DE2804171C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus der US-PS 35 12 662 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind entlang einer horizontalen Förderstrecke mit mehreren Förderern eine entsprechende Anzahl von fotoempfindlichen Elementen angeordnet, die als Höhendetektoren arbeiten, d. h., die feststellen, ob der stapelförmige Strom an der Abtaststelle eine bestimmte Höhe überschreitet. Im Bereich der Zu- und Abführung sind jeweils zwei fotoempfindliche Elemente vertikal übereinander angeordnet, die feststellen, ob die Höhe des Stapelstroms zwischen zwei vorgegebenen Grenzen bleibt.

Statt optischer Fühleinrichtungen wurden in der Vergangenheit auch mechanische Fühler verwendet, so z. B. schwenkbare Fühlerarme, die unmittelbar oder mittelbar auf der Oberseite der Zigaretten ruhen und deren Auf- und Abbewegung ein Signal liefert.

Die durch die optischen oder mechanischen Fühler erzeugten Signale werden dazu benutzt, den Fluß der stabförmigen Gegenstände in der Förderanlage zu steuern, insbesondere um Durchsatzschwankungen auszugleichen. So werden derartige Fühleinrichtungen in oder an Übergangs- und Verzweigungsbereichen zweier oder mehrerer Förderer eingesetzt, wie dies z. B. die DE-OS 23 20 843 zeigt.

Die mechanischen Fühleinrichtungen haben den Nachteil, daß sie nicht so zuverlässig wie elektrische oder optische Fühler sind und die Gegenstände - wenn auch möglicherweise nur indirekt - berühren müssen. Die fotoempfindlichen Fühler haben den Nachteil, daß sie nach dem Ein/Aus-Prinzip arbeiten und somit von Nutzen nur insofern sind, als sich mit ihnen die Höhe eines Zigarettenstapels im Abtastbereich erfassen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß sie eine detailliertere Information über den Stapelzustand liefert.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung liefert eine Information nicht nur über die Stapelhöhe, sondern über den gesamten Stapelzustand entlang der Linie der Abtaststellen. Auf diese Weise berücksichtigt die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung beispielsweise auch Hohlräume im Stapel. Wie sich nämlich in der Praxis gezeigt hat, bilden sich im Stapel nicht selten Hohlräume, so daß die Formation des gesamten Stapels selbst bei korrekter Stapelhöhe unbefriedigend sein kann. Da ferner die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung die Höhe des Stapels kontinuierlich erfaßt (und nicht nur wie im Stand der Technik feststellt, ob ein bestimmter Grenzwert überschritten wird), erlaubt die Erfindung eine genauere Steuerung des Flusses der Gegenstände.

Insbesondere läßt sich durch die Erfindung die Anzahl und/oder Geschwindigkeit der die Linie passierenden Gegenstände ermitteln.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher der Fühleinrichtung eine die Anzahl der Gegenstände entlang der Linie erfassende Zähleinrichtung nachgeordnet. Der Ausdruck "Zähleinrichtung" ist hierbei im weitesten Sinne zu verstehen und kann beispielsweise aus einer Pegeldetektoreinrichtung oder anderen Summiereinrichtung bestehen, die die Gesamtzahl der Gegenstände pauschal erfaßt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Fühleinrichtung ein Schaltkreis nachgeordnet, welcher zur Geschwindigkeitsbestimmung der Gegenstände die von der Fühleinrichtung gelieferten unterschiedlichen Signale in zeitlichen Abständen erfaßt und durch einen Vergleich der zeitlich aufeinanderfolgenden Signale die Zeitdauer feststellt, in der sich der Signalverlauf periodisch wiederholt.

Wenn auch die Erfindung besonders vorteilhaft in Verbindung mit Zigaretten ist, läßt sie sich jedoch auch bei der Förderung anderer stabförmiger Gegenstände, insbesondere von Filterstäben, einsetzen.

Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Verzweigungsbereiches dreier Zigarettenstapel-Förderer in einer Zigarettenherstellungsfabrik;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen Verzweigungsbereich der in Fig. 1 gezeigten Art mit einer Fühleinrichtung;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Frontseite einer Fernsehkameraröhre;

Fig. 4a eine teilweise Seitenansicht eines zigarettentragenden Vertikalförderers;

Fig. 4b und 4c verschiedene Wellenformen, die von der Überwachung der Zigaretten in Fig. 4a abgeleitet sind;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungseinrichtung;

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Verzweigungsbereiches mit einem anderen Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 ein Schaltdiagramm der in Fig. 6 gezeigten Anordnung;

Fig. 8 ein Schaltdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 befaßt sich mit der Überwachung und Steuerung des Flusses von Zigaretten in einem Verzweigungsbereich, bei dem ein Förderer 2 einen Zigarettenstapel 3 von einer Zigarettenherstellungsmaschine trägt, ein Förderer 4 einen Zigarettenstapel 5 einer Zigarettenpackmaschine zuführt und ein umkehrbarer Förderer 6 den Verzweigungsbereich mit einem Zigarettenreservoir verbindet, so daß Zigaretten je nach Bedarf dem Verzweigungsbereich zugeführt bzw. vom Verzweigungsbereich abgeführt werden können.

Die Zigaretten können sich bis zu einem gewissen Ausmaß im Verzweigungsbereich unter einer flexiblen, membranartigen Vorrichtung 8 ansammeln. Wenn bei dieser Anordnung ein Fehler oder Mangel an Zigaretten im Vereinigungsbereich auftritt, wäre es wünschenswert, einen solchen Zustand bereits vor seinem Entstehen erfassen zu können. Dies wird durch die zu beschreibende Vorrichtung dadurch ermöglicht, daß die gesamte Stapelkonfiguration bzw. -verteilung der Zigaretten im Vereinigungsbereich (und nicht lediglich die Höhe des Stapels) und/oder die Konfiguration der Zigaretten auf den Förderern unmittelbar vor Abgabe an den Verzweigungsbereich bzw. unmittelbar nach Verlassen des Verzweigungsbereiches überwacht werden.

Ein Überwachen der Stapelkonfiguration der Zigaretten unmittelbar außerhalb des Verzweigungsbereiches wird dadurch erzielt, daß Abtaststellen einer Fühleinrichtung entlang der Linien 10, 12 und 14 in Fig. 1 angeordnet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen diese Abtaststellen aus den Enden optischer Glieder 16, 18 und 20 (Fig. 2) - wie beispielsweise faseroptische Lichtleiter -, die in den in der Zeichnung angedeuteten Bereichen angrenzend an den normalerweise weißen Filterenden der Zigaretten angeordnet sind. Die Zigaretten werden in der Weise beleuchtet, daß die Filterenden gegen einen kontrastierenden Hintergrund scharf abgezeichnet werden, beispielsweise dadurch, daß ein auf die Enden gerichtetes starkes Frontlicht und ein dunkler Hintergrund oder ein gut ausgeleuchteter Hintergrund und kein Frontlicht benutzt werden.

Wegen des scharfen Kontrastes zwischen den Zigarettenenden und dem Hintergrund ist es möglich, die Eigenschaften einer Vidicon- Röhre auszunutzen, um ziemlich scharfe Ausgangssignale von der Röhre zu erzeugen, die die relativen Lagen der Abbildungen der bei einer Abtastung erfaßten Zigaretten darstellen.

Die Abbildungen der verschiedenen Linien 10, 12 und 14 werden über die Lichtleiter 16, 18 bzw. 20 auf entsprechende Bereiche 10′, 12′, 14′ der Röhrenfrontfläche übertragen, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Die Lichtleiter sind so ausgebildet, daß sie die Abbildungen erforderlichenfalls erneut ausrichten und ihre Größe so verringern, daß sie gerade die Röhrenfrontfläche ausfüllen, und zwar in der Weise, daß sie aufeinanderfolgend abgetastet werden können, wie in Fig. 3 angedeutet.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Es leuchtet ein, daß selbst eine vergleichsweise regelmäßige Anordnung von Zigaretten, wie sie schematisch in Fig. 4a angedeutet ist, verschiedene Wellenformen der von der Abtastvorrichtung erzeugten Ausgangssignale bedingen können, und zwar je nachdem, wo genau die Anordnung abgetastet wird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Anordnung in mehreren parallelen Durchläufen abzutasten, beispielsweise in vier Durchläufen, wie durch I bis IV in Fig. 4a angedeutet ist. Diese Durchläufe haben einen Abstand voneinander, der einem Viertel des Durchmessers der Abbildung einer Zigarette auf der Röhrenfrontfläche entspricht, so daß insgesamt die "Breite" des Feldes gleich dem Durchmesser einer Zigarette ist.

Bei Verwendung von drei Bereichen der Röhrenfrontfläche (wie in Fig. 3 gezeigt) ist es somit erforderlich, den Abtastschaltkreis der Röhre so auszubilden, daß sie zwölf Durchläufe über die gesamte Fläche ausführt. Da eine normale Fernsehkameraröhre in der Lage ist, eine 625-Zeilenabtastung 25mal pro Sekunde zu liefern, kann erreicht werden, daß eine gesamte 12-Zeilenabtastung ungefähr

erfolgt. Selbst wenn die Zigaretten dem Verzweigungsbereich mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, beispielsweise 4000 Zigaretten pro Minute, zugeführt bzw. aus ihm abgeführt werden, werden sie normalerweise in Stapeln einer Höhe von ungefähr 12 Zigaretten gefördert, so daß ihre tatsächliche lineare Geschwindigkeit nur

beträgt. Somit durchquert eine vollständige Zigarette den abgetasteten Bereich jede 1/6 Sekunde, und sie wird durch den Abtaststrahl 200mal getroffen.

Die in Fig. 4b dargestellten vier Abtastungen erfolgen somit innerhalb einer Zeitdauer von ungefähr

während dieser Zeitdauer können die Zigaretten als tatsächlich stationär angesehen werden. Die im Diagramm dargestellte erste Abtastung I trifft auf die oberste Linie der Zigaretten an einem Punkt in der Mitte zwischen ihren Berührungspunkten mit ihren Nachbarn in der gleichen Linie und ihren Berührungspunkten mit den angrenzenden Zigaretten der untersten Linie. Wenn somit der Helligkeitspegel des Ausgangssignals überwacht wird, ändert es sich näherungsweise als Folge von Impulsen, wie sie in Fig. 4b unter I dargestellt ist, da die Abtastung abwechselnd helle Bereiche (Filter) und dunkle Bereiche (Zwischenräume zwischen benachbarten Filtern) überquert.

Die nächste Abtastung, deren Lage bei II in Fig. 4a angedeutet ist, fällt mit den Berührungspunkten zwischen den Zigaretten in der obersten Reihe und denen in der untersten Reihe zusammen. Das Ausgangssignal dieser Abtastung ist daher niedrig und zeigt nur sehr geringe Pegelvergrößerung dort, wo die Abtastung die Berührungspunkte trifft.

Die Abtastung III ergibt, wie dargestellt, ein ähnliches Ausgangssignal wie die Abtastung I, da sie abwechselnd helle und dunkle Bereiche überquert, und die Abtastung IV erzeugt ein Ausgangssignal, das sich hauptsächlich auf einem hohen Pegel befindet, ggf. mit leichten Einbrüchen an den Berührungspunkten zwischen den Zigaretten, da sie auf die Mittellinie der Reihe trifft.

Diese Signale werden nun digital verarbeitet, wobei der in Blockdiagrammform dargestellte Schaltkreis der Fig. 5 verwendet wird. Das Ausgangssignal eines Video-Verstärkers in der Vidicon- Kamera, das, wie oben erläutert, die in Fig. 4b gezeigte Form hat, wird einem bi-stabilen Kreis zugeführt, dessen Hysteresecharakteristik durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist, die den Wellen der Fig. 4b überlagert sind. Das resultierende Signal bei 24 besteht aus Impulsströmen, wie sie in Fig. 4c bei I und bei III angedeutet sind, vermischt mit Signalen der in Fig. 4c bei II und IV gezeigten Art, die einen konstanten O- und I-Pegel haben, die von dem Helligkeitspegel herrühren, der auf einem relativ konstanten niedrigen bzw. hohen Wert verbleibt, wie oben in Verbindung mit Fig. 4b erläutert wurde. Es versteht sich, daß bei normalen Flußbedingungen, d. h., wenn die Zigaretten nahe genug beieinander liegen, das im Punkt 24 des Schaltkreises empfangene Signal für jeden überwachten Bereich idealerweise zwei Sätze von Impulsen enthält, deren Anzahl jeweils der Anzahl von Zigaretten in einer einzigen Reihe entspricht. Die Möglichkeit, daß mehrdeutige Signale erzeugt werden, kann dadurch erheblich verringert werden, daß eine kleine Kapazität am Eingang des bi-stabilen Kreises vorgesehen wird, so daß ein Umschalten nur dann erfolgt, wenn die Abtastung eine bestimmte Mindestzeit in den Filterbereich oder in den Zwischenbereich gelangt. Dies stellt sicher, daß beispielsweise die in Fig. 4a bei II dargestellte Situation, bei der sich die Abtastung von einem Zwischenraum zum anderen über eine Reihe von Berührungspunkten zwischen Zigaretten bewegt, keinen zusätzlichen Impulsstrom erzeugt.

Das Ausgangssignal 24 des bi-stabilen Kreises wird einem getrennten Zähler für jeden überwachten Bereich zugeführt, indem die Eingänge der Zähler aufeinanderfolgend unter der Steuerung eines Zeitgebers angesteuert werden, der außerdem jeden Zähler zurücksetzt, ehe er ein Eingangssignal an das Tor des Einganges des nächsten Zählers abgibt. Der Zeitgeber wird mit Impulsen von einer Uhr versorgt, die mit der Abtastung der Kamera synchronisiert ist, so daß das Umschalten der Tore genau mit der Bewegung der Abtastung beispielsweise vom Bereich 10′ zum Bereich 14′ in Fig. 3 synchronisiert ist.

Somit sammelt jeder Zähler eine Gesamtzahl von Impulsen für seinen jeweils überwachten Bereich, bis er einen Zurücksetzimpuls empfängt, wenn er die gesammelte Gesamtzahl einem Mikroprozeßrechner überträgt, der sie einer Gedächtniseinheit zuweist. Der Vorgang wird für jeden Bereich wiederholt.

Die Geschwindigkeit der Zigaretten wird auf folgende Weise überwacht. Mit dem Punkt 26 am Eingang jeden Zählers ist ein Detektorkreis 28 verbunden, wobei der Übersichtlichkeit halber nur einer hiervon dargestellt ist. Der Detektorkreis enthält ein mono-stabiles Glied und ist so ausgebildet, daß er einen einzigen kurzen Ausgangsimpuls für jeden Bereich erzeugt, der mit dem Impuls zusammenfällt, der die Lage der ersten Zigarette in diesem Bereich anzeigt, d. h. dem ersten Impuls, der durch das entsprechende Tor dieses Kanales hindurchtritt, wenn er durch den Zeitgeber eingeschaltet wird. Wegen der hohen Wiederholungsgeschwindigkeit der Abtastung wird die Zigarette an dieser ersten Stelle während einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen nacheinander so erfaßt, als ob sie sich scheinbar an der gleichen Stelle befindet. Der Detektorkreis wird außerdem mit Uhrimpulsen versorgt, und er enthält einen Zähler, der durch den mono-stabilen Ausgangsimpuls zurückgesetzt und in der gleichen Weise durch jeden folgenden Ausgangsimpuls zurückgesetzt wird. Er zählt somit die Anzahl der Uhrimpulse, die zwischen dem Augenblick des Erfassens der gleichen Zigarette bei aufeinanderfolgenden Abtastungen auftreten. Der Ausgangsimpuls des mono-stabilen Gliedes und der Ausgangsimpuls des Zählers werden außerdem einem UND-Tor zugeführt, dessen Ausgang an der Steuereinheit des Mikroprozeßrechners angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Zählers wird somit der Steuereinheit des Mikroprozeßrechners jedesmal zugeführt, wenn der Impuls des mono-stabilen Gliedes auftritt. Das Steuerglied des Mikroprozeßrechners speichert jedes Zähler-Ausgangssignal und vergleicht es jedesmal mit dem vorhergehenden Zähler-Ausgangssignal; wenn dann die erfaßte Zigarette sich aus der erfaßbaren Bahn der Abtastung herausbewegt, ändert sich das Zeitintervall, d. h. die Zähler-Gesamtzahl, plötzlich, da das mono-stabile Glied durch eine andere Zigarette ausgelöst wird. Solch eine Änderung zeigt den Durchgang einer "Reihe" von Zigaretten an und wird von der Steuereinheit des Mikroprozeßrechners dazu benutzt, die Geschwindigkeit der Zigaretten zu berechnen.

Der Fluß der Zigaretten kann somit kontinuierlich berechnet werden, wobei der Ausgang der Abtastung eine Anzeige für die Anzahl der Zigaretten in jeder Reihe zu einem bestimmten Augenblick liefert und der Ausgang des Detektorkreises 28 eine Bestätigung dafür liefert, daß sich die Zigaretten wirklich bewegen.

Den Fluß von Zigaretten pro Sekunde für jeden Förderer erhält man somit dadurch, daß die Anzahl der Zigaretten pro Reihe, d. h. die Hälfte der Anzahl der Impulse pro abgetasteten Bereich, mit der Anzahl der Ausgangssignale pro Sekunde des Detektorkreises 28 multipliziert wird. Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird daher der Fluß im Förderer 2 kontinuierlich verglichen mit dem im Förderer 4, und wenn sie gleich sind, wird die Geschwindigkeit des Förderers 6 auf null eingestellt (durch Übertragung des Ausgangssignals des Mikroprozeßrechners auf eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung). Wenn festgestellt wird, daß mehr Zigaretten den Verzweigungsbereich auf dem Förderer 4 verlassen, als Zigaretten auf dem Förderer 2 in den Verzweigungsbereich gelangen (oder umgekehrt), wird der Förderer 6 in Betrieb gesetzt, um Zigaretten vom Reservoir in den Verzweigungsbereich zu fördern, bis der überwachte Strom im Förderer ausreichend ist, um den Mangel (bzw. Überschuß) an Zigaretten auszugleichen.

Zusätzlich zur oder anstelle der Abtastung der einzelnen Förderer kann die Anlage so ausgebildet sein, daß die Situation im Verzweigungsbereich selbst überwacht wird. Es wird dann im Schaltkreis der Fig. 5 ein Informationskanal vorgesehen, der einen Strom von Impulsen erzeugt, die die Verteilung der Zigaretten über den gesamten Bereich der Verzweigung darstellen. Ein Geschwindigkeitsdetektorkreis für diesen Kanal wird nicht vorgesehen, da sich die Zigaretten nicht in einer definierten einzigen Richtung bewegen.

Wie vorher besteht die Abtastung aus vier Durchläufen pro Zigarettendurchmesser, und sie sollte im Durchschnitt ungefähr zweimal so viele Impulse erzeugen, wie Zigaretten vorhanden sind, so daß eine Anzeige der Kapazität der Verzweigung in jedem Augenblick von diesem Ausgangssignal ableitbar ist. Der Durchlauf der Abtastung erfolgt vertikal, und somit kann das Niveau in jedem Punkt im Verzweigungsbereich von der Anzahl der Impulse in jedem Durchlauf bestimmt werden, und der Mikroprozeßrechner kann dann so ausgebildet werden, daß er die Anzahl der Impulse an jeder Stelle mit einer durchschnittlich zu erwartenden Anzahl vergleicht. Sollte daher eine Unregelmäßigkeit in der Verteilung im Verzweigungsbereich auftreten, wird dies sehr rasch festgestellt und kann dadurch berichtigt werden, daß der Förderer 6 in Betrieb gesetzt wird, um Zigaretten in den Verzweigungsbereich abzugeben bzw. aus ihm abzuziehen.

Um die Zigaretten im Verzweigungsbereich abzutasten, können anstelle einer Fernsehkameraröhre auch andere Fühleinrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Matrix aus Widerstandsfotozellen am Verzweigungsbereich angeordnet werden, und der Zustand jeder Fotozelle, d. h. ihr augenblicklicher elektrischer Widerstand, kann überwacht werden, um eine Anzeige für das Vorhandensein einer angrenzenden Zigarette zu erzeugen.

Die Anordnung kann die Form einer rechteckigen Matrix haben, die den größten Teil der Fläche des Verzweigungsbereiches überdeckt, wie durch das gestrichelte Rechteck 30 in Fig. 1 angedeutet ist; es kann aber auch eine Matrix an jeder der Linien 10, 12 und 14 in Fig. 1 vorgesehen werden, oder die Anordnung kann in Form zweier vertikaler Reihen von Abtaststellen getroffen werden, die an kritischen Stellen im Verzweigungsbereich angeordnet werden, wie schematisch bei 32 in Fig. 6 angedeutet ist. In jedem Fall erstreckt sich die Oberseite der Anordnung nach oben über das normale Niveau der Zigaretten im Verzweigungsbereich hinaus, so daß die gesamte Höhe des Stapels umfaßt wird.

Die Beleuchtung kann entweder von einer entsprechenden Anordnung von Lichtquellen auf der anderen Seite des Strömungspfades erfolgen, derart, daß die Menge des durch den Stapel hindurchgehenden Lichtes gemessen wird, oder aber von einer Quelle oder Quellen einer allgemeinen Beleuchtung auf der gleichen Seite, so daß die von den Filterenden reflektierte Lichtmenge gemessen wird.

Im Fall der Anordnung mit zwei Spalten 32 (Fig. 6) sind die Abtaststellen in denjenigen Bereichen angeordnet, in denen unerwünschte Änderungen der Stapelformation am wahrscheinlichsten sind. Wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt, kann eine "Einbuchtung" 34 an der rechten Seite des Stapels im Verzweigungsbereich auftreten, obwohl das Niveau auf der linken Seite zufriedenstellend ist. Ein derartiger Zustand könnte von einem einzelnen Fühler wie einem mechanischen "Löffel" leicht verfehlt werden, da er den Zustand nur in einem Teil des Stapels erfaßt. Offensichtlich würden zwei Fühler, jeweils einer in den kritischen Bereichen, die Wahrscheinlichkeit, einen solchen Zustand feststellen zu können, erhöhen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß Leerräume auch im Körper des Stapels auftreten können, so daß selbst bei korrektem oberen Niveau (z. B. bei 36) die Formation des gesamten Stapels unzufrieden sein kann. Um solche Defekte im Stapel feststellen zu können, wird daher eine ganze Reihe bzw. Anordnung von Abtaststellen benutzt.

Auch Anordnungen von fotoempfindlichen Elementen könnten abgetastet werden, um ihren Belichtungszustand festzustellen, im wesentlichen in der gleichen Art und Weise, wie die fotoempfindliche Oberfläche einer Fernsehkameraröhre Signale an den Abtastschaltkreis der Kamera abgibt, und in der Tat sind Fernsehkameras vorgeschlagen worden, bei denen solche Anordnungen von Elementen zum Auffangen des Bildes verwendet werden. Solch eine Anordnung bzw. solche Anordnungen können daher unmittelbar anstelle der Auffangsysteme der Fig. 1 bis 3 eingesetzt werden, wobei jede Anordnung so getroffen wird, daß sie eine der Linien 10, 12, 14 oder 30 überdeckt und somit die Notwendigkeit zwischengeschalteter optischer Systeme wie die Lichtleiter 16, 18, 20 usw. überflüssig macht. Signale entsprechend denen der Fig. 4 können daher hergestellt und in der gleichen Weise verarbeitet werden, wobei ein Schaltkreis entsprechend dem der Fig. 5 verwendet wird, bei dem die Vidicon- Kamera durch fotoempfindliche Elemente und einen geeigneten Treiberkreis ersetzt werden. Auf diese Weise können detaillierte Signale, die zur Verteilung und Geschwindigkeit der Zigaretten in Beziehung stehen, erhalten werden.

Anordnungen bzw. Reihen von fotoempfindlichen Elementen können auch bei weniger ausgeklügelten Schaltungen verwendet werden, um ein einfacheres und daher billigeres System herzustellen, das dennoch eine nützliche Flußinformation liefert. Wenn beispielsweise jede Reihe von Abtaststellen aus fotoempfindlichen Elementen besteht, können die Abtaststellen der einen Reihe in Reihe geschaltet sein und von einer Konstantstromquelle versorgt werden. Die Spannung, die an der Reihe anliegt, liefert dann ein Analogsignal, das umgekehrt proportional der Anzahl von festgestellten Zigaretten ist (vorausgesetzt, die Enden sind ausreichend beleuchtet), und dies gilt unabhängig von der Lage irgendwelcher Hohlräume im Stapel. Diese Art von Schaltung ist schematisch in Fig. 7 dargestellt, in der jede Reihe von Abtaststellen 38 von einem Leistungstransistor 40 versorgt wird, dessen Basis und Kollektor miteinander verbunden sind, so daß sein Emitter, an dem die Abtaststellen angeschlossen sind, eine Quelle relativ konstanten Stromes darstellt. Der Emitter 42 jedes Transistors ist an einem Pegeldetektor 44 angeschlossen. Wenn eine unzureichende Anzahl von beleuchteten Zigarettenfilterenden an der Stelle einer Abtastreihe festgestellt wird, ist der Widerstand der entsprechenden Kette von Abtaststellen hoch, und daher ist die Spannung bei 42 ausreichend, um den entsprechenden Pegeldetektor 44 zu veranlassen, ein Ausgangssignal an ein ODER-Torglied 46 abzugeben, das seinerseits eine Schaltung 48 zur Steuerung des Förderers betätigt.

Eine ähnliche Art von Schaltungsanordnung kann bei einer großen Anzahl von Reihen von Abtaststellen verwendet werden, wie bei der obenerwähnten Alternative einer rechteckigen Anordnung 30, die den gesamten Verzweigungsbereich überdeckt. In diesem Fall wird jedoch vorzugsweise eine unnötige Verdopplung der Schaltung vermieden, um die Reihen von Abtaststellen nacheinander abzutasten. Eine Anordnung dieser Art ist schematisch in Fig. 8 dargestellt. Die Anordnung der Abtaststellen 30 besteht aus sechs vertikalen Reihen, die mit Abstand zueinander über den Verzweigungsbereich verteilt angeordnet sind. Diese Reihen sind aufeinanderfolgend an einer Konstantstromquelle 50 und einer Überwachungsschaltung mittels einer mechanischen (oder elektronischen) Auswählvorrichtung 52 angeschlossen. Die an jeder Reihe anliegende Spannung wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, durch einen Pegeldetektor 54 überwacht, der an einer Förderer-Steuereinrichtung 56 angeschlossen ist. Die Auswählvorrichtung muß von solcher Art sein, daß sie sicherstellt, daß der Pegeldetektor-Eingang während der Umschaltvorgänge nicht ins "Schwimmen" gerät, was zu fehlerhaft hohen Ablesewerten führen könnte.

Ähnliche Anordnungen von verschiedenen anderen Arten von Übertragern können verwendet werden, die pneumatisch, mit Ultraschall, fluidischen oder kapazitiven Mitteln arbeiten, um ein logisch verarbeitbares Ausgangssignal zu erzeugen. Um ein etwas einfacheres System herzustellen (wenngleich mit einer entsprechenden Verringerung der sammelbaren Informationsmenge), ist es möglich, einige Parameter des Zigarettenflusses entlang eines Förderers unter Verwendung nur einer oder zweier Fotozellen zu überwachen. Beispielsweise kann eine Folge von Impulsen einer einzelnen, angrenzend einem zentralen Bereich des Stromes der Gegenstände angeordneten Fotozelle, die anzeigen, daß eine Folge von Zigaretten an der Stelle der Fotozellen vorbeigelangt, dazu benutzt werden, eine Anzeige der Geschwindigkeit des Flusses zu liefern, indem die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen gemessen wird. In der gleichen Weise können zwei Fotozellen benutzt werden, die entlang der Richtung des Flusses mit einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind, und die an den beiden Stellen auftretenden Wellenformen können miteinander verglichen werden, um die Zeit zu bestimmen, die das gleiche Muster benötigt, um an der einen Zelle und dann an der anderen Zelle "erfaßt" zu werden. Vorzugsweise sind solche Zellen derart ausgebildet, daß sie mit einem "Träger"-Signal einer vorgegebenen Wechselstromfrequenz gepulst werden, das dann durch die Zigarettensignalimpulse moduliert wird. Solch ein System liefert natürlich keine detaillierte Information über die Höhe des Stapels und die Gesamtzahl der vorhandenen Zigaretten, es liefert jedoch ein Maß für die Geschwindigkeit, so daß bei bekannter Höhe der Gesamtstrom bestimmt werden kann.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Steuerung des Flusses von Zigaretten oder ähnlichen stabförmigen Gegenständen, die als stapelförmiger Strom in einer Förderanlage gefördert werden, bei der angrenzend an den Enden der Gegenstände eine mehrere Abtaststellen umfassende Fühleinrichtung angeordnet ist, die das Vorhandensein von Gegenständen feststellt und in Abhängigkeit hiervon ein Signal zur Flußsteuerung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Abtaststellen entlang mindestens einer sich quer zur Bewegungsrichtung des stapelförmigen Stromes erstreckenden Linie (10, 12, 14, 30, 32) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühleinrichtung (16, 18, 20, 22; 38) eine die Anzahl der Gegenstände entlang der Linie (10, 12, 14, 30, 32) erfassende Zähleinrichtung (Fig. 5; 44, 46) nachgeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühleinrichtung (16, 18, 20, 22; 38) ein Schaltkreis (Fig. 5) nachgeordnet ist, welcher zur Geschwindigkeitsbestimmung der Gegenstände die von der Fühleinrichtung gelieferten unterschiedlichen Signale in zeitlichen Abständen erfaßt und durch einen Vergleich der zeitlich aufeinanderfolgenden Signale die Zeitdauer feststellt, in der sich der Signalverlauf periodisch wiederholt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung zwei Linien von Abtaststellen aufweist, die in Bewegungsrichtung des stapelförmigen Stromes um einen vorgegebenen Betrag voneinander beabstandet sind, und daß der Fühleinrichtung ein Schaltkreis nachgeordnet ist, der zur Geschwindigkeitsbestimmung der Gegenstände die Zeitspanne zwischen dem Feststellen eines Gegenstandes durch jede der beiden Linien mißt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Lichtquelle relativ zu den Gegenständen und der lichtempfindlich ausgebildeten Fühleinrichtung so angeordnet ist, daß sich der Pegel der Belichtung der Fühleinrichtung ändert, wenn die Gegenstände sich durch den Wirkbereich der Fühleinrichtung bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung eine Fernsehkameraröhre (22) und ein die Abtaststellen bildendes optisches System (16, 18, 20) aufweist, das eine Abbildung der Gegenstände auf die Oberfläche der Fernsehkameraröhre projiziert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (16, 18, 20) ein Bündel optischer Fasern aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis von der Abtasteinrichtung der Fernsehkameraröhre (22) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis die Oberfläche der Fernsehkameraröhre (22) entlang einer Anzahl von Abtastlinien abtastet, die parallel zur Linie (10, 12, 14) der Abtaststellen verläuft.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Abtastlinien ein Feld überdeckt, das mindestens so breit ist wie der Durchmesser eines der Gegenstände.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlichen Abstände zur Erfassung der unterschiedlichen Signale kleiner sind als die Zeitdauer des Durchlaufs eines Gegenstandes bei größter zu erwartender Geschwindigkeit der Gegenstände.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Abtaststellen fotoempfindliche Elemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Elemente (30, 32) in mehreren Linien angeordnet sind, die jeweils mit einem elektrischen Pegeldetektor zur Bestimmung der Anzahl und Geschwindigkeit der auf jeder Linie festgestellten Gegenstände verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Abtaststellen fotoempfindliche Elemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis eine Konstantstromquelle aufweist, die mit den fotoempfindlichen Elementen in Reihe geschaltet ist, und daß ein spannungsempfindlicher Überwachungskreis vorgesehen ist, der mit den fotoempfindlichen Elementen parallelgeschaltet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Elemente Widerstandsfotozellen (32) sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Überwachen der Verteilung von Zigaretten oder ähnlichen stabförmigen Gegenständen in einem Verzweigungsbereich einer Förderanlage, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Linie (10, 12, 14) der Abtaststellen über die gesamte Höhe des Stapels zumindest eines Teils des Verzweigungsbereiches erstreckt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung zwei beabstandete vertikale Linien (32) von Abtaststellen aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Linien in Form einer rechteckigen Matrix (30) angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Überwachen des Flusses der stabförmigen Gegenstände an einer Übergangsstelle zweier Förderer, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie der Abtaststellen (16, 18, 20, 32) am Ende mindestens eines der Förderer nahe der Übergangsstelle angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 für eine Verzweigungsstelle mit drei Förderern, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Linie von Abtaststellen (16, 18, 20, 32) an den Enden zweier der Förderer nahe der Verzweigungsstelle angeordnet ist, um den dritten Förderer zu steuern.

19. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis einen Zeitimpulsgenerator, einen Zähler zum Zählen der Zeitimpulse und eine Rückstelleinrichtung aufweist, die den Zähler rückstellt, sobald der erste Gegenstand bei jeder Abtastung der Fühleinrichtung festgestellt ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf aufeinanderfolgende Zustände des Zählers vor der Rückstellung anspricht, um die Geschwindigkeit der Gegenstände zu bestimmen.