DE3618190A1

DE3618190A1 - Vorrichtung zur optischen pruefung der enden von stabfoermigen tabakartikeln

Info

Publication number: DE3618190A1
Application number: DE19863618190
Authority: DE
Inventors: Andrzej Quinton Va. Radzio
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1986-12-11
Also published as: GB2176598A; IT8620496A0; JPS61285981A; GB2176598B; IT1189535B; IT8620496A1; GB8614234D0

Description

Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitfläche Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986

Vorrichtung zur optischen Prüfung der Enden von stabförmiqen Tabakartikeln

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Prüfung der Enden von stabförmigen Tabakartikeln, vorzugsweise Zigaretten, mit einem die Zigaretten queraxial fördernden Prüfförderer sowie einem einen Lichtstrahl auf das Ende der Zigaretten richtenden und vom Zigarettenende reflektiertes Licht aufnehmenden Lichtleitfasernbündel.

Es ist bei der Zigarettenproduktion erwünscht, Zigaretten mit schlecht mit Tabak gefüllten Enden bzw. mit losem Tabak oder Hohlräumen an den Enden, die dem Raucher negativ auffallen könnten, selbsttätig zu erkennen und derartige Zigaretten auszusondern.
Es sind bereits Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung beispielsweise durch die US-PS 3 729 636 oder die US-PS 3 980 567 bekanntgeworden, bei denen die Zigaretten senkrecht zu ihrer Längsachse gefördert werden und mittels eines aus parallel zur Längsachse der Zigaretten auslaufenden Fasern zusammengesetzten Faseroptik-Bündels überwacht werden.

Das Faseroptik-Bündel ist am entgegengesetzten Ende in zwei Zweige geteilt, von denen der eine Zweig mit der Lichtquelle und der andere Zweig mit dem Empfänger in Verbindung steht. Je nach dem Zustand des betreffenden Zigarettenendes wird mehr oder weniger von dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht auf die Enden der mit dem Empfänger verbundenen Fasern reflektiert, so daß die Intensität des reflektierten Lichtes ein Maß für den Zustand bzw. die Dichte des Zigarettenendes ist. Hieraus kann ein Signal erzeugt werden, das zum Auswerfen derjenigen Zigaretten verwendet wird, welehe einen Fehler bzw. am Kopfende nicht die nötige Festigkeit aufweisen.

Weitere Vorrichtungen zum Prüfen von Zigarettenenden sind beispielsweise durch die US-PSen 4 090 794, 4 025 770,

4 276 444, 4 486 098 und 3 993 194 bekanntgeworden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der genannten Art weiter zu perfektionieren bzw. die Selektionsgenauigkeit zwischen guten und schlechten Zigaretten weiter zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lichtleitfasernbündel in Form einer senkrecht zur Förderrichtung der Zigaretten angeordneten Schlitzblende endet, welche in eine die die Schlitzblende einzeln nacheinander passierenden Zigaretten stirnseitig kontaktierende Gleitfläche einmündet. Die Schlitzblende ist dabei so schmal, daß sie nur einen Bruchteil eines Zigarettendurchmessers beträgt.
Ein für den gesamten Querschnitt des Zigarettenendes repräsentatives Dichtesignal wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erzielt, daß dem das reflektierte Licht aufnehmenden Lichtleitfasernbündel eine die Meßsignale der Einzelzigaretten integrierende Auswertschaltung zugeordnet ist.

Um bei allen Betriebszuständen der Maschine vergleichbare, geschwindigkeitsunabhängige Prüfsignale zu erhalten, ist außerdem vorgesehen, daß die Auswertschaltung mit einer die Meßsignale auf die jeweilige Maschinengeschwindigkeit beziehenden Korrekturschaltung versehen ist.

Einen repräsentativen Querschnitt der einzelnen zu prüfenden Zigarettenstirnseiten erhält man gemäß einer Weiterbildung dadurch, daß das Lichtleitfasernbündel die dem Lichtsender und dem Lichtempfänger zugeordneten Lichtleitfasern in gleichmäßiger Mischung enthält.

Zweckmäßigerweise ist die Gleitfläche mit einer Einlaufschräge für die zugeführten Zigaretten versehen. Auf diese Weise werden alle Zigaretten so geführt, daß sie beim Durchlauf der Prüfzone die Gleitfläche mit Sicherheit berühren.

Stw. : Kopfendenpriifung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986

Um die Selektivität zu erhöhen bzw. die Empfindlichkeit der Erfassung von fehlendem Tabak zu vergrößern, wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Schlitzblende in mehrere Teilabtastflächen unterteilt ist, zwischen denen separate Lichtleitfasernbündel enden.

Nach einem weiteren Vorschlag ist jedem Lichtleitfasernbündel eine eigene Auswertschaltung zugeordnet. Bei dieser Anordnung ist es zweckmäßig, die Signale auf an sich bekannte Weise taktmäßig zu erfassen und einer Mittelwertverarbeitung und Grenzwertentscheidung zuzuführen, wobei als Takte phasenstarre Maschinentakte oder freilaufende Takte eines Mikroprozessorsystems genutzt werden können.

Durch diese partielle Bewertung des Zigarettenkopfes mit Hilfe mehrerer Einzelsensoren wird die Fehlererkennung erheblich verbessert.

1Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Figur 1

eine schematisch dargestellte Prüfvorrichtung gemäß Erfindung,

Figur 2

Figur 3

eine Draufsicht auf einen Teil der Prüfvorrichtung in Pfeilrichtung II gemäß Figur 1,

eine teilgeschnittene Seitenansicht durch die Prüfvorrichtung nach der Linie IH-III gemäß Figur l_r

Figur

eine alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung und

Figur 5

einen Querschnitt durch die Prüfvorrichtung nach der Linie V-U gemäß Figur

lStw.: Kopfendenprufung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986

5Die in Figur 1 dargestellte Prüfvorrichtung ist einem Prüfförderer in Form einer Muldentrommel 1 zugeordnet. Die Muldentrommel 1 trägt am Umfang in bekannter Weise über Saugkanäle 2 gehaltene Zigaretten 3, welche während ihrer Prüfung queraxial an der Prüfvorrichtung vorbeibewegt werden.

Die Prüfvorrichtung selbst weist einen auf einem Träger 4 angeordneten Führungsschuh 6 auf, welcher mit einer die Zigarettenstirnflächen in der Prüfzone unmittelbar berührenden Gleitfläche 7 versehen ist, an die sich bezogen auf die För-

15derrichtung der Zigaretten 3 stromauf eine Einlaufschräge 8 anschließt, durch welche die Zigaretten während ihres Einlaufs in die Prüfzone stirnseitig beaufschlagt und derart geführt werden, daß sie unmittelbar beim Durchlaufen der Prüfzone direkt an der Gleitfläche 7 entlanggleiten.

In die Gleitfläche 7 mündet eine Schlitzblende 9, die in einen Montageblock 11 eingelassen ist. Die Schlitzblende 9 steht senkrecht zur Förderrichtung der Zigaretten 3 und enthält in rechteckig aufgefächerter Form ein Lichtleitfasernbündel 12, dessen einzelne einem Sender 13 sowie einem Em-

25pfänger 14 zugeordneten Lichtleitfasern 16 bzw. 17 in gleichmäßiger Mischung in der Schlitzblende 9 angeordnet sind bzw. in der Gleitfläche 7 enden. Die Schlitzblende ist sehr schmal, d. h. ihre Breite beträgt nur einen Bruchteil eines Zigarettendurchmessers.

30Der Lichtempfänger 14 ist mit einer Auswertschaltung 18 verknüpft, welche die Meßsignale jeder einzelnen Zigarette verstärkt durch einen Verstärker 19 mittels eines als Integrator geschalteten Operationsverstärker 21 (beispielsweise des Typs 3240 der Firma RCA, USA) gemäß Figur 4 integriert. Die integrierten Prüf signale können verstärkt durch einen Verstärker 22 beispielsweise zum Auswurf von als fehlerhaft erkannten Zigaretten verwendet werden. Jeweils zwischen zwei die Prüfzone passierenden Zigaretten 3 wird der Integrator

jedesmal wieder auf Null gesetzt. Hierzu dient ein Komparator 23 (beispielsweise des Typs LM 311 der Firma Motorola, USA) welcher bei Fortfall eines entsprechenden Reflektionssignals einer durchlaufenden Lücke zwischen zwei Zigaretten den Integrator 21 auf Null setzt.

Darüber hinaus ist die Auswertschaltung 18 mit einer Korrekturschaltung 24 verknüpft, welche die vom Empfänger 14 abgegebenen MeQsignale im Verhältnis zur jeweiligen Maschinengeschwindigkeit beeinflußt, derart, daß bei höherer Maschinengeschwindigkeit die Meßsignale geschwächt und bei niedrigerer Maschinengeschwindigkeit die Meßsignale verstärkt werden. Hierzu dient ein programmierbarer Operationsverstärker 26 (beispielsweise des Typs CA 3080 der Firma RCA, USA), welcher entsprechende Signale über einen Impuls-Spannungswandler 27 von einem Näherungsinitiator 28 erhält, der mit einem mit dem Maschinenhauptantrieb gekoppelten Taktgeber 29 zusammenwirkt.

Bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Variante der Prüfvorrichtung sind Teile, die denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit um 100 erhöhten Bezugszahlen versehen und nicht noch einmal besonders erläutert. Abweich end vom ersten Ausführungsbeispiel ist bei der Variante die Schlitzblende 109 in drei Sektoren bzw. T>eilabtastflachen 130a, b, c unterteilt, in denen separate Lichtleitfasernbündel 112a, b, c enden. Die von den den einzelnen Lichtleitfasernbündeln zugehörigen Empfängern 114a, b, c ausgehenden Signale werden über die Verstärker 119a, b, c separaten Auswertschaltungen 118a, b, c zugeführt. Ausgangsseitig sind alle drei Auswertschaltungen mit einem logischen ODER-Glied 132 verknüpft, so daß bei wenigstens einem Fehlerstellensignal einer der den zugeordneten Sektor des Zigarettenkopfes bewertenden Teilabtastflächen 130a , b oder c ein Ausgangssignal des

1 Stw.:Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986

5 ODER-Gliedes 132 erscheint und v/erstärkt durch den Verstärker 122 zum Auswurf des betreffenden Artikels verwertet werden kann.

Claims

Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 , Bergedorf, 26. März 1986 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur optischen Prüfung der Enden von stabförmigen Tabakartikeln, vorzugsweise Zigaretten, mit einem die Zigaretten queraxial fördernden Prüfförderer sowie einem einen Lichtstrahl auf das Ende der Zigaretten richtenden und vom Zigarettenende reflektiertes Licht aufnehmenden Lichtleitfasernbündel, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitfasernbündel in Form einer senkrecht zur Förderrichtung der Zigaretten angeordneten Schlitzblende (9) endet, welche in eine die die Schlitzblende einzeln nacheinander passierenden Zigaretten stirnseitig kontaktierende Gleitfläche (7) einmündet .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitzblende (9) nur einen Bruchteil eines Zigarettendurchmessers beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem das reflektierte Licht aufnehmenden Lichtleitfasernbündel (12) eine die Meßsignale der Einzelzigaretten (3) integrierende Auswertschaltung (18) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 30bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (18) mit einer die Meßsignale auf die jeweilige Maschinengeschwindigkeit beziehenden Korrekturschaltung (24) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 35bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitfasernbündel (12) die dem Lichtsender (13) und dem Lichtempfänger (14) zugeordneten Lichtleitfasern (16 bzw. 17) in gleichmäßiger Mischung enthält.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (7) mit einer Einlaufschräge (8) für die zugeführten Zigaretten (3) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzblende (109) in mehrere Teilabtast flächen (130a, b, c) unterteilt ist, in denen separate Lichtleitfasernbündel (112a, b, c) enden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lichtleitfasernbündel (112a, b, c) eine eigene Auswertschaltung (118a, b, c) zugeordnet ist.