DE2203181C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen des Füllungsgrades von Zigaretten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen des Füllungsgrades von Zigaretten durch Anblasen mit einem Gasstrom und Erzeugen eines vom Füllungsgrad im Anblasbereich abhängigen Anzeigesignals. Sie so betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Prüfen des Füllungsgrades von Zigaretten nach dem genannten Verfahren mit einer in der Nähe der Zigarette angeordneten und auf diese gerichteten Blasdüse und einer Signaleinrichtung zur Ableitung eines Anzeigesi- SS gnals aus dem Füllungsgrad im Anblasbereich.

Es ist von gewisser Bedeutung, daß die Enden einer Zigarette richtig gefüllt sind, da der Tabak aus einer Zigarette herausfallen kann, wenn ihre Enden nicht in befriedigender Weise gefüllt sind, und Verbraucher dazu &> neigen, die Qualität einer Zigarette im Ganzen nach der Beschaffenheit ihrer Enden zu beurteilen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Füllung eines Zigarettenendes dadurch zu prüfen, daß man einen Luftstrom gegen die Stirnseite der Zigarette leitet und die erzeugte Wirkung mißt, z. B. den Luftdruck in einem dem Luftstrom und dem Zigarettenende benachbarten Bereich. In der deutschen Patentanmeldung P 20 60 887.1 ist außerdem vorgeschlagen worden, einen Luftstrom gegen die Seite eines Zigarettenendes zu richten, um es zusammenzudrücken und so eine übermäßige Weichheit des Zigarettenendes festzustellen (d. h. eine unzureichende Füllung), indem man einen Lichtstrahl so lenkt, daß er normalerweise durch die Seite des Zigarettenendes, gegen das der Luftstrom gerichtet ist, unterbrochen wird, jedoch vorbeigehen kann, wenn dieses Ende weich genug ist, um in =inem vorgegebenen Ausmaß durch den Luftstrom zusammengedrückt zu werden.

Aus der US-PS 34 11 5J3 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art bekannt. Dabei wird durch eine Düse Luft auf einen gefüllten Zigarettenblrang geblasen, die den Strang in Abhängigkeit von dem Füllungsgrad formt Der in der Luftzuleitung dabei erzeugte Staudruck, der vom Verformungsgrad des Zigarettenstrangs abhängig ist, erzeugt eine Bewegung der Düse, deren Ausmaß gemessen und in Beziehung zum Füllgrad gesetzt wird. Eine solche Vorrichtung ist zur Prüfung des Füllungsgrads des Endabschnitts von Zigaretten nicht brauchbar, da die Düsen vor dem Endquerschnitt der Zigarette radial nach innen bewegt würden und kein brauchbares Signal erzeugen könnten.

Aus der US-PS 33 68 674 ist eine Vorrichtung zum Prüfen des Füllungsgrads von Zigaretten bekannt, bei der ein Stift axial in die Tabakfüllung mit einer bestimmten Kraft gedrückt wird und die Eindringtiefe des Stifts gemessen wird, die in Beziehung zum Füllungsgrad gesetzt wird. Diese Vorrichtung, die eine größere Anzahl mechanischer bewegter Teile benötigt, arbeitet für manche Zwecke nicht schnell genug.

Aus der GB-PS 8 09 997 ist eine Vorrichtung zur Prüfung des Füllungsgrads von Kugelschreiberpatronen bekannt Aus einer Düse wird Luft quer über ein offenes Ende einer Kugelschreiberpatrone geblasen und dabei wie bei einer Orgelpfeife ein Ton erzeugt, der von einem Mikrofon empfangen und ausgewertet wird. Ein solcher Orgelton kann mit Zigaretten, deren Wände durch relativ elastisches Papier gebildet werden, nicht erzeugt werden.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit der das pneumatische berührungslose Prüfen des Füllungsgrads bei hoher Prüfgeschwindigkeit zum Prüfen der Zigarettenenden eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der genannten Art dadurch gelöst, daß zum Prüfen des Füllungsgrades wenigstens eines Endabschnittes einer jeweils zu prüfenden einzelnen Zigarette der Gasstrom auf den Endabschnitt geleitet und das Anzeigesignal aus einem durch das Auftreffen des Gasstromes entstehenden Tonsignal abgeleitet wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung der genannten Art, die dadurch gekennzeichnet, ist, daß die Signaleinrichtung eine Tonsignal-Empfangseinrichtung aufweist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein berührungsloses Prüfen des Füllgrades möglich, wobei sehr hohe Priifgeschwindigkeiten erreicht werden können. Es werden zur Feststellung des Füllungsgrads selbst, von der Vorrichtung zum Heran- und Abführen der zu prüfenden Zigaretten abgesehen, keine beweglichen Teile benötigt, wodurch große Zuverlässigkeit und Verschleißfestigkeit der beanspruchten Vorrichtung gegeben ist.

Als Gasstrom wird vorzugsweise ein Luftstrom verwendet Weitere bevorzugte Ausführungsformen

der Erfindung sind der Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren zu entnehmen. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Prüfvorrichtung und eines Förderers zum Transport der Zigaretten,

F i g. 2 eine Ansicht nach der Linie 2-2 der F i g. 1,

Fig.3 eine Vorderansicht der Prüfeinrichtung nach der Linie 3-3 der F ig. 2,

F i g. 4 einen Schnitt durch die Prüfeinrichtung nach der Linie 4-4 der F i g. 3,

F i g. 5 eine Aowandlung der in F i g. 1 und 2 gezeigten «o Prüfvorrichtung,

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der F i g. 5,

F i g. 7 eine schematische Darstellung einer Speichereinrichtung, die das Auffinden defekter Zigaretten aufzeichnet und eine Auswerfvorrichtung betätigt, '5

F i g. 8 ein elektrisches Schaltschema der Prüfeinrichtung,

Fig.9 einen Teilschnitt durch eine weitere Prüfeinrichtung,

Fig. 10 einen Blick auf die in Fig.9 gezeigte Vorrichtung in einem Winkel zur Senkrechten in Richtung des Pfeiles 10, und

F i g. 11 eine Darstellung eines Teiles einer Vorrichtung ähnlich derjenigen der Fig.9 in vergrößertem Maßstab.

Entsprechend den F i g. 1 bis 4 werden tue zu prüfenden Zigaretten C durch ein kanneliertes Förderband 1, welches sich um eine Riemenscheibe 27 herum bewegt, in die Kannelierungen 2 einer auf einer zur Ausführung einer Drehbev/egung angetriebenen Welle 4 gelagerten umlaufenden Trommel 3 hinein abgegeben. Die Umfangskannelierungen 2 sind axial auf der Trommel angeordnet und nehmen jeweils eine einzige Zigarette auf. Die Zigaretten werden durch Saugwirkung an ihrem Platz in den Kannelierungen 2 gehalten, welche durch in den Kannelierungen gebildete Löcher (nicht gezeigt) erzeugt wird, die mit einer im Inneren der Trommel 3 vorhandenen Saugkammer (nicht gezeigt) in Verbindung stehen. Derartige Trommeln sind iin der ZigaretteninHustrie hinreichend bekannt und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden. Die Zigaretten C werden in den Kannelierungen 2 auf einem kreisförmigen Pfad an einer allgemein mit 5 bezeichneten Prüfstation vorbeigeführt. Ein Gehäuse 6 weist eine Düse 7 auf, die in einem abgeflachten Ende eines Rohres 8 besteht, welches in der Bohrung eiier Rohrleitung 9 angeordnet ist, dessen Ende jeweils beim Durchgang einer Zigarette durch die Prüfstation 5 axial mit ihr fluchtet. Das Rohr 8 ist durch eine Bohrung 10 und einen Nippel 11 mit einer Di-ickluftquelle (nicht gezeigt) verbunden. Die Rohrleitung 9 steht über eine größere Bohrung 1? mit einer Tonsignal-Empfangseinrichtung 13 (z. B. einem Mikrofon) in Verbindung, die in einer Ausnehmung 14 des Gehäuses 6 angeordnet ist. Das Mikrofon 13 wandelt den durch den rohrförmigen Kanal 9 und die Bohrung 12 übertragenen Schall in ein elektrisches Signal um, das durch einen Stromkreis 15 übertragen wird. Um die Übertragung von mechanischen Schwingungen unmittelbar auf das Mikrofon 13 zu verhindern, sind um das Mikrofon herum zu dessen Isolierung biegsame Plastikringe 16 angeordnet.

Im abströmseitigen Bereich der Prüfstation 5 befindet sich eine allgemein mit 17 bezeichnete Anordnung zum Auswerfen nicht befriedigender Zigaretten. Es ist eine Luftdüse 18 über eine Leitung 19 und über ein Ventil 20 an eine Luftpumpe (nicht gezeigt) angeschlossen, durch welche bei geöffnetem Vintil Luft in einem kurzen Stoß durch die Düse 18 geblasen wird. Das Ventil 20 wird durch ein Solenoid 2t betätigt, was im Anschluß hieran beschrieben wird. Die unbefriedigenden Zigaretten werden durch einen kurzen Luftstoß aus der Düse 18 i.i Längsrichtung von der Trommel 3 fortgeblasen.

Zigaretten, die nicht unbefriedigend befunden wurden, werden von der Trommel 3 nach oben getragen und in die Kannelierungen 22 einer weiteren Saugtrommel 23 übergeben, welche sie auf einem Förderer 24 ablegt Die Saugwirkung in den Kannelierungen 2 der Trommel 3 wird in den einzelnen Kannelierungen jeweils abgestellt, sowie eine Kannelierung 2 einen Punkt gegenüber einer Kannelierung 22 der Trommel 23 erreicht, um eine Übergabe der Zigaretten zwischen den beiden Trommeln zu ermöglichen.

F i g. 8 zeigt ein Schaltschema zwischen dem Mikrofon 13 und dem Solenoid 21 des Auswerfers 17. Das elektrische Signal von dem Mikrofon 13 wird durch den Stromkreis 15 und einen Transformator 25 auf einen Verstärker Ai übertragen, wo es entsprechend verstärkt wird. Die Verstärkung in diesem Verstärker wird durch die Rückkopplungseinrichtung mit ^en Widerständen Ri und R2 bestimmt Die relativen Werte uer Widerstände Ri und R2 können beim Prüfen von Zigaretten derart sein, daß sie ein um den Faktor 40 verstärktes Signal geben. Der Ausgang vom Verstärker Ai wird dann auf den Verstärker A₂ übertragen, wo er umgekehrt jedoch nicht verstärkt wird, da die Werte der Widerstände R₃ und R4 gleich sind. Die Umkehrung ist wünschenswert, da Signale von nur einer Polarität einem Diskriminator zugeführt werden können, der allgemein bei 26 gezeigt ist, und es wünschenswert ist, sowohl die positiven als auch die negativen Abschnitte des Signals zu benutzen. Durch Umkehrung des Signals und Abnahme der Ausgänge von sowohl dem Verstärker At und dem Verstärker A2 durch die Dioden Di bzw. D₂ erscheinen sowohl die negativen als auch die positiven Abschnitte des ursprünglichen Signals an dem Diskriminator als positive Signale, die in diesem Falle 40 mal größer sind als der Ausgang des Transformators 25.

Der Transistor Ti läßt mit Bezug auf den Diskriminator 26 nur Signale durch, die größer sind als die von einem veränderlichen Widerstand Rr übertragene Vorspannung, was, wie im folgenden noch erläutert wird, das Mittel zur Vorbestimmung der Signalhöhe und damit der Lautstärke ist, bei welcher ein Auswerfen fehlerhaften Zigaretten stattfindet. Mit anderen Worten, der veränderliche Widerstand dient zu^r Erzeugung einer Bezugsgröße, mit welcher das verstärkte Signal verglichen wird.

Die Signale von dem Transistor T₁ werden auf einen Schalttransistor T₂ übertragen. In Abwesenheit eines Signals verbleibt der Transistor T₂ im Leitzustand. Bei Eingang eines Signals vom Transistor Tt, wirkt T₂ dem Strom im Widerstand Rs entgegen, und das Signal von dem Schalttransistor T₂ wird auf das Solenoid 21 übertragen, und zwar durch einen geeigneten Antriebskreis 29, der ein Öffnen des Ventils 20 der Auswerfvorrichtung 17 verursacht, um einen kurzen Luftstoß auszusenden, der 7Mm Auswerfen einer unbefriedigenden Zigarette von der Trommel 3 benötigt wird. Wahlweise kann das Signal von dem Schaltiransistor T₂ auch auf eine Speichervorrichtung übertragen werden, die im weiteren Verlauf dieser Beschreibung noch zu erläutern ist

Die Abmessungen der Düse 7 sind nicht kritisch und sind veränderlich sowohl in Abhängigkeit von dem zu prüfenden Material als auch von Veränderungen in der Konstruktion und im Betrieb der Prüfvorrichtung selbst

Es ist festgestellt worden, daß beim Prüfen von Zigaretten das Rohr 8 einen Innendurchmesser von etwa 2,4 mm haben kann, das zur Bildung der Düse 7 flachgedrückt wird, die eine Abgabeöffnung von etwa 3,56 mm χ 038 mm aufweist. Auch mit Bezug auf den rohrförmigen Kanal 9 ist die Abmessung nicht kritisch. Es ist jedoch gefunden worden, daß er beim Prüfen von Zigaretten vorzugsweise etwa einen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der zu prüfenden Zigaretten haben sollte. Zigaretten haben im allgemei- to nen einen Außendurchmesser zwischen 6,5 und 9 mm. Die Abgabeöffnung der Düse 7 ist vorzugsweise vom Ende des äußeren rohrförmigen Kanals 6 etwa 3 mm nach innen gelegt.

Der auf die Düse 7 übertragene Luftdruck sowie die Geschwindigkeit der durch die Düse 7 hindurchgehenden Luft sind nicht kritisch und ändern sich in Abhängigkeit von dem zu prüfenden Material wie auch von der Eigenheit des Priifapparats seibst. Der Mindestluftdruck und -durchfluß zur Erlangung eines _J0 befriedigenden Betriebes beim Prüfen von Zigaretten ist etwa 50 mm Quecksilbersäule bzw. 1 500 cc/Min. Theoretisch gibt es keinen Höchstdruck und auch keine Höchstgeschwindigkeit; jedoch sollte der Druck vorzugsweise nicht größer sein als etwa 100 mm Quecksilbersäule und der Durchfluß nicht größer als 4 000 cm³/ Min.

Die durch den auf das Ende einer fehlerhaften Zigarette aufprallenden Luftstrom erzeugte Schallintensität ist im wesentlichen direkt proportional dem Luftdruck, und es ist daher wichtig, daß der Luftdruck konstant bleibt. Dieses kann dadurch sichergestellt werden, daß man einen bekannten Luftdruckregler in die Luftzuführung zur Prüfeinrichtung einbaut.

Der Abstand zwischen dem Ende der äußeren Rohrleitung 9 und dem Ende der durch die Prüfstation 5 hindurchgehenden Zigarette ist nicht kritisch. Der bevorzugte Abstandsbereich ist in gewissem Maße abhängig von dem zur Anwendung kommenden Luftdruck und der zur Anwendung kommenden Luftgeschwindigkeit. Bei einem Luftdruck von beispielsweise etwa 50 mm Quecksilbersäule und einem Durchfluß von etwa 1 500 cmVMin. stellte man fest, daß keine bedeutende Veränderung im Ausgang der Dioden Di und D2 auftrat, wenn der Abstand zwischen der Abgabeöffnung der Düse 7 und dem Ende der Zigarette mit einem losen Ende zwischen etwa 2,5 und 5,7 mm schwankte. Eine gewisse Veränderung im Abstand zwischen der Abgabeöffnung der Düse 7 und den Enden der Aufeinanderfolge von Zigaretten ist möglich, ohne die Empfindlichkeil der Prüfvorrichtung zu beeinträchtigen.

Der von der Düse 7 ausgestoßene Luftstrom trifft auf das Ende jeder einzelnen Zigarette C auf, sowie die Zigarette durch die Prüfstation 5 hindurchgeht Eine annehmbare Zigarette mit einem festen Ende verursacht eine regelmäßige Verteilung des Luftstroms etwa in einer Ebene von 360° normal zur Achse der Zigarette. Andererseits verursacht eine Zigarette mit einem losen oder löcherigen Ende oder ein Hohlraum aufgrund eines fehlenden Filters Unregelmäßigkeiten in der Verteilung des Luftstromes nach dem Aufprall auf das Ende der fehlerhaften Zigarette, so daß ein Wirbel und ein deutlicher Laut erzeugt wird Die Art und das Ausmaß der Stoning und des daraus entstehenden Lautes steht in direkter Beziehung zu der Größe und Tiefe der Löcher oder Hohlräume in dem Bereich, auf den der Luftstrom auftrifft, und die Intensität des erzeugten Lautes ist kennzeichnend für das Ausmaß der Durchlöcherung oder das Vorhandensein eines Hohlraums in der Zigarette. Es ist somit möglich, die Detektoreinrichtung zu regulieren, wobei dann nur Zigaretten mit Löcherbildung oberhalb einer bestimmten Tiefe, die somit eine vorgegebene Lautintensität erzeugen, von der Auswerfvorrichtung 17 ausgeworfen werden.

Die Lautfrequenzen, die von dem durch ein loses Ende oder ein fehlendes Filter verursachten Luftwirbel erzeugt werden, können zwischen 20 und t 000 Hz liegen, jedoch legen die vorherrschenden Frequenzen mit den höchsten Energiewerten zwischen 250 und 500 Hz. Es ist auch festgestellt worden, daß die Intensität des erzeugten Lautes bei einem fehlenden Filter etwa vier mal größer ist als bei einem losen Ende.

Es kann zur Aufspürung der Schallschwingungen jede beliebige Art einer Tonsignal-Empfangseinrichtung beiiuiii weirfci'i; iwcCkiiiäSig iSi L. 8. cii 1 Mikrofon mit einem Ausgangswert von —57 dBV bei 1 000 Hz und einem Schaltdruck von 1 dyn/cm².

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine Prüfvorrichtung ähnlich derjenigen die in den Fig. 1 bis 4 gezeigt wurde, und diejenigen Elemente der Vorrichtung, die in den Fig.) bis 4 und in den F i g. 5 und 6 im wesentlichen identisch sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Vorrichtung ist zum Prüi.:,i beider Enden derselben Zigarette gleichzeitig ausgelegt, während diese auf der Trommel 3 durch die Prüfstation hindurchgeführt wird. Die Prüfvorrichtung umfaßt zwei getrennte Gciiäuse 106, die mit Abstand voneinander auf einem Lagerkörper 130 angeordnet sind. Jedes der Gehäuse 106 besitzt eine Luftdüse 7 und eine Rohrleitung 9, die derart an der Prüfstation angeordnet sind, daß die Enden jeder Zigarette C bei ihrem Durchgang durch die Prüfstation auf der Trommel 3 der entsprechenden Düse 7 und der entsprechenden Rohrleitung 9 zugewendet sind. Auf dem Lagerkörper 130 ist zwischen den beiden Gehäusen 106 außerdem ein weiteres Gehäuse 131 angeordnet. Das Gehäuse 131 enthält eine Kammer 132, in welcher ein Mikrofon 13 mit den biegsamen Plastikringen 16 gelagert ist. Die Kammer 132 steht über zwei Öffnungen 133 und 134 mit weitenseitlichen Rohrleitungen 135 und 136 in Verbindung, die mit den weiteren Bohrungen 12 in jedem der Gehäuse 106 verbunden sind. Jeglicher an dem einen oder anderen Ende einer Zigarette erzeugte Schall wird durch die entsprechende Bohrung 12, die Leitung 135 oder 136 und die öffnung 133 oder 134 auf die Kammer 132 übertragen, wo der Schall von dem Mikrofon 13 aufgenommen wird. Ein ebenfalls in dem Gehäuse 131 enthaltenes Leitungssystem 138 füfiVt Druckluft durch den Nippel 139 auf dem Gehäuse 131 zu kleineren Leitungen 140 und 141, die wiederum die Druckluft zu den entsprechenden kleineren Bohrungen 10 und Düsen 7 in dem Gehäuse 106 führen.

Bei der in den F i g. 5 und 6 gezeigten Anordnung ist es möglich, die beiden Enden der Zigarette C gleichzeitig unter Benutzung einer gemeinsamen Druckluftquelle und einem gemeinsamen Mikrofon zu prüfen. Das Mikrofon ist entsprechend der Darstellung in Fig.8 mit dem Stromkreis verbunden, der zur Regelung der Auswerfvorrichtung 17 dient

Wahlweise können beide Enden einer Zigarette gleichzeitig unter Verwendung von zwei getrennten Systemen entsprechend der Darstellungen in den F i g. 1 bis 4 geprüft werden. Bei einer solchen Anordnung

werden zwei elektrische Systeme ähnlich demjenigen, das in F i g. 8 gezeigt ist, benötigt, obwohl sie beide zur Steuerung einer einzelnen Auswerfvorrichtung 17 dienen können.

Da sich die Zigaretten bei einer relativ hohen Geschwindigkeit durch die Prüfstation 5 hindurchbewegen, muß die Zurückwerfeinrichtung so angeordnet und eingeteilt werden, daß sie nur die fehlerhaften Zigaretten zurückwirft. Die Auswerfvorrichtung ist so angeordnet, daß sich die fehlerhafte Zigarette in dem Zeitraum zwischen dem Augenblick der Wahrnehmung des Tons an der Prüfstation und der Aussendung des Auswerfluftstoßes von der Prüfstation zur Auswerfvorrichtung bewegt. Wenn es nicht erwünscht ist, die fehlerhafte Zigarette in diesem Stadium auszuwerfen, dann kann eine Speichereinrichtung benutzt werden, z.B. die in Fig. 7 dieser Beschreibung schematisch dargestellte, die in dem US-Patent 34 35 443 ausführlicher beschrieben isi. Bei dieser Anordnung werden die von dem Schalttransistor 7*?(F i g. 8) gesendeten Signale in einen Aufzeichnungskopf 140 (F i g. 7) eingespeist, der ein bestimmtes Element innerhalb einer Anzahl gesonderter magnetisierbarer Elemente 141 magnetisiert, wobei diese Elemente auf dem Umfang eines nicht magnetisierbaren Trägerkörpers 142 gelagert sind, der wiederum drehbar auf auf einer Grundplatte 144 gelagerten Gabel 143 gelagert ist. Jedes dieser Elemente 141 repräsentiert eine Zigarette auf dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Zigarettenfördermechanismus. Der Trägerkörper 142 ist zum Umlauf bei einer Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Förderermechanismus synchronisiert, so daß bei Ankunft eines magnetisierten Elementes an dem Lesekopf 9 sich die entsprechende Zigarette auf dem Förderermechanismus im Bereich der Auswerfvorrichtung befindet und das von dem Lesekopf 9 gesendete Signal die Auswerfvorrichtung betätigt, wodurch die Zigarette von dem Förderermechanismus ausgeworfen wird. Die in F i g. 7 gezeigte Speichereinrichtung ermöglicht ein Auswerfen der Zigaretten entweder von der Trommel 3 oder von einem folgenden Förderer, wie z. B. dem Förderband 24.

Es können auch andere Speichereinrichtungen benutzt werden, beispielsweise eine solche entsprechend der Fi g. 7 des US-Patents 32 66 295. Außerdem können andere Ausführungsformen von Auswerfmechanismen benutzt werden, beispielsweise die etwas kompliziertere Anordnung der Verwendung einer Auswerfertrommel entsprechend der F i g. 5 des US-Patents 32 66 295. Die Prüfvorrichtung der vorliegenden Erfindung könnte auch in Verbindung mit der Anordnung zum Prüfen der Hüllen von Zigarettenstangen entsprechend der Beschreibung in dem US-Patent 32 66 295 oder US-Patent 36 08 380 benutzt werden. Bei dieser Anordnung können sowohl die Hüllen als auch die Zigarettenenden auf ein und derselben kannelierten Trommel geprüft werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird in den F i g. 9 bis 11 gezeigt In dieser Ausführungsform wird der Gasstrom nicht axial gegen die Endseite der Zigarette gelenkt, sondern wird gegen die Papierhülle eines Endabschnitts der Zigarette gerichtet, um eine Zigarette mit einem weichen Ende oder einem fehlenden Filter zu deformieren.

Die F i g. 9 bis 11 zeigen zum Teil eine umlaufende Trommel 1' mit mehreren Kannelierungen V, die regelmäßig auf ihrem Umfang herum angeordnet sind, wobei jede Kannelierung 2 sich parallel zur Umlaufachse der Trommel Γ erstreckt und in ihrem Boden mit Saugöffnungen 3' versehen ist; diese Saugöffnungen 3' sind durch Kanäle 4' mit einer Saugquelle (nicht gezeigt) verbunden. Demzufolge wird eine in einer beliebigen der Kannelierungen 2' angeordnete Zigarette C durch den Druckunterschied, der durch die Anwendung einer Saugwirkung durch die Kanäle 3' erzeugt wird, an ihren Platz gehalten.

Im Umfangsbereich der Trommel Γ wird eine Lagerstange 5' durch beliebige zweckmäßige Mittel (nicht gezeigt) gelagert, die sich parallel zur Trommelae-hse Γ erstreckt. Auf der Stange 5' werden zwei Luftdüsen 6', 7' und zwei Rohrleitungen 8', 9' gelagert. Die Düsen 6', T sind durch Rohre 10' mit einer gemeinsamen Druckluftquelle verbunden, die schematisch bei 11' angedeutet ist. Die Düse 6' kann zur Einstellung markiert sein und ist so angeordnet, daß sie einen Luftstrom (durch die strichpunktierte Linie 12 angedeutet) auf die Seite der Zigarette (!unmittelbar an ihrem rechten Ende lenkt (wie in F i g. 9 gezeigt). Der Luftstrom wird in Richtung auf die Trommelachse Γ gelenkt und ist in einem Winkel von etwa 65° zur Längsachse der Zigarette C geneigt, wobei der Neigungssinn derart ist, daß die Luft eine Geschwindigkeitskomponente zum entfernten Ende der Zigarette hat; in Fig.9 ist zwar ein geringerer Neigungswinkel gezeigt, jedoch zeigt F i g. 11 die bevorzugte Neigung, d. h. mit einem Winkel A = 25°. Im allgemeinen ist der Winkel A vorzugsweise zwischen 22° und 26°.

Die Düse T kann ähnlich gelagert und symmetrisch angeordnet werden, so daß sie einen ähnlichen Luftstrom gegen die Seite der Zigarette an ihrem linken Ende richtet (Fig.9), wie auch durch eine weitere strichpunktierte Linie 12 angedeutet. Die Düsen 6' und T können etwa 1,6 mm Innendurchmesser haben und etwa 4 mm von der Zigarette auf Abstand gehalten sein. Der Luftdruck kann etwa 0,56 kg/cm² betragen.

Die Rohrleitungen 8', 9' sind zum Zwecke der Erläuterung in verschiedenen Formen gezeigt, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß zwischen den Röhren keinerlei bedeutender funktio.ieller Unterschied besteht. Jede Rohrform kann an jedem Ende der Zigarette benutzt werden, somit können beide Röhren die Form der Röhre 8' haben, beide Röhren die Form der Röhre 9', oder es kann eine Röhre von jeder Form benutzt werden, entweder entsprechend der Darstellung oder vertauscht. Der Hauptgrund bei der Wahl der beiden Formen der Rohrleitungen besteht in dem verfügbaren Platz, und es ist ersichtlich, daß die Röhre 9' am linken Ende (bei Darstellung in Fig.9) der Trommel Γ gelagert ist An diesem Ende trägt die gezeigte Trommel ein treibendes Zahnrad 13', und hierdurch ist es unmöglich, an diesem Ende der Trommel Γ eine Rohrleitung ähnlich der Leitung 8' anzubringen.

Die Rohrleitung 8' ist einfach eine offenendige Röhre mit einem kurzen geraden und starren Abschnitt 14' an ihrem offenen Ende, der durch eine an der Stange 5' befestigte Konsole 15' parallel zur Achse der Trommel Γ in einer solchen Lage gehalten wird, daß er mit jeder Zigarette fluchtet, die durch die Drehbewegung der Trommel Γ in die dargestellte Lage der Zigarette C gebracht wird Die Röhre 8' kann eine Bohrung von etwa 3 mm haben. Der übrige Teil der Röhre 8' besteht vorzugsweise aus biegsamem Material und ihr anderes Ende ist mit einem Gehäuse 17' verbunden, in welchem ein Mikrofon 18' gelagert ist Die innere Anordnung des Gehäuses 17' wird durch punktierte Linien angedeutet Die Röhre 8' kann etwa 15 mm von den Enden der

Zigaretten angeordnet sein.

Die Rohrleitung 5' weist einen geraden und starren Endabschnitt 19' auf, der durch eine an der Stange 5' befestigte Konsole 20' in einer Lage etwa tangential zu dem Ende der Trommel Γ, jedoch gerade so gehalten wird, daß er dieses nicht berührt; abgesehen von dem Endabschnitt 19' besteht die Röhre 9' aus biegsamem Material und ist .nit ihrem anderen Ende an ein Gehäuse (nicht gezeigt), ähnlich dem Gehäuse 17', das ein zweites Mikrofon enthält, angeschlossen. Das freie Ende des Abschnitts 19' ist geschlossen, jedoch ist in der Seite des Abschnitts 19', die der Zigarette Czugewendet ist, eine Öffnung 2Γ vorgesehen. Die öffnung kann einen Durchmesser von etwa 3 mm haben.

Ein Vergleich der beiden Rohrleitungen 8' und 9' (wie in den F i g. 9 und IO gezeigt) zeigt, daß das offene Ende des Endabschnitts der Leitung 8' und die öffnung 2V in dem Endabschnitt 19' der Leitung 9' in ähnlichen

Enden der Zigarette Cund den benachbarten LuftdUsen 6', T angeordnet sind.

Im Betrieb wird die Trommel 1 ununterbrochen gedreht, wobei die Zigaretten an einer Ladestation nacheinander in die Kannelierungen 2' eingeführt werden und in bekannter Weise an einer Entladestation daraus abgegeben werden. Die Lade- und Entladestellungen brauchen nicht beschrieben zu werden und sind nicht dargestellt, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß jede Zigarette auf ihrem Weg in einer Kannelierung der Trommel Γ von der Lade- zur Entladestation durch die Stellung entsprechend der Zigarette C (F i g. 9) hindurchbewegt wird. Bei Lage der einzelnen Zigaretten jeweils in der dargestellten Stellung werden ihre Enden den Luftströmen von den Düsen 6', T unterworfen, die gegen die gebogene Seite der Zigarette unmittelbar neben dieser Stirnseite blasen, so daß jeder Luftstrom einen Druck auf die Papierhülle der Zigarette ausübt. Die Luftströme sind so reguliert, daß dieser Druck keine nennenswerte Wirkung auf das Ende einer Zigarette ausübt, die eine befriedigende Tabakfüllung oder einen Filterstöpsel enthält. Wenn jedoch das Ende weich ist, d. h. wenn es eine unzureichende Tabakmenge enthält, oder leer ist, weil der Filterstöpsel fehlt, dann verformt der Druck des Luftstromes die Hülle nach innen. Eine derartige Verformung wird in der F i g. 11 gezeigt, wo der nach innen verformte Teil mit 22' bezeichnet ist.

Nach dem Auftreffen auf dem Endabschnitt einer Zigarette mit festen Enden wird der Luftstrom von jeder der Düsen 6', T in der umgebenden Luft des Bereichs, in welchem der Strahl auf das Papier auftrifft, verteilt Das Muster des Luftstroms um diesen Bereich herum wird jedoch erheblich verändert, wenn die Hülle durch den Luftstrom deformiert wird, und da sich das offene Ende der Rohrleitung 8' oder gegebenenfalls die öffnung 2Γ der Rohrleitung 9' in nächster Nachbarschaft dieses Bereiches befindet, ist der Luftdruck an diesem offenen Ende oder an der öffnung ein anderer, wenn eine in der Stellung der Zigarette C befindliche Zigarette ein Ende aufweist, das sich in Abhängigkeit von dem benachbarten Luftstrom verformt

Wenn die Düsen 6', 7' entsprechend der Darstellung geneigt sind, dann werden offensichtlich die Luftströme von diesen Düsen in Richtung auf den mittleren Teil der Zigarette verteilt, wenn die letztere kein weiches Ende aufweist oder wenn ein Filterstöpsel fehlt; daher haben die Luftströme keinen merklichen Einfluß auf des» Druck an den Enden der Mikrofonröhren. Wenn jedoch ein Zigarettenende weicht ist oder ein Filterstöpsel fehlt und die Hülle deformiert wird, dann ist, wie aus F i g. 11 ersichtlich, der Lmfallswinkel des Luftstromes auf die deformierte Hülle derart, daß ein Teil des Stromes in Richtung auf die Denachbarte Mikrofonröhre abgelenkt wird und daher an dem offenen Ende oder der öffnung der Röhre ein Druckwechsel entsteht, welcher durch die Röhre auf das zugeordnete Mikrofon übertragen wird, welches daher ein entsprechendes elektrisches Signal aussendet. Es sei darauf hingewiesen, daß die erzielte Ansprechung nicht nennenswert durch den Abstand zwischen dem Ende der Mikrofonröhre und dem Ende der Zigarette beeinflußt wird.

Wenn sich in der Kannelierung 2' keine Zigarette befindet oder wenn die Trommel Γ so angeordnet ist, daß die Düsen 6', T mit einem Raum zwischen benachbarten Zigaretten fluchten, dann beeinträchtig¹ die Luft aus den Düsen wiederum nicht den Druck an dem offenen Ende und der öffnung der entsprechenden DnUrlniliinnan Q^ ' j Ι^ΙοίΚί U₀! Aar Γ\ΓβΚΚθικοπιιηΐΥ Λ et τ·

Trommel 1 der Druck in jeder Rohrleitung unverändert, und es wird von keinem der beiden Mikrofone ein elektrisches Signal ausgesendet, so lange die einzelnen Kannelierungen der Trommel bei der Vorbeibewegung an den Düsen 6', T und den Rohren 8', 9' entweder leer sind oder Zigaretten mit befriedigenden Enden enthalten. Wenn eine Zigarette mit einem weichen Ende oder mit einem leeren Ende infolge des Fehlens eines Filterstöpsels in die Stellung entsprechend der Zigarette C(F i g. 9) gebracht wird, dann wird die Zigarettenhülle an dem unbefriedigenden Ende durch den darauf aufprallenden Luftstrom deformiert und infolgedessen von dem entsprechenden Mikrofon ein elektrisches Signal ausgesendet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Luftströme ununterbrochen wirksam sein können; es ist nicht notwendig, Ventile für die zeitliche Abstimmung der Luftabgabe einzusetzen.

Es ist natürlich an beide Mikrofone ein elektrischer Stromkreis angeschlossen. Dieser Stromkreis ist nicht dargestellt, könnte aber beispielsweise ähnlich dem in F i g. 8 gezeigten sein. Im allgemeinen ist es erforderlich, die betreffende fehlerhafte Zigarette zurückzuwerfen, und dieses kann leicht erfolgen, indem das von dem Mikrofon erhaltene Signal gespeichert wird, bis die betreffende Zigarette einen Punkt erreicht, an dem die Auswerfvorrichtung vorgesehen ist. Das Signal wird dann von dem Speicher abgelesen, um die Auswerfvorrichtung zu betätigen. Es kann sich als bevorzugenswert erweisen, beide Mikrofonröhren an ein einziges Mikrofon anzuschließen, wie es in F i g. 5 gezeigt ist.

Diese Prüfung läßt sich zweckmäßigerweise auf der Hauptträgertrommel Γ der Prüfvorrichtung durchführen, wie sie in dem US-Patent 36 08 380 beschrieben ist. Es ist ersichtlich, daß die Trägertrommel Γ in dem obigen Patent Flanschen 24' und 25' aufweist die mit entsprechenden Flanschen auf der Schließtrommel 2' zusammenarbeiten. Der Radius der Flansche 24' und 25' ist derart daß sie das Ende einer Zigarette in einer Kannelierung auf der Trommel zur Hälfte überdecken. Demzufolge werden beim Prüfen von Zigaretten auf einer solchen Trommel gemäß der Erfindung die Mikrofonröhren 8' und 9* etwas weiter von der Zigarettenachse entfernt angeordnet so daß der offene Endabschnitt der Röhre 8' und die öffnung 2V gegenüber demjenigen Teil der Zigarette liegen, der nicht von dem Flansch abgedeckt ist Dieses kann eine leichte Veränderung in der Lage oder Neigung der Düsen T erforderlich machen.

Als Alternative zu den festen Düsen T könnte auch

:ine Reihe von Düsen an jedem Ende der Trommel ingeordnet werden, (auf eine Düse je Kannelierung an ledern Ende der Trommel), um einen Luftstrom radial .On der Trommel nach außen zu lenken und, wie in den Beispielen gezeigt, das Ende einer Zigarette mit weichem Ende zu verformen. In geeigneter Weise (ngeordnete Rohrleitungen, wie die Leitungen 8' und 9'

können dann benutzt werden, um den Luftstrom zu empfangen, der jeweils durch eine Zigarette mit weichem Ende auf diese Röhre zu abgelenkt wird. In diesem Falle kann die Zufuhr von Luft zu den Düsen so gesteuert werden, daß die Luft aus einer eegebenen Düse nur austritt, während sie sich an der entsprechenden Rohrleitung vorbeibewegt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Prüfen des Füllungsgrades von Zigaretten durch Anblasen mit einem Gasstrom und Erzeugen eines vom Füllungsgrad im Anblasbereich S abhängigen Anzeigesignals, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prüfen des Füllungsgrades wenigstens eines Endabschnittes einer jeweils zu prüfenden einzelnen Zigarette der Gasstrom auf den Endabschnitt geleitet und das Anzeigesignal aus >° einem durch das Auftreffen des Gasstromes entstehenden Tonsignal abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom axial auf den Endquerschnitt des zu prüfenden Endabschnitts geblasen >S wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom schräg zur Achse der zu prüfenden Zigarette auf den Endabschnitt der Zigarettenhülse geblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen axial aus dem Zigarettenende austretendes Tonsignal empfangen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch *5 gekennzeichnet, daß der Gasstrom schräg zum anderen Ende der zu prüfenden Zigarette hin geblasen wird.

6. Vorrichtung zum Prüfen des Füllungsgrades von Zigaretten nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer in der Nähe der Zigarette abgeordneten und auf diese gerichteten Blasdüse und einer Signaleinrichtung zur Ableitung eines Anzcigesjnals aus dem Füllungsgrad im Anblasbereich, dadurch gt·' .-snnzeichnet, daß die Signaleinrichtung eine Tonsignal-Empfangseinrichtung (13, 18) aufweist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignal-Empfangseinrichtung (13,18) über eine Rohr- oder Schlauchleitung (8', 9', 9,12,135,136) an den tonerzeugenden Endabschnitt angekoppelt <st.