DE3437580C2 - Vorrichtung zum optischen Prüfen eines Zigarettenstrangs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen Abtasten der Oberfläche eines bewegten Materialstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere eines Ziga­ rettenstrangs, bestehend aus einem Prüfkopf mit einer Strangdurchführung, beidseits der Strangnormalen in vorge­ gebenen Winkelabständen rings um den Strang angeordneten, von entgegengesetzten Seiten schräg zur Strangnormalen auf einen Prüfabschnitt der Strangoberfläche ausgerichteten Lichtsendern und rings um die Strangdurchführung angeord­ neten, mit einer Auswertanordnung verbundenen opto-elek­ trischen Wandlern, welche im Strahlengang des am Prüfab­ schnitt der Strangoberfläche reflektierten Lichts liegen.

Fehler in der Umhüllung eines bewegten Materialstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, beispielsweise in der Papierumhüllung eines Zigarettenstrangs oder eines Filter­ strangs, wie Löcher, Flecken, fehlende oder falsch plazier­ te Aufdrucke, lichtreflektierende Klebstellen usw. bewirken eine Änderung der Reflexion von auf die Hülle fallendem Licht. Löcher in der Umhüllung eines Zigarettenstrangs wirken beispielsweise wie dunkle Flecken und setzen den Reflexionsgrad herab. Aufdrucke verändern den Reflexions­ grad der Umhüllung je nach ihrem Farbton. Leimflecken außerhalb der Leimnaht erhöhen die Reflexion des Lichts an der Umhüllung des Zigarettenstrangs gewöhnlich. So kann aus der Intensität des am bewegten Strang reflektierten Lichts auf den Zustand des Strangs geschlossen werden.

Durch die DE-OS 29 40 408 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der Licht einer Lichtquelle durch ein lichtdurchlässiges Ringprisma in einem Winkel zur Strangnormalen schräg auf die Oberfläche des bewegten Materialstrangs geleitet wird und nach der Reflexion an der Umhüllung des Materialstrangs mit einem Lichtleitmittel in Form von Glasfasern im Reflexionswinkel aufgefangen und zu einem opto-elektrischen Wandler geleitet wird, der der Intensität des reflektierten Lichts entsprechende Meßsignale erzeugt. Aufgrund von Ab­ weichungen der Meßsignale von vorgegebenen Sollwertsignalen können Herstellungsmaßnahmen und/oder der Auswurf fehler­ hafter Artikel gesteuert werden. Der schräge Lichteinfall bei der bekannten Vorrichtung erhöht zwar die Kontraste der auf Fehlern beruhenden Unregelmäßigkeiten des zu prüfenden Materialstrangs, was eine Vergrößerung der Empfindlichkeit der Prüfanordnung bedeutet. Der schräge Lichteinfall bewirkt aber auch scharfe Schatten an Falten und Wellen der Strangumhüllung, welche für die Prüfanord­ nung Fehler der Strangumhüllung vortäuschen können und dem­ entsprechend zu unerwünschtem Ausschuß führen. Hinzu kommt, daß die bekannte Vorrichtung bei der Verwendung des bisher gewöhnlich eingesetzten infraroten Lichts gegen bestimmte Arten von Fehlern nur eine geringe Empfindlichkeit aufweist. So sind beispielsweise Öl und andere Fettflecken auf der Strangoberfläche mit rotem oder infrarotem Licht kaum zu erfassen.

Eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist in der frü­ her angemeldeten, aber nicht vorveröffentlichten DE-OS 34 14 138 beschrieben. Bei dieser älteren Vorrichtung wird mit einem Ring von paarweise schräg zur Strangoberfläche ausgerichteten Licht­ quellen ein ringförmiger Abschnitt der Strangoberfläche aus­ geleuchtet. Ein Teil des von der beleuchteten Strangoberfläche ausgehenden Lichts wird durch radiale Bohrungen zu opto-elek­ trischen Wandlern geführt, die der Qualität der Strangoberflä­ che entsprechende Signale erzeugen. Die Lichtquellen sind in der Vorrichtung zwar so angeordnet, daß sie eine intensive Ausleuchtung des zu beobachtenden Abschnitts der Strangober­ fläche und damit eine Verbesserung der Zuverlässigkeit der Strangprüfung bewirken. Die Intensität der zu den opto-elektri­ schen Wandlern gelangenden reflektierten Strahlung ist aber infolge der vorgesehenen Lichterfassung und -leitung relativ schwach, so daß die Vorrichtung relativ unempfindlich ist und keine optimalen Meßergebnisse liefert.

Die DE-PS 4 72 280 beschreibt eine Vorrichtung, mit der die Umhüllung von queraxial geförderten Zigaretten optisch geprüft wird. Mit einer oder zwei Lichtquellen wird ein Abschnitt der Zigarettenoberfläche bzw. -umhüllung beleuchtet. Das von der beleuchteten Umhüllung ausgehende Licht wird mit einer oder zwei Linsen parallel ausgerichtet und auf ein photoempfindli­ ches Element geleitet, wo die Intensität des Lichts bestimmt wird. Dabei wird ein großer Abschnitt der Zigarettenumhüllung erfaßt, was die Prüfung der Lage von Aufdrucken auf den Ziga­ retten ermöglicht, die Erkennung von kleineren, die Qualität der Produkte aber dennoch beeinträchtigenden Fehlern aber ausschließt. Diese gattungsfremde Vorrichtung ist für eine feinfühlige optische Strangprüfung daher nicht geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß bei geringem konstruktivem Aufwand möglichst alle die Qualität des Zigarettenstrangs beeinträchtigenden Fehler der Strangoberfläche mit hoher Empfindlichkeit zu­ verlässig registriert werden und gleichzeitig Fehlmessungen infolge von die Qualität des Strangs nicht beeinträchtigenden Unebenheiten der Umhüllung und damit unerwünschter Aus­ schuß ausgeschlossen sind.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß in einer zum Strang etwa vertikalen Ebene im Strahlengang des im Prüfab­ schnitt der Strangoberfläche reflektierten Lichts ein Blenden­ ring im Prüfkopf angeordnet ist, daß der Blendenring in regel­ mäßigen Winkelabständen in Umfangsrichtung verlaufende schmale Schlitzblenden aufweist, daß hinter den Schlitzblenden unmit­ telbar am Blendenring anliegend die opto-elektrischen Wandler angeordnet sind, daß in den Strahlengängen des am Prüfabschnitt der Strangoberfläche reflektierten Lichts optische Linsensy­ steme angeordnet sind, die aus dem beleuchteten Prüfabschnitt der Strangoberfläche jeweils ein Umfangssegment etwa rechtecki­ ger Begrenzung selektieren und das an den Umfangssegmenten reflektierte Licht auf die den jeweils zugehörigen Schlitzblen­ den zugeordneten opto-elektrischen Wandler fokussieren.

Wenn im hier vorliegenden Zusammenhang vom Strahlengang des reflektierten Lichts gesprochen wird so ist zu beachten, daß es hier einen Strahlengang entsprechend den Definitionen der klassischen Optik nicht gibt. Das von den Lichtsendern ausge­ hende Licht wird an der Strangoberfläche wegen deren Beschaf­ fenheit vielmehr nach allen Richtungen gestreut, wobei sich eine Intensitätsverteilung des gestreuten Lichts mit einem Maximum in Richtung der Strangnormalen ergibt. Dieser Bereich ist aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung hier als "Strahleneingang" bezeichnet. In diesem Bereich liegen gemäß der Erfindung die Mittel zum Fokussieren des Lichts auf die Schlitz­ blenden.

Das Größenverhältnis der Flächen der Umfangssegmente zu denen der Schlitzblenden ist vorzugsweise etwa 2 : 1. Die Größe der Schlitzblenden und die Anordnung der Linsensysteme sind so gewählt, daß die axiale Breite der Umfangssegmente etwa gleich der Ausdehnung des kleinsten zu erkennenden Fehlers ist. Durch diese Maßnahme ist ein hohes Auflösungsvermögen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung sichergestellt. Fehler, deren Abmessungen innerhalb des Auflösungsvermögens der Vorrichtung liegen, gehen voll in die Intensität des re­ flektierten Lichts ein. Um die Empfindlichkeit der vorgeschla­ genen Vorrichtung noch weiter zu erhöhen und um sicherzustel­ len, daß alle Bereiche des Strangumfangs optisch abgetastet werden, sieht die Erfindung in weiterer Ausbildung weiter vor, daß die Mittel zum Fokussieren rings um die Strangführung so angeordnet sind, daß sich in Umfangsrichtung benachbarte Um­ fangssegmente überschneiden und daß das Ausmaß der Überschnei­ dung etwa gleich der Ausdehnung des kleinsten zu erken­ nenden Fehlers ist. Also auch der Überschneidungsbereich ist mitbestimmend für das Auflösungsvermögen der vorgeschlagenen optischen Prüfvorrichtung. Fehler, die im Überschneidungsbe­ reich zweier benachbarter Umfangssegmente erscheinen, werden von wenigstens einem opto-elektrischen Wandler voll erfaßt, was erheblich zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Prüfvorrich­ tung beiträgt.

Eine besonders einfache Montage der Vorrichtung nach der Erfin­ dung ergibt sich, wenn die opto-elektrischen Wandler hinter den Schlitzblenden an den Blendenring an­ geklebt sind. Der Blendenring kann mehrteilig ausgebildet sein. Besonders vorzuziehen ist ein Blendenring, der aus einem mit Schlitzblenden versehenen konzentrisch um den Prüfabschnitt gelegten Metallband besteht. Hiermit gestalten sich Montage und Justage der Prüfvorrichtung besonders einfach.

Besonders vorteilhaft wirkt es sich aus, wenn als Mittel zum Fokussieren optische Linsensysteme großer Brennweite eingesetzt werden, weil damit der Einfluß radialer Strangverlagerungen auf das Prüfergebnis reduziert wird. In der Praxis hängt die Wahl der Brennweite der optischen Systeme von den an die Vor­ richtung zu stellenden Anforderungen und von den gegebenen räumlichen Verhältnissen ab.

Der bei der Prüfung von Artikeln der tabakverarbeitenden Indu­ strie bisher übliche Einsatz von infraroten Lichtquellen als Lichtsender hat den Nachteil, daß bestimmte Arten von Fehlern nicht registriert werden oder ihrer Bedeutung für die Qualität der Artikel nicht entsprechende Signale bewirken. Außerdem ist in der Regel davon auszugehen, daß nicht nur weißes Filterma­ terial (Acetatmaterial) und weißes Umhüllungspapier (Zigaret­ tenpapier) als reflektierendes Material wirken, sondern daß auch Tabakfasern die infrarote Strahlung reflektieren und somit Reflexsignale erzeugen. Dies führt zu Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit der mit infraroter Strahlung arbeiten­ den optischen Prüfeinrichtungen. Für eine Vorrichtung zum optischen Abtasten von Artikeln der tabakverarbeitenden Indu­ strie schafft daher eine weitere Ausbildung der Erfindung dadurch Abhilfe, daß als Lichtsender grünes Licht im Wellen­ längenbereich von 0,49 bis 0,58 µm emittierende Lichtquellen vorgesehen sind und daß im entsprechenden Spektralbereich empfindliche opto-elektrische Wandler eingesetzt sind.

Über­ raschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß sich damit nicht nur eine weitere Erhöhung der Empfindlichkeit der vorgeschla­ genen Prüfvorrichtung ergibt, sondern daß eine mit grünem Licht arbeitende Prüfeinrichtung auch empfindlich alle die Fehler des Prüfobjekts registriert, die auch das menschliche Auge als Fehler wahrnimmt. Vom menschlichen Auge nicht wahrge­ nommene Fehler bleiben hingegen unberücksichtigt. So kann der Ausschuß auf die Artikel beschränkt werden, deren Qualität auch in den Augen des menschlichen Betrachters unzureichend ist. Artikel mit Fehlern, die wohl unter infrarotem Licht, nicht aber im menschlichen Auge qualitätsmindernd in Erschei­ nung treten, werden bei der Prüfung unter grünem Licht nicht als Ausschuß ausgesondert.

Vorzugsweise sind als Lichtsender grüne Leuchtdioden vorgese­ hen, deren Licht auch die bisher weitgehend unberücksichtigt bleibenden Fehler für die Prüfung gut in Erscheinung treten läßt. So werden unter dem Licht der grünen Leuchtdioden bei­ spielsweise auch Öl- und andere Fettflecken erkennbar, die unter infrarotem Licht nicht sichtbar waren. Hinzu kommt, daß die Abmessungen dieser Leuchtdioden ihren Einbau in kleine Vorrichtungen erlauben, die zwanglos auch im beengten Raum der betreffenden Maschine unterzubringen sind. Die Wärmeentwicklung der Leuchtdioden kann vernachlässigt werden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich bei geringem konstruktivem und montagetechnischem Aufwand durch hohe Empfind­ lichkeit gegenüber allen vom menschlichen Auge als qualitäts­ mindernd erkennbaren Fehlern aus, wobei gleichzeitig wegen der an sich bekannten Beleuchtung des Prüfabschnitts von zwei Seiten her Fehlmessungen und damit die Bildung unnötigen Aus­ schusses vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der Vorrich­ tung nach der Erfindung besteht darin, daß sich die Montage und die Justage der optischen Elemente in der Prüfvorrichtung sehr einfach gestalten. Der als Band mit Schlitzblenden ausge­ bildete Blendenring läßt sich exakt vorfertigen und kann durch einfaches Verschieben in axialer Richtung oder in Umfangsrich­ tung in die gewünschte Position gebracht werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt und

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Ausführungs­ beispiel der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Prüfvorrichtung nach der Erfindung in einem Längsschnitt und einem Querschnitt dargestellt, wobei Fig. 1 einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2 darstellt. Gleiche Teile sind in den Fig. 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Prüfvorrichtung besteht aus einem ringförmigen Prüfkopf 1 mit einer konzentrischen Strangdurchführung 2 zum Durchführen eines zu prüfenden Materialstrangs 3. In die Strangdurchführung 2 ist ein Führungskörper 4 mit einer halbkreisförmigen Führungsbahn 6 eingesetzt und mittels Schrauben 4′ am ringförmigen Prüf­ kopf 1 befestigt. Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 und 2 jeweils nur einen Führungskörper 4, in dessen Führungs­ bahn 6 der zu prüfende Strang 3 gleitet. Um eine noch sicherere Führung des Strangs für die Prüfung zu erreichen, kann ein ebensolcher Führungskörper auch auf der gegenüber­ liegenden Seite oben am Prüfkopf 1 angebracht sein.

Der Prüfkopf 1 weist in regelmäßigen Winkelabständen rings um die Achse des zu prüfenden Strangs 3 angeordnete Bohrun­ gen 7 und 8 auf, die von entgegengesetzten Seiten her schräg zur Strangnormalen verlaufen und auf eine ringför­ mige Prüfzone 9 auf der Oberfläche des zu prüfenden Strangs 3 ausgerichtet sind. In die Bohrungen 7 und 8 sind Licht­ quellen 11 und 12 eingesetzt, deren Strahlung durch die Bohrungen 7 und 8 auf die Prüfzone 9 ausgerichtet ist und diese Prüfzone ausleuchtet.

Das von den Lichtquellen 11 und 12 ausgehende und die Prüfzone 9 ausleuchtende Licht wird an der Strangoberfläche gestreut, wobei in einer zur Strangachse vertikalen Ebene durch die Schnittlinie der optischen Achsen der von den Lichtquellen 11 und 12 ausgehenden Strahlung ein Intensi­ tätsmaximum zu erwarten ist. In dieser vertikalen Ebene liegen im Prüfkopf rings um die Achse des zu prüfenden Strangs 3 in regelmäßigen Winkelabständen optische Linsen­ systeme 13, welche von der Prüfzone 9 ausgehendes Licht auf Fotodetektoren in Gestalt von opto-elektrischen Wand­ lern 14 fokussieren. Die Linsensysteme 13 bestehen aus jeweils zwei Linsen 13′ und 13′′, die in einer radial zum Strang im Prüfkopf 1 angeordneten Hülse 16 befestigt sind. Die die Linsensysteme 13 haltenden Hülsen 16 sind in radiale Bohrungen eines Halterings 17 eingesetzt, der über einen ringförmigen Tragkörper 18 am Maschinenrahmen 19 befestigt ist.

Der ringförmige Tragkörper 18 weist in den Bereichen, in denen die die Linsensysteme 13 enthaltenden Hülsen 17 einge­ setzt sind, Öffnungen 21 auf, durch welche das von den Linsensystemen gebündelte Licht austreten kann. Der Trag­ körper 18 ist außen von einem Metallband 22 umgeben, das in regelmäßigen Abständen mit schmalen, in seiner Längs­ richtung verlaufenden Schlitzen 23 versehen ist. Das Metall­ band 22 mit den Schlitzen 23 umgibt den Tragkörper 18 als schmaler Blendenring, wobei die Schlitze 23 so orientiert sind, daß sie auf die Öffnungen 21 im Tragkörper 18 zu liegen kommen und auf die optische Achse der Linsensysteme 13 ausgerichtet sind. Hinter die Schlitze 23 sind auf das Metallband 22 die opto-elektrischen Wandler 14 unmittelbar aufgebracht. In einfacher Weise können die opto-elektrischen Wandler auf das Metallband 22 aufgeklebt sein.

Aus fertigungstechnischen und montagetechnischen Gründen besteht der ringförmige Prüfkopf 1 aus zwei symmetrischen Ringkörpern 24 und 24′, die jeder einen Ring von Bohrungen 7 bzw. 8 für die Aufnahme von Lichtquellen 11 bzw. 12 enthalten. Die Ringkörper 24 und 24′ sind mittels Schrauben 26 an dem Haltering 17, welcher die optischen Systeme 13 enthält, befestigt.

Die Lichtquellen 11 und 12, bei denen es sich vorzugsweise um solche Lichtquellen handelt, die Licht im sichtbaren Wellenbereich von etwa 0,5 bis 0,7 µm emittieren, wobei ein Wellenlängenbereich von 0,49 bis 0,58 µm besonders bevor­ zugt wird, beleuchten auf der Strangoberfläche die ring­ förmige Prüfzone 9, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien eingezeichnet ist. Auf diese Prüfzone 9 sind die optischen Linsensysteme 13 so ausgerichtet und justiert, daß sie einen schmalen Oberflächenstreifen 27, der in Fig. 1 mit gepunkteten Linien dargestellt ist, selektie­ ren und abschnittsweise auf die Schlitze 23 in dem Metall­ band 22 abbilden. Die axiale Weite des Oberflächenstreifens 27 ist so gewählt, daß die kleinsten aufzulösenden Fehler der Strangoberfläche noch zuverlässig erkannt werden. Bei einer typischen Ausführungsform beträgt die Breite dieses Oberflächenstreifens 27 beispielsweise einen Millimeter (1,0 mm). Der Abbildungsmaßstab der Linsensysteme 13 ist vorzugsweise so gewählt, daß das Abbildungsver­ hältnis 2 : 1 ist. Die Breite der Schlitze 23 in dem Metallband 22 beträgt dementsprechend etwa 0,5 mm.

Benachbarte Linsensysteme 13 mit ihren zugeordneten opto- elektrischen Wandlern 14 tasten in Umfangsrichtung benach­ barte Umfangsabschnitte 28 und 28′ des Oberflächenstreifens 27 ab. Das zeigt die Fig. 2. Um eine lückenlose Über­ wachung der Strangoberfläche zu erreichen, überschneiden sich benachbarte Umfangsabschnitte 28, 28′ in einem Bereich, der in Fig. 2 mit 29 bezeichnet ist. Die Aus­ dehnung des Überschneidungsbereichs 29 entspricht wieder dem gewünschten Auflösungsvermögen der Prüfvorrichtung. Mit anderen Worten heißt das, daß sich dieser Überschneidungsbereich 29 in Umfangsrichtung so weit erstreckt, daß die Überschneidung etwa gleich der Ausdehnung des kleinsten zu erkennenden Fehlers ist. Wenn beispiels­ weise Oberflächenfehler mit einer Ausdehnung von 1 mm noch erkannt werden sollen, beträgt der Überschneidungsbereich 29 auch etwa 1 mm. Das bedeutet, daß ein Oberflächenfehler dieser Abmessungen, der gerade in dem Überschneidungs­ bereich 29 auftaucht, von beiden benachbarten opto-elek­ trischen Wandlern 14 voll erfaßt wird. Ist der Fehler der Strangoberfläche dagegen in Umfangsrichtung etwas verscho­ ben, so wird er immer noch wenigstens von einem opto- elektrischen Wandler 14 in seiner ganzen Ausdehnung erfaßt, was zu einem ausreichenden Signal führt. Ohne Überschnei­ dung benachbarter Umfangsabschnitte 28, 28′ würde ein im Grenzbereich zwischen den beiden Umfangsabschnitten auf­ tauchender Fehler in jedem dieser Umfangsabschnitte nur zum Teil erscheinen und ein entsprechend verringertes Signal bewirken. Die Prüfempfindlichkeit der Vorrichtung wäre dadurch erheblich beeinträchtigt.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung beträgt die Länge eines Umfangsab­ schnitts 28 bzw. 28′ in Umfangsrichtung etwa 4 mm, so daß sich bei einem Strangdurchmesser von 8 mm ein Überschnei­ dungsbereich 29 zwischen benachbarten Umfangsabschnitten von knapp 1 mm ergibt. Die Schlitze 23 im Metallband 22 haben entsprechend dem Abbildungsverhältnis der Linsen­ systeme 13 eine Längenausdehnung in Umfangsrichtung von etwa 2 mm, so daß jeweils ein Umfangsabschnitt 28 bzw. 28′ des Oberflächenstreifens 27 vollständig auf einem Schlitz 23 im Metallband 22 abgebildet wird. Da die opto-elektri­ schen Wandler 14 unmittelbar hinter den Schlitzen 23 auf das Metallband 22 aufgeklebt sind, ergibt sich so eine besonders hohe Empfindlichkeit der vorgeschlagenen Prüfvor­ richtung.

Zum Auswerten der von den opto-elektrischen Wandlern abge­ gegebenen Prüfsignalen kann eine Auswertschaltung einge­ setzt werden, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 29 40 408 der Anmelderin bekannt ist.

Im Zusammenhang mit der obigen Beschreibung wurde angege­ ben, daß die opto-elektrischen Wandler 14 vorzugsweise auf das mit Schlitzblenden versehene Metallband 22 aufge­ klebt sind. Sie können aber auch auf andere Weise rückseitig am Metallband anliegend gehaltert sein. Wichtig ist dabei nur, daß sowohl die Schlitze 23 des Metallbandes 22 als auch die Wandler 14 möglichst in der Brennebene des Linsensystems 13 liegen, daß also das an der Strangoberfläche reflektierte Licht auf die Schlitze 23 und die Wandler 14 fokussiert wird.

Fig. 3 zeigt die Erfindung in einem abgewandelten Aus­ führungsbeispiel. Es ist ein Abschnitt einer Abwicklung eines Blendenringes 22′ dargestellt, der in Abständen, die dem Winkelabstand benachbarter Strahlengänge entsprechen, opto-elektrische Wandler 14′ handelsüblicher Bauart trägt. Die Wandler sind an den Blendenring 22′ geklebt, in entsprechende Aussparungen eingesetzt oder auf andere Weise am Blendenring 22′ gehaltert. Die lichtempfindliche Sensorfläche 31 der opto-elektrischen Wandler 14′ ist mit einer lichtundurchlässigen Blenden-Beschichtung 32 versehen, die nur im Strahlengang des zugehörigen Linsensystems 13 (Fig. 1 und 2) einen definierten Schlitz 23′ ausspart, durch den das Licht auf die Sensorfläche 31 treffen kann. Im Rahmen dieser Erfindung liegt es auch, die opto-elektrischen Wandler 14′ ohne gesonderten Blendenring 22′ auf andere Weise in vorgegebenen Winkelabständen rings um den zu prüfenden Strang 3 anzuordnen. Entscheidend ist auch hier, daß die Schlitzblende 23 und die lichtempfindliche Sensorfläche 31 in der Brennebene des zugehörigen Linsensystems 13 liegen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum optischen Abtasten der Oberfläche eines bewegten Materialstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere eines Zigarettenstrangs, bestehend aus einem Prüfkopf mit einer Strangdurchführung, beidseits der Strang­ normalen in vorgegebenen Winkelabständen rings um den Strang angeordneten, von entgegengesetzten Seiten schräg zur Strang­ normalen auf einen Prüfabschnitt der Strangoberfläche ausge­ richteten Lichtsendern und rings um die Strangdurchführung angeordneten, mit einer Auswertanordnung verbundenen opto- elektrischen Wandlern, welche im Strahlengang des am Prüfab­ schnitt der Strangoberfläche reflektierten Lichts liegen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zum Strang (3) etwa ver­ tikalen Ebene im Strahlengang des im Prüfabschnitt (9) der Strangoberfläche reflektierten Lichts ein Blendenring (22) im Prüfkopf (1) angeordnet ist, daß der Blendenring (22) in regel­ mäßigen Winkelabständen in Umfangsrichtung verlaufende schmale Schlitzblenden (23) aufweist, daß hinter den Schlitzblenden (23) unmittelbar am Blendenring anliegend die opto-elektri­ schen Wandler (14) angeordnet sind, daß in den Strahlengängen des am Prüfabschnitt (9) der Strangoberfläche reflektierten Lichts optische Linsensysteme (13, 13′, 13′′) angeordnet sind, die aus dem beleuchteten Prüfabschnitt (9) der Strangoberflä­ che jeweils ein Umfangssegment (28, 28′) etwa rechteckiger Begrenzung selektieren und das an den Umfangssegmenten reflek­ tierte Licht auf die den jeweils zugehörigen Schlitzblenden (23) zugeordneten opto-elektrischen Wandler (14) fokussieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Größenverhältnis der Flächen der Umfangssegmente zu denen der Schlitzblenden etwa 2 : 1 ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die axiale Breite der Umfangssegmente (28, 28′) etwa gleich der Ausdehnung des kleinsten zu erkennenden Fehlers ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsensysteme (13, 13′, 13′′) zum Fokus­ sieren rings um die Strangführung (2) so angeordnet sind, daß sich in Umfangsrichtung benachbarte Umfangssegmente (28, 28′) überschneiden und daß das Ausmaß der Überschneidung (29) etwa gleich der Ausdehnung des kleinsten zu erkennenden Fehlers ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtsender Lichtquellen (11) einge­ setzt sind, welche Licht im Wellenlängenbereich von etwa 0,5 µm bis 0,7 µm, insbesondere von 0,49 bis 0,58 µm emittieren.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die opto-elektrischen Wandler (14) hinter den Schlitzblenden (23) an den Blendenring (22) angeklebt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenring (22) mehrteilig ausgebil­ det ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenring als mit Schlitzblenden (23) versehenes, mit Abstand konzentrisch um den Prüfabschnitt (9) gelegtes Band (22) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß optische Linsensysteme (13′, 13′′) großer Brennweite vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtsender grüne Leuchtdioden vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein um den zu prüfenden Strang (3) herum angeordneter Blendenring (22′) opto-elektrische Wandler (14′) trägt, deren lichtempfindliche Fläche (31) mit einer einen definierten Schlitz (23′) freilassenden, lichtundurchläs­ sigen Blenden-Beschichtung (32) versehen ist.