DE3733955A1 - Vorrichtung zur pruefung von zigarettengruppen an einer zigaretten-verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Prüfung von Zigarettengruppen an einer Zigaretten-Verpackungsma­ schine.

Bei Zigaretten-Verpackungsmaschinen werden die Zigaretten bekanntlich durch einen Aufgabekasten mit drei Auslässen ge­ führt, von denen jeder dazu dient, eine flache Lage von Zi­ garetten herzustellen. Diese drei Lagen werden dann aufein­ anderfolgend in Transporttaschen auf einem Schrittförderer eingebracht, um innerhalb einer jeden Tasche eine Gruppe, die üblicherweise zwanzig Zigaretten in drei aufeinanderlie­ genden Lagen umfaßt und den Inhalt eines Päckchens darstellt, zu bilden.

Die auf diese Weise zusammengestellten Zigarettengruppen werden anschließend einem Verpackungsrad zugeführt, wobei sie jedoch, bevor sie dieses erreichen, auf Vollständigkeit geprüft werden, d.h., ob alle Zigaretten vorhanden, richtig gefüllt und mit Filtern versehen sind.

Bei bekannten Verpackungsmaschinen wird dieser Prüfvor­ gang üblicherweise von einer Gruppe von Fühlerstiften aus­ geführt, die in zur Zahl der Zigaretten gleicher Anzahl vor­ handen und parallel zu diesen angeordnet sind. Wenn die je­ weilige Zigarettengruppe durch den Schrittförderer in einer die Fühlerstifte enthaltenden Prüfstation angehalten wird, dann werden die Fühlerstifte in ihrer Achsrichtung vorwärts­ bewegt, so daß sie mit den ihnen zugewandten Zigarettenen­ den zur Anlage kommen. In Abhängigkeit von der Lage der Stif­ te im Anschluß an ihre axiale Verlagerung betätigt jeder Fühlerstift einen Schalterknopf oder betätigt der Stift die­ sen nicht, wobei das Betätigen oder Aktivieren des Knopfes oder Tasters das Vorhandensein und die Vollständigkeit der jeweiligen Zigarette anzeigt. Eine Nichtbetätigung des Schal­ terknopfes führt dagegen zu einem Auswerfsignal, das in geeig­ neter Weise gespeichert wird und anschließend ein Auswerfen der gesamten Zigarettengruppe bewirkt.

Eine Prüfstation der oben beschriebenen Art weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die auf die mäßige Zuverlässig­ keit der mechanischen Schalter zurückzuführen sind. Sollte nur einer dieser Schalter nicht korrekt arbeiten, so kann das ein Nicht-Auswerfen von unvollständigen Gruppen oder, was noch schlechter ist, das Auswerfen einer gewissen Anzahl von vollständigen Gruppen zur Folge haben. Noch nachteiliger ist, daß eine Fehlfunktion von einem oder mehreren dieser Schalter kaum sofort entdeckt wird, was dazu führt, daß der dadurch hervorgerufene Schaden für eine gewisse Zeit uner­ kannt bleibt. Bei anderen Prüfstationen wurden die Fühler­ stifte und die zugehörigen Schalter durch optische Fühler ersetzt, die jedoch, wenn sie auch die mechanischen Nach­ teile der erwähnten Prüfstation beseitigen, auf Änderungen in der Farbe des Tabaks, mit dem die Zigaretten gefüllt sind, reagieren. Jegliche Farbänderung des Tabaks kann deshalb die Tätigkeit und das Arbeiten dieser optischen Fühler beeinflus­ sen, wobei wie im vorherigen Fall eine Fehlfunktion an einem oder mehreren dieser Fühler nicht sofort feststellbar ist.

Im Hinblick auf die obigen Feststellungen zum Stand der Tech­ nik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, durch die die oben genannten Nachteile besei­ tigt werden, d.h., eine Vorrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Prüfung auf Vollständigkeit der an der Verpackungsmaschine gebildeten Zigarettengruppen sowie eine sofor­ tige Feststellung von irgendwelchen Funktionsfehlern an der Vorrichtung selbst ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrich­ tung zur Prüfung von Zigarettengruppen an einer Zigaretten- Verpackungsmaschine mit einer Anzahl von Fühlerstiften, deren Zahl gleich der Anzahl der die Gruppe bildenden Zigaretten ist und die in der gleichen Weise wie diese Zigaretten ange­ ordnet sind, und mit einer mit jedem Fühlerstift durch eine zwischengeschaltete elastische Einrichtung verbundenen Be­ tätigungseinrichtung, die derart hin- und herbewegbar ist, daß der Fühlerstift in axialer Richtung zum Ende jeweils einer der Zigaretten hin sowie von diesem Ende weg zwischen einer Arbeitsstellung, in der der Fühlerstift die Zigarette berührt, und einer Ruhestellung, in der der Fühlerstift von der Zigarette getrennt ist, bewegt wird, geschaffen, die ge­ kennzeichnet ist durch in gleicher Anzahl wie die Fühlerstif­ te vorhandene sowie mit je einem der Fühlerstifte verbunde­ ne Stellungsfühler und durch einen mit den Stellungsfühlern verbundenen Steuerkreis, der ein erstes sowie ein zweites Kontrollsignal als eine Funktion der Lagen der Fühlerstifte mit Bezug zu den Stellungsfühlern im Anschluß an jede Vor­ wärts- bzw. Rückwärtsbewegung der Fühlerstifte abgibt.

Eine den Erfindungsgegenstand nicht beschränkende Ausfüh­ rungsform wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich­ nungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä­ ßen Prüfvorrichtung in einer ersten Arbeitsstellung;

Fig. 2 und 3 die Vorrichtung von Fig. 1 in zwei weiteren Arbeitsstellungen;

Fig. 4 ein Blockbild einer Schaltung der Prüfvorrichtung.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine Zigaretten-Verpackungsmaschi­ ne 1 gezeigt, die einen Schrittförderer 2 für Gruppen 3 von Zigaretten 4 aufweist. Dieser Förderer 2 umfaßt ein Förder­ band 5, dessen obere Fläche mit einer Anzahl von gleich beab­ standeten Taschen 6 ausgestattet ist, wobei jede Tasche 6 dazu bestimmt ist, jeweils eine Gruppe 3 aufzunehmen und die­ se schrittweise längs eines von zwei Seitenwänden 7 und 8 begrenzten offenen Raumes parallel zur Laufrichtung des För­ derbandes 5 und rechtwinklig zu dessen Oberfläche zu trans­ portieren.

Jede Gruppe 3 umfaßt üblicherweise zwanzig Zigaretten 4, die in drei übereinanderliegenden Lagen angeordnet sind und den Inhalt eines (nicht gezeigten) Päckchens bilden, das auf einer (nicht gezeigten) stromab vom Förderer 2 befindlichen Umhüllungsstraße um die Gruppe 3 herum ausgestaltet wird.

Die Maschine 1 weist längs des Förderers 2 eine Prüfstation 9 auf, in der eine Prüfvorrichtung 10 die Vollständigkeit der Gruppen 3 prüft und anschließend für ein Auswerfen von jeglichen fehlerhaften Gruppen sorgt.

Die Prüfvorrichtung 10 ist auf der dem Schrittförderer 2 abgewandten Seite der Seitenwand 8 angeordnet und umfaßt einen Rahmen 11, der mittels eines Stellantriebs 12 zur Sei­ tenwand 8 hin bzw. von dieser weg zwischen einer vorderen, in den Fig. 2 und 3 gezeigten Arbeitsstellung und einer rück­ wärtigen, in der Fig. 1 gezeigten Ruhestellung hin- und her­ bewegt wird. Der Rahmen 11 hat zwei voneinander beabstande­ te und zur Seitenwand 8 parallele Wände, nämlich eine Front­ wand 13 und eine Rückwand 14, die mit einer bestimmten Anzahl von rechtwinklig zur Seitenwand 8 verlaufenden Durchgangs­ löchern 15 und 16 versehen sind. Diese Durchgangslöcher 15 und 16 sind in gleicher Anzahl zu den und in der gleichen Weise wie die Zigaretten 4 in jeder Gruppe angeordnet, wobei jedes Durchgangsloch 15 sowohl zu einem zugeordneten Durch­ gangsloch 16 wie auch zu je einem Loch 17, das sich durch die Seitenwand 8 erstreckt, koaxial und auch koaxial zu je­ weils einer Zigarette 4 in der Gruppe 3 in der Prüfstation 9 liegt.

In jedem Paar von fluchtenden Durchgangslöchern 15 und 16 befindet sich ein in axialer Richtung verschiebbarer Fühler­ stift 18, dessen Fühlkopf 19 aus dem Rahmen 11 in Richtung zur Seitenwand 8 hin vorragt, so daß er gleitend in jeweils ein Loch 17 eingreift. Das rückwärtige Ende oder Anzeigeele­ ment 20 eines jeden Fühlerstifts 18 hat einen größeren Durch­ messer als die Durchgangslöcher 15 sowie 16 und ragt in zur Seitenwand 8 entgegengesetzter Richtung vom Rahmen 11 nach außen, wobei der Fühlerstift 18 an seinem freien Ende eine Ringnut 21 und ein Endstück 22 aufweist.

Jeder Fühlerstift 18 ist mit einer elastischen Einrichtung, die von einer zwischen die Rückwand 14 und einen an die Front­ wand 13 angrenzenden Ringbund 24 am Stift 18 eingespannte Schraubenfeder 23 gebildet wird, versehen.

Wie die Fig. 1-3 erkennen lassen, bewirkt eine Verlagerung des Rahmens 11 eine Bewegung eines jeden Endstücks 22 an der Stirnseite eines zugeordneten Stellungsfühlers 25 vorbei, der im gezeigten Beispiel eine induktive Bauart aufweist. Die Stellungsfühler 25 sind in der gleichen Anzahl wie die Fühlerstifte 18 vorhanden und werden durch einen Block 26 in fester Lage rechtwinklig zu den Fühlerstiften 18 gehalten.

Die Stellungsfühler 25 sind dazu bestimmt, elektrische Signale einer Schaltungseinrichtung zuzuführen, die einen Steuer­ kreis 27 umfaßt, der seinerseits ein Logikelement 28 mit drei Eingängen, das im allgemeinen ein Addierwerk ist, enthält. Der erste dieser Eingänge ist dazu vorgesehen, die von den Stellungsfühlern 25 abgegebenen Signale zu empfangen, der zweite Eingang dient dem Empfang eines Steuerbezugssignals, das von einem Signalgenerator 29 erzeugt wird, und der dritte Eingang dient dem Empfang eines Fehlerselbsterkennungs-Bezugs­ signals, das von einem Signalerzeuger 30 abgegeben wird. Das Logikelement 28 wird zur Verarbeitung der Ausgangssignale von den Stellungsfühlern 25 gemäß einer vorgegebenen Prüf- oder Fehlerselbsterkennungslogik und zur Berücksichtigung von einem jeden der genannten Bezugssignale durch ein von einem Freigabesignalgeber 31 oder 32, die mit dem Logikele­ ment 28 verbunden sind, zugeführtes Freigabe- oder Auslöse­ signal in Tätigkeit gesetzt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Prüfvorrichtung 10, ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung und vom Anhalten einer Gruppe 3 von Zigaretten 4 durch den Schritt­ förderer 2 in der Prüfstation 9, erläutert.

Wenn eine Gruppe 3 in der Prüfstation zum Halten kommt, dann wird der Stellantrieb 12 betätigt, und der Signalgeber 31 gibt ein Signal zur Freigabe der Prüffunktion des Logikele­ ments 28 aus.

Durch die Tätigkeit des Stellantriebs 12 wird der Rahmen 11 zur Seitenwand 8 hin in einem Vorwärtshub verlagert, wodurch die Fühlköpfe 19 allmählich gegen die diesen Köpfen zugewand­ ten Enden der jeweiligen Zigaretten 4 bewegt werden. Eine derartige Verlagerung kann in zwei möglichen Betriebszustän­ den, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind, erfolgen.

Im Zustand der Fig. 2 sind alle Zigaretten 4 vorhanden und in richtiger Weise gefüllt. Demzufolge werden die durch den Rahmen 11 vorwärts geschobenen Fühlerstifte 18 durch Anlage an den Enden der jeweiligen Zigaretten 4 festgehalten, wobei im letzten Hubabschnitt des Rahmens 11 die Federn 23 zusammen­ gepreßt werden und ein Anhalten des Stellantriebs 12 in der vorderen Arbeitsstellung sowohl die Stellungsfühler 25 als auch den Signalgeber 29 aktiviert.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, hat die erwähnte Verla­ gerung der Fühlerstifte 18 zum Ergebnis, daß jeder Stellungs­ fühler 25, der ursprünglich einem durch die zugeordnete Ring­ nut 21 bestimmten Leerraum gegenüberlag (Fig. 1), nun einem festen Teil, das aus jeweils einem Endstück 22 besteht, gegen­ überliegt (Fig. 2). Die Stellungsfühler 25 geben deshalb alle dasselbe Signal aus, das das Vorhandensein eines festen Teils anzeigt. Gleichzeitig gibt der Signalgeber 29 ein Signal aus, das zu dem Vorzeichen der von den Stellungsfühlern 25 abgege­ benen Signale ein entgegengesetztes Vorzeichen hat, wobei die Signalstärke, z.B. minus einer Konstanten, die auch Null sein kann, gleich dem von jedem Stellungsfühler 25 abgegebe­ nen Festteil-Signal, multipliziert mit der Anzahl der Stel­ lungsfühler, ist.

Das Logikelement 28 addiert alle eingehenden Signale und ist so ausgelegt, daß es ein Ausgangssignal nicht abgibt, wenn, wie im in Fig. 2 gezeigten Zustand, die resultierende Summe der oben erwähnten Konstanten gleich ist. Bei Fehlen eines Ausgangssignals vom Logikelement 28 bleibt der Betrieb der Verpackungsmaschine 1 unverändert.

Die Fig. 3 zeigt dagegen einen extremen Fall, wobei alle Zi­ garetten 4 entweder, wie gezeigt ist, schlecht gefüllt sind oder fehlen oder keine Filter tragen.

In diesem Fall wird eine Verlagerung der Fühlerstifte 18 ohne ein Zusammendrücken der Federn 23 beendet, was zum Er­ gebnis hat daß jeder Stellungsfühler 25, der vorher einem Leerraum gegenüberlag (Fig. 1), wenn der jeweilige Fühler­ stift 18 zum Halten kommt, in eine Lage gelangt, in der er einem weiteren Leerraum hinter dem jeweiligen Endstück 22 gegenüberliegt, weshalb vom Stellungsfühler 25 ein das Vorhan­ densein dieses Leerraumes kennzeichnendes Signal abgegeben wird.

Sollte sich lediglich einer der Fühlerstifte 18 in der oben erwähnten Lage befinden, so ist die Summe der vom Logikele­ ment 28 empfangenen Signale nicht länger gleich der oben er­ wähnten Konstanten, weshalb ein Fehlersignal über einen ersten Ausgang 33 des Logikelements 28 abgegeben wird. Die­ ses Fehlersignal aktiviert einen Auswerfspeicher 34, der in bekannter (nicht dargestellter) Weise anschließend für ein Auswerfen dieser Gruppe 3 sorgt.

In diesem Zeitpunkt wird der Stellantrieb 12 wieder zum Rück­ holen des Rahmens 11 im Rückwärtshub zu seiner ursprünglichen, in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung betätigt. Die Rückkehr des Stellantriebs 12 bringt den Signalgeber 32 dazu, ein Signal zur Auslösung der Fehlerselbsterkennungsfunktion des Logik­ elements 28 abzugeben.

Wenn alle Fühlerstifte 18 frei sind, so werden sie durch den Rückwärtshub des Rahmens 11 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgeführt, wobei jeder Stellungsfühler 25 einem durch je eine Ringnut 21 bestimmten Leerraum gegenüberliegt und ein das Vorhandensein dieses Leerraumes kennzeichnendes Si­ gnal abgibt. Gleichzeitig gibt der Signalgeber 30 ein Signal mit zu den Vorzeichen der von dem Stellungsfühler 25 abgege­ benen Signale entgegengesetztem Vorzeichen ab, dessen Stärke, z.B. minus einer Konstanten, die auch Null sein kann, dem von jedem Fühler 25 abgegebenen Leerraumsignal, multipli­ ziert mit der Anzahl der Stellungsfühler 25, gleich ist.

Das Logikelement 28 addiert alle eingehenden Signale auf und gibt, da die resultierende Summe gleich der Konstanten im Fall des Zustands von Fig. 1 ist, ein Ausgangssignal nicht ab, so daß der Betrieb der Verpackungsmaschine unverändert bleibt.

Sollte aus irgendeinem Grund auch nur einer der Fühlerstifte 18 nicht in seine ursprüngliche zurückgezogene Lage zurück­ kehren, so gibt das Logikelement 28 über den zweiten Ausgang 35 ein Störsignal ab, worauf die Maschine 1 stillgesetzt wird. Würde diese Vorkehrung nicht getroffen, so könnte eine Fehl­ funktion von auch nur einem der Fühlerstifte 18 entweder die Annahme einer unvollständigen Gruppe 3 oder in gewissen Fäl­ len ein Auswerfen von allen Gruppen 3 zum Ergebnis haben.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Stellungsfüh­ ler 25 von der induktiven Bauart. Das gleiche Betriebsverhal­ ten kann jedoch klarerweise auch unter Verwendung von kapa­ zitiven Fühlern oder auch von optischen Fühlern, die so aus­ gelegt sind, daß sie unterschiedliche Farb- oder Absorp­ tionsstreifen an den Fühlerstiften 18 ermitteln, erhalten werden.

Wenngleich bei der hier beschriebenen und gezeigten Ausfüh­ rungsform gemäß der Erfindung eine Fehlerselbsterkennung der Prüfvorrichtung 10 am Ende des Rückwärtshubes der Fühlerstif­ te 18 durchgeführt wird, so kann eine korrekte Zurückführung dieser Stifte 18 zu ihrer ursprünglichen zurückgezogenen Stel­ lung im Anschluß an das Prüfen der Zigaretten 4 zu irgend­ einer Zeit während der Verlagerung der Fühlerstifte 18 durch den Stellantrieb 12 überprüft werden. Eine korrekte Lagebe­ ziehung der festen Teile und der Leerräume an den Fühlerstif­ ten 18 kann klarerweise durch die Fühler 25 zu jedergegebenen Zeit, auch während einer Verlagerung der Fühlerstifte 18, ermittelt werden, indem einfach zu dieser gegebenen Zeit da­ für gesorgt wird, daß der Signalgeber 32 ein Freigabesignal zum Auslösen der Fehlerselbsterkennungsfunktion des Logikele­ ments 28 und zum Vergleichen der von den Stellungsfühlern 25 und vom Signalgeber 30 ausgesandten Signale ausgibt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Prüfung von Zigarettengruppen an einer Zigaretten-Verpackungsmaschine mit einer Anzahl von Füh­ lerstiften, deren Zahl gleich der Anzahl der die Gruppe bildenden Zigaretten ist und die in der gleichen Weise wie diese Zigaretten angeordnet sind, und mit einer mit jedem Fühlerstift durch eine zwischengeschaltete elasti­ sche Einrichtung verbundenen Betätigungseinrichtung, die hin- und herbewegbar ist, um den Fühlerstift in axialer Richtung zum Ende jeweils einer der Zigaretten hin sowie von diesem Ende weg zwischen einer Arbeitsstellung, in der der Fühlerstift die Zigarette berührt, und einer Ruhe­ stellung, in der der Fühlerstift von der Zigarette getrennt ist, zu bewegen, gekennzeichnet durch in gleicher Anzahl wie die Fühlerstifte (18) vorhandene sowie mit je einem Fühlerstift verbundene Stellungsfühler (25) und durch einen mit den Stellungsfühlern verbundenen Steuerkreis (27), der ein erstes sowie ein zweites Kontrollsignal als eine Funktion der Lagen der Fühlerstifte (18) mit Bezug zu den Stellungsfühlern (25) im Anschluß an jede Vorwärts- sowie Rückwärtsbewegung der Fühlerstifte abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühlerstift (18) ein Anzeigeelement (20) mit einem Leerraum (21) sowie einem festen Teil (22), die nebenein­ ander angeordnet sind, aufweist, wobei der Leerraum durch eine Vertiefung im Fühlerstift gebildet ist, und daß je­ der Stellungsfühler dem Anzeigeelement (20) je eines Füh­ lerstifts (18) zugeordnet ist sowie dem Steuerkreis (27) ein vom Vorhandensein des vor dem Stellungsfühler (25) liegenden festen Teils (22) oder Leerraumes (21) abhängi­ ges Signal zuführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerkreis (27) ein mit den Stellungs­ fühlern (25) verbundenes Logikelement (28) umfaßt, das die Ausgangssignale der Stellungsfühler in Übereinstim­ mung mit einer ersten Prüflogik sowie einer zweiten Feh­ lerselbsterkennungslogik verarbeitet und das erste oder zweite Kontrollsignal jeweils abgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (27) je einen Generator (29, 30) zur Abgabe eines Bezugssignals für jede Operationslogik ent­ hält und das Logikelement (28) ein Addierwerk zur Addition der Ausgangssignale von den Stellungsfühlern (25) sowie des Bezugssignals umfaßt.