DE2060887A1

DE2060887A1 - Vorrichtung zum Pruefen der Enden von Zigaretten

Info

Publication number: DE2060887A1
Application number: DE19702060887
Authority: DE
Inventors: John Mcenery; Doerman Eryk Stefan
Original assignee: Molins Machine Co Ltd
Current assignee: Molins Machine Co Ltd
Priority date: 1969-12-10
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1971-06-16
Also published as: JPS4916640B1; FR2073535A5; GB1335662A

Description

Vorrichtung zum Prüfen der Enden von Zigaretten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen der Enden von Zigaretten.

Mit einer derartigen Vorrichtung soll geprüft werden, ob die Enden von Zigaretten ausreichend mit Tabak gefüllt sind. Im Fall von Pil terzigaretten stellen die Tabakenden dfe brennenden Enden der Zigaretten dar. Im Fall von filterlosen Zigaretten sind beide Enden der Zigaretten Tabakenden, und es kann wünschenswert sein, beide Enden zu prüfen, ob sie hinreichend gefüllt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es-daher, eine einfache Vorrichtung zum Prüfen der Tabakenden von Zigaretten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Druckvorrichtung vor-

esehen ist, die mittels quer zur Achse der Zigarette auf deren Oberfläche wirkender Druckluft das Zigarettenende zusammenpreßt,

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und daß eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, die feststellt,j wenn das Zigarettenende durch die Druckluft um einen vorgegebenen ;

Betrag zusammengepreßt wird, was anzeigt, daß das Zigarettenende ' unzureichend mit Tabak gefüllt ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Druckluft von einem, einen Strahl erzeugenden Luftauslaß geliefert wird, wobei der Strahl auf die Seite des Zigarettenendes gerichtet ist, um dieses zusammenzupressen, und

i daß die Erfassungsvorrichtung eine Lichtquelle aufweist, von der ! ein Lichtstrahl entlang einem Strahlengang gesendet wird, der von der von dem Luftstrahl beaufschlagten Seite des Zigarettenendes |

unterbrochen wird, ausgenommen das Zigarettenende ist ausreichend j

weich, um von dem Luftstrahl um einen vorgegebenen Betrag zusammen·}· gepreßt zu werden.

Eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft durch einen Kanal geschickt wird, der sich nahe dem Zigarettenende öffnet, so daß die Luftströmung durch den Kanal von der Zigarette in einem Maße gedrosselt wird, das von der Festigkeit des Zigarettenendes abhangt, und daß die Erfassungsvorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die auf die durch den Kanal hindurchströmende Luftmenge anspricht. Die Erfassungsvorrichtung 1st vorzugsweise eine Pluidikvonlchtung. Der Kanal, durch den die Druckluft gegen das Zigarettenende geschickt wird, ist vorzugsweise in einer Fördervorrichtung für die Zigaretten ausgebildet.

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Beispiele für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen von Zigare ttfenend en sollen nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Wiedergabe eines Strahlengangs einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.· 2 zeigt vergrößert einen Teil einer Vorrichtung, bei dem ein Lichtstrahl wie bei der Anordnung nach Fig.,1 verwendet wird;

Fig. 5 zeigt perspektivisch ein in Fig. 2 dargestelltes optisches Element;

Fig. 4 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform einer Prüfvorrichtung mit einer Fluidikschaltung;

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung eines Teils der Fluidikschaltung nach Fig. 4.

Wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Zigaretten während des Prüfvorgangs in Auskehlungen 2 einer Trommel 1 gehalten. Eine Trommel besitzt Auskehlungen 4, die mit den Auskehlungen 2 der Trommel 1 zusammenwirken, um eine Zigarette 5b an einer Prüfstation im wesentlichen zu umgeben, die sich zwischen den beiden Trommeln befindet. Es sind drei Zigaretten gezeigt, eine Zigarette 5a nähert sich gerade der Prüfstation, eine Zigarette 5b wird gerade geprüft und eine Zigarette 5c ist gerade geprüft worden.

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Jede Auskehlung 5 der Trommel 3 besitzt eine Luftstrahldüse G,die über einen Kanal 7 von einer zentralen Druckluftkammer 8 in der Mitte der Trommel 3 versorgt werden kann, um Druckluft auf eine Seite eines'Endteils einer Zigarette aufzubringen. Das Aufbringen eines Luftdruckes verformt das Ende der Zigarette in jedem Fall, jedoch er wird das Ende der Zigarette über einen vorgegebenen Betrag hinaus verformen, wenn das Ende der Zigarette zu "weich" ist.

Zwischen zwei benachbarten Kanälen 7 ist ein optisches Element 9 angeordnet, das bei dieser Ausführungsform aus Perspex hergestellt und in Fig. J> gezeigt ist. Zwei Elemente 9 sind in den Lagen 9A und 9B vollständig wiedergegeben.

Jedes optische Element 9 besitzt drei Eingangs- oder Ausgangsfenster 10a, 10b und 10c und drei reflektierende Innenflächen 11a, 11b und lic. Das Licht, das durch das Fenster 10a-eintritt, wird innen an der Fläche 11a und ferner innen an den Flächen 11b und lic reflektiert und tritt aus dem optischen Element durch das Fen-j ster 10b oder 10c aus. In Abänderung hierzu kann das Licht entweder durch das Fenster 10b oder 10c eintreten und aus dem optischen Element durch das Fenster 10a austreten.

Eine Lichtquelle 12 und ein Lichtfühler in Form einer Fotozelle 13 sind innerhalb der Trommel j5 angeordnet, wobei ihre optischen Achsen im wesentlichen parallel zur Drehachse der Trommel j5 verlaufen , Die Lichtquelle 12 und die Fotozelle \J> sind so angeordnet, daß ein Licht, das von der Lichtquelle 12 ausgesendet wird, in ein optif

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I^- > π ι

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sches Element durch das Fenster 10a eintritt, wenn das optische Element sich in einer Lage befindet wie die optischen Elemente 9a in Fifi· 2. Das Licht verläßt die optischen Elemente 9a durch das Fenster 1Od., und für den Fall, daß zwischen den optischen Elemen-j ten 9a Lind 9b sich keine Zigaretten in der Auskehlung befinden, tritt das Licht in das nächste benachbarte optische Elment 9b durch sein Fenster 10c ein, wird innen durch die Flächen lic und 11a reflektiert und tritt durch das Fenster 10a aus, um von der Fotozelle IJ aufgenommen zu werden und diese in Gang zu setzen.. Wenn Jedoch sich eine Zigarette in der Auskehlung 4 zwischen zwei optischen Elementen 9a und 9b befindet, wird von dem optischen Element 9b kein Lichtstrahl erhalten noch von der Fotozelle Ij5.

Beim Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung gelangt Druck- '

luft von der zentralen Kammer 8 nach unten durch jeden Kanal *J, wenn er die Lage des Kanals 7b in Flg. 2 erreicht. Die Druckluft verläßt den Kanal 7b durch die Düse 6 und beaufschlagt den Endabschnitt der Zigarette 5b·

Die Druckluft versucht in jedem Fall diesen Endabsehnitt der Zigarette zu verformen, wenn jedoch die Zigarette zufriedenstellend ist, d.h. daß sie kein"weiches" Ende besitzt, reicht das Ausmaß der Verformung nicht aus, daß der aus dem Fenster 10b des optischen Elements 9a austretende Lichtstrahl das Innere der Auskehlung K durehqueuen kann, um vom Fenster 10c des optischen Elementes 9b empfangen zu werden. Hat auf der anderen Seite die Zigarette ein "weiches" Ende^dann reicht die Verformung aus, daß der Lichtstrahl durchgehen kann, um somit eine Erregung der Foto-

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zelle 13 hervorzurufen. Das Signal von der Fotozelle wird dann : dazu verwendet, das Auswerfen einer nicht zufriedenstellenden Zi-; garette in einer späteren Verfahrensstufe zu bewirken.. \

Die Prüitorrichtung zum Prüfen der Zigarettenenden, wie sie oben beschrieben wurde, kann mit einer Prüfvorrichtung zum Prüfen der Zigarettenumhüllung verbunden werden. Beispielsweise kann die Prüfvorrichtung für die Umhüllung so aussehen, wie sie in dem ■

1 südafrikanischen Patent Nr. 69/0516 beschrieben ist, nämlich eine

Vorrichtung, in der Zigaretten von einer Trägertrommel mit Auskehi-

die

lungen gehalten werden,/mit einer Schließtrommel mit Auskehlungen!

zusammenwirkt. Die Trägertrommel kann auch als Trommel 1 entsprechend den Zeichnungen dienen.

Pig. 4 zeigt eine andere Ausfuhrungsform für eine Prüfvorrichtung^ die eine Pluidikschaltung verwendet. Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Zigaretten 2 seitlich in axialen, in Umfangsrichtung auf! Abstand gehaltenen Auskehlungen einer Fördertrommel 4 gehalten. Die Zigaretten liegen mit ihren Filtern 2a alle auf einer Seite der Trommel 4. Am Tabakende jeder Zigarette befindet sich ein radialer Kanal 6 in der Trommel, 3er sich in der Nähe des Zigaretten endes öffnet. Durch jeden Kanal 6 wird Druckluft an einer Prüfstation geschickt mittels eines stationären Verteilers 8, der sich in gleitender und dichtender Berührung mit der Endfläche der Trommel befindet. Während die Zigaretten von der Trommel 4 getragen werden, werden sie in ihrer Lage in den Auskehlungen mit Hilfe eines Saugdrucks gehalten, der durch die öffnungen 10 und 12 von einem Saugraum 14 her aufgebracht wird.

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Die Druckluft wird dem Verteiler 8 von einer Druckluftquelle 1β über eine veränderliche Drossel 18 zugeführt. Infolge der Drossel, die einen Spannungsabfall abhängig von der Luftströmung in jedem Kanal 6 erzeugt,ist der Druck an einer Leitungsverbindung 20 abhängig von der Festigkeit des Zigarettenendes. Von der Verbindung

zu 20 her über eine feste Drossel 21 ist eine Entlüftung /Atmosphäre vorgesehen. Die Drossel kann jedoch auch veränderlich sein. Ist da Ende ausreichend gefüllt und dementsprechend fest, tritt, nur eine verhältnismäßig kleine Luftströmung aus dem Kanal β heraus, so daß der Druck an der Verbindungsstelle 20 verhältnismäßig hoch ist.Ist andererseits das Zigarettenende nicht ausreichend gefüllt oder sogar hohl, so daß es leicht von der Druckluft zusammengepreßt werden kann, dann fließt mehr Luft aus dem Kanal β heraus, was dazu führt, daß der Druck sich an der Verbindungsstelle 20 vermindert.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung wird der DruckHi der Verbindung 20 mit Hilfe einer Fluidikschaltung festgestellt, wie nachfolgend beschrieben werden soll. Die Leitung, die die Drossel 18 mit dem Verteiler 8 verbindet, ist ander Verbindungsstelle 20 mit einer Leitung 22 verbunden, die zum Eingang einer monostabilen Fluidikvorrichtung 24 führt. Dieser Vorrichtung wird Druckluft von einer Quelle 26 über eine veränderliche Drossel 28 zugeführt, und sie enthält eine Ausgangsleitung 30 und eine Entlüftung 32.

Die Leitung 30 von der Vorrichtung 24 ist mit dem Eingang einer' UND-Vorrichtung 34 verbunden. Diese Vorrichtung besitzt einen anderen Eingang, der über eine Leitung 36 mit einer Verbindungs-

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stelle 37 verbunden ist, die sich zwischen einem weiteren Verteile 38 und einer veränderlichen Drossel 40 befindet, durch die Luft von einer Quelle 42 geschickt wird. Während jede Zigarette geprüft wird, steht der Verteiler 38 mit einem radialen Kanal 44 in Verbin dung, der an seinem äußeren Ende durch die Zigarette 2 geschlossen ist. Der Zwe'ck ist der, nur dann einen Luftimpuls vorzusehen, wenn

• in

sich eine Zigarette/der Auskehlung der Fördertrommel an der Prüfstation befindet. Immerwenn ein solcher Impuls gebildet wird^führt die Beaufschlagung mit dem Impuls durch die Leitung 36 der UND-Vorrichtung 34 zur Bildung eines Luftimpulses, der über eine Leitung 46 zu einem Grenzschichtventil 48 führt, von dem Luft von einer Quelle 50 zu einer Auswurfdüse 52 geleitet wird, die fehlerhafte Zigaretten axial von der Trommel 4 bläst. Die Betätigung der Auswurfdüse kann so sein, daß das Auswerfen mit einer vorgegebenen] Verzögerung erfolgt.

Wie schon erwähnt ist die Vorrichtung 24 monostabil. Entsprechend wird daher normalerweise kontinuierlich Luft von der Quelle 26 durch die Leitung 30 geschickt. Die Luftzufuhr wird nur für den Fall unterbrochen, daß der Druck an der Verbindungsstelle 20 oberhalb eines vorgegebenen Mindestwertes absteigt, was das Vorhandensein eines unzureichend gefüllten Zigarettenendes anzeigt. Jedes ausreichend gefüllte Zigarettenende führt daher zu einem Ablassen der Luft von der Quelle 26 durch die Entlüftung 32, so daß keine Luft durch die Leitung 30 geschickt wird. Wenn infolge eines unzureichend gefüllten Zigarettenendes Luft in die Leitung 30 gelangt, führt dies zu einem Impuls, der über die UND-Vorrichtung 34! nur dann zur Leitung 46 gelangt, wenn ein Luftimpuls in der Leitung 36 vorhanden ist. Dies hängt davon ab, ob sich in der Aus-

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kehlung der Trommel 4 eine Zigarette befindet. Befindet sich keine Zigarette in der Auskehlung, entsteht kein ausgeprägter Impuls in der Leitung 36, was dazu führt,' daß kein Ausgangsimpuls in die Lei tung 46 abgegeben wird, womit eine kontinuierliche Folge von Luftimpulsen aus der Düse 52 vermieden wird, wenn die Maschine ohne irgendwelche Zigaretten- in der Trommel 4 läuft.

Die Druckluft der Quellen l6, 26 und 42 kann beispielsweise 0,35

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kg/cm betragen. Der Druck der Quelle $0 kann etwa 2,8 kg/cm betragen .

Es ist einzusehen, daß der durch die öffnungen 10 und 12 aufgebrachte Saugdruck ausreichend sein muß, um sicherzustellen, daß jede Zigarette fest auf der Trommel gehalten wird und nicht auch nur um ein geringes Maß von der Druckluft aus den Kanälen 6 und fortbewegt, werden darf.

Ein wichtiges Merkmal der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung besteht darin, daß das Ende der Zigarette sich genau in einer Lage gegenüber dem offenen Ende des Kanals 6 befindet. Irgendein« leichte Änderung im Durchmesser der zigarette führt zg keiner Beeinträchtigung der Prüfung.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung, bei der eine monostabile Vorrichtung 24 nach Fig. 4 durch einen Schmitt-Trigger 52 ersetzt ist. Dieser besitzt einen Eingang 54 für ein Vorspannungssignal, das von einer Druckquelle 56 über eine veränderliche Drossel 58 zugeführt wird. Es ist außerdem eine Entlüftung 55 vorhanden durch die Luft

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von der Quelle 26 immer dann gelenkt wird, wenn der Druck in der Leitung 22 einen vorgegebenen Wert erreicht. Dieser Wert ist durch Veränderung des Vorspannungssignals einstellbar, d.h. durch Einstellung der Drossel 58.

Immer wenn sich der Druck in der Leitung 22 unterhalb des vorgegebenen Wertes befindet, womit eine fehlerhafte Zigarette angezeig ist, strömt Luft durch die Leitung 50 aus, und dies führt zu einem Auswerfen der fehlerhaften Zigarette in einer Weise, wie sie bereits beschrieben wurde.

Zusätzlich kann eine Vorrichtung zum Prüfen fehlender Filter vorgesehen sein. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Vorrichtung ist wie folgt. Bin schwenkbaren Schuh wird gegen die Seite des FiI ters mit Hilfe einer Feder gedrückt, um "Kork" zusammenzudrücken , wenn ein Filter fehlt. Dadurch kann sich der Schuh bewegen und eine öffnung am Ende des Kanals in einem stationären Glfed . öffnen, um das djer Schuh schwenkbar ist. Eine Druckluftquelle ist über eine Drossel mit dem Kanal verbunden, so daß eine Luftströmung durch den KJanal (infolge eines fehlenden Filters) den Druck an einer Verbindung verringert, die Zwischen der Drossel und der öffnung liegt. EJlne Leitung verbindet diejse Verbindungsstelle zu einem der Eingänge der UND-Vorriohtung, ähnlich der Vorrichtung J>k Der andere Eingang der UND-Vorrichtung würde mit der Leitung 36 verbunden sein, und der Ausgang dieser UND-Vorrichtung würde mit der Leitung 46 verbunden sein. Aufdiese Weise würde ein Fehlen des Filters dazu führen, daß die Zigarette durch den Luftstrahl aus der Düse 52 ausgeblasen wird.

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Anstelle einer Fluidiksehaltung,. wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, kann "der Druck an der Verbindungsstelle 20 auch z.B. mit Hilfe eines Membranwandlers erfaßt werden, der ein elektrisches Ausgangssignal abgibt.

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Claims

Patentansprüche

[l\ Vorrichtung zum Prüfen der Enden von Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckvorrichtung vorgesehen ist, die
mittels quer zur Achse der Zigarette (5) auf deren Oberfläche wirkender Druckluft das Zigarettenende zusammenpreßt, und daß eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, die feststellt, wenr das.Zigarettenende durch die Druckluft um einen vorgegebenen Betrag zusammengepreßt wird, was anzeigt, daß das Zigarettenende unzureichend mit Tabak gefüllt 1st.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem einen Strahl erzeugenden Luftauslaß (6,7) wird, wobei der Strahl auf die Seite des Zigarettengerichtet ist, um dieses zusammenzupressen, und daß die Sf»itösungsvorrichtung eine Lichtquelle (12) aufweist, von der ein Lichtstrahl entlang einem Strahlengang geaenäfcbwird, der

dir mit
von/dem Luftstrahl beaufschlagten Seite des Zigarettenendes

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unterbrochen wird, ausgenommen, das Zigarettenende ist aus-. reichend weich, um von dem Luftstrahl um einen vorgegebenen Be trag zusammengepreßt zu werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördervorrichtung (1) vorgesehen ist, die Jeweils eine Zigaret te nach der anderen seitlich an einer Prüfstation vorbeibewegt daß ein Drehglied (3) vorgesehen ist, das*"sich mit der gleiche: Umfangsgeschwindigkeit wie die Fördervorrichtung (l) dreht und

in

eine Anzahl von/Umfangsrichtung auf Abstand gehaltener, radialer Luftauslässe (7a,7b,7e) aufweist, von denen jeder so angeordnet ist, daß er einen Luftstrahl gegen eine Zigarette an der Prüfstation liefert, und daß das Drehglied (3) ferner eine Anzahl von in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltener, lichtreflektierender Vorrichtungen (9) aufweist, durch die ein von einer stationären Lichtquelle (12) ausgesendeter Lichtstrahl an einem Zigarettenende an der Prüfstation vorbei und dahinter gegen eine Lichtempfangsvorrichtung (I3) reflektiert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtreflektierenden Vorrichtungen aus Körpern (9) aus durchsichtigem Material bestehen, die lichtreflektierenda Flächen aufweisen, um den Lichtstrahl entlang dem erforderlichen Weg zu reflektieren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Körper (9) eine gewinkelte Fläche (Ha) aufweist, die einen axialen Strahl radial reflektiert und zwei gewinkelte Flächen

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(lib,lic), die radiale. Strahlen in Umfangsrichtung reflektieren, und daß die von der stationären Lichtquelle ausgesendeten und von der Lichtempfangsvorrichtung empfangenen Lichtstrahlen axial sind in bezug auf das Drehglied (3), das die lichtreflek tierenden Körper (9) hält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß die lichtreflektierenden Körper (9) zwischen den Luftauslässen (7a,7b,7c) liegen, und daß der Lichtstrahl, der den Zustand jeder Zigarette an der Prüfstation erfassen soll, durch zwei lichtreflektierende Körper (9) hindurchgeht, die auf gegenüberliegenden Seiten der Zigaretten an der Prüfstation angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn-

an zeichnet, daß die Fördervorrichtung, die die Zigaretten/einer Prüfstation vorbeibewegt, eine mit Auskehlungen (2) versehene Trommel (1) ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7* gekennzeichnet durch eine Auswurfvorrichtung (52), die jede Zigarette auswirft, die ermöglicht, daß ein Lichtstrahl von vorgegebener Intensität die Lichtempfangsvorrichtung·(13) erreicht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Zigarettenumhüllungen auf Durchlässe prüft, und daß eine gemeinsame Auswurfvorrichtung (52) in Betrieb gesetzt wird, immer wenn eine Zigarette durch

die Umhüllungsvorrichtung oder durch die Endprüfvorrichtung als fehlerhaft festgestellt wird. ... .-15- _

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10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft durch einen Kanal (6) geschickt wird, der sich nahe dem Zigarettenende Öffnet, so daß die Luftströmung durch den . Kanal (6) von der Zigarette (2) in einem Maßg gedrosselt wird, das von der Festigkeit des Zigarettenendes abhängt, und daß die Srfassungsvorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die auf die durch den Kanal hindurchströmende Luftmenge anspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ErfaSSungsvorrichtung eine Fluidikvorricfrbung aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1,10 oder 11, dadurch gekennzeichnet daß der Kanal (6), durch den die Druckluft gegen das Zigarettenende geschickt wird, sich in einer Fördervorrichtung für die Zigaretten befindet.

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ORIGINAL INSPECTED