DE3626071A1 - Verfahren und anordnung zum pruefen von zigaretten oder anderen stabfoermigen gegenstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Ziga­ retten oder anderen stabförmigen Gegenständen der tabak­ verarbeitenden Industrie, die einer Prüfeinrichtung zuge­ führt und auf mindestens ein Kriterium geprüft werden und die von der Weiterverarbeitung ausgesondert werden, wenn die zugeordneten Prüfsignale einen vorgegebenen Feh­ lergrenzwert überschreiten.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Prüfen von Zigaretten oder anderen stabförmigen Gegenständen der tabakverarbeitenden Industrie mit einer Prüfeinrich­ tung und einer Aussonderungseinrichtung für Zigaretten, deren Prüfsignale einen vorgegebenen Fehlergrenzwert über­ schreiten.

Zigaretten oder andere stabförmige Artikel der tabakver­ arbeitenden Industrie (Zigarren, Zigarillos, Filterstäbe und dergleichen) werden bei oder nach der Herstellung nach bestimmten Kriterien (Fehlern) geprüft. Solche Kri­ terien sind z. B.: Oberflächenfehler (z. B. Farbfehler), Löcher in der Umhüllung, schwankende Materialfüllung, Enden mit zu wenig Tabak, Durchmesserfehler, Fehler in der künstlichen Ventilation und dgl. Derartige Fehler haben eine bestimmte Variationsbreite, deren Grenze die Fehlergrenze ist. Erreichen Prüfsignale die Fehlergrenze oder überschreiten sie sie, so werden die Zigaretten, die sie ausgelöst haben, von der Weiterverarbeitung aus­ gesondert. Während der Herstellung kann sich allmählich die Qualität vieler oder aller Artikel zum Negativen hin verschieben, wobei die Zahl der Aussonderungen, die Pro­ duktionsverluste bedingen, ebenfalls anwachsen kann. Anhand erhöhter Aussonderungszahlen Fehlfunktionen bei der Herstel­ lung festzustellen, ist unwirtschaftlich.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, dem Bedienungspersonal eine Kontrollmöglichkeit für den Stand des Prozesses an die Hand zu geben, ohne übermäßige Auswurfmengen in Kauf nehmen zu müssen.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß Ziga­ retten, deren Prüfsignale einen vor dem Fehlergrenzwert noch im Akzeptanzbereich liegenden weiteren Grenzwert überschreiten, registriert werden.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Eine Anordnung, die zum Ausüben des Verfahrens geeignet ist, ist gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung mit einem Grenzwertgeber, der mit einer zählenden Anzei­ gevorrichtung für solche Zigaretten verbunden ist, deren Prüfsignale einen vor dem Fehlergrenzwert noch im Akzep­ tanzbereich liegenden weiteren Grenzwert überschreiten.

Weitere Ausgestaltungen der Anordnung gemäß der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Prüfeinrichtung 56 für Einzel- Filterzigaretten Z. Sie enthält eine geschnitten darge­ stellte Zigarettenendenabtasttrommel 29, die einen endlos umlaufenden Prüfförderer für die Endenfüllung der Filter­ zigaretten Z darstellt. Die Zigarettenendenabtasttrommel 29 besteht aus einem Trommelkörper 36, der eine Antriebs­ welle 37 zum stetigen rotatorischen Antrieb aufweist. Der Trommelkörper 36 ist mit Aufnahmen 38 für die Filterzi­ garetten Z versehen. Die Oberflächen der Aufnahmen 38 sind der kreisrunden Form der Filterzigaretten Z angepaßt; in ihnen münden Bohrungen 39, die über Leitungen 41 und einen Steuerschlitz 42 an einem stationären Steuerring 43 mit einer Saugleitung 44 in Verbindung stehen, die zu der Saugseite 46 eines Ventilators 47 führt. In den Aufnahmen 38 sind außerdem Bohrungen 48 vorgesehen, die über Leitungen 49 und einen Steuerschlitz 51 in dem sta­ tionären Steuerring 43 mit einer Druckleitung 52 in Ver­ bindung steht, die zu der Druckseite 53 des Ventilators 47 führt.

In dem Bereich der axial über die Aufnahmen 38 herausste­ henden Zigarettenenden Ze befindet sich die kapazitive Prüfanordnung 56, die zwei stationär bezüglich der Zigaret­ tenendenabtasttrommel 29 angeordnete Elektroden 57 und 58 aufweist, die mit einer hochfrequente Spannung abgeben­ den Spannungsquelle 59 verbunden sind. Die Lage der sich auf verschiedenen Seiten der Zigarettenenden Ze befin­ denden Elektroden 57 und 58 ist so gewählt, daß im Meß­ zeitpunkt, zu dem die Zigarettenenden zwischen den Elek­ troden hindurchbewegt werden, ein von den Elektroden aus­ gehendes hochfrequentes Feld sie jeweils durchsetzt.

Der Hochfrequenzspannungsquelle 59 ist eine Auswertanord­ nung 61 für die Tabakmasse in den Zigarettenenden Ze zuge­ ordnet.

Dabei sind die Elektroden 57 und 58 frequenzbestimmender Teil eines an sich bekannten Hochfrequenzspannung abgeben­ den Oszillators 59. Zur Erfassung von Frequenzänderungen infolge von einem gewünschten Wert abweichender Tabakmas­ sen in den von dem elektrischen Feld der Elektroden durch­ setzten Zigarettenenden dient ein bekannter Schaltungs­ kreis 61, der eine von Frequenzverschiebungen abhängige Spannung abgibt. Einzelheiten sind der US-PS 39 51 267 entnehmbar.

Auf der Zigarettenendenabtasttrommel 29 sind Nocken 71 aufgebracht, die mit einem Näherungsinitiator 72 einen mit der Zigarettenförderung synchronisierten Zeitgeber für den Prüfzeitpunkt darstellen. Der Näherungsinitiator 72 gibt einen elektrischen Steuerimpuls ab, wenn sich eine Zigarette Z zwischen den Elektroden 57 und 58 in Prüfposition befindet. Er ist mit einem monostabilen Multi­ vibrator 73 (Trigger) verbunden, der nach Empfang eines Eingangssignales ein Ausgangssignal konstanter kurzer Dauer an eine elektronische Torschaltung 74 abgibt. Die Torschaltung ist eingangsseitig mit der Auswertanordnung 61, ausgangsseitig mit einem Schwellenwertglied 76, z.B. einem Schmitt-Trigger, verbunden. Dem Schmitt-Trigger ist ein Schieberegister 77 nachgeschaltet, das seine Schie­ betakte von einer Impulsformerstufe 78 erhält, die von dem Näherungsinitiator 72 gesteuert wird. Die Schaltzei­ ten zwischen dem monostabilen Multivibrator 73 und der Impulsformerstufe 78 sind so abgestimmt, daß die Impuls­ formerstufe zunächst ein Schiebetaktsignal abgibt, bevor der monostabile Multivibrator 73 die elektronische Tor­ schaltung 74 zur Übertragung eines Meßsignals von der Auswertanordnung 61 an das Schwellenwertglied 76 und die diesem nachgeschaltete erste Schiebestufe 77 a des Schiebe­ registers 77 öffnet. Der letzten Schiebestufe 77 d des Schieberegisters 77 ist ein Verstärker 79 nachgeschaltet, der mit dem Magneten eines elektromagnetischen Stellven­ tils 81 in der Druckleitung 52 verbunden ist.

Wirkungsweise der Vorrichtung

In der in der Zeichnung gezeigten Weise werden die von einer Zigarettenmaschine abgegebenen Zigaretten mit Fil­ terstopfen und beleimten Belagpapierblättchen versehen und zu fertigen Filterzigarettengruppen konfektioniert. Letztere werden pneumatisch auf Dichtigkeit ihrer Um­ hüllungen geprüft, dann geschnitten und teilweise gewendet. Die fertigen Filterzigaretten Z werden nunmehr aufeinander­ folgend in die Aufnahmen 38 der Endenabtasttrommel 29 übergeben, in denen sie von Saugluft an den Bohrungen 39 gehalten werden. Jedesmal, wenn ein die Aufnahme über­ stehendes Ende Ze einer Zigarette Z zwischen den Elektro­ den 57 und 58 in Prüfposition gelangt, gibt der Näherungs­ initiator 72 einen Impuls ab, der einmal, nach Formung in der Impulsformerstufe 78, die in den Schiebestufen des Schieberegisters 77 schon eingespeicherten Signale um jeweils eine Stufe weiterschiebt, zum anderen den mono­ stabilen Multivibrator 73 zur Abgabe eines Steuersignals an die elektronische Torschaltung 74 veranlaßt. Die Tor­ schaltung 74 wird während einer definierten kurzen Zeit in durchlässigen (leitenden) Zustand versetzt, so daß ein von der Auswertanordnung 61 abgegebenes Prüfsignal das Schwellenwertglied 76 erreichen kann.

Dieses Signal ist abhängig von der Tabakmasse in dem Ziga­ rettenende Ze, das gerade von den Hochfrequenz-Feldlinien zwischen dem Kondensator 57 und 58 durchsetzt ist. Unter­ schreitet das dem Schwellenwertglied 76 zugeführte Prüf­ signal einen bestimmten unteren Grenzwert, was bedeutet, daß die Tabakmasse in dem Zigarettenende Ze zu gering ist, also außerhalb des Akzeptanzbereiches liegt, so gibt das Schwellenwertglied 76 an seinem Ausgang ein Fehler­ signal ab, das der ersten Schiebestufe 77 a des Schiebe­ registers 77 zugeführt ist. Dieses Fehlersignal wird von den Taktimpulsen des Näherungsinitiators 72, die in der Impulsformerstufe 78 eine geeignete Form erhalten, synchron zu der Förderung der Zigaretten Z mit dem fehlerhaften Zigarettenende Ze durch die Schiebestufen des Schieberegi­ sters 77 geschoben, bis es von deren letzter Stufe, in dem Beispiel 77 d, nach Verstärkung durch den Verstärker 79 zu dem Stellventil 81 in der Druckleitung 52 abgegeben wird. Der Druckluftimpuls durch die Bohrungen 48, der durch kurzzeitiges Öffnen des Stellventils 81 hervorge­ rufen wird, bläst die fehlerhafte Zigarette Z gegen die Wirkung der Saugluft an den Bohrungen 39 von der Zigaret­ tenabtasttrommel 29 ab und sondert sie so von der Weiter­ verarbeitung aus.

Zigaretten Z, deren Enden Ze bezüglich ihrer Tabakmasse einen bestimmten, im Schwellenwertglied 79 festgelegten Grenzwert überschreiten, also innerhalb des Akzeptanzbe­ reiches liegen, lösen kein Fehlersignal des Schwellen­ wertgliedes 76 aus, so daß eine Aussteuerung des Stell­ ventils 81 unterbleibt.

Gemäß der Erfindung ist der Prüfeinrichtung 56 ein wei­ teres Schwellenwertglied 82 nachgeschaltet, dessen Grenz­ wert für die Prüfsignale vor dem Fehlergrenzwert, und zwar im Akzeptanzbereich liegt; dies heißt also, daß Prüfsignale, die zwar noch nicht den die Aussonderung auslösenden Fehlergrenzwert erreicht oder überschritten haben, schon Zählsignale auslösen. Im vorliegenden Fall sind dies also Prüfsignale für Zigaretten, deren Tabakge­ halt in den Enden schon bedenklich abgesunken ist, die Zigaretten aber noch im Akzeptanzbereich liegen und noch nicht ausgesondert werden müssen.

Die Schaltung ist in dem Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß alle den weiteren Grenzwert überschreitenden Prüf­ signale, also auch diejenigen von später ausgesonderten Zigaretten, Zählsignale auslösen. Die Schaltung kann aber auch dahingehend modifiziert werden, daß nur die den wei­ teren Grenzwert aber nicht den Fehlergrenzwert erreichen­ den oder überschreitenden Prüfsignale derartige Zählsignale auslösen. Eine Realisierung wäre durch ein zusätzliches gestrichelt gezeichnetes UND-Glied 83 möglich, das von den Ausgangssignalen der Schwellenwertglieder 82 und 76 (dieses müßte einem verneinten Ausgang von 83 zugeführt werden) beaufschlagt wird.

Die Zählsignale werden zur Registrierung einer Anzeige­ vorrichtung 84, im einfachsten Fall einem Zähler, zuge­ führt, dessen Stand eine Verschiebung der Produktion zur Fehlergrenze hin schon frühzeitig erkennbar wird, ohne daß die Aussonderung beeinflußt wird. Überschreitet die Rate dieser unbefriedigenden Zigaretten (Zählsignale/Zeit­ einheit) und/oder ihre Gesamtzahl einen bestimmten vorge­ gebenen Wert, so kann zusätzlich ein Warnsignal in Form eines Warntones oder von Lichtblitzen an einer entsprechen­ den Einrichtung 85 abgegeben werden. Das Bedienungsperso­ nal wird damit aufmerksam gemacht und kann eingreifen, um den Herstellprozeß wieder zu optimieren und die Prüf­ signale vom Fehlergrenzwert weg weiter in den Akzeptanz­ bereich zu verschieben.

Die Erfindung läßt sich auch bei Prüfeinrichtungen reali­ sieren, die sich im Bereich eines Stranges aus Tabak oder aus einem anderen von der tabakverarbeitenden Industrie verarbeiteten Material befinden und die Qualität überwa­ chen, bevor stabförmige Artikel abgetrennt werden. Eine derartige Einrichtung für die Prüfung des Mengenstro­ mes des in einem Zigarettenstrang befindlichen Tabaks zeigt die US-PS 39 96 942. Das Ausgangssignal einer für eine entsprechende Prüfung ausgelegten Prüfeinrichtung 33 bis 42 wird dann nicht nur einem Schwellenwertglied 52 zugeführt, dessen Schwellenwert dem Fehlergrenzwert entspricht, bei dessen Erreichen oder Überschreiten vom Zigarettenstrang später abgetrennte Einzelzigaretten aus­ gesondert werden. Das Prüfsignal wird in einer Weise, die der in der Zeichnung dargestellten entspricht, einem zusätzlichen Schwellenwertglied zugeführt, das Zählsignale abgibt, wenn ihm zugeführte Prüfsignale einen vorgegebenen weiteren Grenzwert überschreiten, der noch vor dem Fehler­ grenzwert im Akzeptanzbereich liegt.

Die Erfindung kann statt bei der Prüfung auf akzeptable Dichte der Zigarettenenden oder auf richtigen Tabakmengen­ strom bei Prüfverfahren und Prüfanordnungen eingesetzt werden, denen andere Prüfkriterien zugrunde liegen. So zum Beispiel

• - bei Prüfung auf Löcher in der Umhüllung von stabförmi­ gen Artikeln, von der die US-PS 39 48 084 eine geeignete Anordnung zeigt,
• - bei der Prüfung auf Einhaltung eines gewünschten künst­ lichen Ventilationsgrades bei Zigaretten durch in die Umhüllung eingebrachte Löcher, von der die US-PS 41 77 670 eine geeignete Anordnung zeigt,
• - bei der Prüfung auf Verfärbungen des Zigarettenpapiers bei Zigaretten, von der die US-PS 42 77 678 eine geeig­ nete Anordnung zeigt,
• - bei der Prüfung auf Einhaltung eines vorgegebenen Zug­ widerstandes von stabförmigen Artikeln der tabak­ verarbeitenden Industrie, von der die US-PS 33 95 570 eine geeignete Anordnung zeigt,
• - bei der Prüfung auf Einhaltung der Füllkraft in einem Zigarettenstrang oder in fertigen Zigaretten, von der die US-PS 35 95 067 eine geeignete Anordnung zeigt.

Die Prüfanordnungen der vorstehend genannten Art können auch in Kombination miteinander gemäß der Erfindung über­ wacht werden, wobei für die einzelnen Prüfkriterien vor­ zugsweise unabhängig voneinander vorgebbare Fehlergrenz­ werte und weitere Grenzwerte vorgesehen sind.

Claims (10)

1. Verfahren zum Prüfen von Zigaretten oder anderen stab­ förmigen Gegenständen der tabakverarbeitenden Industrie, die einer Prüfeinrichtung zugeführt und auf mindestens ein Kriterium geprüft werden und die von der Weiterver­ arbeitung ausgesondert werden, wenn die zugeordneten Prüf­ signale einen vorgegebenen Fehlergrenzwert überschreiten, dadurch gekennzeichnet, daß Zigaretten, deren Prüfsignale einen vor dem Fehlergrenzwert noch im Akzeptanzbereich liegenden weiteren Grenzwert überschreiten, registriert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zigaretten, deren Prüfsignale den weiteren Grenz­ wert überschreiten, registriert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Zigaretten, deren Prüfsignale zwischen dem Fehlergrenzwert und dem weiteren Grenzwert liegen, regi­ striert werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigaretten auf mehrere Kriterien geprüft werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Kriterien unterschiedliche Fehlergrenz­ werte und weitere Grenzwerte zugeordnet werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigaretten oder anderen stabförmigen Artikel geprüft werden, bevor sie von einem endlosen Strang abgetrennt werden.

7. Anordnung zum Prüfen von Zigaretten oder anderen stab­ förmigen Gegenständen der tabakverarbeitenden Industrie mit einer Prüfeinrichtung und einer Aussonderungseinrich­ tung für Zigaretten, deren Prüfsignale einen vorgegebenen Fehlergrenzwert überschreiten, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung mit einem Grenzwertgeber (82), der mit einer zählenden Anzeigevorrichtung (84, 85) für solche Zigaretten (Z) verbunden ist, deren Prüfsignale einen vor dem Fehlergrenzwert noch im Akzeptanzbereich liegen­ den weiteren Grenzwert überschreiten.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung nur Zählsignale an die An­ zeigevorrichtung für Zigaretten, deren Prüfsignale den weiteren Grenzwert überschreiten, abgebend ausgebildet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung nur Zählsignale an die Anzei­ gevorrichtung für Zigaretten, deren Prüfsignale zwischen dem Fehlergrenzwert und dem weiteren Grenzwert liegen, abgebend ausgebildet ist.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung im Bereich eines endlosen Stranges angeordnet ist, von dem Zigaretten oder andere stabförmige Artikel abgetrennt werden.