergeben und zu einer Aussonderung der
betreffenden Zigarette führen.
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Eine gleiche vorteilhafte Wirkung wird erzielt, wenn die Prüfung der
Füllung der Zigarette durch Einleiten eines Prüfstroms an einem Ende und die Prüfung
der Unversehrtheit der Umhüllung durch die Einleitung eines Prüfstroms an beiden
Zigarettenenden erfolgt.
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Um unter Verwendung mechanischer Abdichtmittel einwandfreie Prüfungsergebnisse
zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Abdichtmittel an den Abdichtfiächen der
Zigarette luftdicht abschließend anliegen. Unter Berücksichtigung der hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
während der Prüfung müssen deshalb hohe Anforderungen an die Ausbildung bzw. Gestaltung
der Abdichtmittel gestellt werden. Insbesondere bedarf es einer großen Präzision
in der Ausbildung der Abdichtmittel, damit die mechanischen Abdichtmittel die Zigarette
einerseits dicht abschließen, sie andererseits aber in der Abdichtstellung nicht
so stark drücken, daß eine Beschädigung der Zigaretten zu befürchten wäre. Vorteilhaft
kann es deshalb sein, daß die Zigarette bei der Prüfung ihrer Füllung mittels hindurchströmender
Prüfluft von außen einem Luftdruck ausgesetzt wird, der in etwa dem Druck des Prüfstroms
entspricht. Als Prüfstrom kann hierbei auch ein Saugluftstrom Anwendung finden,
wobei die Zigarette auf der Außenseite ihrer Umhüllung einem Unterdruck ausgesetzt
wird. Bei Verwendung von Luft oder einem Gasstrom als Dichtmittel kann zunächst
die Füllung der Zigarette geprüft werden, indem die Zigarettenumhüllung bzw. die
Zigarette von außen unter Druck gesetzt wird, so daß kein Anteil des Prüfluftstroms
an einer schadhaften Stelle der Umhüllung nach außen treten kann. Anschließend kann
die Unversehrtheit der Umhüllung geprüft werden, in dem der äußere Druck fortgelassen
wird. Führt dann der zweite Prüfabschnitt zu dem gleichen Ergebnis wie der vorangegangene,
so geht daraus hervor, daß die Umhüllung der Zigarette unversehrt ist. Dieselbe
Wirkung läßt sich erzielen, wenn die Prüfverfahrensabschnitte in umgekehrter Reihenfolge
durchgeführt werden.
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Die Erfindung sieht nach einem weiteren Merkmal vor, daß die beiden
zeitlich aufeinanderfolgenden Verfahrensabschnitte der Prüfung an einer Prüfstelle
des Förderwegs der Zigarette erfolgen. Dazu bieten das Verfahren nach der Erfindung
und seine verschiedenen vorteilhaften Ausgestaltungen Gelegenheit, da die verschiedenen
Prüfverfahrensabschnitte unter Anwendung der gleichen Einrichtungen und unter abwechselndem
Einsatz einzelner Hilfsmittel, insbesondere von Abdichtmitteln, durchführbar sind.
Es können jedoch nicht allein für die Durchführung der verschiedenen Prüfverfahrensabschnitte
die gleichen Einrichtungen wie beispielsweise Drucklufterzeuger, Druckluftleitungen,
Abdichtkörper u. dgl. Verwendung finden, sondern es hat sich darüber hinaus als
vorteilhaft gezeigt, wenn auch die Auswertung der Prüfergebnisse der beiden Verfahrensabschnitte
durch gemeinsame Prüfmittel, wie z. B. eine Prüfmembran, sowie durch gemeinsame
Steuereinrichtungen, wie z. B. elektrische Schaltelemente, erfolgt. Bei dem Verfahren
nach der Erfindung braucht somit an Stelle einer Vielzahl empfindlicher und kostspieliger
Prüfmittel nur ein einziges Prüfmittel angeordnet zu sein, das bei gleichem Prüfwert
in gleicher Weise reagiert.
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Für die Ausübung des Verfahrens zum Feststellen von Fehlern in der
Füllung und der Umhüllung von Zigaretten oder anderen luftdurchlässigen stabförmigen
Gegenständen, die aus einer mit einer Umhüllung versehenen Füllung bestehen, wurden
bisher Vorrichtungen mit einem mit Aufnahmen für die Zigaretten versehenen Querförderer
benutzt, dem eine Prüfvorrichtung für die Füllung und/oder die Umhüllung zugeordnet
ist, der mit den Aufnahmen ausgerichtete, mit Dichtmitteln versehene Anschlußmittel
zugeordnet sind, wobei die Anschlußmittel mit einer Luftquelle und einem Luftstromprüfgerät
verbunden sind und das Luftstromprüfgerät mit einer Auswerfvorrichtung
in
Verbindung steht. Hierbei ist es nicht durchführbar, Zigaretten zu ermitteln und
auszusondern, welche sowohl den Fehler einer zu schwachen Füllung als auch einer
schadhaften Umhüllung aufweisen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
daß den Aufnahmen des Querförderers eine weitere Prüfvorrichtung zugeordnet ist,
die als Prüfvorrichtung nur für die Füllung oder nur für die Umhüllung ausgebildet
ist. Danach können zusätzlich zu den Luftanschlußmitteln Abdichtmittel vorgesehen
sein sowie Prüf- und Steuereinrichtungen, mit denen einerseits unter Einsatz der
zusätzlichen Abdichtmittel und andererseits unter Fortlassung der zusätzlichen Abdichtmittel
die Prüfung einer Zigarette durchzuführen ist. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die eine Prüfvorrichtung durch Ergänzungsteile zu der anderen
Prüfvorrichtung abzuwandeln ist. Dadurch wird der Aufwand erheblich geringer, als
wenn zwei selbständig funktionierende Prüfvorrichtungen vorgesehen werden. Ein Ergänzungsteil
besteht hier vorzugsweise aus einem Abdichtmittel, das zeitweilig in Eingriff zu
bringen ist.
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Als ein besonders geeignetes zusätzliches Abdichtmittel hat sich ein
den Umfang der Zigarette auf deren gesamte Länge abdichtender Hohlkörper gezeigt,
mit dem alle schadhaften Stellen in der Umhüllung einerZigarette während einesPrüfverfahrensabschnitts
abzudichten sind. Ein derartiger Hohlkörper kann achsparallel geteilt sein, wobei
die Teile des Hohlkörpers aufklappbar sind, damit die zu prüfende Zigarette in dem
einen Prüfverfahrensabschnitt unter Umschließung des Hohlkörpers und somit unter
Abdichtung schadhafter Stellen in der Umhüllung zu prüfen ist, um sofort anschließend
durch ein geringes oder vollständiges Aufklappen der Teile des Hohlkörpers bzw.
unter Fortlassung der Abdichtung erneut geprüft werden zu können. Der Hohlraum des
Hohlkörpers kann hierzu dem Querschnitt der Zigarette entsprechen. Die Innenwände
der Teile des Hohlkörpers sind dafür vorzugsweise mit einer Schicht aus elastischem,
gegebenenfalls luftundurchlässigem Material ausgekleidet.
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Eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der vorgeschlagenen Prüfvorrichtungen
ergibt sich auch, wenn die Zigaretten nicht in Hohlkörpern geprüft werden, die aus
zwei um eine Achse schwenkbaren Klappen bestehen, sondern in Hohlkörpern, die an
der Prüfstelle kurzzeitig aus der Aufnahme des Förderers der betreffenden Zigarette
sowie der Mulde einer Schließtrommel gebildet werden, die mit dem Querförderer für
die Zigaretten triebstockartig zusammenwirkt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Hohlkörper einen größeren Innendurchmesser als den Durchmesser einer zu prüfenden
Zigarette aufweist und die Abdichtmittel nur im Bereich der Zigarettenenden vorgesehen
sind, so daß zwischen Zigarette und Hohlkörper eine ringförmige Kammer gebildet
wird. Dadurch kann in den Raum zwischen der Zigarette und der Wandung des Hohlkörpers
ein Luftstrom eingeleitet werden, dessen Druck etwa dem Druck des durch die Zigarette
hindurchgeleiteten Prüfluftstroms entspricht, der axial durch die Zigarette hindurchgeleitet
wird, so daß der Prüftluftstrom während dieses Prüfabschnittes nicht durch eine
schadhafte Stelle in der Umhüllung austreten und dadurch zu einer Verfälschung des
Prüfergebnisses über die Tabakfüllung führen kann, und in einem vorangehenden oder
nachfolgenden weiteren Prüfabschnitt eine Prüfung unter Fortfall der Abdichtung
durch Druckluft erfolgen kann, welche bei einer schadhaften Umhüllung zu einem anderen
Prüfergebnis führt.
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Hierbei können auch Luftanschlußmittel vorgesehen werden, durch welche
bei offener Lage des Abdichtkörpers ein Prüfstrom durch die zu prüfende Zigarette
und in Schließstellung des Abdichtkörpers ein Prüfstrom durch die Zigarette sowie
in den Raum zwischen der Zigarette und dem Abdichtkörper zu leiten ist.
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Erfolgt die Abdichtung der zu prüfenden Zigarette durch die Einleitung
eines Luftstroms von einem dem Prüfluftstrom entsprechenden Druck in einem zylinderförmigen
Hohlraum zwischen der Zigarette und dem geschlossenen Hohlkörper, so hat eine derartige
Anordnung weiterhin den Vorteil, daß die Prüfeinrichtung nicht auf einen bestimmten
Zigarettendurchmesser beschränkt ist, sondern bei Zigaretten von verschiedenen Durchmessern
ohne besondere Abänderung der Einzelteile Anwendung finden kann.
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Die Erfindung beschränkt sich schließlich nicht allein auf solche
Vorrichtungen, bei denen für die Durchführung beider Prüfverfahrensabschnitte Prüfluftströme
Anwendung finden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen,
daß die eine Prüfvorrichtung eine Luftprüfvorrichtung und die andere eine mechanische
Prüfvorrichtung ist. Die mechanische Prüfvorrichtung ist dabei vorzugsweise eine
die Füllung abtastende Prüfvorrichtung. Auch bei diesen zwei unterschiedlichen Prüfvorrichtungen
läßt es sich einrichten, daß ihnen eine gemeinsame Auswerfvorrichtung nachgeschaltet
ist.
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Es muß noch betont werden, daß auch durch eine einwandfreie Umhüllung
Luft strömt, da Zigarettenpapier immer porös ist. Diese Luftmenge ist aber sehr
gering und etwa konstant, so daß sie als feste Größe in der Auswertung berücksichtigt
werden kann.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung
und der mit ihnen durchführbaren Verfahren sind nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen erläutert. Darin zeigt F i g. 1 einen Ausschnitt einer Zigarettenmaschine
mit einer Prüfeinrichtung in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine fehlerfreie
Zigarette, F i g. 3 eine Zigarette mit schadhafter Umhüllung, F i g. 4 eine Zigarette
mit mangelhafter Tabakfüllung, F i g. 5 eine Zigarette mit schadhafter Umhüllung
und mangelhafter Tabakfüllung, F i g. 6 einen Teilquerschnitt durch eine Prüftrommel
mit einer zu prüfenden Zigarette, F i g. 7 einen Teillängsschnitt nach der Linie
VII-VII in F i g. 6 durch eine Prüftrommel mit einer zu prüfenden Zigarette, durch
die ein Prüfstrom axial durchleitbar ist, F i g. 8 einen Teillängsschnitt durch
eine Prüftrommel mit einer zu prüfenden Zigarette, die von beiden Seiten her aufblasbar
ist, F i g. 9 einen Teillängsschnitt durch eine Prüftrommel mit einer zu prüfenden
Zigarette, die von einer Seite her aufblasbar ist, F i g. 10 einen Teilquerschnitt
durch eine Prüf- und eine SchIießtrommel mit einer Zigarette in Prüfstellung, wobei
zwischen der Zigarette und der Wandung
des Dichtkörpers ein zylinderförmiger
Hohlraum vorgesehen ist, gemäß der Linie X-X in F i g. 11, F i g. 11 einen Längsschnitt
durch die Anordnung von F i g. 10 nach der Linie XI-XI in F i g. 10, F i g. 12 einen
Teilquerschnitt durch eine Prüftrommel mit einem aus zwei Klemmbacken bestehenden
Abdichtkörper, nach der Linie XII-XII in F i g. 13, F i g. 13 einen Längsschnitt
durch die Anordnung nach F i g. 12 nach der Linie XIII-XIII, F i g. 14 einen Teilquerschnitt
durch eine Prüftrommel mit einer mechanischen Tastvorrichtung für die Prüfung der
Füllung von Zigaretten, F i g. 15 einen Längsschnitt durch die Anordnung der F i
g. 14 nach der Linie XV-XV in F i g. 14 und F i g. 16 ein Schaltbild von zwei elektrischen
Steuereinrichtungen, die an ein gemeinsames Steuergerät für ein Auswerforgan geschaltet
sind.
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Bei der in F i g. 1 schematisch wiedergegebenen Einrichtungen zum
Prüfen von Zigaretten Z ist eine Rolltrommel 2 vorgesehen, die mit am Umfang
verteilten Mulden 4 versehen ist, in denen jeweils eine Zigarette Z unter
Abrollen an einer Rollhand mit einem Umhüllungsblatt umwickelt und anschließend
an einer Führung 6 entlanggeführt wird.
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Schräg unterhalb der Rolltrommel 2 liegt eine Prüftrommel
8, die mit auf ihrem Umfang gleichmäßig verteilten Mulden 10 versehen
ist. In den Mulden 10 sind zahnartige Längsleisten 12 angeordnet,
die mit Saugluftkanälen 13 versehen sind, welche an der Oberseite der Längsleisten
12 münden. Zu der Prüfeinrichtung gehört außerdem eine im Querschnitt sternförmige
Schließtrommel 14, die mit am Umfang angeordneten Mulden 16 versehen ist, deren
Breite und Tiefe denen der Mulden 10 der Prüftrommel 8 entsprechen. Auf dem Grund
der einzelnen Mulden 16 münden Leitungen 15 für die Einleitung eines Prüfstroms
in den zylinderförmigen Hohlraum, welcher die zu prüfende Zigarette Z umgibt, wenn
sich diese in ihrer Prüfstellung P2 befindet. Unterhalb der Prüftrommel 8 ist eine
Ablegetromme118 angeordnet, die mit auf ihrem Umfang verteilt angeordneten Aufnahmen
20 versehen ist.
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Zwischen der Rolltrommel 2 und der Schließtrommel 14 ist eine zweite
Prüfstelle P1 vorgesehen, an der die Zigarette Z einer ersten Prüfung unterzogen
wird.
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Von den einzelnen vorerwähnten Trommeln drehen die Rolltrommel 2,
die Schließtrommel 14 und die Ablegetromme118 im Uhrzeigersinn mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit,
während die Prüftrommel 8 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit gegen den Uhrzeigersinn
rotiert, so daß die einzelnen Zigaretten Z von den Mulden 4 der Rolltrommel
2
auf die Längsleisten 12 der Prüftrommel 8 gegeben und durch
eine Querförderung auf der Prüftrommel 8
in die Aufnahmen 20 der Ablegetrommel
18 übertragen werden können.
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Die Prüfung der einzelnen Zigaretten Z hinsichtlich der Unversehrtheit
ihrer Umhüllung sowie einer ausreichenden Tabakfüllung findet bei der in F i g.
1 dargestellten Einrichtung an den Prüfstellen P, und P2 statt.
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Bei der Prüfung der Zigaretten Z ist zu berücksichtigen, daß diese
vier verschiedene Zustände aufweisen können, die in den F i g. 2 bis 5 dargestellt
sind. Von diesen zeigt die F i g. 2 eine fehlerfreie Zigarette. Wird in dieses ein
Prüfluftstrom von vorbestimmter Größe an einem Stirnende entsprechend dem Pfeil
22 eingeführt, so tritt ein Steuerluftstrom gemäß dem Pfeil 24 am anderen Ende der
fehlerfreien Zigarette Z aus, dessen Stärke innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches
liegt.
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Die in F i g. 3 dargestellte Zigarette Z weist ein Loch
26 in ihrer Umhüllung 28 auf. Wird in diese Zigarette ein Prüfluftstrom
an einem Stirnende entsprechend dem Pfeil 22 eingeleitet, so tritt ein Teil des
Prüfluftstroms an dem Loch 26 der Umhüllung 28 aus. Der Steuerstrom, der
gemäß dem Pfeil 24 am anderen Stirnende austritt, ist dadurch schwächer als
bei einer fehlerlosen Zigarette Z gemäß F i g. 2, so daß eine Ausscheidung dieser
fehlerhaften Zigarette Z erfolgt.
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Die in der F i g. 4 dargestellte Zigarette Z weist eine unzureichende
bzw. zu schwache Füllung 27 an Tabak auf. Dadurch ergibt sich ein austretender
Steuerstrom, welcher stärker ist, als es der Toleranzbereich vorsieht, wodurch ebenfalls
eine Ausscheidung der fehlerhaften Zigarette bewirkt wird.
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Die in F i g. 5 wiedergegebene Zigarette Z weist sowohl eine zu schwache
Tabakfüllung 30 als auch ein Loch 32 in ihrer Umhüllung auf. Wird bei einer derartigen
Zigarette Z ein Prüfluftstrom von vorgegebener Stärke entsprechend dem Pfeil 22
in axialer Richtung eingeleitet, so würde an sich der austretende Steuerstrom auf
Grund der zu schwachen Tabakfüllung 30 über dem Toleranzbereich liegen. Da jedoch
auf Grund des Loches 32 ein Teil des Prüfluftstroms aus der Zigarette Z austritt,
ergibt sich tatsächlich keine wesentliche Verstärkung des Steuerluftstroms am Austrittsende,
so daß dieser infolge der Kompensierung der beiden Fehler innerhalb des vorgesehenen
Toleranzbereichs liegt. Um trotzdem eine Zigarette Z mit zwei Fehlern gemäß der
F i g. 5 als schadhaft bei der Prüfung zu ermitteln, erfolgt eine zweifache Prüfung
der einzelnen Zigaretten Z in Vorrichtungen, wie sie nachstehend beschrieben sind.
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Bei der in den F i g. 6 und 7 wiedergegebenen Vorrichtung ist zu beiden
Seiten einer Prüftrommel 36
ein Dichtungsblock 38 bzw. 40 angeordnet,
die entsprechend den Doppelpfeilen 42 und 44 in Richtung auf die Prüftrommel
36 und von dieser fort zu bewegen sind. Der Dichtungsblock 38 ist mit einer
Bohrung 46 für die Einleitung eines Prüftluftstroms in die Zigarette Z und
der Dichtungsblock 40 mit einer Bohrung 48 für die Ableitung eines Steuerluftstroms
versehen. Die Zigarette Z ruht auf einer Längsleiste 12 einer Mulde
10 in der Prüftrommel 36 und wird durch Saugluft in dem Saugluftkanal37
in dieser Stellung gehalten. Für die Erzeugung des Prüfluftstroms ist ein Drucklufterzeuger
50 angeordnet, der über die Leitung 52 an die Bohrung 46 angeschlossen ist.
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Die Auswertung des axial durch die Zigarette Z hindurchgeleiteten
Prüfstroms erfolgt durch einen Impulsgeber 54, der über eine Leitung 56 an die Bohrung
48 angeschlossen ist und über eine Leitung 58 an einen Verstärker
60, durch den ein Steuerimpuls auf eine nicht dargestellte Auswerfvorrichtung
gegeben wird, die eineAbscheidung einer fehlerhaften Zigarette Z von der Prüftrommel
36 vor einer Abgabe an die Ablegetrommel 18 (F i g. 1) bewirkt.
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Die Vorrichtung gemäß der F i g. 8 ist so ausgebildet, daß die zu
prüfende Zigarette Z von zwei Stirnseiten her aufblasbar ist. Im Gegensatz zu der
vorbeschriebenen Vorrichtung sind dafür die Leitung
52 vom Luftdruckerzeuger
50 für den Prüfluftstrom und die Leitung 56 für den Steuerstrom, die von der Bohrung
48 zu dem Impulsgeber 54 führt, durch eine dritte Leitung 62 miteinander verbunden.
Auf diese Weise wird durch die durch die Bohrung 48 einströmende Luft 49 ein Durchströmen
der Zigarette verhindert und diese aufgeblasen. Durch das Aufblasen der Zigarette
sind Fehler in der Umhüllung festzustellen.
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In der F i g. 9 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Aufblasen einer
Zigarette Z gezeigt. Hier ist jedoch der eine Dichtungsblock 64 nicht mit einer
Bohrung für die Einleitung eines Prüfluftstroms versehen. Das Aufblasen der ZigaretteZ
erfolgt durch dieEinleitung eines Prüfluftstroms, der von dem Drucklufterzeuger
50 über die Leitung 52 und die Bohrung 46 am anderen Ende der Zigarette Z axial
zugeführt wird. Um diesen Prüfluftstrom auswerten zu können, ist ein Impulsgeber
66 über eine Leitung 68 an die Leitung 52 angeschlossen und über eine Leitung
70 an einen Verstärker 72.
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Die in den F i g. 10 und 11 wiedergegebene Ausführungsform ist derjenigen
der F i g. 6 und 7 im Aufbau ähnlich. Im Unterschied zu dieser beschriebenen Vorrichtung
gehört zu der Prüfeinrichtung nach den F i g. 10 und 11 noch die mit Mulden 16 versehene
Schließtrommel 14, welche entsprechend der F i g. 1 mit der Prüftrommel 8 an der
Prüfstelle P.2 triebstockartig zusammenwirkt. Die Mulden 16 der Schließtrommel 14
besitzen den gleichen Durchmesser wie die Mulden 10 der Prüftrommel 8, so daß an
der Prüfstelle P2 ein zylinderförmiger Hohlraum 74 gebildet wird, welcher
die zu prüfende Zigarette Z umgibt. Der Hohlraum 74 ist durch eine Auskleidung 76
in den Mulden 16 und eine Auskleidung 78 in den Mulden 10 der Prüftrommel 8 begrenzt.
Die Auskleidungen 76 und 78 bestehen aus einem elastischen Material, um durch die
Nachgiebigkeit des Materials einen luftdichten Abschluß des Hohlraums 74 zu erzielen.
Der aus zwei Mulden 10 und 16 gebildete zylindrische Hohlraum 74 ist durch eine
Leitung 15 in der Schließtrommel 14 an eine Prüfluftstromleitung 80 angeschlossen,
die von dem Prüflufterzeuger 50 abführt. Außer der Leitung 80 führt eine zweite
Leitung 82 für den Prüfluftstrom vom Prüflufterzeuger 50 in eine Bohrung 84 des
Dichtungsblocks 86. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, über die Leitung 80 und
die Bohrung 84 einen Prüfluftstrom in axialer Richtung durch die zu prüfende Zigarette
Z zu leiten und den austretenden Steuerstrom zu messen, während die ZigaretteZ unter
einem äußeren, durch die Leitung 15 eingeströmten Luft erzeugten Druck steht, der
in seiner Stärke dem Druck des Prüfluftstroms entspricht, so daß bei einer schadhaften
Umhüllung der zu prüfenden Zigarette Z an der undichten Stelle kein Anteil des axial
eingeleiteten Prüfluftstroms austreten kann. Es ist bei dieser Prüfeinrichtung somit
möglich, die Füllung einer Zigarette Z unabhängig davon zu prüfen, ob die Umhüllung
der betreffenden Zigarette Z schadhaft ist oder nicht. Wird eine Zigarette Z mit
einer mangelhaften Tabakfüllung einer solchen Prüfung unterworfen, so wird durch
den vom Sollwert abweichenden Steuerstrom über die Leitung 88 und dem Impulsgeber
54 ein Impuls erzeugt, der ein nachfolgendes Aussondern der Zigarette Z hervorruft.
Ist hingegen das Prüfungsergebnis bei der Prüfung der Tabakfüllung positiv, so kann
eine nachfolgende Prüfung auf eine schadhafte Umhüllung dadurch erfolgen, daß der
äußere Druck von der Zigarette Z entfernt wird, wodurch der Widerstand für den Prüfstrom
hinter einer etwaigen schadhaften Stelle in Fortfall kommt und ein Anteil des Prüfstroms
an der schadhaften Stelle austritt, so daß es zu einer anderen Steuerstromstärke
als im vorangegangenen Verfahrensabschnitt kommt und ein Impuls ausgelöst wird.
Ist die Zigarettenumhüllung hingegen unversehrt, so ändert der Fortfall des Druckes
an der Außenseite der Zigarette Z nichts an dem Prüfungsergebnis und es wird kein
Impuls auf ein Steuergerät für eine Auswerfvorrichtung gegeben.
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Bei der in den F i g. 12 und 13 gezeigten Anordnung erfolgt eine äußere
Abdichtung einer zu prüfenden Zigarette Z durch zwei Klemmbacken 92 und 94, die
auf ihrer Innenseite mit einer Auskleidung 96 bzw. 98 aus einem elastischen und
annähernd luftundurchlässigen Material versehen sind. Das Öffnen und Schließen der
Klemmbacken 92 und 94 erfolgt durch Steuerrollen 102 und 104 an der Prüfstelle der
Zigarette Z. Die Klemmbacken 92 und 94 umfassen in ihrer Schließstellung die Zigarette
Z formschlüssig, so daß bei einem axialen Durchleiten eines Prüfstroms durch die
Zigarette Z an einer etwaigen schadhaften Stelle ihrer Umhüllung kein Prüfstrom
an dieser Stelle austritt. Dadurch ist es möglich, die Tabakfüllung der Zigarette
Z unabhängig davon zu überprüfen, ob die Umhüllung dieser Zigarette schadhaft ist
oder nicht. Wenn nach dem Prüfen der Tabakfüllung die Klemmbacken 92 und 94 geöffnet
werden und damit die Abdichtung einer etwaigen schadhaften Stelle der Umhüllung
fortfällt, so tritt bei einer anschließenden weiteren Prüfung der Zigarette Z ein
Anteil des Prüfstroms an einer schadhaften Stelle der Umhüllung aus, wodurch ein
anderes Prüfungsergebnis hervorgerufen und ein Impuls ausgelöst wird, der ein Aussondern
der Zigarette Z zur Folge hat.
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In den F i g. 14 und 15 ist eine Prüfvorrichtung für die Tabakfüllung
einer Zigarette Z gezeigt, die mechanisch wirksam ist. Diese Prüfvorrichtung besitzt
mehrere Tastarme 112, die am Ende einer Blattfeder 114 sitzen, von der sie auf die
zu prüfendeZigaretteZ gedrückt werden. In jedem Tastarm 112 ist ein Lichtdurchtrittsschlitz
116 angeordnet. Zu der Prüfvorrichtung gehört außerdem eine an einer Wand 118 angeordnete
Sendelampe 120, die an eine Stromzuführung 122 angeschlossen ist. Auf der gegenüberliegenden
Seite der Prüftrommel 124 steht eine Wand 126, die eine Photozelle 128 trägt. Die
Photozelle 128 ist über Leitungen 130 an einen Verstärker 134 angeschlossen.
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Die Prüfeinrichtung für die Füllung einer Zigarette Z ist dadurch
wirksam, daß die Tastarme 112, welche auf die Zigarette Z drücken, bei einer zu
schwachen Tabakfüllung nach unten sinken, bis sie sich auf einem Anschlag 136 abstützen.
Mit dem Absinken eines Tastarms 112 verschiebt sich sein Lichtdurchtrittsschlitz
116, der bei einer fehlerfreien Zigarette Z zu den übrigen Lichtaustrittsschlitzen
116 ausgerichtet liegt, so nach unten, daß der Lichtstrahl von der Sendelampe 120
nach der Photozelle 128 unterbrochen wird. Durch die Unterbrechung des Lichtstrahls
durch die Photozelle 128 wird ein Impuls erzeugt, der ein späteres Aussondern der
betreffenden Zigarette Z nach ihrem weiteren Transport zur Folge hat.
In
der F i g. 16 ist ein Schaltplan für eine Steueranlage wiedergegeben, bei der zwei
getrennte (nicht dargestellte) Impulsgeber über jeweils einen Verstärker
138 bzw. 140 auf ein gemeinsames Steuergerät 142 für ein Auswerforgan
so arbeiten, daß das Steuergerät 142 ein Aussondern einer Zigarette Z bewirkt,
wenn ein oder beide Impulsgeber in zeitlicher Aufeinanderfolge oder gleichzeitig
einen Impuls über die Verstärker 138 bzw. 140 abgeben. Die beiden Verstärker
138 und 140 sind dafür jeweils über eine Leitung 144 bzw. 146 direkt
an das gemeinsame Steuergerät 142 angeschlossen sowie über eine zweite Leitung
148 bzw. 150, in denen jeweils ein Gleichrichter 152 bzw.
154 liegen, hinter denen die beiden Leitungen 148 und 150 zu
einer gemeinsamen Steuerleitung 156 zusammengeschlossen sind.