DE2550536C3 - Zigarettenprüfvorrichtung - Google Patents

Description

eingeschlossen. Das Schließteil 30 ist in der Nähe seiner Enden von halbzylindrisch ausgenommenen Abschnit ten 2OA und 30/4 der Prüftrommel 20 bzw. des Schließteiles 30 getragen. Der Förderer 25 und das SchlieOteil 30 bilden zusammen eine Prüfkammer 31, die zum größten Teil durch eine in der Prüftrommel in der Nachbarschaft der Zigarette 22 ausgebildete Ausnehmung und zum kleineren Teil durch eine in dem Schließteil 30 ausgebildete Ausnehmung 30d gebildet ist. Die Prüfkammer erstreckt sich somit ganz um den Umfang der Zigarette herum. Die Seiten des Schließteiles 30 sind (vergleiche Fig. 2) zum Teil über federnde Dichtstreifen 20Ö abgestützt, die in in axialer Richtung verlaufende Nuten in der Prüftrommel 20 eingesetzt sind.

Ein Ende der zu prüfenden Zigarette — in Fig. 3 linksgelegene Ende — ist über einen Kanal 32, der zwischen der Prüftrommel und dem Schließteil ausgebildet ist, mit der Atmosphäre verbunden. Das andere

uiiuv uw uguibiit. Ui uuiVii gut aui^iiitiiiuLigbpauK.

Teile der Prüftrommel und des Schließteiles verschlossen, kann jedoch statt dessen auch der Atmosphäre ausgesetzt sein. Die Zigarette 22 liegt vorzugsweise so in der Prüfkammer, daß ihr Filterende dem Kanal 32 benachbart ist, wie ebenfalls aus F i g. 3 ersichtlich ist.

Wie F i g. 2 zeigt, sind an gegenüberliegenden Enden der Prüftrommel 20 zwei Ringzahnräder 33 angebracht, welche Zähne 33/4 aufweisen. Diese Zähne kämmen mit Zähnen MA, die auf mit den Schließteilen 30 fest verbundenen Stirnteilen 34 ausgebildet sind, wobei jedes der bei jedem der Enden der Prüftrommel angeordneten Stirnteile 34 einen Zahn 34/4 trägt. Die Teillinie der zueinanderpassenden Zähne liegt bei einem solchen Radius, daß die Achsen der geprüften Zigaretten durch diesen hindurchgehen. Die Schließteile 30 sind von zwei parallelen Bändern 35 getragen, wobei jedes Schließteil durch eine Kappe 36 auf den Bändern 35 fixiert ist, die fest mit dem Schließteil 30 verbunden ist, so daß die Bänder 35 zwischen Schließkappe 30 und und Kappe 36 eingespannt sind. Der die Schließteile 30 und die Bänder 35 aufweisende Förderer wird somit durch die Prüftrommel mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Prüftrommel ist, wobei jedes der Schließteile während des Prüfens mit einer Zigarette fluchtet.

Das Prüfen einer jeden der Zigaretten erfolgt dadurch, daß die entsprechende Prüfkammer 31 mit einer Unterdruckquelle über eine Leitung 38 (vergleiche F i g. 2) verbunden wird, die zu einer in der Oberfläche der Hülse 2Ts ausgebildeten Ausnehmung 37 hin offen ist. Die Ausnehmung 37 dient als Prüfdruckverteilerleitung. Beim Boden einer jeden der Priifkammern 31 ist ein Schlitz 39 vorgesehen, über den die Prüfkammer 31 mit der Ausnehmung 37 in Strömungsverbindung steht. Aufeinanderfolgende der Schlitze 39 sind jeweils in einer von zwei verschiedenen, senkrecht zur Achse der Prüftrommel stehenden Ebene angeordnet und fluchten jeweils mit einer von zwei Balgeinrichtungen 40 und 41. Der in F i g. 3 gezeigte der Schlitze 39 fluchtet mit der Balgeinrichtung 40.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Prüfvorrichtung unter besonderer Bezugnahme auf die Fig.5 und 2 beschrieben. In diesen Figuren ist die Stellung von 12 Zigaretten durch 12 Radiusstrahlen 1 bis 12 gekennzeichnet, die durch die Zigaretten hindruchlaufen. Dabei stellt der Radiusstrahl ί i die Prüfstaiion dar, bei der jede der aufeinanderfolgenden Zigaretten mit der ersten 40 oder zweiten 41 der Balgeinrichtungen verbunden wird. Der Teil ,4 von Fig. 5 ist eine ebene Abwicklung des interessierenden Teiles der außcnliegenden Oberfläche der stationären Hülse 28, im Teil B von Fig.5 ist dagegen eine ebene ·■> Abwicklung eines Teiles der innenliegenden Oberfläche der Prüftrommel dargestellt. Die mit den Bezugszeichen

I bis 12 gekennzeichneten Linien sind die den Radiusstrahlen 1 bis 12 von F i g. 2 zugeordneten Mantellinien.

ι» Wie insbesondere in F i g. 5 dargestellt ist, überdeckt die als Prüfdruckverteilerleitung dienende Ausnehmung 37 in etwa die Linien 2 bis 4 und hat eine derartige Breite, daß ein jeder Schlitz 39 in Verbindung mit der Ausnehmung 37 stehen kann, so daß die zugeordnete

ι'' Prüfkammer 31 mit dem Prüfunterdruck beaufschlagt wird. Nachdem der Schlitz 39 an der Linie 4 vorbeigelaufen ist, wird die Unterdruckbeaufschlagung einer jeden der Prüfkammern 31 beendet. Bei der Linie

I1 steht jeder der Schlitze 39 der Reihe nach mit eint <v.

mii einem

Kanal 42, der zu einem Bälg 4G ίίΐπίί,
Kanal 43, der zu einem Balg 41 führt in Verbindung, je nachdem zu welchem der Sätze der Schlitze 39 der betrachtete Schlitz gehört. Der Aufbau der Balge 40 und 41 ist im einzelnen in Fig.4 gezeigt und wird später genauer beschrieben.

Ls sei darauf hingewiesen, daß zum vollen Verstehen des Arbeitens der Prüftrommel die Teile A und B von Fi e 5 übereinandergclegt werden sollten. Der Einfachheit halb ;r sind jedoch zwei der Schlitze 39 gestrichelt im Teil A von F i g. 5 dargestellt. Im Teil A von F i g. 5 sind auch zwei Nuten 44 gestrichelt dargestellt, die benachbarten Zigaretten zugeordnet sind. Diese Nuten 44 sind in F i g. 3 deutlicher dargestellt. Jede der Nuten 44 ermöglicht dem entsprechenden Balg, in Verbindung mit einer von zwei als Verteilerleitungen dienenden Ausnehmungen 45, 46 zu treten, die über eine Leitung 45/4 bzw. 46-4 mit einer Unterdruckquelle geringeren Drucks als des der Ausnehmung 37 zugeführten Prüfunterdrucks verbunden sind. Der der als Verteilerleitung dienenden Ausnehmung 37 übermittelte Prüfunterdruck kann z.B. 125mm Wassersäule betragen, während der Druck, mit dem die Ausnehmungen 45 und 46 beaufschlagt werden, z. B. 50 mm Wassersäule betragen kann. Durch die Unterdruckbeaufschlagung der Ausnehmungen 45 und 46 werden die Balge für das Prüfen vorbereitet. Hierzu sollte der in den Ausnehmungen 45 und 46 herrschende Unterdruck vorzugsweise im wesentlichen gleich dem Unterdruck sein, der in den Prüfkammern 31 im Falle gerade noch zufriedenstellender Zigaretten verbleibt. Der Wert von 50 mm Wassersäule ist nur als Beispiel angeführt, der wirklich erforderliche Wert kann ein anderer sein und für ;ine bestimmte Anordnung durch Versuch ermittelt werden.

Bevor der Balg 40 und der Balg 41 mit einer Prüfkammer 31 verbunden wird, wird er dadurch auf den Prüfvorgang vorbereitet, daß er über die der vorhergehenden Zigarette benachbarte Nut 44 mit dem zur Vorbreitung verwendeten Unterdruck beaufschlagt wird, der in den als Verteilerleitungen dienenden Ausnehmungen 45 und 46 herrscht. Als Beispiel sei z. B. der Prüfvorgang der bei der Linie 11 liegenden Zigarette betrachtet, d. h. der Zigarette, die von dem Balg 40 über den Kanal 42 geprüft wird. Bevor der dieser Zigarette zugeordnete (39') der Schlitze 39 bei dem Kanal 42 ankam, war die der vorhergehenden Zigarette zugeordnete Nut 44' über den Kanal 42 mit dem in der Ausnehmung 46 herrschenden Vorbereitungsunterdruck beaufschlagt worden, solange sie sich

im Bereich der Linie 11 befand. Hierdurch wurde der Balg 40 für die Messung vorbereitet. Eine entsprechende Folge von Schritten wird für die Zigaretten durchgeführt, die von dem Balg 41 geprüft werden. Bei der in Fig.5 gezeigten Stellung von Prüftrommel und stationärer Hülse 28 ist der Balg 41 über die Nut 44" und den Kanal 43 mit dem in der Ausnehmung 45 herrschenden Vorbereitungsunterdruck beaufschlagt, wodurch er zum Prüfen einer zu diesem Zeitpunkt bei der Linie Ό liegenden Zigarette vorbereitet wird.

Durch die Vorbereitung der Balge für jeden Prüfvorgang, bei der die Balge mit dem Vorbereitungsunterdruck beaufschlagt werden, wird die erforderliche Bewegung der Balge so klein wie möglich gehalten. Damit braucht nur eine minimale Menge Luft in die Balge oder aus den Balgen zu strömen, um den Innendruck der Balge auf den in der Prütkammer 31 herrschenden Pegel zu bringen. Es sei darauf hingewiesen, daß das Volumen des von den Balgen begrenzten Luftraumes zusammen mit dem Volumen der in der in der Hülse 28 ausgebildeten, zu den Balgen führenden l.i;i'Ung befindlichen Luft viel kleiner ist als das Volumen <Ιτ Prüfkammer 31. Z.B. beträgt dieses Volumen nicht mehr als etwa ein Hundertstel des Volumens der Prüfkammer. Durch die direkte Anbrigung der Balge an der Hülse 28 (anstatt ihrer Anbringung an einer weiter entfernten Stelle außerhalb der Prüftrommel) ist die Länge des Wegen von der Prüfkammer zu den Balgen so kurz wie nur möglich gehalten. Damit kann jeder Balg rasch und verläßlich auf die in aufeinanderfolgenden Prüfkammern herrschenden Druckwerte ansprechen.

Das Volumen einer jeden der Prüfkammern ist wesentlich größer als das innere Volumen einer jeder Zigarette. Dies ist deshalb von Vorteil, da im entgegengesetzten Fall der in der Prüfkammer herrschende Druck zu rasch abgebaut würde und die Taktsteuerung für die Prüfung des in der Prüfkammer herrschenden Druckes, d. h. des bei der zweiten Station herrschenden Druckes, zu kritisch würde.

Die als Verteilerleitungen dienenden Ausnehmungen 45 und 46 haben eine solche Länge, daß sie die Linien 7 bis U überdecken. Statt dessen können sie auch kurzer ausgebildet sein, so daß sie z. B. nur die Linien 10 und 11 überdecken.

In Fig. 4 ist der Aufbau des Balges 40 deutlicher gezeigt; der Balg 41 weist ähnlichen Aufbau auf.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist der Balg 40 zwei kegelstumpfförmige Scheiben 50 und 51 auf, die an ihrem Rand miteinander verbunden sind und deren mittige Abschnitte voneinander entfernt sind. Die Scheibe 50 trägt einen Schaltkontakt 52, der in Anlage an einen einstellbaren, feststehenden Schaltkontakt 53 angebracht werden kann. Der letztere ist in eine Isolierhülse 54 eingeschraubt, die ihrerseits von einem an der Hülse 28 befestigten Teil 54/4 getragen ist. Die Scheibe 51 ist auf einem Rohr 55 angebracht, das in der dargestellten Weise auf ein Rohr 56 aufgeschraubt ist. Auf diese Weise ist der Balg 40 sicher an der Hülse 28 befestigt. Der Innenraum des durch die Scheiben 50 und μ 51 gebildeten Balges steht so mit dem Kanal 42 in Verbindung, der zu dem in der Zeichnung dargestellten Zeitpunkt seinerseits mit einem der Schlitze 39 in Verbindung steht

Der soeben beschriebene durch Balg und Schaltkontakte gebildete Druckfühler arbeitet wie folgt: Eine akzeptable Zigarette, d. h. eine Zigarette mit einer Hülle, die keinen zu großen Leckstrom hindurchläßt.

führt zu einem solchen in der entsprechenden Prüfkammer 31 zurückbleibenden Unterdruck, der dazu ausreicht, den zugeordneten Balg in einem zusammengedrückten Zustand zu halten, bei dem der Schaltkontakt 52 von dem feststehenden Schaltkontakt 53 entfernt ist. Liegt dagegen eine Zigarette mit einer fehlerhaften Hülle vor, so kann der in der entsprechenden Unterdruckkammer 31 herrschende Unterdruck so weit schwinden, daß der Schaltkontakt 52 des entsprechenden Balges in Anlage an den feststehenden Schaltkontakt 53 gebracht wird. Hierdurch wird ein elektrischer Schaltkreis geschlossen, zu dem auch die Hülse 28 und eine Leitung 57 gehören, und damit wird ein Fehlersignal erzeugt, das bewirkt, daß die fehlerhafte Zigarette durch den von dem Rohr 24 (vergleiche Fig. 1) ausgestoßenen Luftstrahl ausgestoßen wird, wie schon ausgeführt worden ist.

Jede der Scheiben des Balges kann aus einem wärmebehandelten Beryllium-Kupfer-Material mit einer Dicke von 0,015 mm gefertigt sein, wobei der Scheibendurchmesser z. B. 12,5 mm betragen kann.

Der Zeitraum, der für den Abbau des Unterdruckes in jeder der Prüfkammern 31 vor der Prüfung selbst vorgesehen wird, läßt sich wie nachstehend beschrieben ermitteln. Für irgendeinen vorgegebenen Zigarettentyp wird unter Verwendung eines Prüfaufbaus der Druck in der Prüfkammer nach Ablauf unterschiedlicher Zeitintervalle gerechnet vom Zeitpunkt des Abtrennens der Prüfunterdruckquelle aufgetragen. Eine typische Druck-Zeitkurve einer guten Zigarette ist in Fig. 6 mit A bezeichnet. In gleicher Weise wird die Druck-Zeitkurve für eine gerade noch annehmba're Zigarette aufgetragen, d. h. für eine Zigarette, bei der der Leckstrom durch die Hülle gerade noch hingenommen werden kann. Eine derartige Kurve ist in F i g. 6 mit B bezeichnet. Bei dem gezeigten Beispiel ist der Unterschied zwischen den Kurven A und B über den mit Ti bezeichneten Zeitraum am größten; der Mittelpunkt dieses Zeitraumes liegt um eine Zeispanne TI hinter dem Zeitpunkt, zu dem die Prüfunterdruckquelle abgetrennt wurde. Aus F i g. 6 läßt sich ersehen, daß das Feststellen des in der Prüfkammer verbliebenen Druckes irgendwo innerhalb der Zeitspanne Π erfolgen kann und am besten nach einer Zeitspanne T2 vorgenommen wird, so daß in beiden Richtungen für die Taktgebung dieser Druckmessung ein Spielraum bleibt.

Bei unterschiedlichen Zigaretten kann es notwendig sein, daß vor der Druckmessung auch eine unterschiedliche Zeitspanne verstreichen muß. Dies kann z. B. bei Zigaretten der Fall sein, die aus einem Hüllpapier mit unterschiedlicher Grundporosität gefertigt sind. Das Zeitintervall kann dadurch einstellbar gemacht werden, daß die Ausnehmung 37 als in Umfangsrichtung einstellbarer Einsatzkörper ausgebildet wird. Statt dessen kann den Eigenschaften unterschiedlicher Zigaretten dadurch Rechnung getragen werden, daß der Druck der Prüfdruckquelle eingestellt wird.

Die halbzyiindrischen Abschnitte 20/4 und 30/4, die von der Prüftrommel bzw. den Schließteilen 30 getragen sind, sollten vorzugsweise eine im wesentlichen luftdichte Dichtstelle um jedes der Enden der Zigaretten herum bilden. Hierzu können die Abschnitte 20/4 und 30/4 flexible oder aufblasbare Einsätze oder andere Mittel zum Ergreifen der Zigaretten unter leichtem Druck aufweisen. Zwischen den Abschnitten 20/4 und 30/4 sowie den Zigaretten kann jedoch auch ein kleiner Zwischenraum vorgesehen werden, wodurch jedes Risiko einer Beschädigung der Zigarette vermieden

909 617/351

wird; in diesem Falle wird jedoch für eine Kompensation des Leckstromes durch die Dichtstellen gesorgt. Dies kann auf folgende Weise geschehen: Bevor jede der Prüfkammern 31 über die Ausnehmung 37 mit dem Prüfunterdruck beaufschlagt wird, wird jede der Prüfkammern 31 kurzzeitig über eine Drosselstelle mit Unterdruck beaufschlagt, und der hierdruch erhaltene Unterdruck in der Prüfkammer 31, dessen Größe vom Leckstrom du.ch die Dichtstellen abhängt, wird als Kompensationsdruck verwendet, der in eine Kammer geleitet wird, die die Balge 40 bzw. 41 umgeben in der Hülse 28 ausgebildet sind.

Der Spalt zwischen den von den Balgen getragenen Schaltkontakten 52 und den benachbarten, feststehenden Schaltkontakten 53 kann z. B. 0,01 mm betragen, wenn die Balge mit dem zur Vorbereitung einer Messung verwendeten Unterdruck (z. B. 50 mm Wassersäule) beaufschlagt werden.

In Fig. 4A ist eine Abwandlung des in Fig. 4 dargestellten Dnirkfiihlpr<! gp7pigt_ hei der der Balg durch eine flexible Membran 60 ersetzt ist. Teile, die schon in Fig.4 gezeigten Teilen gleichen oder im wesentlichen entsprechen, tragen dieselben Bezugszeichen unter Anfügung eines Apostrophen.

Der Umfang der Membran 60 ist durch einen Klemmring 62 an einem starren Ringträger 61 festgelegt. Beim Zusammenbau des Druckfühlers wird die unbelastete Membran eingeklemmt und danach wird ein Spannring 63 in Anlage an dem Klemmring 62 liegend festgemacht. Der Spannring 63 biegt die Membran in der dargestellten Weise nach oben, wodurch sie gespannt wird.

Die Membran kann aus dünnem Blech gefertigt sein (z. B. aus wärmebehandeltem Beryllium-Kupfermaterial mit einer Dicke von etwa 0,1 mm) oder sie kann aus einem flexiblen Plastikmaterial (z. B. dem unter dem Handelsnamen »Melinex« bekannten Material) gefertigt sein, das auf einer Seite mit einer Beschichtung aus Silber oder einem anderen elektrisch leitenden Material versehen ist. Die Membran befindet sich stetig in Abstand von einem als Schraube ausgebildeten metallischen Körper 53' entfernt. Eine Meßschaltung ermittelt die Kapazität de«, durch die Membran und das metallische Teil 53' gebildeten Kondensators. Der Kondensator kann z. B. in einen Arm einer Meßbrücke geschaltet sein, wobei in einen anderen Arm derselben ein einstellbarer Kondensator eingefügt ist. Die Meßschaltung ist so ausgelegt, daß sie ein Ausschußsignal erzeugt, wenn die Kapazität zwischen Membran und metallischem Teil 53' größer ist als die des einstellbaren Kondensators. Der Druckgrenzwert, d. h. der Wert des in der Prüfkammer herrschenden Druckes, unterhalb dessen eine Zigarette aus Ausschuß ausgestoßen werden soll, läßt sich durch Einstellen des einstellbaren Kondensators vorgeben.

Es versteht sich, daß ein Balg wie der in Fig.4 gezeigte, in ähnlicher Weise als kapazitiver Geber verwendet werden kann, wobei das Teil 52 ständig in Abstand von dem feststehenden Teil 53 bleibt

Zur weiteren Verkürzung des Abstandes zwischen der Prüfkammer und dem Balg oder einem anderen Druckfühler kann jeder der Balge oder jeder andere Druckfühler (z. B. ein Membranfühler wieder in F i g. 4A dargestellte) ganz oder zum größten Teil innerhalb einer in der Hülse 28 ausgebildeten Bohrung angeordnet werden.

Fig. 7 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine weitere Vorrichtung zum Prüfen der Hülie von Zigaretten auf Leckstellen.

Diese Vorrichtung nach Fig. 7 weist eine Prüftrommel auf, die mit Flanschen 70 und 71 versehen ist, zwischen denen eine Hülse 72 angeordnet ist. Auf die Prüftrommel werden Zigaretten 74 aufgegeben, was z. B. unter Verwendung einer Übergaberolle wie der in Fig. I dargestellten Übergaberolle 21 erfolgen kann; jede der Zigaretten findet auf der Prüftrommel in teilzylinderförmigen Ausnehmungen Aufnahme, die in

ίο in radialer Richtung überstehenden Teilen 75, 76 ausgebildet sind, die von der Hülse 72 getragen sind. Über Kanäle 75.4 und 76,4, die in den Teilen 75 und 76 ausgebildet sind, werden die Zigaretten mit Unterdruck beaufschlagt, um sie auf der Prüftrommel zu halten. Eine geeignete Synchronisierung der Unterdruckbeaufschlagung erfolgt unter Verwendung einer stationären Ventilhülse 77, die in der Prüftrommel angeordnet ist.

Der Flansch 70 ist mit einer Mehrzahl in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordneter Bohrun-

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Dichtstopfen 78 zum Verschließen des benachbarten Endes einer jeden Zigarette während des Prüfens enthalten. Jeder der Dichtstopfen 78 ist mit einem mit einer Ausnehmung versehenen äußeren Ende 784 ausgebildet, in dem der Endabschnitt der zugeordneten Zigarette Aufnahme findet. Die genannte Ausnehmung hat einen zur Zigarette parallelen inneren Abschnitt, der die Zigarette unter sehr kleinem Abstand umgibt, und einen kelchförmigen äußeren Abschnitt, durch den das Eintreten der Zigarette in die Ausnehmung erleichtert wird.

Ein jeder der Dichtstopfen 78 läßt sich durch einen Tauchkolben 79 über eine Feder 80 und eine Schraube 81 bev/egen. Die Schraube 81 liegt an dem Dichtstopfen

3ϊ 78 an und läßt zu, daß sich der Tauchkolben 79 bis zu einem vorgegebenen maximalen Abstand von dem Dichtstopfen 78 wegbewegen kann. Die Feder 80 stellt sicher, daß die Kraft, die der Tauchkolben 79 auf den Dichtstopfen 78 ausüben kann, auf einen praktikablen Wert begrenzt ist, und damit auch die auf die Zigarette ausgeübte Kraft.

Von jedem der Tauchkolben 79 ist eine Rolle 82 mittels eines Stiftes 83 drehbar getragen. Die Rolle 82 wird über eine Druckfeder 85, die einerseits am Flansch

■»5 70 und andererseits an einem auf dem Tauchkolben 79 ausgebildeten Flansch 794 abgestützt ist, an eine Nocxe 84 angedrückt. Die Nocke 84 erstreckt sich längs eines Teiles der von den Tauchkolben durchlaufenen Bahn und ist so geformt, daß jeder der Tauchkolben durch die Druckfeder 85 in den Flansch 70 zurückgezogen werden kann, bevor eine Zigarette eingebracht wird, daß der Tauchkolben dann zur Vorbereitung der Prüfung auf eine eingebrachte Zigarette zubewegt wird (in dieser Stellung ist er in Fig. 7 gezeigt), und daß der Tauchkolben dann wieder zurückgezogen wird, damit die Zigarette nach dem Prüfen von der Prüftrommel abgenommen werden kann.

Das rechtsgelegen· Ende einer jeden Zigarette (vorzugsweise das F erende) wird durch den Dichtstopfen 78 in eine konische Ausnehmung 86 hineingedrückt, die im Flansch 71 ausgebildet ist. Am Boden einer jeden der Ausnehmungen 86 ist eine öffnung 87 vorgesehen, die zu einer zylindrischen Kammer 88 führt. Die letztere ist an ihrem äußeren Ende durch eine Stopfen 92 verschlossen. Eine öffnung 89 erstreckt sich ^wischen der Kammer 88 und der benachbarten Stirnfläche der Prüftrommel, gegen die ein bogenförmiger, stationärer Schleifkörper 90 angedrückt wird. In

dem Schleifkörper 90 ist ein bogenförmiger Schlitz 91 ausgebildet, der über einen vorgegebenen Drehwinkel der Prüftromrnel hinweg in Verbindung mit der öffnung 19 steht. Des Zweck dieser Anordnung wird untenstehend noch beschrieben.

Jeder der Kammern 88 bildet zusammen mit dem Inneren der zugeordneten Zigarette die Prüfkammer, mit der die Zigarette erfindungsgemäß geprüft wird. Jede der Kammern 88 und der Innenraum der Zigarette wird bei einer ersten Station der Prüftrommel über den Schlitz 91 mit Druck beaufschlagt. Hat sich die Priiftrommel an den Schlitz 91 vorbeigedreht, so wird die Kammer 88 von der Druckquelle (vorzugsweise einer Unterdruckquelle) getrenni und der Druck in der Kammer beginnt zu zerfallen, was auf das Durchlecken von Strömungsmittel durch die Zigarettenhülle zurückzuführen ist. Während dieser Zeit ist die öffnung 89 durch einen nicht mit einem Schlitz versehenen Teil des Schleifkörpers 90 verschlossen. Bei der zweiten Station

«ier riüuiui'niiici wild uic öffnung 89 schließlich Über Ai einen anderen im Schleifkörper 90 ausgebildeten Schlitz mit einem niciif dargestellten Druckfühler verbunden. Vorzugsweise ist der Druckfühler so nahe wie möglich bei der Priiftrommel angeordnet, um die Länge oder genauer gesagt das innere Volumen der Leitung « möglichst klein zu halten, durch welche der Schleifkörper 90 mit Druckfühler verbunden ist.

Folgende Abwandlung der oben beschriebenen Prüfvorrichtung ist möglich. Die öffnungen 89 für aufeinanderfolgende Zigaretten können auf verschiede- 3υ ner. Teilkreisen angeordnet sein, so da3 der in den ihnen zugeordneten Kammern 88 verbleibende Druck durch zwei getrennte Druckfühler festgestellt werden kann, die jeweils mit einem von zwei unterschiedlichen Schlitzen im Schleifkörper 90 verbunden sind. In diesem Falle wird vorzugsweise eine gemeinsame Druckquelle verwendet, und der Schleifkörper 90 ist mit zwei getrennten Schlitzen 91 versehen, durch welche eine Verbindung zu jeweils einem der beiden Sätze von öffnungen 89 hergestellt wird. Damit können längere Schlitze verwendet werden. Die beiden Schlitze eines jeden Paares können sich in Umfangsrichtung überlappen, so daß die Druckquelle und/oder jeder der Druckfühler mit einer jeden der Kammern 88 über einen längeren Zeitraum verbunden sein kann.

Gemäß dem im einzelnen für die in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Vorrichtung beschriebenen Maßnahmen könnti'i wiederum Vorkehrungen getroffen werden, <·-νη den Druckfühler oder bei mehreren Druckfühlem jeden dersielben zwischen Messungen mit einer Druckquelle zu verbinden, deren Druck im wesentlichen dem Druck entspricht, der in den kammern 88 in Höhe der zweiten Station bei gerade noch zufriedenstellenden Zigaretten verbleibt, d. h. bei nahe an der Grenze zum Ausschuß liegenden Zigaretten.

Anstelle des beschriebenen Dichtstopfens 78 können auch andere Anordnungen, z. B. flexible Dichtungen verwendet werden, und eine konische Ausnehmung 86 kann vorgesehen sein, um eine Dichtstelle bei oder in der Nähe der Enden der Zigaretten zu bilden.

Das Volumen einer jeden der Kammern 88 kann z. B. durch Verwendung von Stopfen 92 unterschiedlicher Gestalt einstellbar gewählt werden, wodurch den Eigenschaften unterschiedlicher Zigaretten, z. B. mit unterschiedlicher Porosität des Hüllpapiers, Rechnung getragen werden kann.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prüfen der Hülle von Zigaretten auf Leckstellen, mit einem Förderer, der die Zigaretten nacheinander durch einen Prüfbereich trägt, in dem zwischen dem inneren und dem Äußeren der Zigarette ein Druckunterschied hergestellt wird, so daß ein Luftstrom durch die Hülle der Zigarette erzeugt wird, wobei die Druckdifferenz dadurch herstellbar ist, daß eine einen vorgegebenen positiven oder negativen Druck erzeugende Druckquelle mit einer Prüfkammer verbunden wird, die teilweise von der Zigarettenhülle begrenzt wird, und mit einem Druckfühler, mit dem eine zu große Leckstelle in einer Zigarette festgestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (36; 91) mit der Prüfkammer (31; 88) an einer ersten Statition (3) verbunden ist und daß der Druckfühler (40; 41; 53', 60) mit der Prüfkammer (31; 88) an einer in Bewegungsrichtung hinter der ersten Station liegenden zweiten Station (11) verbunden »si, um den in der Prüfkammer verbliebenen Druck zu ermitteln.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen einer jeden der Prüfkammern (31; 88) wesentlich größer als das Volumen einer jeden der Zigaretten (22; 74) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Prüfkammern bei der zweiten Station (11) mit dem Druckfühler (40; 41; 53', 60) durch eine Leitung (42; 43) verbunden ist, deren Binnenvolumen zusammen mit dem Binnenvolumen des "»ruckfühlers wesentlich kleiner ist als das Volumen einer jeden der Pn'ifkammern.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. gekennzeichnet durch eine zweit? Druckquelle (45; 46) die einen kleineren Druck als die erste Druckquelle (36; 91) bereitstellt und so angeordnet ist, daß sie mit dem Druckfühler zwischen den Zeitspannen in Verbindung steht, über die hinweg der Druckfühler mit aufeinanderfolgenden Prüfkammern verbunden ist.

5. Vorrichtung nacii Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Zigaretten durch zwei getrennte Druckfühler (40; 41) geprüft werden, und daß in der Nachbarschaft einer jeden der Zigaretten eine Leitung (44) angeordnet ist. über die die zweite Druckquelle (45; 46) und der Druckfühler miteinander verbunden werden, kurz bevor der Druckfühler mit der Prüfkammer der unmittelbar nachfolgenden Zigarette verbunden wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von der zweiten Druckwelle (45; 46) bereitgestellte Druck im wesentlichen gleich dem Druck ist, der in der Prüfkammer bei der zweiten Station herrscht, wenn Zigaretten mit gerade noch zufriedenstellender Qualität vorliegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer (31, 30B) für eine jede der Zigaretten die Hülle der Zigarette umgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zigaretten während des Prüfens tragende Förderer eine Trommel (20) ist und daß jede der Prüfkammern (31,300,/zum Teil durch auf einem endlosen Bandförderer (25) angeordnete Schließteile (30) begrenzt ist, wobei sich der Förderer (25) über einen Teil des Umfangs der

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Trommel (20) erstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließteile (30) so angeordnet sind, daß zumindest ein Ende einer jeden Zigarette mit atmosphärischem Druck beaufschlagt ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (20) mit in Unifangsrichtung in Abstand aufeinanderfolgenden Ausnehmungen (31) versehen ist, die den größeren Teil der Prüfkammern bilden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler oder ein jeder einer Mehrzahl von Druckfühlern in einer stationären Hülse (28) innerhalb der Trommel (20) angeordnet ist und mit aufeinanderfolgenden Testkammern über in der Trommel ausgebildete, in radialer Richtung verlaufende Kanäle in Verbindung steht

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler oder ein jeder einer Mehrzahl von Druckfühlern eine Balgeinrichtung (40) aufweist, die sich gemäß dem in aufeinanderfolgenden Prufkammern (31, 30B) bei der zweiten Station herrschenden Druck ausdehnt oder zusammenzieht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler oder ein jeder einer Mehrzahl von Druckfühlern eine flexible Membran (60) aufweist, die an ihrem Rand festgemacht ist und auf einer Seite dem in aufeinanderfolgenden Prüfkammern (31, 30B) bei der zweiten Station herrschenden Druck ausgesetzt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder IJ. dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler einen Teil einer variablen Kapazität darstellt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß der endlose Bandförderer (25) durch von der Trommel (20) getragene Zähne ^/^angetrieben wird, welche mit von den .Schließteilen (30) getragt-ren Zähnen (UA) kämmen.

16. Vorrichtung nach einem der Anspruches bis

15. dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Schließteile (30) halbzylindrische Ausnehmungen (10A) bei jedem seiner Enden aufweist, welche mit halbzylindrischen Ausnehmungen (20A) in der Trommel (20) zusammenarbeitend Dichtungen um die finden der zugeordneten Zigarette (22) bilden.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis b. dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer für eine jede der Zigaretten den Innenraum der Zigarette und eine zugeordnete Kammer (88) umfaßt, wobei die letztere im die Zigaretten beim Prüfen tragenden Förderer (70, 71, 72) ausgebildet ist und mit dem Inneren der zugeordneten Zigarette in Verbindung steht, und daß die Prüfkammer Stirndichtungen (78. 86) aufweist, durch welche die Verbindung zwischen dem Innern der Zigarette und der Atmosphäre sehr klein gehalten oder unicrbro chen wird, und daß die äußere Oberfläche der Zigarette der Atmosphäre ausgesetzt ist

18. Vorrichtung nach Anspruch 17 zum Prüfen von Zigaretten mit Filtermundstücken, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kammern (88) über das Filterende der Zigarette mit dem Innern der entsprechenden Zigarette in Verbindung steht, während das andere Kndc der Zigarette verschlos-

sen ist, und daß die Druckquelle eine Unterdruckquelleist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Hülle von Zigaretten auf Leckstellen, mit einem Förderer, der die Zigaretten nacheinander durch einen Prüfbereich trägt, in dem zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zigarette ein Druckunterschied hergestellt wird, so daß ein Luftstrom durch die Hülle der Zigarette erzeugt wird, wobei die Druckdifferenz dadurch herstellbar ist, daß eine einen vorgegebenen positiven oder negativen Druck erzeugende Druckquelle mit einer Prüfkammer verbunden wird, die teilweise von der Zigarettenhülle begrenzt wird, und mit einem Druckfühler, mit dem eine zu große Leckstelle in einer Zigarette festgestellt werden kann.

Bei einer vorbekannten Prüfvorrichtung dieser Art (US-PS 36 77 068) wird in der Prüfkammer eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und Äußeren der Zigarette hergestellt. Diese Druckdifferenz wirr¹, mittels des Druckfühlers gemessen und mit einem Bezugswert verglichen, wodurch sich feststellen läßt, ob die Zigarettenhülse eine Leckstelle hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen von Zigarettenhüllen zu schaffen, mit der sich Leckstellen in der Zigarettenhülse mit größerer Genauigkeit als mit den vorbekannten Prüfvorrichtungen feststellen lassen.

Zur Lösung dieser Aulgabe ist eine Vorrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle mit der Prüfkammer an einer ersten Station verbunden ist und daß der Druckfühler mit der Prüfkammer an einer in Bewegungsrichtung hinter der ersten Station liegenden zweiten Station verbunden ist, um den in der Prüfkammer verbliebenen Druck zu ermitteln.

Diese Prüfvorrichtung arbeitet im wesentlichen nach dem Prinzip, daß die Größe des in jeder der Prufkammern herrschenden Druckes (sei dies ein Unierdruck oder ein Überdruck) sich nach dem Verlassen der ersten Station durch die entsprechende Zigarette (d. h. nach Abtrennen der Druckquelle) zunehmend an den atmosphärischn Druck annähert, da Strömungsmittel durch die Hülle der ."'.igarette durchleckt. Der Druck, der in der Prüfkammer beim Ankommen der Zigarette an der zweiten Station, d. h. nach einer vorgegebenen Zeitspanne, zurückbleibt, hängt von der Qualität der Hülle der Zigarette ab. Eine Hülle mit einem ausgeprägten Leck führt, anders gesagt, da/u, daß be· der zweiten S'ation ein verhältnismäßig geringer Druck gemessen wird. Eine Zigarette, die einen unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegenden Druck erzeugt, kann automatisch ausgesondert werden.

Der für den Druckabbau in der Prüfkammer zur Verfugung geste'lie Zeitraum wird vorzugsweise derart gewählt, dali sich ein möglichst großer Unterschied zwischen dem Prüfkammerdruck für eine gute Zigarette und dem Prüfkammerdruck für eine gerade noch akzeptable Zigarette an der zweiten Station ergibt.

Die für jede der Zigaretten vorgesehene Prüfkammer kann die Zigarette umgeben, und in diesem Falle wird eine oder werden beide Enden der Zigarette atmosphärischem Druck oder einem anderen vorgegebenen Druck ausgesetzt. Statt dessen kann die Prüfkammer für jede Zigarette durch deren Inneres zusammen mit einer zugeordneten Kammer gebildet werden, deren Volumen vorzugsweise zumindest die gleiche Größe wie das der Zigarette hat; dabei ist diese Kammer in dem die Zigaretten während des Prüfens tragenden Förderer gebildet und steht mit dem Inneren der zugehörigen Zigarette in Verbindung. Eine solche Prüfvorrichtung weist ferner Stirndichtungen auf, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innerer, der Zigarette und der Atmosphäre sehr klein oder ganz ausschließen, während die äußere Oberfläche der Zigarette der Atmosphäre ausgesetzt ist

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen der Hülle von Zigaretten auf Leckstellen, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Prijftrommel der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei ein Abschnitt als Schnitt längs oer Linie H-Il von Fig. 3 gezeigt ist;

Fig.3 einen Schnitt durch die in Fig.2 dargestellte Prüftrommel längs der Linie HI-III;

F i g. 4 eine Ansicht eines Teiles der in F i g. 2 dargestellten Prüftrommel in vergrößertem Maßstabe, in der die Balgeinrichtungen näher gezeigt sind;

F i g. 4A eine andere Ausführungsform des Druckfühlers:

F i g. 5 eine ebene Abwicklung der innenliegenden Oberfläche der Prüftrommel und der außenliegenden Oberfläche einer innerhalb der Prüftrommel angeordneten stationären Hülse;

F i g. 6 eine graphische Darstellung des Druckabbaus in den Balgeinrichtungen für unterschiedliche Zigaretten;

F i g. 7 einen schematischen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen der Hülle von Zigaretten auf Leckstellen.

Die in F i g. 1 dargestellte Prüfvorrichtung weist eine Prüftrommel 20, eine Übergaberolle 21, die einen Strom transversal zu ihrer Längsachse bewegter Zigaretten 22 zur Prüftrommel 20 fördert, und eine Übergaberolle 23 auf. der die Zigaretten nach dem Prüfen von der Prüftrommel 20 zugeführt werden. Zigaretten, di? als fehlerhaft erkannt worden sind, werden automatisch durch einen in axialer Richtung gerichteten Luftstrahl ausgestoßen, der von einem Rohr 24 abgegeben wird. Zufriedenstellende Zigaretten werden durch einen weiteren, nicht dargestellten Förderer von der Übergaberolle 23 abgenommen.

Das Prüfen der Zigaretten erfolgt unter Verwendung einer Anzahl von Schließteilen, die zu einem Förderer 25 jehoren. der um freilaufende Rollen 26 und 27 uml.nift. Der Forderer 25. wird durch .iuf iL-r Prüfirommel 20 vorgesehene Zahnräder angetrieben, die mit Zähnen kämmen, die auf den einzelnen von dem Förderer 25 getragenen .Schließteilen ausgebildet sind, wie im einzelnen noch beschrieben wird.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist die Prüftrommel 20 um eine stationäre Hülse 28 drehbar, die ihrerseits von einem Rahmen 29 getragen ist. Ein in Fig. 1 weggelassener Stirnring 2SA ist an der Hülse 28 befestigt, so daß die Prüftrommel auf der stationären Hülse gehalten wird.

Während des Prüfens ist jeder der Zigaretten zwischen der Prüftrommel 20 und einem Schließteil 30