DE3418674A1

DE3418674A1 - Verfahren und vorichtung zum abtasten eines stabfoermigen artikels der tabakverarbeitenden industrie

Info

Publication number: DE3418674A1
Application number: DE3418674A
Authority: DE
Inventors: Uwe 2050 Hamburg Heitmann; Berthold 2053 Schwarzenbek Maiwald; Peter 2070 Groß-Handorf Pinck
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1984-05-19
Publication date: 1984-12-06
Anticipated expiration: 2004-05-20
Also published as: US4644176A; GB8414184D0; JPH0628585B2; IT1207481B; DE3418674C2; JPS6037968A; IT8420984A0; GB2141229B; GB2141229A

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.

Es ist bereits durch die US-PS 4 011 950 ein fotoelektri-

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.

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

Teilstrahlen zu zugeordneten Detektoren geführt werden.

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

Figur 1 eine optische Abtastung einer Filterzigarette

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,

Figur 3 eine Auswertanordnung mit fotoelektrischen

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.

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

Teile sind mit gleichen Bezugszeichen, vermehrt um 100,

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

Stur. : Filterzigaretten abtasten-opt isch- längsaxial-Zusammenfassung - Hauni-Akte 1775 Bergedorf, den 23. März 1984

Patentansprüche

■- 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 1

bis 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 16

der 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.

30

35