EP0349823A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von Zigaretten - Google Patents

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EP0349823A1
EP0349823A1 EP89111184A EP89111184A EP0349823A1 EP 0349823 A1 EP0349823 A1 EP 0349823A1 EP 89111184 A EP89111184 A EP 89111184A EP 89111184 A EP89111184 A EP 89111184A EP 0349823 A1 EP0349823 A1 EP 0349823A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cigarette
cigarettes
test
sensors
checking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89111184A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Focke
Josef Schulte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Focke and Co GmbH and Co KG
Original Assignee
Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Focke and Co GmbH and Co KG filed Critical Focke and Co GmbH and Co KG
Publication of EP0349823A1 publication Critical patent/EP0349823A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3412—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by means of light, radiation or electrostatic fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/28—Control devices for cigarette or cigar packaging machines
    • B65B19/30—Control devices for cigarette or cigar packaging machines responsive to presence of faulty articles, e.g. incorrectly filled cigarettes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/905—Radiation source for sensing condition or characteristic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/908—Sensing unique characteristic or specific condition of finished product

Definitions

  • the invention relates to a method for checking cigarettes with regard to correct formation of the same at the ends thereof with the aid of transmitter and receiver having electro-optical sensors, by means of which a test beam (light beam) is directed onto at least one end face (end face) of the cigarettes and reflected light is measured.
  • the invention further relates to a device for checking cigarettes.
  • the cigarettes are checked in connection with their packaging; The cigarettes are checked for correct, adequate tobacco filling with electro-optical sensors.
  • the testing of cigarettes with electro-optical sensors is basically known.
  • the methods used so far work either on the transmitted light principle or on the reflection principle.
  • the transmitted light principle requires powerful sensors that must also be so sensitive that they already react to slight differences in brightness.
  • the reflection method can sometimes only be used with great effort when checking cigarettes. Because of the unfavorable reflective properties of tobacco, test methods based on the reflective properties of tobacco can only be used in conjunction with powerful sensors.
  • the invention is therefore based on the object of offering a method for checking cigarettes by means of electro-optical sensors which works according to the reflection principle, but nevertheless delivers precise results with regard to checking for sufficient tobacco filling with very short test times.
  • the method according to the invention is characterized in that the test beam is directed at an acute angle, in particular at an angle of less than 45 °, onto the end face of the cigarette in such a way that light is reflected in the area of the same from cigarette paper in the absence of tobacco becomes.
  • the test beam hitting an inside of the cigarette paper at an acute angle is reflected in itself and registered by the receiver arranged concentrically with the transmitter. This method therefore uses the favorable reflective properties of paper to check the cigarette ends for sufficient tobacco filling.
  • a cigarette there are preferably two sensors lying opposite one another along the circumference are provided, which form a pair of sensors.
  • the sensors In particular the pair of sensors, are moved relative to the cigarettes, the end faces of the cigarettes being scanned by the test beams.
  • the cigarettes of a cigarette group are checked in several subgroups, the cigarettes in a subgroup being checked simultaneously.
  • the check can be carried out both during the standstill phases of a cigarette revolver and during its movement.
  • the cigarettes of a cigarette group are checked during the standstill phases in two successive test stations, with every second cigarette of all rows in the cigarette group being checked with a test unit.
  • all cigarettes in a cigarette group, divided into several sub-groups are checked one after the other.
  • the device for checking cigarettes essentially consists of a test unit, formed from a plurality of sensors, which are combined to form sensor pairs in a sensor carrier, in such a way that the individual sensors are at an angle smaller than the end faces of the cigarettes Include 45 °.
  • the sensor pairs are each arranged parallel to one another and at a distance from one another on the sensor carrier of the test unit, which distance corresponds to two sloping rows of the cigarette group.
  • two test units are provided for checking cigarette groups in a cigarette revolver which can be rotated in cycles. These are on in two successive test stations during the standstill phases of the cigarette revolver the end faces of the cigarettes can be moved in such a way that the sensor pairs can be moved back and forth parallel to the alignment of the oblique rows.
  • the two test units each have four sensor pairs. Every second cigarette of all rows in a cigarette group is checked in the test stations. The test units are moved back and forth by means of a rack and pinion drive.
  • the check takes place during the rotary movement of the cigarette revolver.
  • a test unit can be moved in two planes parallel to the end faces of the cigarettes, specifically axially axially to the longitudinal axes of the cigarettes.
  • the test unit has three pairs of sensors.
  • the two-axis movement of the test unit in the plane parallel to the end faces of the cigarettes is carried out by means of a swivel gear.
  • Another feature of the invention relates to the design of the swivel gear.
  • electro-optical sensors 11, 12, in which a transmitter and receiver part is integrated, are provided for fault identification and delivery of a fault signal.
  • 1 shows, as the simplest arrangement, a test unit 13, which essentially consists of a sensor carrier 14, which receives a sensor 11, 12 in each of its lateral end regions in inclined bases 15.
  • the cigarette 10 to be checked is arranged centrally between the two sensors 11, 12 and is located with its end face 16 at such a distance from the sensor carrier 14 that the test beams 17, 18 emanating from the sensors 11, 12 are at an acute angle 19 the Strike the end face 16 of the cigarette 10. In the present case, the angle 19 is 20 °.
  • test beams 17, 18 strike the inside of the cigarette paper 22 enveloping the tobacco 20. At least part of a test beam 17, 18 is reflected in itself and thus reaches the receiver of the sensor 11, 12. The sensor 11, 12 then generates a corresponding error signal.
  • test beams 17, 18 are absorbed by the tobacco 20, so that an error signal is omitted.
  • defects 21 have relatively flat tapered edge areas that occupy a large area of the end face 16, it is usually sufficient two sensors 11, 12 combined to form a pair of sensors 23 in order to identify defects 21 in the area of the end face 16 with sufficient certainty.
  • test of individual cigarettes 10 can take place while the cigarettes 10 are at a standstill or in motion, the test unit 13 being able to remain in the rest position or being moved.
  • the only decisive factor is that at a point in time of a relative movement between a cigarette 10 and the test unit 13 or the sensor pair 23, the test beams 17, 18 can strike the end face 16 of the cigarette 10 to be checked in the manner described above.
  • the described method and the device also enable the checking of cigarettes 10 in cigarette groups 24.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 4 shows the checking of cigarettes 10 in connection with the packaging thereof.
  • a cigarette revolver 25 is shown here, which can be rotated in cycles in the vertical plane following a cigarette magazine 26 of a packaging machine.
  • the cigarette revolver 25 is provided with a plurality of pockets 27 along its circumference.
  • the cigarettes 10 are removed in a known manner from the cigarette magazine 26 by means of a slide and are fed in the longitudinal direction to the cigarette revolver 25, namely pockets 27 located in the upper region, forming one cigarette group 24 in each case.
  • the two upper oblique pockets 27 are expediently filled with one cigarette group 24 at a time.
  • the cigarette revolver 25 is then advanced by a division corresponding to a pocket 27.
  • the cigarette groups 24 consist of a plurality of rows 29, 30, 31 running along a pocket wall 28. Within these rows 29, 31 the cigarettes 10 lie in a sealed position. In the present exemplary embodiment, the cigarettes 10 of adjacent rows 29.31 are offset from one another (saddle position), so that the cigarettes 10 are aligned with one another both in the rows 29..31 and in sloping rows 32, 33, 34, 35, 36 and 37 are arranged.
  • the cigarette groups 24 formed in this way first reach a first test station 38 and then a second test station 39.
  • Each test station 38, 39 is equipped with a test unit 40, 41.
  • both free ends of the cigarettes 10 are checked must be arranged on the opposite side of the cigarette revolver 25 further (not shown here) testing units.
  • test units 40, 41 are each equipped with four pairs of sensors 42, 43, 44 and 45 and are moved past the end faces 16 of the cigarettes 10 in the direction of double arrows 46, 47.
  • FIG. 4 The diagram according to which the cigarettes 10 of a cigarette group 24 are checked in two successive test stations 38, 39 can be seen in FIG. 4.
  • the test units 40, 41 carry out a lifting movement indicated by the double arrows 46, 47, in such a way that in each standstill phase of the cigarette turret 25 a movement opposite to the previous standstill phase is carried out.
  • 4 shows the position of the test units 40, 41 at the start of a check of the cigarettes 10.
  • the cigarettes 10 are checked in three sub-groups 48, 49 and 50, the cigarettes 10 of a sub-group each having a pair of sensors 42 ..45 can be checked at the same time.
  • every second cigarette in the row 29 and a single cigarette 51, which together form the sub-group 48, are checked simultaneously by the sensor pairs 42, 43, 44 and 45 in the test station 38.
  • every second cigarette 10 of the row 30, namely the sub-group 49 is next checked by the sensor pairs 42, 43 and 44.
  • the last sub-group 50 in the test station 38 is formed from every second cigarette 10 of the row 31 with the exception of the single cigarette 51.
  • the cigarettes 10 of this sub-group 50 are checked by the sensor pairs 42, 43 and 44. Checking the cigarettes 10 in the test station 39 is similar.
  • the cigarettes 10 of the sub-groups 52, 53 are successively and 54 checked, the first sub-group 52 being constructed from every second cigarette 10 of the row 29 including a single cigarette 55. All pairs of sensors 42, 43, 44 and 45 of the test unit 41 are required to check the sub-group 52. The subgroups 53 and 54 are checked with the sensor pairs 43, 44 and 45.
  • the cigarettes 10 of every second inclined row 32, 34 and 36 become the one in the test station 38 and the single cigarette 51 in the test station 39 and the cigarettes 10 of every second inclined row 33, 35 and 37 in the test station 39 and the single cigarette 55 checked.
  • the sensor pairs 42..45 of the test units 40, 41 are arranged to check the cigarettes 10 arranged in the inclined rows 32..37 as well as the single cigarettes 51 and 55 with a distance from each other corresponding to two inclined rows 32..37 and in each case offset from one another. This ensures that, at a time when the test units 40, 41 are moving past the end faces 16 of the cigarettes 10, the end faces 16 of the cigarettes belonging to a subgroup 48..50 or 52..54 are checked simultaneously.
  • the back and forth movement of the test units 40, 41 is carried out by a rack and pinion drive 56, which is driven by the (not shown) drive unit of the cigarette turret 25 in synchronism with its cycle sequence.
  • the drive takes place via a pinion 58 seated on a drive shaft 57, which acts on a toothed rack 59 which is fixedly connected to the test unit 40, 41.
  • a sliding guide 61 is provided in a housing bracket 60, which otherwise accommodates the entire rack and pinion drive 56.
  • FIG. 7 Another embodiment of the device shows Fig. 7.
  • the cigarettes 10 are checked in the cigarette revolver 25 during the movement thereof.
  • a testing unit 65 equipped with three pairs of sensors 62, 63 and 64 is moved transversely axially to the longitudinal axes of the cigarettes 10 by means of a swivel gear 66.
  • FIG. 8 shows the test unit 65 with the ones arranged parallel to one another and at a distance of two sloping rows 32..37 from one another Sensor pairs 62, 63 and 64, which are arranged without any lateral offset to one another.
  • the cigarettes checked simultaneously by a pair of sensors 62..64 are arranged in a sub-group 67.
  • This sub-group 67 is formed from a cigarette 10 each of the rows 29, 30 and 31, the end faces 16 of the cigarettes 10 being arranged on a straight line, with a distance from each other corresponding to two sloping rows 32 ... 37.
  • FIG. 7 shows the testing unit 65 during the checking of a sub-group 68 which follows next in the course of the rotary movement of the cigarette revolver 25.
  • a row 29, 30, 31 is a pair of sensors 62, 63, 64 assigned in the order mentioned.
  • the swivel gear 66 is essentially formed from a support lever 69 and a swivel lever 70, each with one end in a common pivot bearing 71 on one Machine frame 72 of the packaging machine are articulated.
  • the test unit 65 consists of a sensor carrier 73 receiving the sensor pairs 62..64 with a side pivoting extension 74 extending therefrom. In a transition region 75 to the pivoting extension 74 and at the free end of the pivoting extension 74, the testing unit 65 is articulatedly connected to the other end of the carrying lever 69 or the pivoting lever 70.
  • the connection between the test unit 65 and the carrying lever 69 takes place via a swivel joint 76 and the coupling between the swivel extension 74 of the test unit 65 and the swivel lever 70 takes place via a combined swivel-slide joint 77.
  • This construction of the swivel gear 66 enables the test unit 65 to perform a swiveling movement about the pivot bearing 71 via the support lever 69.
  • Superimposed on this swivel movement is a deflection of the swivel lever 70, which is also mounted in the pivot bearing 71 and is connected to the swivel extension 74 of the test unit 65 via the swivel slide joint 77, and a swivel movement of the test unit 65 in the swivel joint 76
  • Pivot bearings 71 are indicated by double arrows 78 and 79, respectively.

Landscapes

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  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Zur Überprüfung von Zigaretten (10) in bezug auf eine korrekte Ausbildung derselben im Hinblick auf eine ausreichende Tabakfüllung werden seit längerer Zeit elektro-optische Prüfverfahren verwandt. Die Anwendung dieser Verfahren macht bisher leistungsstarke, empfindliche Sensoren erforderlich, um eindeutige Prüfergebnisse zu erhalten. Das neue Verfahren sowie die entsprechende Vorrichtung soll eine Überprüfung von Zigaretten nach dem Reflexionsverfahren, insbesondere einem Zigaretten-Förderer (25) (Zigaretten-Revolver), ermöglichen, bei der mit einer einfachen Prüfeinrichtung genaue Ergebnisse bei kurzen Prüfzeiten ermittelt werden. Durch eine besondere Anordnung der elektro-optischen Sensoren (11,12) zur Überprüfung der Zigaretten in Prüfaggregaten, die relativ zu den überprüfenden Zigaretten bewegt werden, ist es möglich, die Zigaretten während der Stillstandsphasen oder der Drehbewegung des Zigaretten-Förderers (Zigaretten-Revolvers) (25) in bezug auf korrekte Tabakfüllung durch berührungsloses Abtasten zu überprüfen. Hierbei wird zur Kontrolle der Tabakfüllung das gute Reflexionsvermögen von Zigarettenpapier (22) ausgenutzt. Prüfen von Zigaretten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung von Ziga­retten in bezug auf korrekte Ausbildung derselben an deren En­den mit Hilfe von Sender und Empfänger aufweisenden elektro-­optischen Sensoren, durch die ein Prüfstrahl (Lichtstrahl) auf wenigstens ein Stirnende (Stirnfläche) der Zigaretten gerich­tet und reflektiertes Licht gemessen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Überprüfung von Zigaretten.
  • Die Prüfung der Zigaretten erfolgt im Zusammenhang mit der Ver­packung derselben; hierbei werden die Zigaretten in bezug auf korrekte, ausreichende Tabakfüllung mit elektro-optischen Sen­soren überprüft.
  • Die Prüfung von Zigaretten mit elektro-optischen Sensoren ist grundsätzlich bekannt. Die bislang eingesetzten Verfahren arbeiten entweder nach dem Durchlicht- oder nach dem Re­flexionsprinzip. Das Durchlichtprinzip erfordet leistungs­starke Sensoren, die zudem so empfindlich sein müssen, daß sie bereits auf geringe Helligkeitsunterschiede reagieren. Das Reflexionsverfahren ist bei der Überprüfung von Ziga­retten teilweise nur mit hohem Aufwand einsetzbar. Wegen der ungünstigen Reflexionseigenschaften von Tabak sind Prüfverfahren, die auf den Reflexionseigenschaften des Tabaks basieren, auch nur in Verbindung mit leistungsstar­ken Sensoren anwendbar.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­fahren zur Überprüfung von Zigaretten mittels elektro-­optischer Sensoren anzubieten, das nach dem Reflexions­prinzip arbeitet, gleichwohl genaue Ergebnisse hinsichlich der Überprüfung auf ausreichende Tabakfüllung bei sehr kurzen Prüfzeiten liefert.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfah­ren dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstrahl unter einem spitzen Winkel, insbesondere unter einem Winkel von weni­ger als 45°, auf die Stirnfläche der Zigarette gerichtet wird, derart, daß bei fehlendem Tabak im Bereich derselben Licht durch Zigarettenpapier reflektiert wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei mangelhafter Tabakfüllung an einem Zigarettenende der unter einem spit­zen Winkel auf eine Innenseite des Zigarettenpapiers auf­treffende Prüfstrahl in sich reflektiert und von dem kon­zentrisch zum Sender angeordneten Empfänger registriert. Bei diesem Verfahren werden demnach die günstigen Refle­xionseigenschaften von Papier genutzt, um die Zigaretten­enden hinsichtlich ausreichender Tabakfüllung zu überprü­fen.
  • Zur Überprüfung einer Zigarette sind vorzugsweise zwei längs des Umfangs einander gegenüberliegende Sensoren vor­gesehen, die ein Sensorpaar bilden. Zur Überprüfung von mehreren in einer Reihe angeordneten Zigaretten werden die Sensoren, insbesondere das Sensorpaar, relativ zu den Zi­garetten bewegt, wobei die Stirnflächen der Zigaretten durch die Prüfstrahlen abgetastet werden. Die Überprüfung der Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe erfolgt in mehreren Teilgruppen, wobei die Zigaretten einer Teilgruppe jeweils gleichzeitig überprüft werden.
  • Die Überprüfung kann sowohl während der Stillstandsphasen eines Zigaretten-Revolvers als auch während dessen Bewe­gung durchgeführt werden. Eine Überprüfung der Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe während der Stillstandsphasen er­folgt in zwei aufeinanderfolgenden Prüfstationen, wobei jeweils jede zweite Zigarette aller Reihen der Zigaretten-­Gruppe mit einem Prüfaggregat überprüft wird. Bei der Über­prüfung während der Bewegung des Zigaretten-Revolvers wer­den nacheinander alle Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe, aufgeteilt in mehrere Teilgruppen, überprüft.
  • Die Vorrichtung zur Überprüfung von Zigaretten gemäß dem vorgenannten Verfahren besteht im wesentlichen aus einem Prüfaggregat, gebildet aus mehreren Sensoren, die zusam­mengefaßt zu Sensorpaaren in einem Sensorträger angeordnet sind, und zwar so, daß die einzelnen Sensoren relativ zu den Stirnflächen der Zigaretten einen Winkel kleiner als 45° einschließen. Die Sensorpaare sind jeweils parallel zueinander und mit einem zwei Schrägreihen der Zigaretten-­Gruppe entsprechenden Abstand voneinander auf dem Sen­sorträger des Prüfaggregats angeordnet.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung sind zur Überprüfung von Zigaretten-Gruppen in einem taktweise drehbaren Zigaretten-Revolver zwei Prüfaggregate vorgese­hen. Diese sind in zwei aufeinanderfolgenden Prüfstationen während der Stillstandsphasen des Zigaretten-Revolvers an den Stirnflächen der Zigaretten vorbeibewegbar, derart, daß die Sensorpaare parallel zur Ausrichtung der Schräg­reihen hin- und herbewegbar sind. Zur Überprüfung der Zi­garetten weisen die beiden Prüfaggregate jeweils vier Sen­sorpaare auf. In den Prüfstationen wird jeweils jede zwei­te Zigarette aller Reihen einer Zigaretten-Gruppe über­prüft. Die Hin- und Herbewegung der Prüfaggregate erfolgt mittels eines Zahnstangentriebs.
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Überprüfung von Zigaretten erfolgt die Überprüfung während der Drehbewegung des Zigaretten-Revol­vers. Hierzu ist ein Prüfaggregat in einer Ebene parallel zu den Stirnflächen der Zigaretten zweiachsig, und zwar queraxial zu den Längsachsen der Zigaretten, bewegbar. Zur Überprüfung aller Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe mit einem Prüfaggregat weist das Prüfaggregat drei Sensorpaare auf. Die Ausführung der zweiachsigen Bewegung des Prüfag­gregats in der Ebene parallel zu den Stirnflächen der Zi­garetten erfolgt mittels Schwenkgetriebe. Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft die Ausbildung des Schwenk­getriebes.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 ein Prüfaggregat mit einer Zigarette, deren Fehl­stelle sich über den halben Durchmesser der Ziga­rette erstreckt,
    • Fig. 2 das Prüfaggregat mit einer Zigarette, deren Fehl­stelle sich über den gesamten Durchmesser der Zi­garette erstreckt,
    • Fig. 3 das Prüfaggregat mit einer intakten Zigarette,
    • Fig. 4 einen Förderer für Zigaretten-Gruppen, nämlich einen Zigaretten-Revolver, mit Prüfaggregaten zur Überprüfung der Zigaretten, in schematischer Seitenansicht,
    • Fig. 5 eine Draufsicht des Zigaretten-Revolvers gemäß Fig. 4,
    • Fig. 6 die Prüfung einer Zigaretten-Gruppe,
    • Fig. 7 einen Zigaretten-Revolver mit einem Prüfaggregat, in schematischer Seitenansicht, und
    • Fig. 8 eine Ausschnittvergrößerung der Fig. 7.
  • Es geht hier um die Überprüfung der Endbereiche von Ziga­retten. Bei der Herstellung von Zigaretten fallen produk­tionsbedingt häufiger fehlerhaft ausgeführte Zigaretten an. Diese fehlerhaften Zigaretten müssen mit geringstmög­licher Beeinflussung des Produktionablaufes aussortiert werden. Dies setzt die Installation von Einrichtungen vor­aus, die in der Lage sind, fehlerhafte Zigaretten zu iden­tifizieren und ein entsprechendes Fehlersignal zu erzeu­gen, das zum Ausstoß der fehlerhaften Zigaretten führt.
  • Im vorliegenden Fall sind elektro-optische Sensoren 11, 12, in denen ein Sender- und Empfängerteil integriert ist, zur Fehleridentifizierung und Abgabe eines Fehlersignals vorgesehen. Fig. 1 zeigt als einfachste Anordnung ein Prüfaggregat 13, das im wesentlichen aus einem Sensorträ­ger 14 besteht, der in schrägen Sockeln 15 in seinen seit­lichen Endbereichen jeweils einen Sensor 11, 12 aufnimmt. Die zu überprüfende Zigarette 10 ist mittig zwischen den beiden Sensoren 11, 12 angeordnet und befindet sich mit ihrer Stirnfläche 16 in solch einem Abstand von dem Sen­sorträger 14, daß die von den Sensoren 11, 12 ausgehenden Prüfstrahlen 17, 18 unter einem spitzen Winkel 19 auf der Stirnfläche 16 der Zigarette 10 auftreffen. Im vorliegen­den Fall beträgt der Winkel 19 20°. Infolge des spitz­winkligen Einfalls der Prüfstrahlen 17, 18 in den Endbe­reich der Zigarette 10 treffen je nach Größe einer bei fehlendem Tabak 20 vorliegenden Fehlstelle 21 ein oder beide Prüfstrahlen 17, 18 auf die Innenseite von den Tabak 20 umhüllendem Zigarettenpapier 22 auf. Zumindest ein Teil eines Prüfstrahls 17, 18 wird in sich selbst reflektiert und erreicht somit den Empfänger des Sensors 11, 12. Der Sensor 11, 12 erzeugt dann ein entsprechendes Fehlersig­nal.
  • Im Falle einer korrekten Ausbildung der Zigarette 10 in deren Endbereich, also einer vollständigen Tabakfüllung im Bereich der Stirnfläche 16, werden die Prüfstrahlen 17, 18 vom Tabak 20 absorbiert, so daß ein Fehlersignal unter­bleibt.
  • Das Auftreffen der Prüfstrahlen 17, 18 unter dem spitzen Winkel 19 auf die Stirnfläche 16 einer Zigarette 10 ermög­licht bereits das Aufspüren relativ kleiner Fehlstellen 21. Da Fehlstellen 21 relativ flach auslaufende Randbe­reiche aufweisen, die einen großen Bereich der Stirnfläche 16 einnehmen, reichen in der Regel zwei zu einem Sensor­paar 23 zusammengefaßte Sensoren 11, 12 aus, um Fehlstel­len 21 im Bereich der Stirnfläche 16 mit genügender Si­cherheit zu identifizieren.
  • Die beschriebene Prüfung einzelner Zigaretten 10 kann wäh­rend des Stillstands oder der Bewegung der Zigaretten 10 erfolgen, wobei das Prüfaggregat 13 in Ruhestellung ver­harren kann oder bewegt wird. Maßgeblich ist lediglich, daß zu einem Zeitpunkt einer Relativbewegung zwischen ei­ner Zigarette 10 und dem Prüfaggregat 13 bzw. dem Sensor­paar 23 ein Auftreffen der Prüfstrahlen 17, 18 auf die Stirnfläche 16 der zu überprüfenden Zigarette 10 in der oben beschriebenen Art und Weise erfolgen kann.
  • Das beschriebene Verfahren sowie die Vorrichtung ermög­licht auch die Überprüfung von Zigaretten 10 in Zigaret­ten-Gruppen 24. Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbei­spiel zeigt die Überprüfung von Zigaretten 10 im Zusammen­hang mit der Verpackung derselben. Dargestellt ist hier ein Zigaretten-Revolver 25, der im Anschluß an ein Ziga­retten-Magazin 26 einer Verpackungsmaschine in vertikaler Ebene taktweise drehbar ist. Der Zigaretten-Revolver 25 ist längs seines Umfangs mit einer Mehrzahl von Taschen 27 versehen.
  • Die Zigaretten 10 werden in bekannter Weise durch Schieber dem Zigaretten-Magazin 26 entnommen und in Längsrichtung unter Bildung jeweils einer Zigaretten-Gruppe 24 dem Ziga­retten-Revolver 25, nämlich sich im oberen Bereich befin­denden Taschen 27, zugeführt. Im dem vorliegenden Fall werden zweckmäßigerweise die beiden oberen schräggerich­teten Taschen 27 gleichzeitig mit je einer Zigaretten-­Gruppe 24 befüllt. Danach wird der Zigaretten-Revolver 25 um eine einer Tasche 27 entsprechenden Teilung weiterge­schaltet.
  • Die Zigaretten-Gruppen 24 bestehen aus mehreren, längs ei­ner Taschenwand 28 verlaufenden Reihen 29, 30, 31. Inner­halb dieser Reihen 29..31 liegen die Zigaretten 10 in Dichtlage. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Zigaretten 10 benachbarter Reihen 29..31 versetzt zueinan­der angeordnet (Sattellage), so daß die Zigaretten 10 so­wohl in den Reihen 29..31 als auch in Schrägreihen 32, 33, 34, 35, 36 und 37 fluchtend zueinander angeordnet sind.
  • Die so ausgebildeten Zigaretten-Gruppen 24 gelangen durch Drehung des Zigaretten-Revolvers 25 zunächst in eine erste Prüfstation 38 und danach in eine zweite Prüfstation 39. Jede Prüfstation 38, 39 ist mit einem Prüfaggregat 40, 41 ausgerüstet. Wenn, wie im Fall von filterlosen Zigaretten 10, beide freien Enden der Zigaretten 10 überprüft werden müssen, sind auf der gegenüberliegenden Seite des Zigaret­ten-Revolvers 25 weitere (hier nicht dargestellte) Prüfag­gregate angeordnet.
  • Die Prüfaggregate 40, 41 sind mit jeweils vier Sensorpaa­ren 42, 43, 44 und 45 ausgestattet und werden in Richtung von Doppelpfeilen 46, 47 an den Stirnflächen 16 der Ziga­retten 10 vorbeibewegt.
  • Das Schema, nach dem die Zigaretten 10 einer Zigaretten-­Gruppe 24 in zwei aufeinanderfolgenden Prüfstationen 38, 39 überprüft werden, läßt sich Fig. 4 entnehmen. Die Prüf­aggregate 40, 41 führen bei der Überprüfung der Zigaretten 10 eine durch die Doppelpfeile 46, 47 angedeutete Hubbe­wegung aus, und zwar so, daß in jeder Stillstandsphase des Zigaretten-Revolvers 25 eine gegenüber der vorherigen Stillstandsphase entgegengesetzte Bewegung ausgeführt wird. Fig. 4 zeigt die Stellung der Prüfaggregate 40, 41 zu Beginn einer Überprüfung der Zigaretten 10. In jeder Prüfstation 38, 39 werden die Zigaretten 10 in drei Teil­gruppen 48, 49 und 50 geprüft, wobei die Zigaretten 10 ei­ner Teilgruppe mit je einem Sensorpaar 42..45 gleichzeitig überprüft werden. In dieser Weise wird in der Prüfstation 38 zunächst jede zweite Zigarette der Reihe 29 sowie eine Einzelzigarette 51, die zusammen die Teilgruppe 48 bilden, von den Sensorpaaren 42, 43, 44 und 45 gleichzeitig über­prüft. Infolge der kontinuierlichen Bewegung des Prüfag­gregats 40 in Richtung auf den Zigaretten-Revolver 25 wird als nächstes jede zweite Zigarette 10 der Reihe 30, näm­lich die Teilgruppe 49, von den Sensorpaaren 42, 43 und 44 überprüft. Die letzte Teilgruppe 50 in der Prüfstation 38 ist gebildet aus jeder zweiten Zigarette 10 der Reihe 31 mit Ausnahme der Einzelzigarette 51. Die Zigaretten 10 dieser Teilgruppe 50 werden von den Sensorpaaren 42, 43 und 44 überprüft. Die Überprüfung der Zigaretten 10 in der Prüfstation 39 verläuft ähnlich. Hier werden aufeinander­folgend jeweils die Zigaretten 10 der Teilgruppen 52, 53 und 54 überprüft, wobei die erste Teilgruppe 52 aufgebaut ist aus jeder zweiten Zigarette 10 der Reihe 29 ein­schließlich einer Einzelzigarette 55. Zur Überprüfung der Teilgruppe 52 werden alle Sensorpaare 42, 43, 44 und 45 des Prüfaggregats 41 benötigt. Die Teilgruppen 53 und 54 werden mit den Sensorpaaren 43, 44 und 45 überprüft.
  • Aufgrund der in Sattellage angeordneten Zigaretten 10 der Reihen 29, 30 und 31 werden in der Prüfstation 38 die Zi­garetten 10 jeder zweiten Schrägreihe 32, 34 und 36 sowie die Einzelzigarette 51 und in der Prüfstation 39 die Zi­garetten 10 jeder zweiten Schrägreihe 33, 35 und 37 sowie die Einzelzigarette 55 überprüft.
  • Die Sensorpaare 42..45 der Prüfaggregate 40, 41 sind zur Überprüfung der in den Schrägreihen 32..37 angeordneten Zigaretten 10 sowie der Einzelzigaretten 51 und 55 mit ei­nem zwei Schrägreihen 32..37 entsprechenden Abstand von­einander und jeweils mit Versatz zueinander angeordnet. So ist sichergestellt, daß zu einem Zeitpunkt der Bewegung der Prüfaggregate 40, 41 vorbei an den Stirnflächen 16 der Zigaretten 10 jeweils die Stirnflächen 16 der zu einer Teilgruppe 48..50 bzw. 52..54 gehörenden Zigaretten gleichzeitig überprüft werden.
  • Die Hin- und Herbewegung der Prüfaggregate 40, 41 wird ausgeführt durch einen Zahnstangentrieb 56, der von der (nicht dargestellten) Antriebseinheit des Zigaretten-Re­volvers 25 synchron zu dessen Taktfolge angetrieben wird. Im einzelnen erfolgt hierbei der Antrieb über ein auf ei­ner Antriebswelle 57 sitzendes Ritzel 58, das auf eine fest mit dem Prüfaggregat 40, 41 verbundene Zahnstange 59 wirkt. Zur Führung der Zahnstange 59 ist in einem Gehäu­seausleger 60, der im übrigen den gesamten Zahnstangen­trieb 56 aufnimmt, eine Gleitführung 61 vorgesehen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zeigt Fig. 7. Im Unterschied zum vorgenannten Ausführungsbei­spiel erfolgt hier die Überprüfung der Zigaretten 10 im Zigaretten-Revolver 25 während der Bewegung desselben. Hierbei wird ein mit drei Sensorpaaren 62, 63 und 64 aus­gestattetes Prüfaggregat 65 mittels eines Schwenkgetriebes 66 queraxial zu den Längsachsen der Zigaretten 10 bewegt.
  • Die Fig. 8 und 7 zeigen in der genannten Reihenfolge zwei aufeinanderfolgende Zustände der Relativbewegung zwischen dem Prüfaggregat 65 und einer Zigaretten-Gruppe 24. Fig. 8 zeigt das Prüfaggregat 65 mit den parallel zueinander, im Abstand von zwei Schrägreihen 32..37 voneinander angeord­neten Sensorpaaren 62, 63 und 64, die ohne seitlichen Ver­satz zueinander angeordnet sind. Die gleichzeitig von je einem Sensorpaar 62..64 überprüften Zigaretten sind in ei­ner Teilgruppe 67 angeordnet. Diese Teilgruppe 67 ist ge­bildet aus je einer Zigarette 10 der Reihen 29, 30 und 31, wobei die Stirnflächen 16 der Zigaretten 10 auf einer Ge­raden angeordnet sind, und zwar mit jeweils einem zwei Schrägreihen 32..37 entsprechenden Abstand voneinander. Fig. 7 zeigt das Prüfaggregat 65 während der Überprüfung einer im Zuge der Drehbewegung des Zigaretten-Revolvers 25 nächstfolgenden Teilgruppe 68. Bei der Überprüfung der Zi­garetten 10 der Zigaretten-Gruppe 24 ist jeweils eine Rei­he 29, 30, 31 einem Sensorpaar 62, 63, 64 in der genannten Reihenfolge zugeordnet.
  • Die Überprüfung der Zigaretten 10 während der Drehbewegung des Zigaretten-Revolvers 25 erfordert eine zweiachsige Verschwenkung des Prüfaggregats 65. Hierzu ist das Schwenkgetriebe 66 im wesentlichen aus einem Traghebel 69 und einem Schwenkhebel 70 gebildet, die mit jeweils ei­nem Ende in einem gemeinsamen Drehlager 71 an einem Ma­schinengestell 72 der Verpackungsmaschine angelenkt sind.
  • Das Prüfaggregat 65 besteht aus einem die Sensorpaare 62..64 aufnehmenden Sensorträger 73 mit einem seitlich davon abgehenden Schwenkfortsatz 74. In einem Übergangsbe­reich 75 zum Schwenkfortsatz 74 sowie am freien Ende des Schwenkfortsatzes 74 ist das Prüfaggregat 65 gelenkig mit dem anderen Ende des Traghe­bels 69 bzw. des Schwenkhebels 70 verbunden. Hierbei er­folgt die Verbindung zwischen dem Prüfaggregat 65 und dem Traghebel 69 über ein Drehgelenk 76 und die Kopplung zwi­schen dem Schwenkfortsatz 74 des Prüfaggregats 65 und dem Schwenkhebel 70 über ein kombiniertes Dreh-Gleitgelenk 77.
  • Dieser Aufbau des Schwenkgetriebes 66 ermöglicht es, daß das Prüfaggregat 65 über den Traghebel 69 eine Schwenkbe­wegung um das Drehlager 71 ausführen kann. Überlagert wird dieser Schwenkbewegung eine Auslenkung des ebenfalls im Drehlager 71 gelagerten und über das Dreh-Gleitgelenk 77 mit dem Schwenkfortsatz 74 des Prüfaggregats 65 verbunde­nen Schwenkhebel 70 eine Schwenkbewegung des Prüfaggregats 65 im Drehgelenk 76. Die Auslenkungen des Traghebels 69 bzw. des Schwenkhebels 70 um das Drehlager 71 sind durch Doppelpfeile 78 bzw. 79 angedeutet.
  • Die Überprüfung der Zigaretten 10 nach dem hier näher er­läuterten Verfahren ist natürlich nicht gebunden an eine bestimmte Formation der Zigaretten-Gruppen 24 im Zigaret­ten-Revolver 25. Durch entsprechende Änderungen der Ab­stände zwischen den Sensorpaaren 42..45 bzw. 62..64 und/­oder eine Änderung der Anzahl der Sensorpaare 42..45; 62..64 auf einem Prüfaggregat 40, 41; 65 sind Zigaretten 10 in jeder beliebigen, denkbaren Formation der Zigaret­ten-Gruppen 24 überprüfbar.

Claims (17)

1. Verfahren zur Überprüfung von Zigaretten in bezug auf kor­rekte Ausbildung derselben an deren Enden mit Hilfe von Sender und Empfänger aufweisenden elektro-optischen Sensoren, durch die ein Prüfstrahl (Lichtstrahl) auf wenigstens ein Stirnende (Stirnfläche) der Zigaretten gerichtet und reflektiertes Licht gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstrahl (17, 18) unter einem spitzen Winkel (19), insbesondere unter einem Winkel (19) von weniger als 45°, auf die Stirnfläche (16) der Zigarette (10) gerichtet wird, derart, daß bei fehlendem Tabak (20) im Bereich derselben Licht durch Zigarettenpapier (22) reflektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigarette (10) mit mehreren längs des Umfangs verteilten, insbesondere zwei einander gegenüberliegenden Sensoren (11, 12), die ein Sensorpaar (23) bilden, überprüft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die Sensoren (11, 12), insbesondere das Sensor­paar (23), relativ zur Zigarette (10) bewegt und dabei de­ren Stirnfläche (16) durch die Prüfstrahlen (17, 18) abge­tastet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der Zigaretten (10) einer Zigaretten-Gruppe (24) sukzessive, nämlich in Teilgruppen (48, 49, 50; 52, 53, 54; 67, 68) von Zigaretten, erfolgt, wobei die Ziga­retten (10) einer Teilgruppe (48..50; 52..54; 67, 68) jeweils gleichzeitig überprüft werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der Zigaretten (10) in einem Zigaretten-Förde­rer, insbesondere in einem teilweise drehbaren Zigaretten-­Revolver (25), erfolgt, wobei die Zigaretten (10) zu den Zigaretten-Gruppen (24) in Taschen (27) des Zigaretten-­Revolvers (25) zusammengefaßt sind und die Sensoren (11, 12) relativ zu den Zigaretten (10) bewegt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe (24) während der Stillstandsphasen des Zigaretten-Revolvers (25) in zwei aufeinanderfolgenden Prüfstationen (38, 39) erfolgt, wobei jeweils jede zweite Zigarette (10) aller Reihen (29..31) der Zigaretten-Gruppe (24) mit einem eine Mehrzahl von Sensoren (11, 12) aufweisenden Prüfaggregat (40, 41) überprüft wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung einer Zigaretten-Gruppe (24) während der Be­wegung des Zigaretten-Revolvers (25) erfolgt, derart, daß nacheinander alle Zigaretten (10) einer Zigaretten-Gruppe (24), aufgeteilt in mehrere Teilgruppen (67, 68), über­prüft werden, wobei ein Prüfaggregat (65) mit einer Mehr­zahl von Sensoren (11, 12) eine auf die Bewegungsbahn der Zigaretten-Gruppen (24) abgestimmte Bewegung ausführt.
8. Vorrichtung zur Überprüfung von Zigaretten in bezug auf korrekte Ausbildung derselben an deren Enden mit Hilfe von Sender und Empfänger aufweisenden elektro-optischen Sensoren, durch die ein Prüfstrahl (Lichtstrahl) auf we­nigstens ein Stirnende (Stirnfläche) der Zigaretten richt­bar und reflektiertes Licht meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Stirnfläche (16) einer Zigarette (10) ein Sensor (11, 12) ausgerichtet ist unter Bildung eines spitzen Winkels (19) des Prüf­strahls relativ zur Stirnfläche (16), insbesondere unter einem Winkel (19) von weniger als 45°.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere längs des Umfangs einer Zigarette (10) ver­teilte, insbesondere zwei einander gegenüberliegende, ein Sensorpaar (23) bildende Sensoren (11, 12) auf die Stirn­fläche (16) der Zigarette (10) gerichtet sind, wobei die Sensoren (11, 12) in einem Sensorträger (14) angeordnet sind und mit diesem ein Prüfaggregat (13) bilden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß zur Überprüfung einer Zigaretten-Gruppe (24) mehrere Sensorpaare (42..45; 62..64) parallel zueinander und mit einem zwei Schrägreihen (32..37) der Zigaretten (10) in einer Zigaretten-Gruppe (24) entsprechenden Ab­stand voneinander in einem Prüfaggregat (40, 41; 65) an­geordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung von in Taschen (27) eines taktweise drehbaren Zigaretten-Revolvers (25) transportierbaren Zigaretten-­Gruppen (24) in zwei aufeinanderfolgenden Prüfstationen (38, 39) während der Stillstandsphasen des Zigaretten-Re­volvers (25) jeweils ein Prüfaggregat (40, 41) an den Stirnflächen (16) der Zigaretten (10) vorbeibewegbar ist, derart, daß die Sensoren (42, 45) der Prüfaggregate (40, 41) parallel zur Ausrichtung der Schrägreihen (32..37) hin- und herbewegbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 sowie einem oder mehre­ren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfaggregate (40, 41) jeweils vier Sensorpaare (42..45) aufweisen zur Überprüfung der Ziga­retten (10) von Teilgruppen (48..50; 52..54).
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 sowie einem oder mehre­ren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfaggregate (40, 41) längsverschiebbar sind in einer Ebene parallel zu den Stirnflächen (16) der Zigaretten (10) mittels einer Verstelleinrichtung (Zahnstangen­trieb 56).
14. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der in den Taschen (27) des Zigaretten-Revol­vers (25) transportierbaren Zigaretten (10) während der Drehbewegung des Zigaretten-Revolvers (25) die Sensorpaare (62..64) des Prüfaggregats (65) zweiachsig, und zwar quer­axial zu den Längsachsen der Zigaretten (10) bewegbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14 sowie einem oder mehre­ren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfaggregat (65) die Sensorpaare (62..64) aufweist zur Überprüfung der Zigaretten (10) von Teilgruppen (67, 68).
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 sowie einem oder mehre­ren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfaggregat (65) in der Ebene parallel zu den Stirn­flächen (16) der Zigaretten (10) zweiachsig bewegbar ist mittels einer Verstelleinrichtung (Schwenkgetriebe 66).
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkgetriebe (66) einen Traghebel (69) auf­weist, der mit einem Ende in einem Drehlager (71) ange­lenkt ist und mit dem anderen Ende über ein Drehgelenk (76) mit den Prüfaggregat (65) verbunden ist zur Durch­führung einer Schwenkbewegung um das Drehlager (71) und einen Schwenkhebel (70), der mit einem Ende im Drehlager (71) und mit dem anderen Ende über ein Dreh-Gleitgelenk (77) an einem Schwenkfortsatz (74) des Prüfaggregats (65) angelenkt ist zur Durchführung einer Schwenkbewegung um das Drehgelenk (76) des Prüfaggregats (65).
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