DE3418674A1 - Verfahren und vorichtung zum abtasten eines stabfoermigen artikels der tabakverarbeitenden industrie - Google Patents
Verfahren und vorichtung zum abtasten eines stabfoermigen artikels der tabakverarbeitenden industrieInfo
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Description
Stw.: F ilterzigarettfe'n abtasten-aptisch-längsaxial-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten eines stabförmigen
Artikels der tabakverarbeitenden Industrie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtasten eines
stabförmigen Artikels der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere einer Zigarette, auf das Vorhandensein äußerer
Fehler mittels parallel zu der Längsachse des Artikels geleiteter, z. B. optischer Strahlen, während der Artikel
auf einem Förderer quer zu seiner Längsachse bewegt wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Abtasten eines stabförmigen Artikels der tabakverarbeitenden
Industrie, insbesondere einer Zigarette, auf das Vorhandensein äußerer Fehler während der Förderung des Artikels
quer zu seiner Längsachse auf einem Prüf förderer, mit mindestens einer Strahlungsquelle für parallel zu der
Längsachse des Artikels längs dessen Umfangs geführte
Lichtstrahlen und mit mindesten einem Detektor zum Erfassen einer Fehler des Artikels anzeigenden Beeinflussung
des Strahlenganges.
' '.
Unter dem Begriff "stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden
Industrie" werden Zigaretten, Zigarillos und Zigarren mit und ohne Filter oder Filterstäbe verstanden.
Unter "optischen Strahlen" werden bevorzugt Lichtstrahlen des sichtbaren oder unsichtbaren Bereichs verstanden;
allerdings können im Prinzip auch elektromagnetische Strahlen verwendet werden, deren Frequenzen außerhalb des Bereiches
liegen, der normalerweise mit Licht bezeichnet wird.
Es ist bei der Produktion von Zigaretten oder ähnlichen Artikeln erwünscht, das Auftreten bestimmter Fehler zu
Stw.: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 -Bergedorf, den 23. März 1984
überwachen und in Abhängigkeit davon Fehlersignale zu bilden.Zu diesen Fehlern gehören:
- Unrundheit,
- aufgeplatzte Köpfe,
- aufgeplatzte Tabakstöcke,
- schief angesetzte Filter bei Filterzigaretten,
- bei Filterzigaretten nicht glatt gewickeltes Verbindungspapier, von dem z. B. noch eine Fahne abstehen kann,
- fehlende Filter von Filterzigaretten.
sches Meßverfahren bekanntgeworden, bei dem Lichtstrahlen entlang eines Teils einer Zigarette, nämlich in deren
Filterbereich, geführt u/erden, um abstehende Filter oder
nicht richtig gewickeltes Papier zum Ansetzen von Filtern (sogenanntes Belagpapier) zu erfassen. Da in einem Teil
des Umfangsbereiches entweder Lichtquelle oder fotoelektrischer Sensor angebracht werden müssen, ist ein beträchtlicher schädlicher Mindestabstand zu der Zigarette
"erforderlich. In diesem Bereich können dann keine Fehler festgestellt werden.
Durch die US-PS 4 277 678 ist eine fotoelektrische Abtastanordnung für eine Zigarette dargestellt, die in rollende
Bewegung versetzt wird. Diese Anordnung zeigt einen einzigen Lichtstrahl, der über die gesamte Zigarettenlänge
geführt ist und danach auf einen fotoelektrischen Sensor
trifft. Die Anwendung dieser Meßmethode ist auf rollende
Zigaretten beschränkt. .
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Abtastverfahren und Abtastanordnungen der eingangs genannten Art zu verbessern.
Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die von mindestens einer Strahlungsquelle ausgehende Strahlung
Stvi/.: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
nahe dem Artikelmantel über die gesamte Länge des Artikelmantels
geführt wird, daß die über den gesamten Artikel entlanggeleitete Strahlung auf einen oder mehrere strahlungsempfindliche
Detektoren geleitet wird und daß von einem oder mehreren Detektoren ein Fehlersignal gebildet
wird, wenn der Artikel oder ein Teil davon, der nicht
einer Norm entspricht, den Strahlengang beeinflußt.
Unter dem Begriff "Artikelmantel" wird die äußere Umhüllung
des Artikels, z. B. das Zigarettenpapier oder das Filterpapier, verstanden. Bei Filterzigaretten kann der "Artikelmantel"
auch das Belagpapier, mit dem die Filter angesetzt sind, mit umfassen.
Vorteilhaft werden die Strahlen zumindest um einen Teil des Umfanges des Artikels an dessen Mantel entlanggeführt,
wobei der von der Strahlung umgebene Teil des Umfanges
möglichst groß sein soll, um möglichst alle auftretenden Fehler erfassen zu können. Eine meßtechnisch besonders
empfindliche Anordnung wird nach einer bevorzugt.en Weiterbildung
der Erfindung erreicht, bei der die Strahlung - senkrecht zu der Strahlungsrichtung - zumindest um einen
Teil des Umfangs des Artikels eine größere Fläche aufweist
als der Artikelquerschnitt senkrecht zu seiner Längsachse. Insbesondere kann die Strahlung als Strahlungszylinder
ausgesandt werden, aus der der Artikel im Abtastzeitpunkt einen Strahlen-Hohlzylinder mit einer ringförmigen Projektion
bildet; dieser Strahlen-Zylinder ist an dem Mantel des Artikels entlanggeführt. Der Strahlen-Hohlzylinder
oder ein Teil davon (etwa abzüglich des Teils des Umfanges
dem
des Artikels, mitVdieser auf einem Prüfförderer aufliegt) ergibt dann auf einer Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung eine ringförmige Projektion (oder einen Teil davon), einen sogenannten Lichtring, dessen innere Begrenzung praktisch mit dem Umfang des Artikels übereinstimmt.
des Artikels, mitVdieser auf einem Prüfförderer aufliegt) ergibt dann auf einer Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung eine ringförmige Projektion (oder einen Teil davon), einen sogenannten Lichtring, dessen innere Begrenzung praktisch mit dem Umfang des Artikels übereinstimmt.
Stv·: Filterzigaretten, abtasten-optisch- längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 -Bergedorf, den 23. März 1984
Fehler, wie Schieflagen des Filters, abstehende oder schlecht gewickelte Verbindungsbänder, aufgeplatzte Zigarettenköpfe
oder Unrundheiten,beeinflussen - gleichgültig an welcher
Stelle des Umfangs sie auftreten - die Meßstrahlung, vi/as
durch die strahlungsempfindlichen, insbesondere fotoelektrischen Detektoren als Fehler erfaßt wird.
Eine besonders sichere und gegen Driften aller Art unempfindliche Fehlererfassung und Meßwertbildung ist gemäß
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch mög-
• an
lieh, daß von derTaem Artikel entlanggeführten Strahlung
Hierzu kann der Strahlungszylinder um den Artikel vorteil- „
haft von einer Strahlungsquelle ausgehen, wonach einzelne Teilstrahlen ausgeblendet und die Teilstrahlen einzeln
zu zugeordneten Detektoren geführt werden, von denen sie separat erfaßt werden.
Zigaretten als Prüfobjekte werden mit modernen Produktionsmaschinen in großer Zahl je Zeiteinheit hergestellt", so
daß für die Prüfung und die anschließende Auswertung entsprechender Prüfsignale wenig Zeit zur Verfügung steht. Außerdem soll der optische Strahlengang zwecks Hintanhaltung
unerwünschter Einflüsse (z. B. Staub, Erschütterungen) möglichst kurz sein. Diese Forderung löst besonders gut
eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Strahlung durch einen teildurchlässigen Spiegel zu dem Artikel und
an diesem entlanggeführt wird, die Strahlung danach re
flektiert wird und die reflektierte Strahlung von dem
teildurchlässigen Spiegel zu dem oder den Detektoren geleitet wird. .
Anstelle der Auflösung des von einer oder mehreren Lichtquellen ausgehenden Strahlungs-Hohlzylinders - etwa durch
eine Blendenanordnung - in einzelne Teilstrahlen, die
dann jeweils zu einem zugeordneten Detektor geleitet werden, kann die gesamte Strahlung zu einem einzigen Detektor
Stu/. : Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
geleitet u/erden. Die Strahlungsintensität vuird ebenfalls
durch Fehler des Artikels beeinflußt.
Die eingangs genannte Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Führung der Strahlung relativ nahe dem Mantel des
Artikels über dessen gesamte Länge zu einem oder mehreren
Detektoren.
Weiterbildungen und weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung
gemäß der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen
Stu/.: Filterzigaretten abtasten-opt isch-längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 -Bergedorf, den 23. März 1984
Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele enthaltenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
auf einer Prüftrommel mit einer Vielzahl von fotoelektrischen Detektoren,
Figur 2 eine Ansicht der Prüftrommel mit Zigarette und Spiegeln (entsprechend Pfeil A in Figur 1)in
vergrößertem Maßstab,
Detektoren, zugehörigen Blenden und Auswertschaltung,
Figur 4
eine optische Abtastung einer Filterzigarette auf einer Prüftrommel mit nur einem fotoelektrischen Detektor,
Figur 5 eine Ansicht der Prüftrommel (entsprechend Pfeil A in Figur 4)in vergrößertem Maßstab,
Figur 6 ein Diagramm für das Meßsignal bei unterschiedschiedlichen Fehlern der Meßyorrichtung nach
Figuren 4 und 5, .
Figur 7 eine Variante für den Strahlengang in Figur
und 5 '
Figuren
8 und 9
eine Seitenansicht bzw. Draufsicht auf einen Prüftrommelausschnitt mit drei Abstützungen
je Zigarette. .
Stu//: Filterzigaretten ab tasten-optisch-längsax ia 1-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
In den Figuren 1 und 2 sendet eine Strahlungsquelle 1
Meßstrahlung in Form eines Lichtstrahles 2 aus, der von
einer Linse 3 zu einem Lichtzylinder 4 geformt wird. Der
Lichtzylinder u/ird zu dem zu prüfenden stabförmigen Artikel
in Form einer Filterzigarette Z mit Tabakstock 6 und Filter 7 geführt. Der Filter 7 ist - wie üblich - mittels
eines beleimten Verbindungsblättchens, das den Tabakstock etwas überlappt, mit diesem verbunden. Die Zigarette liegt
in einer Mulde 8 einer drehbaren Prüftrommel 9, wo sie
von in radialen Kanälen 11 wirkendem Unterdruck gehalten wird. Der Prüftrommel 9 werden die Filterzigaretten an
einer nicht dargestellten Übergabestelle von einer Zufördertrommel
in bekannter Weise zugeführt., wobei eine an sich bekannte Steuerung, etwa ein Steuerschlitz, an der Ubergabestelle
den Unterdruck zuschaltet. Von der Prüftrommel werden die Filterzigaretten Z dann in den Mulden 8 aufeinanderfolgend
an der Prüfvorrichtung vorbeigeführt, wonach
sie an einer ebenfalls nicht dargestellten Abgabestelle auf eine Abfördertrommel abgegeben werden. An dieser Abgabestelle
wird der Unterdruck in den Kanälen 11 wieder durch eine bekannte Steuerung, z. B. Steuerschlitze, abgeschaltet.
Im Strahlengang des Lichtzylinders 4 ist ein schräg angeordneter
teildurchlässiger Spiegel 16 vorgesehen, der von einem Teil der Meßstrahlen (z. B. etwa der Hälfte)
passiert wird. Zur Reflektion der Meßstrahlen dient ein stationärer Spiegel 17 und segmentförmige, den Mulden
8 zugeordnete, an der Prüftrommel 9 befestigte Spiegel 18. Die Filterzigarette Z, von der Figur 2 eine Ansicht
des Filterendes 7a.gibt, formt aus dem Lichtzylinder 4 einen Hohlzylinder 4', dessen innere Begrenzungsfläche
4'a von dem Mantel der Filterzigarette, d. h. deren Papier einschließlich dem Belagpapier gebildet wird, während
die äußere Begrenzungsfläche 4'b von der optisch-geometrischen
Auslegung der Linse 3 abhängt. Die Projektion
Stvi/'. : Filterzigaretten abtasten-opt isch-längsax ial-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 177 5 Bergedorf, den 23. März 1984
dieses Hohlzylinders auf einer senkrecht dazu stehenden
Fläche ergibt einen Lichtring (41 in Figur 2).
Die optischen Strahlen sind somit, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, zumindest in dem für das Auftreten
von Fehlern besonders kritischen Bereich des Filters 7 in Form eines Hohlzylinders parallel zu der Zylinderachse
19 geführt, so daß sehr empfindlich die Beeinflussung
der Lichtstrahlen durch Verformungen der Filterzigarette,
durch abknickenden oder fehlenden Filter oder durch ein
schlecht geklebtes oder sogar abstehendes Verbindungsblättchen erfaßt werden kann. In dem bezüglich des Auftretens
von Fehlern nicht mehr so kritischen Bereich des Tabaks.tocks 6 ist der Lichtzylinder nur in dem oberen Bereich
vorhanden, während er an der Auflagefläche der Filterzigaretten
in der Mulde 8 abgedeckt ist. Diese Auflagefläche kann durch Anordnung eines entsprechenden starken Unterdrucks
in den Kanälen 11 gegenüber dem Ausführungsbeispiel, in dem sie zur besseren Verdeutlichung übertrieben groß
dargestellt ist, auf sehr kleine Werte verringert werden. Sie genügt im allgemeinen, um Fehler des Tabakstocks 6
zu erfassen, z. B. Aufplatzer oder geplatzte, insbesondere stark aufgeweitete Köpfe 6a.
Das an den Spiegeln 17 und 18 sowie von der weißen FiLterfläche
7a reflektierte Licht wird von dem teildurchlässigen Spiegel 16 teilweise abgelenkt und durch eine Blendenanordnung
21 zu einer Auswertanordnung 22 mit fotoelektrischen Detektoren (Fotodioden, Fototransistoren, Fotozellen und
dergleichen) 23 ... 32 geleitet, von denen in Figur 1 nur drei (23, 24, 29) angedeutet sind.
In Figur 3 ist eine Aufsicht auf die ringförmige Blendenanordnung 21 und die Lage der Detektoren 23 ... 32 auf
einem KreisYbzw. in dessen Mittelpunkt dargestellt. Jedem
Detektor ist eine Blendenöffnung zugeordnet, wie bei
den Detektoren 23, 24 und 29 mit 21.3, 21.4 und 21.9 angedeutet. Die übrigen Blendenöffnungen bleiben der besseren
Stw.: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxiaL-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
Übersichtlichkeit wegen unbezeichnet.
Jedem fotoelektrischen Detektor 23 ... 32 ist eine Impulsformerstufe
33 ... 42 in Form eines Schwellenwertgliedes (Schmitt-Trigger) mit einstellbarer Schaltschwelle nachgeschaltet.
Die Schwellenwertglieder geben an ihren Ausgängen c bei Erreichen eines bestimmten elektrischen·Ausgangssignals
(Schv/elle) des zugeordneten fotoelektrischen Detektors eine Spannung definierter Größe ab, die bei
Unterschreiten der Schwelle wieder verschwindet. Die Schaltschwellen
werden so eingestellt, daß das Ausgangssignal eines Detektors ein Ausgangssignal an dem nachgeschalteten
Schwellenwertglied auslöst, wenn die Filterzigarette an der zugeordneten Stelle als "gut" bezeichnet werden kann,
und daß das Ausgangssignal verschwindet, sobald die Qualität der Zigarette eine vorgegebene Toleranz unterschreitet.
Die Ausgangssignale der Schwellenwertglieder 33 ... 42
sind jeweils Eingängen a von UND-Gliedern 43 ... 52 zugeführt, deren Eingänge b mit dem Ausgang eines Prüfzeitgebers
13 mit einer Taktscheibe 14 und einen Näherungsinitiator 15 verbunden sind. Der Prüfzeitgeber 13 gibt
jeweils einen Impuls ab, wenn sich eine zu prüfende Filterzigarette Z auf der kontinuierlich drehenden Prüftrommel
9 in der Prüflage befindet. Hierzu wird die Taktscheibe 14, die Nocken 14a aus einem ferromagnetischen Material
aufweist, synchron zu der Prüftrommel 9 so angetrieben, daß ein Nocken 14a dann vor den Näherungsinitiator gelangt
und dort einen Prüfimpuls auslöst, wenn sich eine Mulde 8 der Prüftrommel 9 mit einer zu prüfenden Filterzigarette
Z in der richtigen Prüfstellung in bezug auf das optische Prüfsystem befindet. Dadurch wird unabhängig von der Prüftrommelgeschwindigkeit
stets im richtigen PrüfZeitpunkt ein Prüfimpuls ausgelöst. Anstatt indirekt mit Taktscheibe
kann der Prüfimpuls auch direkt, z. B. von der Zigarette oder durch eine Markierung an dar Prüftrommel mittels
St\i/.: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
fotoelektrischer Abtastung erzeugt \uerden.
Den Ausgängen c der UND-Glieder 43 ... 52 sind Eingänge a
der Negationsstufen 53 ... 62 nachgeschaltet, die das
Eingangssignal verneinen, d. h. kein Ausgangssignal abgeben, wenn sie ein Eingangssignal erhalten und umgekehrt. Alle
Ausgänge c der Negationsglieder 53 ... 62 werden über
an sich bekannte nicht dargestellte Diodengatter (zwecks
Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung) zu einer
Fehlererkennungsschaltung 66 geführt. Die Ausu/ertanordnung
kann ein an sich zu diesem Zweck bekanntes Schieberegister enthalten, das die registrierten Fehlersignale synchron
zu der Bewegung der fehlerhaften Filterzigarette auf ■
der Prüftrommel 9, z. B. zu einem Elektromagnetvantil an einer Auswurfstelle verschiebt, so daQ das Elektromagnetventil
anspricht, wenn die fehlerhafte Filterzigarette eine Blasdüse erreicht hat, die die als fehlerhaft
erkannte Zigarette von ihrer Förderbahn abbläst und sie somit .von der Weiterverarbeitung ausschließt.
Wirkungsweise der Anordnung gemäß den Figuren 1 bis 3: Sobald eine Filterzigarette Z in ihre dargestellte Prüflage kommt, in der sie - jedenfalls über den kritischen
Bereich des Filteransatzes - von dem Lichtzylinder 4 symmetrisch umgeben wird, gibt der Näherungsinitiator 15 einen
Prüfimpuls ab. Dieser Prüfimpuls liegt auf allen Eingängen b der UND-Glieder 43 ... 52. Entsprechen die Filterzigaretten
Z der Norm, d. h. ist ein Filter vorhanden (was Detektor 23 feststellt), ist dieser auch nicht schief
angesetzt, ist das Verbindungsblättchen für den Filter 7 richtig gewickelt und steht nicht ab, ist der Tabakstock
6, insbesondere sein Kopf 6a nicht aufgeplatzt, dann geben alle fotoelektrischen Detektoren 23 ... 32 ausreichend
starke elektrische Signale ab, so daß die Schwellen der
Stu/.: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsax ia 1-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
nachgeschalteten Schwellenwertglieder 33 ... 42 überschritten werden und diese Ausgangssignale abgeben. Die
Ausgangssignale gelangen auf die Eingänge a der UND-Glieder 43 ... 52, die, da an den Eingängen b Prüfimpulse von
Näherungsinitiator 15 liegen, an ihren Ausgängen c Signale abgeben, die von den Negationsgliedern 53 ... 62 negiert
werden. Dies bedeutet, daß bei ordnungsgemäßer Filterzigarette Z an keinem Ausgang c der Negationsglieder ein Ausgangssignal
ansteht, was die Fehlererkennungsschaltung 66 als "gut" bewertet. Ein Fehlersignal wird dann nicht
gebildet und die Filterzigarette Z zur weiteren Verarbeitung
zugelassen.
Erreicht hingegen aufgrund eines der vorgenannten Fehler
das Ausgangssignal eines fotoelektrischen Detektors nicht seinen vorgeschriebenen Wert, so gibt die zugehörige Negationsstufe
ein Ausgangssignal ab, das von 66 als Fehlersignal bewertet wird und zum Aussondern der Filterzigarette
dienen kann.
Auf diese Weise kann Zigarette für Zigarette geprüft werden,
wobei auch sogenannte Plainzigaretten, also Zigaretten ohne Filter, grundsätzlich prüfbar sind. In einem solchen
Fall verringert sich natürlich die Zahl der möglichen
Fehlerquellen, die insbesondere durch den Filteransatz bedingt sind, so daß auch die Detektoren reduziert werden
können.
Die vorbeschriebene Anordnung hat den Vorteil besonderer und selektiver Empfindlichkeit durch Verwendung einzelner fotoelektrischer Detektoren 23 ... 32, deren Ausgangssignale außerdem durch - vorzugsweise selektive - Vorgaben der Schwellen der nachgeschalteten Schwellenwertglieder 32 ... 42 an besondere Eigenheiten der zu prüfenden Objekte angepaßt werden können.
Die vorbeschriebene Anordnung hat den Vorteil besonderer und selektiver Empfindlichkeit durch Verwendung einzelner fotoelektrischer Detektoren 23 ... 32, deren Ausgangssignale außerdem durch - vorzugsweise selektive - Vorgaben der Schwellen der nachgeschalteten Schwellenwertglieder 32 ... 42 an besondere Eigenheiten der zu prüfenden Objekte angepaßt werden können.
Anstelle einer gemeinsamen Auswertung über das Fehlererkennungsglied
66 ist eine Einzelauswertung jedes foto-
Stw. : Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxia1-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 -Bergedorf, den 23.. März 1984
elektrischen Prüfsignals oder einzelner Gruppen derartiger
Prüfsignale möglich.
Die Anordnung der Figuren 4 bis 7 (wobei Figur 7 nur eine
Variante des Strahlenganges der Figur 4 zeigt) unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform der Figuren 1 bis
3 im wesentlichen dadurch, daß der Lichtzylinder 104 nicht durch eine Blendenanordnung in einzelne Prüfstrahlen auf- -geteilt wird, die zu einzelnen fotoelektrischen Detektoren
geführt werden, sondern daß er insgesamt nur einem fotoelektrischen Detektor zugeführt wird. Übereinstimmende
versehen und nicht mehr besonders erläutert. · -
Zur Führung der optischen Prüfstrahlung, die wieder von
einer Strahlungsquelle 101 abgegeben und von einer Linse 103 zu einem Lichtzylinder 104 geformt wird, zu dem jetzt
einzigen Detektor 123 dient ein stationärer Spiegel 117 mit rechtwinklig aufeinanderstehenden Spiegelflächen 117a,
117b, die den Lichtzylinder 104 nach Passieren der gesamten Länge der Filterzigarette Z.rechtwinklig ablenken (Fläche
117a) und ihn auf einen anderen Weg parallel zur Zigaretten
achse 119 zurückführen (Fläche 117b) zu dem fotoelektrischen
Detektor 123. Eine Linse 171 dient zur ausreichenden Fokussierung. Dem Detektor ist eine Auswertanordnung 170 nachgeschaltet, die zur Auswertung der von dem Detektor abgegebenen Ausgangsspannung und zur Erfassung von Unter-
schreitungen einer vorgegebenen Norm dient, die als Fehler bewertet wird. Hierzu kann in an sich bekannter Weise
der Prüfwert mit einem Sollwert verglichen und bei zu großer Abweichung ein Fehlersignal abgegeben werden. Der
Prüfzeitpunkt kann wieder durch einen Prüfzeitgeber fest
gelegt werden, wie er in den Figuren 1 bis 3 beschrieben
ist.
St«/, : Filterzigaretten abtasten-optisch- längsaxial-Zusammenfassung
- Hauni-Akte 1775 BergedorF,
den 23. März 1984
Die PrüFtrommel ist mit 109 angedeutet. Sie ist durch
stationäre Glaswände 172, 173 von dem eigentlichen optischen System (Spiegel 117, Linsen 103 und 171, Lichtquelle
101) getrennt, um Verschmutzungen möglichst hintanzuhalten.
Zur Verringerung der Verschmutzungsgefahr dient eine Luftführung
174, durch die staubfreie Luft an den Scheiben an den der Prüftrommel 109 zugewandten Seiten entlanggeblasen
wird, was Staubabsatz erschwert. Der partiell, d. h. über den größten Teil des Umfangs der Filterzigarette Z
an deren gesamter Länge entlanggeführte Lichthohlzylinder
wird an dem Spiegel 117 umgelenkt und auf einem parallelen Weg außerhalb der zu prüfenden Zigarette zu dem Detektor
123 geführt.
Eine zusätzliche fotoelektrische Abtastung der Filterschnittfläche
107a erhöht die erreichbare Sicherheit. Hierzu ist eine Linse 176 mit fotoelektrischem Detektor
177 nebst nachgeordneter Auswertanordnung 179 vorgesehen. Der Abtastfleck 178 ist, wie insbesondere aus Figur 5
hervorgeht, so an den Randbereich der Filterschnittfläche
107a gelegt, daß er halb in der Fläche 107a, halb außerhalb liegt. Fluchtet der Filter 107 nicht genau mit dem
Tabakstock 106, d. h. ist er etwas abgeknickt, so verschiebt sich der Abtastfleck 178, so daß der Detektor
177 entweder mehr (Fleck liegt ganz auf Schnittfläche 107a) oder gar kein Licht (Fleck liegt außerhalb der
Schnittfläche 107a) erhält. Derartige Abweichungen werden somit als Fehler bewertet.
Wirkungsweise der Figuren 4 bis 6:
Der von der Lichtquelle 101 ausgehende Lichtstrahl wird von der Linse 103 in einen Lichtzylinder 104 umgeformt,
aus dem die Filterzigarette Z im PrüfZeitpunkt einen partiellen Hohlzylinder 104' formt, der parallel
zur Filterzigarettenachse 119 an dem Zigarettenmantel
Stw. : Filterzigaretten abtasten-opt isch- längsaxial-Zusammenfassung
- "Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
entlanggeführt wird. Von dem Hohlzylinder im Auflagebebereich
der Filterzigarette in der Mulde 108 der Prüftrommel
109 gelangt das Licht allerdings nicht zu der Auswertanordnung 123, 170, wie das wenigstens im wichtigen
Filterbereich bei den Figuren 1 bis 3 der Fall ist. Ragt ein Teil des Filters 107 anders als es der Norm
entspricht in den Strahlengang, ist etwa der Tabakstock 106 oder sein Kopf 106a aufgeplatzt oder das Verbindungsband des Filters schlecht gewickelt, so ändert sich die
Lichtstärke auf dem fotoelektrischen Detektor 123, was bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle als Fehler
gewertet wird. Fehlt der Filter 107 oder ist er abgeknickt,
so spricht zusätzlich die Auswertanordnung 177, 179 an, die zuviel oder gar kein Licht erhält, was als Fehler
gewertet wird.
im Diagramm der Figur 6 ist das Ausgangssignal B des
fotoelektrischen Detektors 177 über die Zeit aufgetragen. Man erkennt bei den Prüfungen zu den Zeiten b (Filter
nach oben geknickt)oder c (Filter nach unten geknickt) die Hübe und Senken der Ausgangssignale bei nichtfluchtenden
Filtern gegenüber den Werten zu den Prüfzeiten a mit korrekt liegenden Filtern. Zur Prüfzeit d ist überhaupt
kein Signal vorhanden, was auf einen fehlenden Filter hinweist. -
In Figur 7 ist statt des Umlenkspiegels der Figur 4 ein
Umlenkprisma 181 vorgesehen.
Stw*: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfa8sung - Hauni-Akte 1775 -Bergedorf, den 23. März 1984
Die Figuren 8 und 9 zeigen eine für die Erfindung besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Aufnahmen 208 in einer
Prüftrommel 209 gemäß der Erfindung.
Die zu prüfenden Filterzigaretten Z werden nämlich auf symmetrisch angeordneten Abstützungen in Form von Stegen
tO 291, 292, 293 (in Figur 9 der Übersichtlichkeit halber
ohne Filterzigarette dargestellt) gehalten, deren Anlageflächen an den von ihnen gehaltenen Filterzigaretten klein
sind gegenüber den Flächen normaler Fördermulden, deren· Querschnitte Kreisabschnitte bilden. Dies gilt auch für
die Summe der Anlageflächen von drei Stegen im Vergleich zu einer herkömmlichen Mulde. Hierdurch entstehen zwischen
den Stegen 291, 292, 293, die parallel zu den von ihnen getragenen Filterzigaretten Z verlaufen, Lichtdurchlässe
294 und 295 für den Lichtring 204·, so daß eine Verspie
gelung der Stirnfläche der Prüftrommel entfallen kann.
Der an der zu prüfenden Filterzigarette Z entlanggeführte Lichtring 2041 kann fast den gesamten Umfang der Filterzigarette Z abtasten. Falls erwünscht, können im Bereich
der Stege noch VerSpiegelungen vorgesehen werden.
Zum Halten der Filterzigaretten Z an den Abstützungen 291, 2.92 und 293 dient Saugluft, die durch eine oder mehrere
Kanäle 296 je Aufnahme 208 in die Prüftrommel 209 strömen kann. Figur 8 zeigt einen Schnitt durch einen solchen Kanal.
Durch bekannte Steuereinrichtungen, z. B. Steuerringe,
wird die Saugluft in den kanälen 296 zwecks Aufnahme von
Filterzigaretten Z angeschaltet, zwecks Abgabe abgeschaltet. ·
Claims (19)
- Stur. : Filterzigaretten abtasten-opt isch- längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984Patentansprüche■- 1. Verfahren zum Abtasten eines stabförmigen Artikels der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere einer Zigarette, auf das Vorhandensein äußerer Fehler mittels parallel zu der Längsachse des Artikels geleiteter, z. B. optischer Strahlen, während der Artikel auf einem Förderer quer zu seiner Längsachse bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die von mindestens einer Strahlungsquelle ausgehende Strahlung nahe dem Artikelmantel über die gesamte Länge des Artikelmantels geführt wird, daß die über den gesamten Artikel entlanggeleitete Strahlung auf einen oder mehrere strahlungsempfindliche Detektoren geleitet vi/ird und daß von einem oder mehreren Detektoren ein Fehlersignal gebildet wird, wenn der Artikel oder ein Teil davon, der nicht einer Norm entspricht, den Strahlengang beeinflußt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung zumindest um einen Teil des Umfangs des Artikels an dessen Mantel entlanggeführt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet ,.daß die Strahlung - senkrecht zu der Strahlungsrichtung - zumindest um einen Teil des Umfangs des Arti- kels eine größere Fläche aufweist als der Artikelquerschnitt senkrecht zu seiner Längsachse.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung als Strahlungszylinder ausgesandt wird, aus der der Artikel im Prüfzeitpunkt einen Strahlungshohlzylinder mit einer ringförmigen Projektion bildet, der an dem Mantel des Artikels entlanggeführt wird.Stur.: Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 -Bergedorf, den 23. März 1984
- 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1bis 4, dadurch gekennzeichnet, daQ von der an dem Artikel entlanggeführten Strahlung Teilstrahlen zu zugeordneten Detektoren geführt werden (Figuren 1 bis 3).
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung von einer Strahlungsquelle ausgeht und einzelne Teilstrahlen ausgeblendet und zu zugeordneten Detektoren geführt u/erden.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daQ die Strahlung durch einen teildurchlässigen Spiegel zu dem Artikel und an diesem entlanggeführt wird, daQ sie danach reflektiert wird und daQ die reflektierte Strahlung von dem teildurchlässigen Spiegel zu dem oder . den Detektoren geleitet u/ird. : . :
- 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daQ die Strahlung . des Strahlungshohlzylinders zu nur einem Detektor geführt wird (Figur 4, 5 und 7).
- 9. Vorrichtung zum Abtasten eines stabförmigen Artikels der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere einer Zigarette, auf das Vorhandensein äuQerer Fehler während der Förderung des Artikels quer zu seiner Längsachse auf einem Prüf förderer, mit mindestens einer Strahlungsquelle für parallel zu der Längsachse des Artikels längs dessen Umfangs geführte Lichtstrahlen und mit mindestens einem Detektor zum Erfassen einer Fehler des Artikels anzeigenden Beeinflussung des Strahlenganges, gekennzeichnet durch eine Führung der Strahlung (2, 102) relativ nahe dem Mantel des Artikels (Z) über dessen gesamte Länge zu einem oder mehreren Detektoren (23 bis 32, 123).StuT. : Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxia 1-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Führung der Strahlung zumindest um einen Teil des Umfangs des Artikels entlang dessen Mantel.
- .11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Strahlung, bezogen auf eine zur Strahlungsrichtung senkrechte Fläche, größer ist als der Querschnitt des Artikels senkrecht zu seiner Längsachse.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Führung der Strahlung zumindest um einen Teil des Umfangs des Artikels als von dem Artikel beeinflußter Strahlungshohlzylinder mit einer ringförmigen Projektion auf einer senkrecht zum Strahlengang stehenden Fläche.
- 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine Führung der Strahlung, bei der von derVdem Artikel entlanggeführten Strahlung Teilstrahlen zu zugeordneten Detektoren (23 bis 32, 123) geleitet sind (Figuren 1 bis 3). ' .. -
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Blendenanordnung (21) zum Bilden der Teilstrahlen.
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang ein schräg angeordneter teildurchlässiger Spiegel (16) und ein die Strahlen reflektierender Spiegel (17, 18) vorgesehen sind, wobei der teildurchlässige Spiegel.die MeOstrahlen zu mindestens einem Detektor (23 bis 32) ablenkt.Stω. : Filterzigaretten abtasten-optisch-längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11 und 15, gekenn-zeichnet durch eine Führung der Strahlung des Strahlungshohlzylinders zu nur einem Detektor (123) (Figuren 4, 5, 7).
- 17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16der Anmeldung P 33 20 199.4 vom 03.06.1983, dadurch gekennzeichnet, daQ der Prüfförderer, insbesondere eine Prüftrommel (209), mindestens drei Abstützungen (291, 292, 293) für jeden von ihm geförderten Artikel (Z) aufweist, deren Anlageflächen an den Artikel klein sind im Vergleich zu den zv/ischen den äußeren Abstützungen befindlichen Flächen (294, 295).
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen als symmetrisch angeordnete parallel zu den Artikeln verlaufende Stege ausgebildet sind.■
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 und/oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abstützungen Kanäle (296) für die Artikel zumindest während der Prüfung haltende Saugluft vorgesehen sind.3035
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Owner name: KOERBER AG, 2050 HAMBURG, DE |
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