DE2542082A1

DE2542082A1 - Vorrichtung zum pruefen von filterzigaretten

Info

Publication number: DE2542082A1
Application number: DE19752542082
Authority: DE
Inventors: Robert Wilson Mcloughlin; Colin Philip Nuttall
Original assignee: Gallaher Ltd
Current assignee: Gallaher Ltd
Priority date: 1974-09-23
Filing date: 1975-09-20
Publication date: 1976-04-01
Also published as: DE2542082C2; JPS5164000A; IT1047195B; CA1024033A; NL184555C; FR2285086A1; NL7511218A; GB1474454A; US4011950A; JPS5826952B2; FR2285086B1

Description

Dipl.-lng. H. Sauenland · Dr.-Ing. R. König ■ Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4000 Düsseldorf ao ■ Cecilienallee 7B · Telefon 432733

19. September 1975

Gallaher Limited, 138 York Street, Belfast, Nord-Irland

"Vorrichtung zum Prüfen von Filterzigaretten"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen von Filterzigaretten.

Beim Herstellen von Filterzigaretten wird üblicherweise eine ein Korkmundstück vortäuschende Papierhülse geformt und auf ein Filterstück am Ende eines Tabakstrangs so aufgesteckt, daß die Hülse das FiIterstück und teilweise auch den Tabakstrang überdeckt. Üblicherweise befindet sich zwischen zwei Tabaksträngen ein doppelt langes Filterstück, um das eine dementsprechend breite, beide Filterstränge überlappende Mundstück-Hülse gelegt wird. Auf diese Weise entstehen Zigarettenpaare, die anschließend entlang der Mittellinie des Filterstücks unterteilt werden.

Fehlerhafte Zigaretten, beispielsweise mit einem runzligen Mundstück oder mit einer vorstehenden Fahne am Mundstück werden üblicherweise von einem den Maschinenausstoß beobachtenden Sortierer ausgesondert. Eine derartige Qualitätskontrolle ist jedoch insbesondere bei Hochleistungsmaschinen naturgemäß äußerst unvollkommen. Aus diesem Grunde wurden Versuche angestellt, Formfehler automatisch durch Messen des Druckabfalls am Mundstück festzustellen. Die Ergebnisse einer derartigen Qualitätskontrolle waren jedoch insbesondere bei bestimmten Papierqualitäten unbefriedigend.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Überwachen der Qualität von Filterzigaretten zu schaffen, die eine lückenlose Qualitätskontrolle gewährleistet. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Vorrichtung, bei der die Zigaretten in Querrichtung durch ein optisches System mit mindestens zwei Licht-, beispielsweise Infrarotlichtstrahlen zwischen einer Strahlungsquelle und einer Fotozelle quer zur Bewegungsbahn der Zigaretten mit verschiedenen Auftreffwinkeln in bezug auf die Bewegungsbahn der Zigaretten geführt werden. Dabei wird der Strahlengang durch jede einzelne Zigarette für eine Zeitlang unterbrochen, deren Dauer sich nach den Querabmessungen der betreffenden Zigarette in bezug auf den Strahl bemißt„ Die Fotozellen sind mit Anzeigeinstrumenten verbunden, die dann ansprechen, wenn die Dauer einer Strahlunterbrechung einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Obgleich der Umfang der Zigaretten in der Bewegungsbahn nicht erkennbar ist, gelingt es mit Hilfe mehrerer winklig zueinander verlaufender Strahlen den größten Teil des Umfangs einer Zigarette zu erfassen. Besteht das optische System beispielsweise aus drei Strahlungsquellen und drei korrespondierenden Fotozellen, dann wird vorzugsweise ein Strahl quer, d.h„ senkrecht zur Bewegungsbahn der Zigaretten geführt, während die anderen beiden Strahlen beiderseits dieses Stahls in einen Winkel von höchstens 40°, vorzugsweise höchstens 35° in bezug auf die Bewegungsbahn verlaufen. Auf diese Weise dürfte sich jeder Fehler feststellen lassen.

Die Fotozellen geben vorzugsweise während der Unterbrechung des betreffenden Strahls durch eine fehlerhafte Zigarette einen Impuls ab. Die von den Fotozellen einlaufenden Impulse werden je Zigarette addiert und integrierte Das Integratorsignal wird dann mit einem vorgegebenen Wertepaar verglichen, um festzustellen, ob es innerhalb vorgegebener Grenzen liegt. Liegt das Integratorsignal außerhalb der vorgegebenen Grenzen, dann

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wird ein Fehlersignal ausgelöst. Das Fehlersignal kann gespeichert werden, um anschließend einen Auswerfer zu betätigen, der die betreffende Zigarette eliminiert.

Die Impulsaddition verhindert, daß nur leicht ovale Zigaretten als fehlerhaft eliminiert werden, da ein der langen Ovalachse entsprechend längerer Impuls durch einen der kurzen Ovalachse entsprechenden kürzeren Impuls ausgeglichen wird.

Das optische System kann zusätzlich zwei weitere Fotozellen und Strahlungsquellen aufweisen, deren Strahlen parallel zu den Zigaretten und im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Zigaretten jeweils auf einer Seite der Bewegungsbahn so verlaufen, daß sie durch einwandfreie Zigaretten nicht, jedoch durch Überstände an fehlerhaften Zigaretten unterbrochen werden. Die betreffenden Fotozellen sind dabei ebenso beschaffen wie die übrigen Fotozellen.

Steht beispielsweise eine Fahne im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsebene der Zigaretten vor, dann wird einer der beiden Parallelstrahlen augenblicklich unterbrochen. In diesem Falle sind lediglich zwei die Bewegungsbahn unter einem Winkel von 55 bis 65° in entgegengesetzter Richtung von einer gemeinsamen Mittellinie kreuzende Strahlen erforderlich. Auf diese Weise ergibt sich eine einfachere Konstruktion als bei Strahlen mit einem Neigungswinkel unter 40° in bezug auf die Bewegungsbahn, da rechtwinklig von der Bewegungsbahn der Zigaretten abstehende Teile durch die beiden zusätzlichen Strahlen erfaßt werden«,

Die Zigaretten können mit Hilfe eines Endlosförderers mit U-förmigen Rillen für je ein Zigarettenpaar durch im Abstand voneinander angeordnete optische Systeme hindurchgeführt werden, die unabhängig voneinander die Überlappung der Hülse an beiden

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Seiten eines doppeltlangen Filters prüfen. Die Zigaretten lassen sich jedoch auch mit Hilfe einer Saugtrommel mit U-förmigen Rillen am Umfang fördern, in denen die Zigaretten unter dem Einfluß eines Unterdrucks so festgehalten werden, daß die Mundstücke seitlich überstehen,. Dabei können die Zigaretten durch den Schlitz eines mit Strahlungsquellen und Fotozellen versehenen Gehäuses geführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen jeweils in schematischer Darstellung :

Fig. 1 eine Seitenansicht der Auslaßseite einer Zigarettenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Prüfvorrichtung nach Fi.g .1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Prüfvorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild,

Fig. 5 eine andere Prüfvorrichtung nach der Erfindung und

Fig_o 6 eine Seitenansicht der Prüfvorrichtung nach Fig. 5.

Am Ausgang einer Zigarettenmaschine werden Zigarettenpaare mit doppelt langem Filterstück auf einer Abgabetrommel 7 geordnet; gleichzeitig wird von einer Korkpapiertrommel 8 eine Mundstückhülse 26 aufgebracht. Dabei werden von einer über Rollen 11 zu der Trommel 8 geführten Korkpapierbahn dem Hülsenumfang entsprechende Stücke abgeschnitten. Die doppelt lange Zigarette dreht sich zwischen der Korkpapiertrommel 8 und

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einer erwärmten Halteplatte, wonach die Doppelzigarette 12 in die im Abstand voneinander angeordneten U-förmigen Rillen 13 eines Endlosförderers mit einem Kettenpaar 14 gelegt werden, das über Kettenräder 15, 16, 17 angetrieben und geführt wird.

Mit Hilfe des Endlosförderers werden die Doppelzigaretten durch zwei optische Systeme aus je einem oberen Block 19 und einem unteren Block 20 geführt, deren Einzelheiten aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich sind. Gemäß Fig. 3 besteht jede Doppelzigarette aus zwei Tabaksträngen 25 mit einem dazwischenliegenden, von einer Mundstückhülse 26 umschlossenen doppelt langen Filter. Die beiden optischen Systeme sind im Überlappungsbereich 27 zwischen den Hülsenenden und dem zugehörigen Ende beider Tabakstränge angeordnet.

Nach Verlassen der optischen Systeme wird jede Doppelzigarette entlang der Mittellinie des doppelt langen Filterstücks mit Hilfe eines mit einer Stütztrommel 22 zusammenwirkenden Messers 21 unterteilt. Nach dem Unterteilen werden die durch die optischen Systeme als fehlerhaft ausgewiesenen Zigaretten mit Hilfe des Luftstrahls eines Auswerfers 26 eliminiert, während die einwandfreien Zigaretten aus den Rillen auf eine Ablaufschräge 24 gelangen.

Jedes optische System enthält drei Dioden T1, T2 und T3 mit je einer Integrallinse und wirft seine Strahlen durch die Bewegungsbahn bzw. -ebene der Doppelzigaretten 12 auf ebenfalls mit Integrallinsen versehene Fototransistoren P1, P2 und P3. Die Dioden und Fototransistoren können selbstverständlich auch umgekehrt wie dargestellt angeordnet sein. Der von der Diode T2 auf den Fototransistor P2 fallende Lichtstrahl verläuft im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsbahn 28 der Doppelzigaretten, während die Strahlen der Dioden T1 und T3 die Bewegungsbahn in einem Winkel von jeweils 35 , bezogen auf die Bewegungsbahn

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schneiden, ehe sie auf die zugehörigen Fototransistoren P1 und P3 auftreffen. Die Fototransistoren P1, P2 und P3 sind gemäß Fig. 4 so geschaltet, daß sie das auftreffende Licht in eine elektrische Spannung umwandeln, die über einen Verstärker 30 einem Pulsformer zugeführt und in quadratische Signale umgeformt wird. Der im Falle einer Behinderung des Lichtstrahls anfallende Impuls dient dazu, ein Gate 32 einzuschalten, das dementsprechend eine Spannung für einen gemeinsamen Integrator 33 liefert. Dabei kann es sich um eine konstante oder der Maschinengeschwindigkeit proportionale Spannung handeln,, Sämtliche Spannungen der drei Fototransis"tren werden in dem Integrator addiert und integriert. Das Ausgangssignal des Integrators wird in einem Komperator 34 mit einem oberen und einem unteren Grenzwert verglichen. Liegt das Integratorsignal nicht innerhalb der vorgegebenen Grenzen, dann gibt der Komperator 34 ein Signal an ein logisches Oder-Gatter 35 ab. Am Ende jeden Zyklus werden die Ausgangssignale des Gatters 35 logisch an einem Gatter 36 geprüft und gelangen im Falle eines Fehlers in einen Speicher 37, der den Auswerfer 23 betätigt, sobald die betreffende Zigarette die Auswerfstation erreicht hat.

Ein synchron mit dem Zigarettenförderer arbeitender Zeitschalter gibt am Ende eines jeden Zyklus einen Impuls an einen monostabilen Kreis 39> der seinerseits einen kurzen Probeimpuls an das Gatter 36 abgibt und nach dem Probeimpuls einen monostabilen Kreis 40 triggert. Der Kreis 40 seinerseits erregt einen Löschkreis 41, der den Integrator freimacht für den nächsten Zyklus.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 5 und 6 werden die Doppelzigaretten noch vor dem Einlaufen in das optische System unterteilt. Alsdann gelangen die einzelnen Zigaretten in die Rillen 43 einer rotierenden Saugtrommel und werden mit ihren Mundstückenden durch ein optisches System 42 geführt. Dabei werden

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die Mundstücke durch einen Gehäuseschlitz 45 geführt und kreuzen zwei zwischen Dioden T1 und T3 und zugehörigen Fototransistoren P1 und P3 verlaufende Lichtstrahlen. Diese Lichtstrahlen schneiden die Bewegungsbahn 28 der Zigaretten unter einem Winkel von 60o, bezogen auf die Bewegungsbahn.

Senkrecht aus der Bewegungsbahn der Zigaretten abstehende Teile werden von zwei weiteren Lichtstrahlen beiderseits der Bewegungsbahn erfasst. Diese Lichtstrahlen verlaufen zwishen zwei Dioden T4 und T5 sowie den zugehörigen Fototransistoren P4 und P5. Während einwandfreie Zigaretten zwischen den beiden Lichtstrahlen hindurchgeführt werden, stören über die Bewegungsbahn 28 vorstehende Teile fehlerhafter Zigaretten einen der beiden Lichtstrahlen und bewirken auf diese Weise ein Fehlersignal₀

Die Ausgangssignale der Fototransistoren P1 und P3 werden mittels der Schaltung gemäß Fig. 4 summiert und integriert. Bei einer Störung der beiden zusätzlichen Lichtstrahlen gelangt ein entsprechender Fehlerimpuls in den Speicher 37 und wird dementsprechend der Auswerfer betätigt. Wird dagegen einer der beiden zusätzlichen Lichtstrahlen unterbrochen, gelangt ein Fehlersignal unmittelbar zu einem von zwei Flip-Flop-Schaltungen 46 über einen Wechselstromverstärker_o Das Ausgangssignal jeder Flip-Flop-Schaltung 46 gelangt zu dem logischen Oder-Gatter 35. Von dort gelangt ein Fehlerimpuls über das Gatter 36 zu dem Speicher 37, sobald der monostabile Kreis 39 am Ende eines Zyklus den Probeimpuls abgibt. Die Flip-Flop-Schaltungen 46 werden zusammen mit dem Integrator 33 durch denselben Probeimpuls von dem monostabilen Kreis 40 erregt.

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Claims

Gallaher Limited, 138 York Street, Belfast, Nord-Irland

Patentansprüche;

Vorrichtung zum Prüfen von Filterzigaretten, gekennzeichnet durch ein optisches System (19, 20) mit mindestens zwei Strahlungsquellen (T1, T2, T3), deren Strahlen die Bewegungsbahn (28) der Zigaretten (12) unter verschiedenen Winkeln schneiden und auf Fotozellen (P1, P2, ■ P3) treffen, deren Ausgänge über eine Schaltung mit einem Auswerfer (23) verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang von je einer Strahlungsquelle (T1, T2, T3) senkrecht und jeweils unter einem Winkel von höchstens 40°, bezogen auf die Bewegungsbahn (28), verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Fotozellen (P1, P2, P3) über einen Pulsintegrator (33) mit einem Komperator (34) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Bewegungsbahn (28) der Zigaretten (12) je eine Strahlungsquelle (T4, TJ?) mit und eine Fotozelle (P4, P5) angeordnet sind, deren Ausgänge über die Schaltung mit dem Auswerfer (23) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Endlosförderer

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mit U-förmigen Rillen (13) und ein beiderseits des Förderers angeordnetes optisches System (19, 29).
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Saugtrommel mit perforierten Halterillen (43).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn der über die Saugtrommel vorstehenden Mundstücke (26, 27) ein mit einem Schlitz (45) versehenes Gehäuse (42) mit einem optischen System (T1, T3, T4, T5; P1, P3, P4, P5) angeordnet ist.

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