EP1048568A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten - Google Patents

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EP1048568A1
EP1048568A1 EP00104767A EP00104767A EP1048568A1 EP 1048568 A1 EP1048568 A1 EP 1048568A1 EP 00104767 A EP00104767 A EP 00104767A EP 00104767 A EP00104767 A EP 00104767A EP 1048568 A1 EP1048568 A1 EP 1048568A1
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EP
European Patent Office
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plunger
cigarette
coil
cigarettes
hall element
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EP00104767A
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English (en)
French (fr)
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EP1048568B1 (de
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Heinz Focke
Kurt Meyer
Dietrich Below
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Focke and Co GmbH and Co KG
Original Assignee
Focke and Co GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Focke and Co GmbH and Co KG filed Critical Focke and Co GmbH and Co KG
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Publication of EP1048568B1 publication Critical patent/EP1048568B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/28Control devices for cigarette or cigar packaging machines
    • B65B19/30Control devices for cigarette or cigar packaging machines responsive to presence of faulty articles, e.g. incorrectly filled cigarettes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/28Control devices for cigarette or cigar packaging machines
    • B65B19/32Control devices for cigarette or cigar packaging machines responsive to incorrect grouping of articles or to incorrect filling of packages

Definitions

  • the invention relates to a method for testing cigarettes when making or packaging the cigarettes, using a pestle is axially displaced towards a cigarette end, so that if the plunger is incorrectly formed or there is no cigarette occupies a position deviating from an ideal position.
  • the invention further relates to a device for testing Cigarettes for cigarette packaging and manufacturing machines with at least one axially slidably mounted Tappet holding a head for immersion in a cigarette end having.
  • the invention is therefore based on the problem of testing Improve cigarettes, especially less prone to failure to design.
  • the method according to the invention is to solve this problem characterized in that depending on the position of the Tappet an electrical, magnetic assigned to a sensor or electromagnetic field is affected, wherein from the influencing a signal corresponding to the plunger position is produced. Furthermore, the problem is solved by a testing device according to the invention, characterized in that is that the plunger has an area for influencing a electrical, magnetic or associated with a sensor electromagnetic field, the sensor being designed in this way is that, based on the influence of the leg, it corresponds to the position of the plunger Signal generated.
  • An advantage of the invention lies in that the test method according to the invention or the inventive Test device is no longer susceptible to dust because it is not based on an optical principle.
  • the position of the ram is preferred based on an indentation depth a ferro- and / or ferrimagnetic area of the plunger into the interior of a sensor, in particular annular, coil determined.
  • the coil is electrical connected to a measuring device which has a signal depending the penetration depth of the plunger position releases ferromagnetic and / or ferrimagnetic region into the coil.
  • the position of the ram is preferred based on the flow of a Hall element forming the sensor of one of magnetic field generated in a magnetic region of the plunger, the Hall element on two opposite sides supplied with an electrical voltage and the signal the plunger position depending on the flooding of the Hall element representing magnetic field is generated.
  • the Hall element is preferably an electrical one Connected measuring device that a signal depending on the flooding the Hall element, representing the plunger position Magnetic field emits.
  • the advantage of these preferred solutions is that their Size is small enough to accommodate a larger cigarette formation to be able to scan at the same time. Thanks to the invention must now the testing of cigarettes is no longer staggered be performed.
  • the devices according to the invention can namely be realized so small that the required Measuring devices, namely Hall elements or coils no larger than the thickness of a cigarette. In particular the coils therefore have an outer diameter that is smaller than a cigarette diameter.
  • the plungers are preferably queried individually. This is everyone Ram a single element to be queried, namely a Hall element or a coil, in particular an annular coil.
  • the signals emitted by these elements are transmitted by means of a Evaluation unit evaluated. Due to the small design, it can already this evaluation unit housed in the housing of the test device be, so that advantageously a complex Wiring of all individual elements to a central machine control can be omitted.
  • FIG. 1 shows a cigarette packaging machine 10 with a Cigarette magazine 11, in which cigarettes 12 are located downwards during the ongoing packaging process Move in the direction of arrow 13 shown in FIG. 2.
  • the Magazine 11 opens into several, namely four, shown in Fig. 2 Shaft groups 14, each consisting of a plurality, namely seven, shafts 15 exist.
  • any cigarette formation 16 consists of three layers, the outer layers each consist of seven and the inner layer of six cigarettes. However, there are other formations with another Number of layers and / or cigarettes per layer possible.
  • On rotating cigarette turret 17 transports the cigarette formations 16 for the further packaging process. While the rotation of the formations 16 are in the turret 17 the cigarettes are at rest relative to each other. Therefore, the cigarette turret is preferably suitable for carrying out a cigarette check, especially the completeness check of cigarette formations.
  • Fig. 1 are to the right and left of Cigarette turret 17 four testers 18. These testers 18 are on both sides of the cigarette revolver 17 arranged that two devices for checking the filter-side cigarette ends and two other devices 18 serve to check the tobacco-side cigarette ends.
  • the Test devices 18 are in one in the longitudinal direction of the cigarette slidable housing 19 housed. The respective housing 19 are shown in the direction of FIGS. 1, 3 and 5 Double arrow 20 slidably by means of a not shown Adjustment device. To perform a test the adjusting device moves a test device 18 in the direction of a cigarette formation 16 to follow one perform the test procedure described in more detail.
  • a conveyor 21 leads through the cigarette turret 17 the formations 16 in the direction of arrows 22 in the direction an assembly 23 for wrapping the formations in tinfoil paper.
  • Stanniolbobinen 24 store the web-wound Tinfoil paper and give it in the direction of arrows 25, namely in the direction of the assembly 23.
  • the tin foil passes an embossing device 26.
  • the assembly 23 also serves to cut the tin foil in Cuts that are wrapped around cigarette formations.
  • Collar bobbins 27 stock webs of material for collars to be cut, which are covered with tinfoil Cigarette formations 16 are placed.
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II according to FIG. 1 by the packaging machine 10 for a more detailed illustration the arrangement of the testers 18.
  • Two pulled out Test devices 18 shown are on the front of the cigarette revolver 17 and are on a common Carrier 28 mounted.
  • Two further test devices 18 are located themselves on the back of the cigarette revolver 17 and are dashed shown. Also these test devices on the back 18 are on a common carrier (not shown) assembled.
  • the test devices 18 are each via connections 29 and connection cable 30 with a machine control, not shown connected.
  • FIG. 3 and 4 show a test device with annular coils 32, which have a cavity 33 on the inside.
  • Cavity 33 can be a ferromagnetic or ferrimagnetic region 34 of a plunger 35 (in the manner of a coil core).
  • the plunger 35 is axially displaceable in the housing 19 stored against a spring force. This causes one on an inner wall of the housing 36 supported spring 37 that the plunger 35 from the housing is pushed out until a stop 38, against which the spring 37 presses, a housing outer wall 39 reached.
  • the housing is used to carry out a test 19 together with plunger 35 and coils 32 in the direction of to be tested Cigarettes 40, 41, 42 moved.
  • the second position is generally characterized in that the ferro / ferrimagnetic area does not completely cover the inside of the coil achieved, for example, even if the ferromagnetic / ferrimagnetic Area 34 the coil interior or the cavity 33 only partially completed.
  • the coil 32 By penetration of the ferro / ferrimagnetic area 34 of the plunger 35 in the cavity 34 of the coil 32 becomes the inductance the coil 32 changed.
  • This change can be measured to capture.
  • the coil to do this with alternating current or alternating voltage.
  • the electrical behavior of the coil changes.
  • the change in impedance can also be obtained by determining a changed resonance frequency one from this coil and a capacitor formed resonant circuit, or if the Vibration of the resonant circuit breaks off.
  • the coil is supplied with DC voltage or applied to direct current.
  • the insertion of the ferro- / ferrimagnetic Area then also leads to a change in inductance. This changes with a constant coil current the energy content of the coil.
  • Such changes can be recorded by measurement, so that information about the plunger movement and thus the depth of penetration of the plunger can be placed in the cigarette end.
  • the plunger 35 is mounted such that the Ferro- and / or ferrimagnetic region 34 of the plunger 35 concentrically can penetrate into the inside of the coil 32.
  • the sensor having the coils 32 so small to make it smaller than an approximately 5.3 to 7.9 mm is the cigarette diameter.
  • the coils 32 are also arranged at a distance corresponding to this diameter. Therefore, the coils 32 have a smaller outer diameter than the cigarette diameter, preferably maximum 5 mm.
  • the plungers 35 then preferably have one maximum outer diameter of about 2 mm.
  • the structure described has the advantage that all coils or sensors can be accommodated within the housing 19. Due to the space-saving design, it can also be used inside of the housing 19, which may have a microprocessor Evaluation device are housed, the evaluation board 46 along with electrical and electronic components 47 having. This makes it possible to close the evaluation device to accommodate the actual sensors or coils, so that elaborate wiring of all sensors with one removed lying evaluation unit, e.g. the machine control can be omitted.
  • the connection to the machine control 29 must therefore only a few lines, but not one of the number of Sensors have a corresponding number of lines. Thereby the packaging machine is less prone to malfunction overall and moreover, it can be manufactured more cost-effectively.
  • the coils 32 are in a carrier element connected to the housing 19 48 arranged, the holes for receiving the annular Coils 32 and bores arranged concentrically thereto for receiving the plunger 35.
  • the carrier element 48 also serves the mechanical stability of the arrangement of the coils 32.
  • the circuit board 49 is connected to the evaluation circuit board via a plug connection 50 46 connected.
  • the circuit board 49 has bores 51, which are opposite the plungers 35 and damage to the Board 49 if the plunger 35 is pressed too deeply into the interior avoid the housing 19.
  • FIGS. 5 and 6 Another test device 18 is shown in FIGS. 5 and 6.
  • This test device 18 differs from that 3 and 4 in that instead of ferro / ferrimagnetic areas on the tappets on each tappet there is a magnetic area 52.
  • This magnetic Area 52 is a bar magnet that creates a constant magnetic field. But it is also a magnetic field generating coils possible.
  • By moving one Tappet can now use this magnetic field in a first, namely for the two lower plungers 35 apply a Hall element 53 flood. In a second position, it floods Magnetic field, however, not the Hall element 53 or only less. This second position corresponds to that in FIG. 5 for the upper one Tappet 35 position shown.
  • Hall element 53 is on two opposite sides with an electrical Reference voltage or current source connected.
  • the measuring device for determining the plunger position with Hall element 53 and magnetic plunger area 52 allow one small design of the device, so that here too the required Electronics can be accommodated within the housing 19 is. Therefore, there is also an evaluation board in this test device 46 for receiving electrical or electronic components 47, in particular a microprocessor for evaluation of the sensor signals or signals of the Hall elements 53, inside of the housing 19 is provided.
  • the evaluation board 46 is a Plug connection 50 connected to a circuit board 55.
  • This Board 55 has the Hall elements 53, which are in the range of Bores 56 are arranged. These holes 56 are opposite the plungers 35 are arranged and serve to carry out the magnetic Areas 52 of the plunger 35.
  • the electrical connection the Hall elements 53 with the evaluation board 46 takes place via printed conductors arranged on the board 55 and via the Plug connection 50.
  • a support element connected to the housing 19 57 serves to hold this board 55.
  • Both test devices 18 according to FIGS. 3 and 4 or according to FIG. 5 and 6 are via a connecting element 55 with an adjusting device for moving the test device 18 together with the plunger 35 connected to the cigarettes for performing a test.
  • This adjustment device is mechanical, electrical, pneumatically and / or hydraulically operated.
  • the evaluation unit either already attached to each test device or the machine control system uses the signals supplied by the coils or Hall elements data about possible malfunctions. Because with every test preferably an entire cigarette formation is scanned, For example, three adjacent, each coil or Hall elements indicating an error indicate a blocked cigarette holder. Based on the signals generated by the evaluation unit or machine control an alarm or error signal can be generated or else a control signal to stop the machine or to change it certain machine parameters such as machine speed. Furthermore, a control signal for ejecting a faulty cigarette formation, one Ejector causes the faulty cigarette formation to sort out the packaging process.
  • the reduced size of the individual Ram-scanning measuring devices a compact test device, which are not susceptible to interference due to the lack of optical components against dust.
  • the invention also allows an evaluation via the operating data acquisition, so that statements about the filling of individual cigarette position possible are. This allows possible unreliability individual cigarette chutes in the cigarette magazine to recognize.
  • the cigarette check or head check will advantageously already with one housed in the test device Microprocessor performed so that an evaluation the sensor signals are already possible in the test device.
  • the devices explained also have the advantage that a Cleaning the mechanical components without removing the complete Device and electronic components is possible there (not shown) side cover for cleaning can be removed with a compressed air gun, for example. Furthermore, the arrangement described has the advantage that a Tappet 35 pushed in too far does not coils 32 or Hall element 53 and the associated circuit boards 49, 55 can, as is the case with other arrangements with axial arranged initiators or proximity switches occur can. Overall, the invention therefore enables an essential one Improve cigarette testing.

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten (12) beim Herstellen oder Verpacken der Zigaretten (12), wobei ein Stößel (35) axial in Richtung eines Zigarettenendes verschoben wird, so daß bei unkorrekter Ausbildung oder Fehlen einer Zigarette (12) der Stößel (35) eine von einer Idealposition abweichende Position einnimmt. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß Prüfen von Zigaretten zu verbessern und weniger störungsanfällig zu gestalten. Dieses Problem wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit der Position des Stößels (35) ein einem Sensor (32, 53) zugeordnetes elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld beeinflußt wird, wobei aus der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Zigaretten beim Herstellen oder Verpacken der Zigaretten, wobei ein Stößel axial in Richtung eines Zigarettenendes verschoben wird, so daß bei unkorrekter Ausbildung oder Fehlen einer Zigarette der Stößel eine von einer Idealposition abweichende Position einnimmt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten für Zigarettenverpackungs- bzw. -herstellungsmaschinen mit wenigstens einem axial verschiebbar gelagerten Stößel, der einen Kopf zum Eintauchen in ein Zigarettenende aufweist.
Bekannt sind Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Prüfen von Zigarettenenden mit in drei Lagen angeordnetem, der Geometrie einer Zigarettenformation entsprechenden Stößeln, die zum Prüfen an eine Zigarettenformation herangefahren werden. Bei korrekter Ausbildung der Zigaretten werden bei diesem Prüfvorgang alle Stößel in eine hintere Position gedrückt. Fehlt jedoch eine Zigarette oder ist eine Zigarette nur lose gefüllt, verbleibt der Stößel in seiner Ausgangsposition oder wird nur geringfügig eingedrückt. Dieses Eindrücken der Stößel wird herkömmlicherweise mittels einer für jede Lage angebrachten Lichtschranke überprüft. Auf diese Weise kann man anhand der Tiefe des Eindrückens auf fehlende oder fehlerhafte Zigaretten schließen.
Diese Art des Prüfens hat den Nachteil, daß die Lichtschrankenbauteile mit der Zeit verschmutzen. Dies kann zu Betriebsstörungen und daher zu Produktionsunterbrechnungen führen. Daher ist eine häufige Wartung dieser Anlagen erforderlich.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, das Prüfen von Zigaretten zu verbessern, insbesondere weniger störungsanfällig zu gestalten.
Zur Lösung diese Problems ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Position des Stößels ein einem Sensor zugeordnetes elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld beeinflußt wird, wobei aus der Beeinflussung ein der Stößelpositon entsprechendes Signal erzeugt wird. Ferner wird das Problem gelöst durch eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Stößel einen Bereich aufweist zum Beeinflussen eines einem Sensor zugeordneten, elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes, wobei der Sensor derart ausgebildet ist, daß er anhand der Beinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt. Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das erfindungsgemäße Prüfverfahren bzw. die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung nicht mehr staubanfällig ist, da sie nicht auf einem optischen Prinzip beruht.
Bevorzugt wird die Position des Stößels anhand einer Eindingtiefe eines ferro- und/oder ferrimagnetischen Bereichs des Stößels in das Innere einer den Sensor bildenden, insbesondere ringförmigen, Spule ermittelt. Dabei ist die Spule elektrisch mit einer Meßeinrichtung verbunden, die ein Signal in Abhängigkeit der die Stößelposition repräsentierenden Eindringtiefe des ferro- und/oder ferrimagnetischen Bereichs in die Spule abgibt.
Ferner wird bevorzugt die Positon des Stößels anhand der Durchflutung eines den Sensor bildenden Hall-Elements von einem von einem magnetischen Bereich des Stößels erzeugten Magnetfeld ermittelt, wobei das Hall-Element an zwei gegenüberliegenden Seiten mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und das Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds erzeugt wird. Auch hierbei ist das Hall-Element bevorzugt mit einer elektrischen Meßeinrichtung verbunden, die ein Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds abgibt.
Der Vorteil dieser bevorzugten Lösungen liegt darin, daß ihre Baugröße klein genug ist, um eine größere Zigarettenformation gleichzeitig abtasten zu können. Dank der Erfindung muß nunmehr nicht mehr orts- oder zeitversetzt die Prüfung von Zigaretten durchgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können nämlich derart klein realisiert werden, daß die erforderlichen Meßeinrichtungen, nämlich Hall-Elemente bzw. Spulen nicht größer sind, als dies der Dicke einer Zigarette entspricht. Insbesondere die Spulen haben daher einen Außendurchmesser, der kleiner ist als ein Zigarettendurchmesser.
Bevorzugt wird während eines Prüfvorgangs eine gesamte einer Zigarettenpackung zugeführte Zigarettenformation gleichzeitig geprüft, wobei die einzelnen Stößelpositionen einzeln ausgewertet werden, so daß systematische Fehler erkannt werden können. Dazu zählen insbesondere derartige Fehler, die bei benachbarten, in verschiedenen Lagen übereinander liegenden Zigaretten bzw. Zigarettenpositionen auftreten. Auf diese Weise kann man z.B. einen defekten Zigarettenschacht erkennen. In einem derartigen Fehlerfall wird schließlich ein Alarm- oder Steuersignal zum Verringern der Drehzahl bzw. zum Anhalten einer Verpackungs- bzw. Herstellungsmaschine erzeugt.
Bevorzugt werden die Stößel einzeln abgefragt. Dazu ist jedem Stößel ein einzeln abzufragendes Element, nämlich ein Hall-Element oder eine insbesondere ringförmige Spule zugeordnet. Die von diesen Elementen abgegebenen Signale werden mittels einer Auswerteeinheit ausgewertet. Durch die kleine Bauweise kann bereits diese Auswerteeinheit im Gehäuse der Prüfvorrichtung untergebracht werden, so daß vorteilhafterweise eine aufwändige Verdrahtung aller einzelnen Elemente zu einer zentralen Maschinensteuerung entfallen kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
einen Teil einer Zigarettenverpackungsmaschine mit auf beiden Seiten von den zu prüfenden Zigaretten angeordneten Prüfvorrichtungen;
Fig. 2
einen Schnitt der Verpackungsmaschine aus Fig. 1 entlang der Linie II-II;
Fig. 3
eine Prüfvorrichtung entlang des Schnittes III/V-III/V gemäß Fig. 2;
Fig. 4
eine Prüfvorrichtung entlang des Schnittes IV-IV gemäß Fig. 3;
Fig. 5
eine Prüfvorrichtung entlang des Schnittes III/V-III/V gemäß Fig. 2;
Fig. 6
eine Prüfvorrichtung entlang des Schnitts VI-VI gemäß Fig. 5.
Fig. 1 zeigt eine Zigarettenverpackungsmaschine 10 mit einem Zigarettenmagazin 11, in dem sich Zigaretten 12 befinden, die sich während des laufenden Verpackungsprozesses abwärts in Richtung des in Fig. 2 dargestellten Pfeiles 13 bewegen. Das Magazin 11 mündet in mehreren, nämlich vier, in Fig. 2 dargestellten Schachtgruppen 14, die jeweils aus einer Mehrzahl, nämlich sieben, Schächten 15 bestehen.
Am unteren Ende der Schächte 15 wird jeweils eine, also insgesamt vier Zigarettenformationen 16 gebildet. Jede Zigarettenformation 16 besteht aus drei Lagen, wobei die äußeren Lagen jeweils aus sieben und die innere Lage aus sechs Zigaretten bestehen. Es sind jedoch auch andere Formationen mit einer anderen Anzahl von Lagen und/oder Zigaretten je Lage möglich. Ein sich drehender Zigarettenrevolver 17 transportiert die Zigarettenformationen 16 für den weiteren Verpackungsprozeß. Während der Drehung der Formationen 16 im Revolver 17 befinden sich die Zigaretten relativ zueinander in ruhender Position. Daher eignet sich der Zigarettenrevolver bevorzugt zum Durchführen einer Zigarettenprüfung, insbesondere der Vollständigkeitsprüfung von Zigarettenformationen.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, befinden sich rechts und links vom Zigarettenrevolver 17 vier Prüfvorrichtungen 18. Diese Prüfvorrichtungen 18 sind derart an beiden Seiten des Zigarettenrevolvers 17 angeordnet, daß zwei Vorrichtungen zum Prüfen der filterseitigen Zigarettenenden und zwei weitere Vorrichtungen 18 zum Prüfen der tabakseitigen Zigarettenenden dienen. Die Prüfvorrichtungen 18 sind in einem in Zigarettenlängsrichtung verschiebbarem Gehäuse 19 untergebracht. Die jeweiligen Gehäuse 19 sind in Richtung des in den Fig. 1, 3 und 5 dargestellten Doppelpfeiles 20 verschiebbar und zwar mittels einer nicht dargestellten Verstelleinrichtung. Zum Durchführen eines Prüfvorgangs verschiebt die Verstelleinrichtung eine Prüfvorrichtung 18 in Richtung einer Zigarettenformation 16, um einen nachfolgend genauer beschriebenen Prüfvorgang durchzuführen.
Nach Prüfen der Zigaretten während des Durchlaufens der Formationen 16 durch den Zigarettenrevolver 17 führt ein Förderer 21 die Formationen 16 in Richtung der Pfeile 22 und zwar in Richtung einer Baugruppe 23 zum Einwickeln der Formationen in Stanniolpapier. Stanniolbobinen 24 bevorraten das bahnförmig aufgewickelte Stanniolpapier und geben es in Richtung der Pfeile 25, nämlich in Richtung der Baugruppe 23 ab. Auf dem Weg zur Baugruppe 23 passiert die Stanniolbahn eine Prägevorrichtung 26. Die Baugruppe 23 dient auch zum Zuschneiden der Stanniolbahn in Zuschnitte, die um Zigarettenformationen gewickelt werden. Kragenbobinen 27 bevorraten bahnförmig aufgewickelte Materialbahnen für zuzuschneidende Kragen, die auf die mit Stanniol umhüllten Zigarettenformationen 16 aufgelegt werden.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1 durch die Verpackungsmaschine 10 zur detaillierteren Darstellung der Anordnung der Prüfvorrichtungen 18. Zwei ausgezogen dargestellte Prüfvorrichtungen 18 befinden sich auf der Vorderseite des Zigarettenrevolvers 17 und sind auf einem gemeinsamen Träger 28 montiert. Zwei weitere Prüfvorrichtungen 18 befinden sich auf der Rückseite des Zigarettenrevolvers 17 und sind gestrichelt dargestellt. Auch diese rückseitigen Prüfvorrichtungen 18 sind auf einem gemeinsamen (nicht dargestellten) Träger montiert. Die Prüfvorrichtungen 18 sind jeweils über Anschlüsse 29 und Anschlußkabel 30 mit einer nicht dargestellten Maschinensteuerung verbunden. Nach Passieren der Prüfvorrichtungen 18 gelangen die Zigarettenformationen 16 durch den Zigarettenrevolver 17 in eine Abgabeposition, in der sie von einem Förderer 21 auf zwei parallel laufende Förderstrecken 31a, 31b mitgenommen werden.
Fig. 3 und 4 zeigen eine Prüfvorrichtung mit ringförmigen Spulen 32, die im Inneren einen Hohlraum 33 auf weisen. In diesen Hohlraum 33 kann ein ferro- bzw. ferrimagnetischer Bereich 34 eines Stößels 35 (nach Art eines Spulenkerns) hineingelangen. D.h., daß der Stößel entweder nur teilweise oder aber auch vollständig aus ferro- bzw. ferrimagnetischem Material hergestellt ist. Der Stößel 35 ist im Gehäuse 19 axial verschiebbar gegen eine Federkraft gelagert. Dabei bewirkt eine an einer Gehäuseinnenwand 36 abgestützte Feder 37, daß der Stößel 35 aus dem Gehäuse herausgedrückt wird und zwar soweit, bis ein Anschlag 38, gegen den die Feder 37 drückt, eine Gehäuseaußenwand 39 erreicht. Zum Durchführen eines Prüfvorgangs wird das Gehäuse 19 samt Stößel 35 und Spulen 32 in Richtung von zu prüfenden Zigaretten 40, 41, 42 verschoben.
Beim Vorhandensein einer korrekt befüllten Zigarette 41, 42 wird ein Stößelkopf 43, 44 eines Stößels 35 auf das Zigarettenende zu liegen kommen, so daß das diesem Stößelkopf 44, 45 gegenüberliegende Ende mit dem ferro-/ferrimagnetischen Bereich 34 in den Hohlraum 33 der Spule 32 eindringt. Ist aber eine Zigarette 40 fehlerhaft ausgebildet oder fehlt eine Zigarette an dieser Position, verbleibt der Stößel in seiner Ausgangsposition, so daß der ferro-/ferrimagnetische Bereich 34 des Stößels 35 nicht in den Hohlraum 33 der Spule 32 hineingelangt. Der Stößel 35 erreicht daher nur bei Vorhandensein einer korrekt befüllten Zigarette eine erste Stößelposition, wie sie in Fig. 3 für die beiden unteren Stößel 35 gezeigt ist. Demgegenüber befindet sich der obere Stößel 35 in einer zweiten Position, in der der ferro-/ferrimagnetische Bereich 34 dieses Stößels 35 nicht in das Spuleninnere eindringt.
Die zweite Position ist allgemein dadurch gekennzeichnet, daß der ferro-/ferrimagnetische Bereich nicht vollständig das Spuleninnere erreicht, beispielsweise auch dann, wenn der ferro-/ferrimagnetische Bereich 34 das Spuleninnere bzw. den Hohlraum 33 nur teilweise ausfüllt.
Durch das Eindringen des ferro-/ferrimagnetischen Bereichs 34 des Stößels 35 in den Hohlraum 34 der Spule 32 wird die Induktivität der Spule 32 verändert. Diese Änderung kann man meßtechnisch erfassen. Gemäß einer ersten Variante wird die Spule dazu mit Wechselstrom oder Wechselspannung beaufschlagt. Dadurch ändert sich das elektrische Verhalten der Spule. Beispielsweise kann man ein geändertes Dämpfungsverhalten eines mittels der Spule gebildeten - ebenfalls mit Wechselstrom oder Wechselspannung beaufschlagten - Oszillators bestimmen. Beispielsweise erhält man die Impedanzänderung auch durch Bestimmen einer geänderten Resonanzfrequenz eines aus dieser Spule und einem Kondensator gebildeten Schwingkreises, oder wenn die Schwingung des Schwingkreises abreißt.
Bei einer weiteren Variante wird die Spule mit Gleichspannung oder Gleichstrom beaufschlagt. Das Einschieben des ferro-/ferrimagnetischen Bereichs führt dann ebenfalls zu einer Induktivitätsänderung. Bei konstantem Spulenstrom ändert sich dadurch der Energieinhalt der Spule. Anders herum betrachtet, ändert sich bei konstantem Energieinhalt der Spule mit einer Änderung der Induktivität der Spulenstrom. Derartige Änderungen können meßtechnisch erfaßt werden, so daß daraus Aufschluß über die Stößelbewegung und damit über die Eindringtiefe des Stößels in das Zigarettenende gegeben werden kann.
Bei dieser Anordnung ist der Stößel 35 derart gelagert, daß der ferro- und/oder ferrimagnetische Bereich 34 des Stößels 35 konzentrisch in das Innere der Spule 32 eindringen kann. Dies erlaubt eine sehr geringe Baugröße einer derartigen Vorrichtung zum Abfragen jedes einzelnen Stößels 35. Auf diese Weise ist es ohne weiteres möglich, den die Spulen 32 aufweisenden Sensor so klein zu gestalten, daß er kleiner als ein etwa 5,3 bis 7,9 mm betragender Zigarettendurchmesser ist. Die Spulen 32 sind ebenfalls in einem diesem Durchmesser entsprechenden Abstand angeordnet. Daher weisen die Spulen 32 einen kleineren Außendurchmesser als der Zigarettendurchmesser auf, und zwar vorzugsweise maximal 5 mm. Die Stößel 35 haben dann bevorzugt einen maximalen Außendurchmesser von etwa 2 mm.
Der beschriebene Aufbau hat den Vorteil, daß sämtliche Spulen bzw. Sensoren innerhalb des Gehäuses 19 unterbringbar sind. Aufgrund der platzsparenden Bauweise kann zusätzlich innerhalb des Gehäuses 19 eine ggfs. einen Mikroprozessor aufweisende Auswerteeinrichtung untergebracht werden, die eine Auswerteplatine 46 nebst elektrischen und elektronischen Bauelementen 47 aufweist. Dadurch ist es möglich, die Auswerteeinrichtung nahe den eigentlichen Sensoren bzw. Spulen unterzubringen, so daß eine aufwändige Verdrahtung sämtlicher Sensoren mit einer entfernt liegenden Auswerteeinheit bspw. der Maschinensteuerung entfallen kann. Der Anschluß an die Maschinensteuerung 29 muß daher nur wenige Leitungen, nicht jedoch eine der Anzahl der Sensoren entsprechende Anzahl von Leitungen aufweisen. Dadurch ist die Verpackungsmaschine insgesamt weniger störungsanfällig und darüber hinaus auch kostengünstiger herzustellen.
Die Spulen 32 sind in einem mit dem Gehäuse 19 verbundenen Trägerelement 48 angeordnet, das Bohrungen zur Aufnahme der ringförmigen Spulen 32 sowie konzentrisch dazu angeordnete Bohrungen zur Aufnahme der Stößel 35 aufweist. Das Trägerelement 48 dient auch der mechanischen Stabilität der Anordnung der Spulen 32. Die elektrische Verbindung der Spulen 32 zu der sich auf der Auswerteplatine 46 befindenden Auswerteelektronik erfolgt mittels Leiterbahnen, die auf einer Platine 49 angeordnet sind. Die Platine 49 ist über eine Steckverbindung 50 mit der Auswerteplatine 46 verbunden. Die Platine 49 weist Bohrungen 51 auf, die den Stößeln 35 gegenüber liegen und eine Beschädigung der Platine 49 bei zu tiefem Eindrücken der Stößel 35 in das Innere des Gehäuses 19 vermeiden.
Eine weitere Prüfvorrichtung 18 ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Diese Prüfvorrichtung 18 unterscheidet sich von der Prüfvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 dadurch, daß anstelle von ferro-/ferrimagnetischen Bereichen an den Stößeln an jedem Stößel ein magnetischer Bereich 52 vorhanden ist. Bei diesem magnetischen Bereich 52 handelt es sich um einen Stabmagnet, der ein konstantes Magnetfeld erzeugt. Es sind aber auch ein Magnetfeld erzeugende Spulen möglich. Durch Verschiebung eines Stößels kann nun diese Magnetfeld in einer ersten, nämlich für die beiden unteren Stößel 35 geltenden Position ein Hall-Element 53 durchfluten. In einer zweiten Position durchflutet das Magnetfeld jedoch nicht das Hall-Element 53 oder nur geringer. Diese zweite Position entspricht der in Fig. 5 für den oberen Stößel 35 dargestellten Position. Das Hall-Element 53 ist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit einer elektrischen Referenz-Spannnungs- oder -Stromquelle angeschlossen. Infolge der senkrecht durch das Hall-Element hindurchtretenden Magnetfeldlinien werden Ladungsträger senkrecht zu deren durch die Referenzquelle bedingte Bewegungsrichtung abgelenkt. Dadurch entsteht an zwei versetzt zu den Anschlüssen der Referenzquelle gelegenen Seiten des Hall-Elements eine Hall-Spannung genannte Potentialdifferenz. Diese Hall-Spannung wird mittels einer elektrischen Meßeinrichtung gemessen. Aus dieser Spannung wird ein Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element 53 durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds erzeugt.
Auch die Meßeinrichtung zum Bestimmen der Stößelposition mit Hall-Element 53 und magnetischen Stößelbereich 52 erlaubt eine kleine Ausbildung der Vorrichtung, so daß auch hier die erforderliche Elektronik innerhalb des Gehäuses 19 unterbringbar ist. Daher ist auch bei dieser Prüfvorrichtung eine Auswerteplatine 46 zur Aufnahme elektrischer bzw. elektronischer Bauelemente 47, insbesondere eines Mikroprozessors zur Auswertung der Sensorsignale bzw. Signale der Hall-Elemente 53, innerhalb des Gehäuses 19 vorgesehen. Die Auswerteplatine 46 ist über eine Steckverbindung 50 mit einer Platine 55 verbunden. Diese Platine 55 weist die Hall-Elemente 53 auf, die im Bereich von Bohrungen 56 angeordnet sind. Diese Bohrungen 56 sind gegenüber den Stößeln 35 angeordnet und dienen dem Durchführen der magnetischen Bereiche 52 der Stößel 35. Die elektrische Verbindung der Hall-Elemente 53 mit der Auswerteplatine 46 erfolgt über auf der Platine 55 angeordnete Leiterbahnen sowie über die Steckverbindung 50. Ein mit dem Gehäuse 19 verbundenes Trägerelement 57 dient zur Halterung dieser Platine 55.
Beide Prüfvorrichtungen 18 gemäß Fig. 3 und 4 bzw. gemäß Fig. 5 und 6 sind über ein Verbindungselement 55 mit einer Verstelleinrichtung zum Heranfahren der Prüfeinrichtung 18 samt Stößel 35 an die Zigaretten zum Durchführen eines Prüfvorgangs verbunden. Diese Verstelleinrichtung ist mechanisch, elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbar.
Die entweder bereits an jeder Prüfvorrichtung angebrachte Auswerteeinheit oder die Maschinensteuerung ermittelt anhand der von den Spulen bzw. Hall-Elementen gelieferten Signale Daten über eventuelle Funktionsstörungen. Da bei jedem Prüfvorgang bevorzugt eine gesamte Zigarettenformation abgetastet wird, können beispielsweise drei benachbarte, übereinander liegende, jeweils einen Fehler anzeigende Spulen bzw. Hall-Elemente, auf einen blockierten Zigarettenschacht hinweisen. Anhand der von der Auswerteeinheit bzw. Maschinensteuerung generierten Signale kann ein Alarm- oder Fehlersignal erzeugt werden oder aber auch ein Steuersignal zum Anhalten der Maschine bzw. zum Verändern von bestimmten Maschinenparametern wie beispielsweise der Maschinendrehzahl. Ferner kann ein Steuersignal zum Auswurf einer fehlerhaften Zigarettenformation ausgegeben werden, das einen Auswerfer veranlasst, die fehlerhafte Zigarettenformation aus dem Verpackungsprozeß auszusondern.
Insgesamt gestattet die verkleinerte Bauform der die einzelnen Stößel abtastenden Meßeinrichtungen eine kompakte Prüfvorrichtung, die wegen des Fehlens optischer Bauelemente störungsunanfällig gegenüber Staub ist. Dadurch können die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen das Prüfen von Zigarettenenden erheblich zuverlässiger und aussagekräftiger gestalten. Die Erfindung erlaubt auch eine Auswertung über die Betriebsdatenerfassung, so daß Aussagen über die Befüllung einzelner Zigarettenposition möglich sind. Dies erlaubt, eventuelle Unzuverlässigkeiten einzelner Zigarettenschächte im Zigarettenmagazin zu erkennen. Die Zigarettenprüfung bzw. Kopfkontrolle wird vorteilhaft bereits mit einem in der Prüfvorrichtung untergebrachten Mikroprozessor durchgeführt, so daß eine Auswertung der Sensorsignale schon in der Prüfvorrichtung möglich ist.
Die erläuterten Vorrichtungen haben ferner den Vorteil, daß eine Reinigung der mechanischen Bauteile ohne Ausbau der kompletten Vorrichtung und elektronischen Komponenten möglich ist, da (nicht dargestellte) seitliche Deckel für eine Reinigung beispielsweise mit einer Druckluftpistole entfernt werden können. Ferner hat die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß ein zu weit eingedrückter Stößel 35 nicht die Spulen 32 bzw. Hall-Element 53 sowie die zugehörigen Platinen 49, 55 beschädigen kann, wie es beispielsweise bei anderen Anordnungen mit axial angeordneten Initiatoren bzw. Näherungsschaltern vorkommen kann. Die Erfindung ermöglicht daher insgesamt eine wesentliche Verbesserung der Zigarettenprüfung.
Bezugszeichenliste:
10
Zigarettenverpackungsmaschine
11
Zigarettenmagazin
12
Zigarette
13
Pfeil
14
Schachtgruppe
15
Schacht
16
Zigarettenformation
17
Zigarettenrevolver
18
Prüfvorrichtung
19
Gehäuse
20
Doppelpfeil
21
Förderer
22
Pfeil
23
Baugruppe für Stanniol-Einwicklung
24
Stanniolbobine
25
Pfeil
26
Prägevorrichtung
27
Materialbobine für Kragen
28
Träger
29
Anschluß an Maschinensteuerung
30
Anschlußkabel
31a
Förderstrecke
31b
Förderstrecke
32
ringförmige Spule
33
Hohlraum
34
ferro-/ferrimagnetischer Bereich
35
Stößel
36
Gehäuseinnenwand
37
Feder
38
Anschlag
39
Gehäuseaußenwand
40
Zigarette
41
Zigarette
42
Zigarette
43
Stößelkopf
44
Stößelkopf
45
Stößelkopf
46
Auswerteplatine
47
Bauelement
48
Trägerelement
49
Platine
50
Steckverbindung
51
Bohrung
52
magnetischer Bereich
53
Hall-Element
54
Verbindungselement
55
Platine
56
Bohrung
57
Trägerelement

Claims (12)

  1. Verfahren zum Prüfen von Zigaretten (12) beim Herstellen oder Verpacken der Zigaretten (12), wobei ein Stößel (35) axial in Richtung eines Zigarettenendes verschoben wird, so daß bei unkorrekter Ausbildung oder Fehlen einer Zigarette (12) der Stößel (35) eine von einer Idealposition abweichende Position einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Position des Stößels (35) ein einem Sensor (32, 53) zugeordnetes elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld beeinflußt wird, wobei aus der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Stößels (35) anhand einer Eindringtiefe eines ferro- und/oder ferrimagnetischen Bereichs (34) des Stößels (35) in das Innere einer den Sensor bildenden, insbesondere ringförmigen, Spule (32) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Eindringtiefe ein mit der Spule (32) gebildeter Schwingkreis bedämpft wird, ggfs. bis zum Abreißen der Schwingung.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Stößels (35) anhand der Durchflutung eines den Sensor bildenden Hall-Elements (53) von einem von einem magnetischen Bereich (52) des Stößels (35) erzeugten Magnetfeld ermittelt wird, wobei das Hall-Element (53) an zwei gegenüberliegenden Seiten mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und das Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element (53) durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds erzeugt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Prüfvorgangs eine mehrere Zigaretten (12) aufweisende Zigarettenformation (16) im wesentlichen gleichzeitig geprüft wird, wobei die Stößelpositionen einzeln ausgewertet werden zum Erkennen von systematischen Fehlern, insbesondere von benachbarten, in verschiedenen Lagen liegenden, insbesondere auf einen gestörten Zigarettenschacht hinweisende, Zigarettenpositionen, wobei im Fehlerfall ein Alarm- oder Steuersignal zum Verringern der Drehzahl bzw. zum Anhalten einer Verpackungs- bzw. Herstellungsmaschine (10) erzeugt wird.
  6. Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten für Zigarettenverpackungs- bzw. -herstellungsmaschinen mit wenigstens einem axial verschiebbar gelagerten Stößel (35), der einen Kopf (43-45) zum Eintauchen in ein Zigarettenende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (35) einen Bereich aufweist zum Beeinflussen eines einem Sensor (32, 53) zugeordneten, elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes, wobei der Sensor (32, 53) derart ausgebildet ist, daß er anhand der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (35) einen ferro- und/oder ferrimagnetischen Bereich (34) aufweist, der in einer ersten Stößelposition konzentrisch in das Innere einer den Sensor bildenden, insbesondere ringförmigen, Spule (32) eindringt, während in einer zweiten Stößelposition dieser Bereich weniger oder gar nicht in das Spuleninnere (33) eindringt, und eine mit der Spule (32) elektrisch verbundene Meßeinrichtung vorgesehen ist, die ein Signal in Abhängigkeit der die Stößelposition repräsentierenden Eindringtiefe dieses Bereichs (34) in die Spule (32) abgibt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ferro- und/oder ferrimagnetische Bereich (34) als Dämpfungselement eines mit der Spule (32) gebildeten Schwingkreises wirkt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (35) einen magnetischen Bereich (52) aufweist, dessen Magnetfeld in einer ersten Stößelposition ein den Sensor bildenden Hall-Element (53) durchflutet, während das Magnetfeld in einer zweiten Stößelposition das Hall-Element (53) geringer oder gar nicht durchflutet, und eine mit zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Hall-Elements (53) verbundene elektrische Quelle und eine mit zwei weiteren dazu versetzt angeordneten Seiten des Hall-Element (53) verbundene elektrische Meßeinrichtung vorgesehen sind, die ein Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element (53) durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds abgibt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Anzahl von Zigaretten (12) innerhalb einer Zigarettenformation (16), insbesondere 7/6/7-Formation, entsprechende Anzahl von Stößeln (35) und Sensoren (32, 53) aufweist, die derart angeordnet sind, daß jeder Stößel (35) in eine Zigarette der Formation (16) eintauchen kann, und die Sensoren (32, 53) zum Abgeben einer dieser Anzahl entsprechenden Anzahl von einzeln auswertbaren Signalen ausgebildet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Auswerteeinheit aufweist zum Auswerten des Signals bzw. der Signale und um im Fehlerfall ein Alarm- oder Steuersignal zum Verringern der Drehzahl bzw. zum Anhalten der Verpackungs- bzw. Herstellungsmaschine zu erzeugen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem in Richtung der Zigarettenlängsachse verschiebbaren Gehäuse (19) untergebracht ist, das mechanisch mit einer Verstelleinrichtung zum Heranfahren der Stößel an die Zigaretten (12) zum Durchführen eines Prüfvorgangs verbunden ist.
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