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Stw.: Ziqarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-
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Wendetrommeln-TS Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
Optische Prüfvorrichtung für Zigaretten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum optischen Prüfen der Umhüllung stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden
Industrie mit einem umlaufenden Fördermittel zum queraxialen Fördern der Artikel
in einlagiger Reihe durch eine Prüfzone und mit einem auf die Prüfzone ausgerichteten
optischen Prüfmittel, welches ein einen achsparallelen Umfangsabschnitt jedes die
Prüfzone passierenden Artikels ausleuchtendes Beleuchtungsmittel und ein opto-elektrisches
Sensormittel mit einer Reihe unterschiedlichen Längenabschnitten der beleuchteten
Artikeloberfläche zugeordneter opto-elektrischer Detektormittel zum Erfassen des
an der Artikeloberfläche reflektierten Lichts aufweist.
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Unter stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden mit Industrie
sind im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung alle aus Tabak, Tabakersatzstoffen
und Filtermaterial hergestellten Erzeugnisse wie Zigaretten, Filterzigaretten und
dergl. zu verstehen. Wenn im folgenden also nur noch von Zigaretten die Rede ist,
so sind die anderen Artikel deswegen nicht ausgeschlossen.
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Zigaretten werden am Ende ihres Herstellungsprozesses gewöhnlich einer
pneumatischen Endprüfung unterworfen, um herstellungsbedingte Fehler zu erfassen
und die fehlerhaften Zigaretten auszusondern. Mit einer solchen pneumatischen Prüfanordnung
können jedoch nicht alle Fehler ermittelt werden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß
oftmals trotz sichtbarer Fehler in der Umhüllung diese bei der pneumatischen Prüfung
nicht erkannt werden und auch nicht erkannt werden können. Handelt es sich beispielsweise
bei diesen Fehlern um Löcher in der Umhüllung, die zufällig
Stw.
: Zigarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-Il Hauni-Akte
1778, Bergedorf, den
durch eine Tabakfaser luftdicht verdeckt sind, sind sie pneumatisch nicht zu ermitteln.
Auch an den Nahtstellen eingeschlossene Tabakkrümel können pneumatisch nicht erfaßt
werden. Bei Filterzigaretten gehen beispielsweise auch unvollständig angeklebte
Belagblättchen und abstehende Fahnen unbemerkt durch die pneumatische Prüfung. Auch
gebogene oder eingedrückte Zigaretten können mit der pneumatischen Prüfung nicht
als fehlerhaft erkannt werden.
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Um optisch erkennbare Fehler der Zigarettenumhüllung, wie Löcher,
Flecken, Klebstellen oder fehlende bzw. falsch aufgebrachte Stempelaufdrucke, zu
ermitteln, ist es bekannt, den Zigarettenstrang vor dem Zerschneiden in Einzel zigaretten
optisch zu prüfen. Diese Prüfung erfolgt jedoch zu früh im Herstellungsprozeß, so
daß erst an den abgetrennten Einzelzigaretten entstehende Fehler der Umhüllung nicht
erfaßt werden können. Diese müssen durch eine zusätzliche Prüfvorrichtung ermittelt
werden.
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Durch die DE-OS 28 40 617 ist eine solche Prüfvorrichtung zum optischen
Abtasten der Oberfläche von queraxial geförderten Einzel- bzw. Doppel zigaretten
bekannt. Hier werden die Zigaretten nacheinander in eine Prüfzone gefördert, in
der sie unter Stillstand einmal um 360° um ihre Längsachse gedreht werden. Dabei
wird ein Umfangsabschnitt der Zigarette, der sich über ihre ganze Länge erstreckt,
beleuchtet und die Reflexion mit einem Fotodetektor gemessen. Um den ganzen Umfang
der Zigaretten abtasten zu können, ist es also notwendig, die Zigaretten um ihre
Längsachse zu drehen, was eine starke mechanische Beanspruchung bedeutet, die ihrerseits
wieder zu Beschädigungen der Zigaretten führen kann.
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Stw.: Ziaarettenorüfen-Umhül luna abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommein-II
Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
Durch die DE-OS 30 30 140 ist eine andere optische Prüfeinrichtung zum optischen
Abtasten der Oberfläche von queraxial geförderten Zigaretten bekannt. Hier wird
ein Umfangsabschnitt jeder Zigarette während des Durchlaufs durch eine Prüfzone
beleuchtet und mit einer Linienkamera abgetastet. Diese Vorrichtung erlaubt nicht
die Prüfung der ganzen Umfangsfläche der Zigarette. Sie bietet daher keinen zuverlässigen
Rückschluß auf die Unversehrtheit der geprüften Zigaretten. Soll die ganze Zigarette
geprüft werden, so ist es auch hier erforderlich, die Zigaretten um ihre Längsachse
zu drehen. Eine Vorrichtung, die das ermöglicht, ist hier jedoch nicht gezeigt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Prüfvorrichtung zum optischen Prüfen von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden
Industrie anzugeben, welche bei möglichst schonender Handhabung der Artikel eine
zuverlässige Aussage über den Zustand der ganzen Artikeloberfläche gewährleistet.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Prüfzone
wenigstens einen ersten und einen zweiten Prüfzonenabschnitt aufweist, daß auf jeden
Prüfzonenabschnitt wenigstens ein optisches Prüfmittel ausgerichtet ist und daß
die beim Durchgang durch den ersten Prüfzonenabschnitt verdeckten Umfangsabschnitte
der Artikel beim Durchgang durch den zweiten Prüfzonenabschnitt den optischen Prüfmitteln
zugewendet sind. Vorzugsweise sind gemäß der Erfindung auf jeden Prüfzonenabschnitt
wenigstens zwei optische Prüfmittel unter verschiedenen Winkeln zur Förderebene
ausgerichtet, die benachbarte achsparallele Umfangsabschnitte der den Prüfzonenabschnitt
durchlaufenen Artikel ausleuchten und abtasten. Gemäß einer besonders zweckmäßigen,
speziellen Weiterbildung der Erfindung sind
Stw.: Liaarettenorüfen-Umhüllunq
abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-I L Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
auf jeden Prüfzonenabschnitt zwei optische Prüfmittel im Winkelabstand von etwa
900 zueinander und unter einem Winkel von etwa 45" zur Förderebene der Artikel radial
auf eine gemeinsame, in der Förderebene der Artikel verlaufende achsparallele Schnittlinie
ausgerichtet. Mit einer solchen Anordnung ist eine vollständige Abtastung der ganzen,
den Prüfmitteln eines Prüfzonenabschnitts zugewandten Artikeloberfläche unter annähernd
gleichen Reflexionsbedingungen an der Artikel oberfläche möglich.
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Eine Reflexionsmessung bei streifendem, tangentialem Lichteinfall,
bei der Fehler in den Randbereichen des Artikels nur schwach oder überhaupt nicht
registriert werden können, ist mit dieser Ausbildung der Vorrichtung nicht erforderlich.
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Um die ganze Oberfläche der Artikel, also auch die in dem ersten Prüfzonenabschnitt
verdeckte Seite der Artikel, optisch abtasten zu können, sind gemäß weiterer Ausbildung
der Erfindung zwei im Abstand einer ungeraden Anzahl von Obergabestellen angeordnete
Förderer vorgesehen, wobei der erste Prüfzonenabschnitt auf dem ersten und der zweite
Prüfzonenabschnitt auf dem zweiten Förderer angeordnet ist. Zweckmäßigerweise sind
der erste und der zweite Prüfzonenabschnitt auf zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden
Förderern angeordnet, und auf jeden Prüfzonenabschnitt sind wenigstens zwei optische
Prüfmittel ausgerichtet. Auf diese Weise wird im Prüfzonenabschnitt des ersten Förderers
die eine Hälfte der Artikeloberfläche und im zweiten Prüfzonenabschnitt auf dem
zweiten Förderer die bis dahin verdeckte Hälfte der Artikeloberfläche geprüft.
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Stw.: Eiqarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-Ii
Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
Als Beleuchtungsmittel sind vorzugsweise parallel zu den zu prüfenden Artikeln angeordnete
Lichtleisten vorgesehen, die aus einer einzigen Lichtquelle oder aus einer Reihe
von einzelnen Lichtquellen bestehen können.
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Um die Obertragung möglichst hoher Lichtintensität von den Beleuchtungsmitteln
zur Artikeloberfläche und von der Artikeloberfläche zu den optischen Prüfmitteln
zu gewährleisten, sind gemäß der Erfindung erste Lichtleitmittel vorgesehen, welche
von den Beleuchtungsmitteln emittiertes Licht auf die zugeordneten Umfangsabschnitte
der die Prüfzonenabschnitte durchlaufenden Artikel fokussieren, und es sind zweite
Lichtleitmittel vorgesehen, die an der Artikeloberfläche reflektiertes Licht auf
die opto-elektrischen Sensormittel fokussieren. Die zweiten Lichtleitmittel sind
so ausgebildet und angeordnet, daß an verschiedenen Längenabschnitten der beleuchteten
Umfangsabschnitte der Artikeloberfläche reflektiertes Licht auf unterschiedliche
Detektormittel der opto-elektrischen Sensormittel fokussiert wird. Auf diese Weise
wird eine hohe Ortsauflösung der Prüfvorrichtung erreicht. Um eine möglichst gute
Bündelung und Fokussierung des Lichts zu erzielen, sind als Lichtleitmittel vorzugsweise
optische Linsen-und Spiegel systeme vorgesehen, wobei die Strahlengänge des von
den Beleuchtungsmitteln emittierten und des an der Artikeloberfläche reflektierten
Lichts teilweise . X Weise .
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zusammentallena getunrt sina. AUt aeseerg0Dt sicn Del sehr kompakter
konstruktiver Ausbildung der Vorrichtung eine optimale Strahlenführung des Lichts.
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Das von den Lichtleisten emittierte Licht kann gemäß der Erfindung
auf schmale, sich über die ganze Zigarettenlänge erstreckende Umfangsabschnitte
der Artikel fokussiert werden. Das Licht bildet dabei einen Lichtvorhang, unter
Stw.:
Ziqarettenprüfen-Umhüllunq abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-It Hauni-Akte 1778,
Bergedorf, den
dem die Artikel bei ihrer Förderung durch den betreffenden Prüfzonenabschnitt hindurchlaufen.
Dabei wird nacheinander jeder gewünschte Umfangsabschnitt der Zigarette linienförmig
abgetastet. Es ist gemäß der Erfindung jedoch auch möglich, den ganzen,einem optischen
Prüfmittel in einem Prüfzonenab schnitt zugeordneten Umfangsabschnitt der Artikeloberfläche
vollständig zu beleuchten und das an diesem Umfangsabschnitt reflektierte Licht
auf die Reihe der Detektormittel des opto-elektrischen Sensormittels zu fokussieren.
In diesem Fall wird jedoch ein opto-elektrisches Sensormittel vorgezogen, das als
zweidimensionales Array aus opto-elektrischen Detektormitteln ausgebildet ist.
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Die Lichtleitmittel sind so ausgebildet, daß sie auf den Arrays zweidimensionale
Abbilder der beleuchteten Umfangsabschnitte der die Prüfzonenabschnitte durchlaufenden
Artikel erzeugen.Diese Bilder werden dann linienweise abgetastet und ausgewertet.
Für den Fall der zweidimensionalen Abbildung der beleuchteten Umfangsabschnitte
der Artikel auf einem zweidimensionalen Array aus opto-elektrischen Detektormitteln
ist gemäß der Erfindung weiter vorgesehen, die Linsen- und Spiegel systeme mit Mitteln
zur Veränderung des Abbildungsmaßstabes in wenigstens einer Dimension zu versehen.
Auf diese Weise kann ein günstiger Abbildungsmaßstab erzeugt werden. Zur Veränderung
des Abbildungsmaßstabes können die Linsen- und Spiegel systeme zum Fokussieren des
von den Beleuchtungsmitteln emittierten Lichts auf die Umfangsabschnitte der die
Prüfzonenabschnitte durchlaufenden Artikel und zum Fokussieren des an der Artikeloberfläche
reflektierten Lichts auf die opto-elektrischen Sensormittel Zylinderlinsen aufweisen.
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Alle Detektormittel eines jeden Prüfmittels können an eine gemeinsame
Auswertschaltung angeschlossen sein, welche wenigstens ein Komparatorglied zum Erzeugen
von
Stw.: Zigarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-IT
Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
Steuersignalen bei Abweichungen der von den Detektormitteln in Abhängigkeit von
der Intensität des an der Artikeloberfläche reflektierten Lichts abgegebenen Meßsignale
von vorgegebenen Sollwertsignalen aufweist.
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Die Erfindung bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit einer
vollständigen optischen Prüfung der Oberfläche von stabförmigen Artikeln, wobei
bei geringem konstruktivem Aufwand eine stets schonende Behandlung der Artikel gewährleistet
ist. Die Oberflächenprüfung gemäß der Erfindung gibt nicht nur Aufschluß über Fehler
wie Löcher, Verschmutzungen, Flecken, Klebstoffreste und fehlende oder fehlerhafte
Aufdrucke, sondern auch über Verformungen, über die ordnungsgemäße oder fehlerhafte
Zusammensetzung der Artikel, abgeknickte Filter, Falten im Belagpapier, abstehende
Belagfahnen und hochstehende Ecken des Belagpapiers. Die Vorrichtung nach der Erfindung
bietet also die Möglichkeit einer umfassenden Oberflächenprüfung queraxial geförderter
stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie.
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Stw.: ZiaarettenPrüfen-UmhüIlunq abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-IL'
Hauni-Akte 1778 , Bergedorf, den
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 den prinzipiellen Aufbau der optischen Prüfvorrichtung
nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Figur 2 den Ablauf des Durchgangs
eines zu prüfenden Artikels durch einenPrüfzonenabschnitt, Figur 3 den prinzipiellen
Aufbau der optischen Prüfvorrichtung nach der Erfindung in einer schematischen Draufsicht,
Figur 4 eine andere Ausführung des Prüfprinzips in schematischer Darstellung, Figur
5a und 5b die Abbildung der Artikel auf einem zweidimensionalen Array und Figur
6 eine vereinfachte Ausführungsform einer Auswertanordnung für ein Sensormittel
mit einer Reihe opto-elektrischer Detektormittel.
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Stw.: Ziqarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-IL
- Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer optischen Prüfvorrichtung nach der
Erfindung schematisch dargestellt.
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Mit 1 und 2 sind zwei umlaufende Förderer in Gestalt von Muldentrommeln
bezeichnet. Jeder Förderer weist an seinem Umfang in bekannter Weise achsparallele
Mulden 3 auf, von denen der Einfachheit halber jeweils nur zwei dargestellt sind.
In den Mulden 3 werden mit Saugluft, die über bekannte, in der Zeichnung nicht gezeigte
Anschlußmittel an die Mulden geführt wird, zu prüfende stabförmige Artikel 4, beispielsweise
Filterzigaretten, gehalten und queraxial in der durch Pfeile angedeuteten Richtung
gefördert. An einer Obergabestelle 6 werden die Artikel 4 in bekannter Weise von
dem ersten Förderer 1 auf den zweiten Förderer 2 übergeben.
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Auf dem ersten Förderer 1 durchlaufen die zu prüfenden Artikel 4 einen
ersten Prüfzonenabschnitt 7, auf den eine erste optische Prüfeinrichtung 8 ausgerichtet
ist. Auf einen zweiten Prüfzonenabschnitt 9, den die zu prüfenden Artikel 4 auf
dem zweiten Förderer 2 durchlaufen, ist eine zweite optische Prüfeinrichtung 8 in
der gleichen Weise ausgerichtet. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufteilung der
Prüfzone in einen ersten und einen zweiten Prüfzonenabschnitt gewährleistet, daß
nach der Prüfung der der ersten optischen Prüfeinrichtung 8 zugewandten Hälfte 12
der Artikeloberfläche beim Durchgang durch den ersten Prüfzonenabschnitt 7 der beim
Fördern auf dem ersten Förderer 1 verdeckte Teil 12' der Umfangsfläche beim Durchgang
durch den zweiten Prüfzonenabschnitt 9 auf dem zweiten Förderer 2 der zweiten optischen
Prüfeinrichtung 8 zugewandt ist und abgetastet werden kann. So ist eine vollständige
optische Prüfung der Artikeloberfläche mit der gemäß der Erfindung vorgeschlagenen
Vorrichtung möglich. Die Figur 1 zeigt
Stw.: ZlqarettenPrüfen-Umhüllunq
abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-It - Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
den ersten und den zweiten Förderer in einer unmittelbar benachbarten Anordnung.
Der Zweck der Vorrichtung nach der Erfindung ist jedoch auch dann noch erfüllt,
wenn die Förderer 1 und 2 nicht unmittelbar aufeinanderfolgen, solange nur eine
ungerade Anzahl von Obergabestellen 6 zwischen diesen beiden Förderern liegt. Auch
dann ist die auf dem Förderer 1 verdeckte Oberfl ächenhäl fte der zu prüfenden Artikel
auf dem Förderer 2 nach außen gewandt und einer optischen Abtastung zugänglich.
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Jede optische Prüfeinrichtung 8 besteht aus zwei auf den betreffenden
Prüfzonenabschnitt ausgerichteten optischen Prüfmitteln 13 und 13', deren Aufbau
identisch ist und deren Einzelteile in der Figur 1 daher mit gleichen Bezugsziffern
versehen sind. Jedes optische Prüfmittel weist ein Beleuchtungsmittel in Gestalt
einer parallel zur Achse der zu prüfenden Artikel angeordneten Lichtleiste 14 auf,
die aus einer einzigen langgestreckten Lichtquelle oder aus einer Reihe von nebeneinander
angeordneten einzelnen Lichtquellen bestehen kann. Mit Linsen 16 und einem teildurchlässigen
Spiegel 17 wird das von den Lichtleisten 14 emittierte Licht auf benachbarte Umfangsabschnitte
12a bzw.
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12b der freiliegenden Oberfläche der zu prüfenden Artikel gelenkt.
Zur seitlichen Begrenzung der Strahlengänge sind Spaltblenden 11 vorgesehen.
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Zur Messung der Intensität des an den Umfangsabschnitten 12a und 12b
reflektierten Lichts sind opto-elektrische Sensormittel 18 vorgesehen, auf welche
das Licht nach seinem Durchgang durch den teildurchlässigen Spiegel 17 mittels Linsen
19 fokussiert wird. Das emittierte und
Stw.: Zigarettenprüfen-Umhül
1 ung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-IL - Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
das reflektierte Licht sind hier zwischen dem teildurchlässigen Spiegel und der
Artikeloberfläche zusammenfallend geführt, wodurch sich besonders günstige Reflexionsbedingungen
ergeben. Der teildurchlässige Spiegel 17 kann hier so ausgebildet sein, daß er einen
größeren Lichtanteil reflektiert und einen kleineren durchläßt. Auf diese Weise
gelangt ein größerer Teil des reflektierten Lichts zu dem opto-elektrischen Sensormittel
18, was die Empfindlichkeit der Prüfvorrichtung verbessert. Daß gleichzeitig ein
größerer Anteil des von dem Beleuchtungsmittel emittierten Lichts wegen der Reflexio-n
am teildurchlässigen Spiegel die Artikeloberfläche nicht erreicht, kann wenigstens
teilweise dadurch kompensiert werden, daß ein leistungsstärkeres Beleuchtungsmittel
eingesetzt wird.
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Stw.: Zioarettenorüfen-Umhüllunq abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-IE
- Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
Wie Figur 3 erkennen läßt, sind die Sensormittel 18 aus einer Reihe von opto-elektrischen
Detektoren 18a bis 18h zusammengesetzt, die parallel zur Achse der zu prüfenden
Artikel 4, in Figur 3 ist eine zu prüfende Filterzigarette gezeigt, verläuft. Figur
3 zeigt auch, daß die einzelnen opto-elektrischen Detektormittel 18a bis 18h jeweils
über eine Linsenanordnung 19 und einen gemeinsamen, sich über die Länge des zu prüfenden
Artikels 4 erstreckenden teildurchlässigen Spiegel 17 benachbarten Längenabschnitten
4a bis 4h des beleuchteten Umfangsabschnitts des zu prüfenden Artikels 4 zugeordnet
sind. Die Längenabschnitte 4a bis 4h können sich an ihren Grenzen geringfügig überschneiden,
um eine lückenlose Prüfung der zu prüfenden Artikel 4 über ihre ganze Länge hin
zu gewährleisten.
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in Die Anzahl der Längenabschnitte, welche der zu prüfende Artikel
4 eingeteilt ist und die dadurch vorgegebene Anzahl von Detektormitteln des linienförmigen
Sensormittels 18 bestimmen im wesentlichendas Auflösungsvermögen und die Empfindlichkeit
der vorgeschlagenen Prüfvorrichtung.
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Zwischen den Spiegel- und Linsensystemen der optischen Prüfmittel
13 und 13' und dem jeweiligenPrüfzonenabschnitt 7 liegt ein lichtdurchlässiges Fenster
21, welches Verschmutzungen der optischen Linsen- und Sfriegelsysteme verhindert.
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In Figur 2 ist der Förderablauf eines zu prüfenden Artikels 4 durch
einen Prüfzonenabschnitt 7 bzw. 9 schematisch gezeigt. Die optischen Prüfmittel
13 und 13' sind wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben aufgebaut. Sie bestehen
aus parallel zur Artikelachse liegenden Lichtleisten 14, deren Licht über Linsen
16 und teildurchlässige Spiegel 17 in den Prüfzonenabschnitt 7 gelangt. Das
Stw
ZinarettenDrüfen-Umhül 1 unq abtasten-fotoel ektri sch-Wensdetrommeln-I~ n-I. -
Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
reflektierte Licht wird an den teildurchlässigen Spiegeln 17 teilweise reflektiert
und mit Linsensystemen 19 auf die Sensormittel 18 fokussiert. Auch hierbei handelt
es sich, wie in Figur 3 gezeigt, um jeweils eine Reihe von Detektormitteln, die
parallel zur Achse der zu prüfenden Artikel 4 angeordnet ist. Die Strahlengänge
22 und 22' der optischen Prüfmittel 13 und 13' bilden zwei Lichtvorhänge, die sich
in einer achsparallelen Linie 23 in der Förderebene 24 der Artikel 4 schneiden.
In Figur 2 ist die Förderebene der Artikel der Einfachheit halber eben dargestellt.
Wie Figur 1 zeigt, verläuft die Förderebene jedoch entsprechend der Umfangsfläche
der Förderer 1 und 2 gebogen.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen eine besonders bevorzugte Anordnung der
optischen Prüfmittel 13 und 13', bei der die Prüfmittel im Winkelabstand von etwa
90" zueinander und unter einem Winkel von etwa 45" zur Förderebene der Artikel radial
auf die gemeinsame, in der Förderebene der Artikel liegende achsparallele Schnittlinie
23 ausgerichtet sind.
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Durch diese Anordnung wird, wie Figur 1 zeigt, erreicht, daß jedes
optische Prüfmittel 13 und 13' einen Umfangsabschnitt 12 a bzw. 12b der Artikeloberfläche
abtastet, der die Hälfte der auf dem Förderer 1 freiliegenden Oberfläche 12 umfaßt.
Die auf dem Förderer 1 verdeckt liegende Oberfläche 12' der zu prüfenden Artikel
liegt auf dem Förderer 2 nach außen und wird dort gemäß der Erfindung mit der zweiten
optischen Prüfeinrichtung 8 optisch abgetastet.
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Randbereiche der zu prüfenden Artikel, in denen Fehler der Oberfläche
wegen des streifenden bzw. tangentialen Lichteinfalls keine oder nur geringe, nicht
meßbare Reflexionsänderungen bewirken, gehen in die Messung nicht ein. Jedes Prüfmittel
13 und 13' tastet nur solche Umfangsabschnitte der zu prüfenden Artikel ab, deren
Reflexionsunterschiede
Stw.: Ziqarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetromrneln-Ii
- Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
zuverlässige Aussagen über den Zustand der Artikeloberfläche zulassen.
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Figur 2 zeigt den Bewegungsablauf eines zu prüfenden Artikels 4 durch
einen Prüfzonenabschnitt 7. Die Bewegung verläuft in der durch einen Pfeil markierten
Richtung. Die unterhalb der die Förderebene 24 kennzeichnenden Linie liegenden Teile
der zu prüfenden Artikel sind den optischen Prüfmitteln 13 und 13' nicht ausgesetzt,
da sie in einer Mulde des betreffenden Fördermittels liegen.
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In der in Figur 2 mit strichpunktierten Linien dargestellten Position
A tritt ein zu prüfender Artikel 4 gerade in den Strahlengang 22 des ersten Prüfmittels
13 ein, und seine Oberfläche beginnt das von der Lichtleiste 14 des optischen Prüfmittels
13 emittierte Licht zu reflektieren. Empfangen alle Detektormittel 18a bis 18h des
Sensormittels 18 gleichzeitig von der Oberfläche des in den Strahlengang eintretenden
Artikels 4 reflektiertes Licht, so hat der Artikel seine gewünschte zylindrische
Form. Weicht die Gestalt des Artikels 4 von der zylindrischen Form ab, so werden
einige der Detektormittel 18a bis 18h später belichtet als die anderen, was beim
Oberschreiten vorgegebener Grenzwertezu einem Fehlersignal führt. Auf diese Weise
können verbogene und deformierte Artikel mit der durch die Erfindung vorgeschlagenen
Vorrichtung ermittelt und ausgesondert werden.
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Sobald der zu prüfende Artikel 4 die in Figur 2 gestrichelt dargestellte
Position B erreicht, tritt der für die Reflexionsmessung besonders geeignete Umfangsabschnitt
12a in den Strahlengang 22 des optischen Prüfmittels 13 ein.
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Damit beginnt die Messung der Intensität des in diesem Umfangsabschnitt
12a reflektierten Lichts, wobei Fehler
Stw.: Zigarettenprüfen-Umhüllung
abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-Ii - Hauni-Akte 1778, Bergedorf, den
wie Löcher, Verschmutzungen, Klebstoffreste und ähnliches sicher entdeckt werden.
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Gleichzeitig tritt der Artikel 4 in der Position B in den Strahlengang
22' des optischen Prüfmittels 13'. Hier gelangt sofort der Umfangsabschnitt 12b
in den Meßbereich der Detektormittel 18a bis 18h des optischen Prüfmittels 13',
so daß auch hier in Position B sofort mit der Reflexionsmessung begonnen wird, um
Fehler in der Oberfläche des Umfangsabschnitts 12b zu ermitteln.
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Die mit ausgezogener Linie dargestellte Position C des zu prüfenden
Artikels 4 entspricht der in der Figur 1 gezeigten Position der Artikel 4 in den
Prüfzonenabschnitten 7 und 9 auf den Förderern 1 und 2. In dieser Position wird
das von den Lichtleisten 14 emittierte senkrecht einfallende Licht senkrecht reflektiert.
Hier ist das Reflexionsvermögen der Artikeloberfläche im Verhältnis zu den optischen
Prüfmitteln 13 und 13' am größten.
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In derfolgenden, gestrichelt gezeichneten Position D tritt der Artikel
4 aus dem Strahlengang 22 des ersten Prüfmittels 13 aus. Gleichzeitig verläßt der
Umfangsabschnitt 12b den Bereich des Strahlgangs 22' des zweiten Prüfmittels 13'.
In der letzten, strichpunktierten Position E verläßt der Artikel 4 auch den Strahlengang
22' des optischen Prüfmittels 13'. Wird hier gleichzeitig von allen Detektormitteln
18a bis 18h des Sensormittels 18 kein reflektiertes Licht mehr empfangen, so hat
der geprüfte Artikel 4 an dieser Stelle seine vorgesehene zylindrische Form. Weicht
die Gestalt des Artikels von der zylindrischen Form ab, weil der Artikel verbogen
ist oder weil er an dieser Stelle Eindrückungen aufweist, so registrieren die
Stw.:
Zigarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-If - Hauni-Akte
1778, Bergedorf, den
Detektormittel 18a bis 18h zu unterschiedlichen Zeiten das Aufhören der Reflektion
an der Artikeloberfläche und erzeugen entsprechende Fehlersignale.
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Die Umfangsabschnitte 12a und 12b, die sich im Scheitelpunkt auch
überschneiden können, umfassen die ganze, während der Förderung auf dem Förderer
1 freiliegende Oberfläche des zu prüfenden Artikels 4, so daß ein Durchgang durch
den Prüfzonenabschnitt 7 die optische Abtastung der einen Hälfte der Oberfläche
des Artikels erlaubt. Zur Prüfung der anderen Hälfte der Oberfläche, die während
der Förderung auf dem Förderer 1 verdeckt ist, werden die zu prüfenden Artikel über
eine Obergabestelle 6 auf den zweiten Förderer 2 übergeben, wo dieser Teil der Oberfläche
freiliegt und beim Durchgang durch den zweiten Prüfzonenabschnitt in gleicher Weise
abgetastet wird.
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Figur 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der
Erfindung. Auch hier ist ein Förderer 1 (oder 2) mit achsparallelen Mulden 3 vorgesehen,
in denen zu prüfende Artikel 4 queraxial durch einen Prüfzonenabschnitt 7 (oder
9) gefördert werden. Eine nicht dargestellte Beleuchtungseinrichtung, die wie im
Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben aufgebaut sein kann, leuchtet jeweils
einen Umfangsabschnitt 12a bzw. 12b der in der Mulde frei liegenden Artikeloberfläche
aus. Als Sensormittel 18 sind zweidimensional ausgebildete Detektorarrays 26 vorgesehen,
die aus mehreren parallel Reihen von opto-elektrischen Detektoren bestehen. In den
Figuren 5a und 5b sind in Draufsicht solche Detektorarrays 26 aus parallelen Reihen
von opto-elektrischen Detektoren 27 gezeigt. Werden in den Linsensystemen 19, die
das an der Artikeloberfläche in den Umfangsabschnitten 12a und 12b reflektierte
Licht auf die Detektorarrays 26 fokussieren, ausschließlich
Stw.:
Zigarettenprüfen-Umhül 1 unq abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-It - Hauni-Akte
1778, Bergedorf, den
sphärische Linsen benutzt, so entsteht auf den Detektorarrays 26 das in Figur 5a
gezeigte Abbild 28 des entsprechenden Umfangsabschnitts des zu prüfenden Artikels.
Ein punktförmiger Fehler in dem Umfangsabschnitt erscheint in dieser Abbildung als
dunkler Fleck 29.Der Einsatz von Zylinderlinsen in den Linsensystemen 19 bewirkt
eine Veränderung des Abbildungsmaßstabes in einer Richtung, so daß auf den Detektorarrays
26 ein in einer Dimension vergrößertes Abbild 31 des zu prüfenden Artikels erscheint.
Derselbe auf der Oberfläche des Artikels punktartig in Erscheinung tretende Fehler
wird bei Verwendung von Zylinderlinsen als Linie 32 abgebildet, die bei der Reflexionsmessung
natürlich ein vergrößertes Signal abgibt. Bei der Verwendung von Detektorarrays
in Verbindung mit Zylinderlinsen ist also eine Erhöhung der Meßgenauigkeit der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Vorrichtung möglich. In Figur 4 sind mit 17 wieder die teildurchlässigen
Spiegel, die das von den nicht dargestellten Beleuchtungsmitteln emittierte Licht
auf die Umfangsabschnitte 12a und 12b lenken, bezeichnet.
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In Figur 6 ist eine stark vereinfachte Auswertanordnung für die von
den opto-elektrischen Detektormitteln 18a bis 18h abgegebenen Signale dargestellt.
Der Ausgang jedes Detektormittels 18a bis 18h ist mit einem Schwellwertglied 33a
bis 33h verbunden, das von einem gemeinsamen Taktgeber 34 über eine Taktscheibe
36 entsprechend dem Maschinentakt getaktet wird. Die Ausgänge aller Schwellwertglieder
33a bis 33h liegen an den Eingängen eines gemeinsamen ODER-Gliedes 37, dessen Ausgang
mit dem Eingang eines Schieberegisters 38 verbunden ist, das ebenfalls von dem Taktgeber
34 getaktet wird. Der Ausgang des Schieberegisters 38 ist über einen Verstärker
39 mit dem elektromagnetischen Betätigungsorgan 41 eines Ausblasventils 42 verbunden.
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Ober- oder unterschreitet ein Meßsignal eines der
Stw.:
Zigarettenprüfen-Umhüllung abtasten-fotoelektrisch-Wendetrommeln-If - Hauni-Akte
1778, Bergedorf, den
Detektormittel 18a bis 18h einen durch das nachgeschaltete Schwellwertglied 33a
bis 33h vorgegebenen Grenzwert, so erscheint am Ausgang des betreffenden Schwellwertgliedes
ein Fehlersignal, das über das ODER-Glied 37 in den Eingang des Schieberegisters
38 gelangt. Hier wird dieses Fehler signal solange verzögert, bis der als fehlerhaft
erkannte Artikel die Auswurfstelle erreicht hat. In diesem Moment wird das elektromagnetische
Betätigungsorgan ? 41 von dem aus dem Schieberegister austretenden Fehlersignal
über den Verstärker 39 erregt, so daß das Ausblasventil 42 geöffnet und der fehlerhafte
Artikel ausgestoßen wird. Derselbe Ablauf ergibt sich, wenn mehrere der opto-elektrischen
Detektormittel 18a bis 18h gleichzeitig Fehlersignale erzeugen.
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Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung kann also, wie
aus der obigen Beschreibung hervorgeht, die ganze Oberfläche queraxial geförderter
Artikel lückenlos optisch abgetastet werden. Dabei werden nicht nur Fehler der Oberfläche
selbst, wie dunkel erscheinende Löcher und Schmutzflecken, hell erscheinende Klebstoffreste
und fehlerhafte Stempelaufdrucke ermittelt, sondern es kann über die Oberflächenabtastung
auch die Form der Artikel kontrolliert werden. Auch gebogene, geknickte und eingedruckte
Artikel sowie abstehende Belagpapierfahnen und -ecken werden mit der Vorrichtung
nach der Erfindung festgestellt.
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