DE1295443B - Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern in der Fuellung und der Umhuellung von Zigaretten oder anderen stabfoermigen Gegenstaenden - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern in der Fuellung und der Umhuellung von Zigaretten oder anderen stabfoermigen Gegenstaenden

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DE1295443B
DE1295443B DEH54629A DEH0054629A DE1295443B DE 1295443 B DE1295443 B DE 1295443B DE H54629 A DEH54629 A DE H54629A DE H0054629 A DEH0054629 A DE H0054629A DE 1295443 B DE1295443 B DE 1295443B
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Kochalski Horst
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Koerber AG
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Hauni Werke Koerber and Co KG
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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24CMACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3418Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by pneumatic means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24C5/00Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes

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Description

  • 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.
  • Außerdem betrifft die Erfindung Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Zwischen der Rolltrommel 2 und der Schließtrommel 14 ist eine zweite Prüfstelle P1 vorgesehen, an der die Zigarette Z einer ersten Prüfung unterzogen wird.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (20)

  1. Patentansprüche: 1. 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, dadurch gekennzeichnet, 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.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden unterschiedlichen Verfahrensabschnitten mittels eines Luftstromes geprüft wird.
  3. 3. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 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 wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigarette für die Prüfung ihrer Füllung die Umhüllung der Zigarette abdichtend umschlossen wird.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigarette für die Prüfung der Unversehrtheit ihrer Umhüllung an einem Stirnende abgedichtet und durch Einleiten eines Prüfstromes am anderen Ende aufgeblasen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung der Unversehrtheit der Umhüllung durch das Einleiten eines Prüfstromes (49) an beiden Stirnenden erfolgt.
  7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigarette bei der Prüfung ihrer Füllung mittels hindurchströmender Prüfluft von außen einem Luftdruck ausgesetzt wird, der in etwa dem Druck des Prüfstromes entspricht. B.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Prüfung der Füllung der Zigarette als auch die Prüfung der Unversehrtheit der Umhüllung an einer Prüfstelle (P) des Förderweges der Zigarette erfolgt.
  9. 9. Vorrichtung 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, mit einem mit Aufnahmen für die Zigaretten versehenen Querförderer, 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, dadurch gekennzeichnet, daß den Aufnahmen (12) des Querförderers (8, 36,124) zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder folgenden eine weitere Prüfvorrichtung (50, 54, 60) zugeordnet ist, die als Prüfvorrichtung nur für die Füllung oder nur für die Umhüllung ausgebildet ist (F i g. 7, 8).
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Prüfvorrichtung durch Ergänzungsteile (8, 16, 76, 92, 94, 96) zu der anderen Prüfvorrichtung abzuwandeln ist (F i g. 1, 10, 11, 12, 13).
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergänzungsteil aus einem Abdichtmittel (8, 16, 92, 94) besteht, das zeitweilig in Eingriff zu bringen ist (F i g. 8, 11).
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Abdichtmittel ein den Umfang der Zigarette auf deren gesamter Länge abdichtender Hohlkörper (8, 16, 92, 94) ist (F .i g. 1, 10 bis 13).
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (92, 94) achsparallel geteilt ist und diese Teile (92, 94, 96) des Hohlkörpers aufklappbar sind (F i g. 12).
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Hohlkörpers (92, 94) dem Querschnitt der Zigarette entspricht (F i g. 12, 13).
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände der Teile des Hohlkörpers (92, 94) mit einer Schicht aus elastischem, vorzugsweise luftundurchlässigem Material (96, 98) ausgekleidet sind (F i g. 12, 13).
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper einen größeren Innendurchmesser als den Durchmesser einer zu prüfenden Zigarette aufweist und die Abdichtmittel (76) nur im Bereich der Zigarettenenden vorgesehen sind, so daß zwischen Zigarette und Hohlkörper eine ringförmige Kammer (74) gebildet wird (F i g. 1, 10, 11).
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (74) mit einer Luftquelle (15) verbunden ist, deren Luftdruck dem Druck des prüfenden Luftstromes entspricht (F i g. 11).
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Prüfvorrichtung eine Luftprüfvorrichtung und die andere eine mechanische Prüfvorrichtung (114, 116) ist (F i g. 14, 15).
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden unterschiedlichen Prüfvorrichtungen eine gemeinsame Auswerfvorrichtung (142) nachgeschaltet ist (F i g. 1, 16).
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Prüfvorrichtung (114, 116) eine die Füllung abtastende Prüfvorrichtung ist (F i g. 14).
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