DE3011030A1

DE3011030A1 - Vorrichtung zur erfassung von stabaehnlichen gegenstaenden

Info

Publication number: DE3011030A1
Application number: DE19803011030
Authority: DE
Inventors: Edward George Preston; Jan Antoni Rakowicz
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1979-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1980-10-02
Also published as: JPS55134009A; IT1131429B; FR2451860A1; IT8020694A0; US4363332A

Description

Vorrichtung zur Erfassung von stabähnlichen Gegenständen

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erfassung von Zigaretten und ähnlichen stabartigen Gegenständen, insbesondere in Verbindung mit Maschinen zur Verpackung von Zigarettengruppen.

Aus Gründen der Einfachheit wird hiernach immer nur auf "Zigaretten" Bezug genommen, wobei dieser Begriff jedoch auch andere stabähnliche Gegenstände, wie beispielsweise Filterstopfen, einschließen soll

Bei der Verpackung von Zigaretten ist es üblich, Gruppen oder Bündel der gewünschten Anzahl von Zigaretten vom Boden eines mit Leitelementen versehenen Magazins auszustoßen und danach um jede Gruppe eine Verpackung herzustellen. Um sicherzustellen, daß jede Gruppe vollständig ist, und um zu überprüfen, daß die Enden der Zigaretten nicht übermäßig weich sind, ist es üblich, jede Gruppe zu testen, bevor sie am Boden des Magazins geformt wird. Hierbei findet eine Überprüfungsvorrichtung Verwendung, die üblicherweise eine Gruppe von federbelasteten Plungerkolben umfassen kann, die über einen Nockenmechanismus wiederholt gegen die Enden der Zigaretten jeder aufeinanderfolgenden Gruppe gedruckt werden. Wenn sich irgendein Plungerkolben eine übermäßig große Strecke

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in die Zigarettengruppe hineinbewegt, wird ein Steuerschalter geschlossen (oder alternativ dazu geöffnet), und das daraus resultierende Fehlersignal ermöglicht es, die fehlerhafte Gruppe danach zurückzuweisen.

Bei derartigen Vorrichtungen treten jedoch sowohl in bezug auf Vibrationen, die durch die unter hoher Geschwindigkeit erfolgende Betätigung des Nockenmechanismus hervorgerufen werden, als auch in bezug auf die Unzuverlassigkeit der Schalter, die auf Verschmutzung durch Funkenübergang und Tabakstaub zurückzuführen ist, Probleme auf.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Erfassen von Zigarettengruppen geschaffen, die eine Vielzahl von Plungerkolben umfaßt, die mit den Enden einer Zigarettengruppe in Eingriff bringbar sind, einen Aufbau, in dem die Vielzahl der Plungerkolben zur Durchführung einer unabhängigen Bewegung montiert ist und der in Axialdichtung der Plungerkolben fixiert ist, pneumatische Einrichtungen, die auf die Plungerkolben einwirken, um jeden Kolben gegen das Ende der entsprechenden Zigarette der Gruppe zu bewegen, und Einrichtungen zum Erfassen der Bewegung irgendeines Plungerkolbena über eine Vorgegebene Position relativ zu der Gruppe hinaus.

Jeder Plungerkolben kann von der Zigarettengruppe durch eine Feder zurückgeführt werden. Alternativ dazu oder zusätzlich dazu können die pneumatischen Einrichtungen auch auf jeden Pluntjerkolben in einer Richtung von der Gruppe weg einwirken.

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Der Aufbeu kann oberhalb eines Ausstoßers in Richtung auf den Boden eines Zigarettenmagazins fest montiert werden, und die Plungerkolben können in einer rechteckigen Anordnung, die der der auszustoßenden Zigarettengruppe entspricht, vorgesehen werden. Eine derartige Vorrichtung zum Erfassen von Zigaretten kann an jeder Seite des Magazins vorgesehen werden, so daß sie mit beiden Enden der in den Gruppen befindlichen Zigaretten in Eingriff treten.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Erfassung von Zigarettengruppen eine Vielzahl von Plungerkolben, die in einem Aufbau beweglich montiert sind, eine feste Anzeigeplatte, über die sich die Plungerkolben hinaus erstrecken, einen piezoelektrischen Wandler, der auf der Anzeigeplatte montiert ist, ein Widerlager, das an jedem Plungerkolben vorgesehen ist und mit der Platte in Eingriff treten kann, und Betätigungseinrichtungen, um die Plungerkolben gegen eine Zigarettengruppe zu pressen, wobei die Anordnung so ausgelegt ist, daß bei einer Bewegung irgendeines Plungerkolbens über eine vorgegebene Position relativ zu der Zigarettengruppe hinaus das entsprechende Widerlager desselben auf die Anzeigeplatte auftrifft, wodurch der piezoelektrische Wandler ein Fehlersignal erzeugt.

Wie vorstehend beschrieben, können der Aufbau fest und die Plungerkolben unabhängig voneinander durch pneumatische Einrichtungen bewegt werden, beispielsweise durch einen einstückig mit jedem Plungerkolben ausgebildeten Kolben.

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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigeni

Fig. 1 eine beitenansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Endansicht der Gruppe von Plungerkolben der Vorrichtung entlang Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 3 einen Schnitt durch einen der Plungerkolben in

größerem Maßstab.

In den Fig. 1 und 2 ist der untere Teil eines Zigarettenmagazins einer Verpackungsmaschine dargestellt. Das Magazin wird durch zwei transparente Endwände 2 und acht im wesentlichen vertikale Leitelemente 3 gebildet, die dazwischen sieben Säulen bilden, die Filterzigaretten C enthalten. Unterhalb des Magazins befindet sich eine horizontale Bettplatte 4, als Füllbett bekannt, entlang dem eine Reihe von Drückern 5 (nur einer gezeigt) bewegbar ist, von denen jeder eine Gruppe von zwanzig Zigaretten G von der Stelle unterhalb des Magazins abführt.

Die vorstehend beschriebene Anordnung ist bekannt und beispielsweise im einzelnen in der US-PS 2 621 Ö40 beschrieben. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung enden jedoch die Endwände 2 eine gewisse Strecke oberhalb des Drückers 5, und das

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untere Ende einer jeden Endwand wird durch eine mäßig gekrümmte Platte 6 fortgesetzt, die an ihrem oberen Rand schwenkbar ist.

Zwei Fühlvorrichtungen 7,8, die jeweils eine Reihe von zwanzig Plungerkolben 9 umfassen, sind außerhalb der gekrümmten Platten 6 unmittelbar oberhalb der Bewegungsbahn der Drücker 5 angeordnet. Die Plungerkolben sind in sieben Reihen angeordnet, und zwar so, daß sie zur nächsten Gruppe von zwanzig Zigaretten, die durch einen Drücker 5 ausgestoßen werden soll, ausgerichtet sind. Einer der Plungerkolben 9 der Vorrichtung θ ist im vergrößerten Maßstab in Fig. 3 im Schnitt gezeigt. Die Plungerkolben der Vorrichtung 7 sind ähnlich ausgebildet. Die Plungerkolben 9 sind in einem fixierten Aufbau 10 gleitend montiert, und ihre wirksamen Enden 11 erstrecken sich durch Spielbohrungen (nicht gezeigt) in der entsprechenden Platte 6.

Die Plungerkolben 9 bestehen aus Kunststoff und weisen jeweils einen Kolben 13 auf, der in einer Bohrung 14 des Aufbaus 10 gleitend gelagert und in Fig. 3 nach rechts durch eine Druckfeder 15 vorgespannt ist. Ein Luftkanal 16 führt von der rechten Seite der Bohrung durch ein Steuerventil (nicht gezeigt) zu einer Luftdruck- , quelle. An der linken Seite der Bohrung 14 befindet sich eine ringförmige Kammer 17, die in ähnlicher Weise über einen Kanal 18 durch das Steuerventil mit der Luftdruckquelle verbunden ist. Auf diese Weise kann der Plungerkolben 9 nach links bewegt werden, indem man Luft in den Kanal 16 eintreten läßt, und durch die Feder 15 mit Hilfe von Druckluft aus dem Kanal 18 zurückgeführt werden.

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Auf der rechten Seite des Aufbaus 10 erstreckt sich der Kolben durch eine Öffnung in einer Platte 20, die leicht an der Rückseite des Aufbaus 10 montiert ist. An einem Rand der Platte 20 ist ein einziger piezoelektrischer Wandler 22 (beispielsweise ein QZM Akzelerometer von der Firma Schaevitz E.M., Slough, Großbritannien) befestigt. Die äußerste rechte Seite des Plungerkolbens ist mit einem Widerlager 21 in Form einer ringförmigen Schulter in einer solchen Position versehen, daß in demjenigen Fall, in dem der Plungerkolben gegen eine fehlerhafte oder fehlende Zigarette betätigt wird, das Widerlager 21 auf die Platte 20 auftrifft. Zu diesem Zweck ist die Position der Platte 20 relativ zum Aufbau 10 einstellbar (durch nicht gezeigte Einrichtungen) . Die Position des Aufbaus selbst ist ebenfalls einstellbar (wiederum durch nicht gezeigte Einrichtungen), so daß die Ausgangsposition der Plungerkolben 9 relativ zu den Enden der Zigaretten der zu erfassenden Gruppe variiert werden kann.

Die Vorrichtung zur Erfassung von Zigaretten funktioniert folgendermaßen :

Wenn sich der Drücker 5 in der in Fig. 1 dargestellten Position befindet, beginnt er mit dem Ausstoßen einer Gruppe G von Zigaretten aus der Lage unterhalb des Magazins 1. Die Plungerkolben 9 sind vollständig zurückgezogen, so daß die Zigaretten C in jeder Reihe des Magazins herabfallen und die nächste Gruppe bilden können, sobald die Gruppe G herausgestoßen worden ist.

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Während dieses Zeitraumes werden die gekrümmten Platten 6 dazu eingesetzt, leicht gegen die an den Endwänden 2 ausgebildeten Anschläge 12 zu vibrieren, damit die Enden der Zigaretten ausgerichtet sind und frei fallen können. Eine derartige Vibration wird erzeugt, indem eine pulsierende Luftquelle an einen Luft— balg 19 angelegt wird, der an jeder Platte 6 unterhalb van deren Schwenkpunkt montiert ist.

Danach hören die Platten 6 auf zu vibrieren und kommen an den Anschlägen 12 in ihren innersten Stellungen zur Ruhe. Wenn sich die Zigarettengruppe in ihrer neuen Position festgesetzt hat, wird Luft den Öffnungen 16 der Vorrichtungen ? und θ zugeführt, um die Plungerkolben 9 gegen die gegenüberliegenden Enden der Zigaretten auszufahren. Die Lage der Enden 11 der Plungerkolben 9 und der Abstand zwischen Jeder Platte 20 und dem Widerlager 21 ist so gewählt, daß das Widerlager 21 nicht auf die Platte 20 auftrifft, wenn alle Zigaretten einen zufriedenstellenden Zustand aufweisen. Wenn jedoch an einer Zigarette der Filterstopfen fehlt oder das Tabakende zu.weich ist, bewegt sich der entsprechende Plungerkolben 9 weiter,bis sein Widerlager 21 auf die Platte 20 trifft. Die daraus in der Platte 20 resultierenden kleinen Schwingungen werden von dem piezoelektrischen Wandler 22 erfaßt, der ein Fehlersignal abgibt. Eine Speichervorrichtung (nicht gezeigt) nimmt das Fehlersignal auf und bewirkt danach, daß die fehlerhafte Zigarettengruppe zurückgewiesen wird, nachdem sie aus dem Magazin 1 herausgedrückt worden ist.

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Des Zurückziehen der Plungerkolben 9 wird durch die Federn 15
bewirkt, die, falls erforderlich, durch Luftdruck von den Öffnungen 1Θ unterstützt werden. Die unterste Gruppe wird danach wiederum von einem Drücker 5 ausgestoßen, und der Zyklus wiederholt sich.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, Zigarettengruppen über einen breiten Geschwindigkeitsbereich mit
großer Genauigkeit zu erfassen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Plungerkolben unabhängig voneinander betätigt werden und daß die auf die Plungerkolben einwirkende Kraft während des Betriebs der Vorrichtung variabel ist, d.h. durch positionelle
Einstellung des Aufbaus und/oder Variation des auf die Plungerkolben einwirkenden Luftdruckes. Des weiteren ist für jede Vorrichtung nur ein in sich abgeschlossener Sensor vorhanden, nämlich ein robuster piezoelektrischer Wandler, so daß es wenig
wahrscheinlich ist, daß die Vorrichtung infolge eines fehlerhaften Betriebes falsche Signale erzeugt.

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Leerseite

Claims

Molins Limited Evelyn Street London SE8 5DH England 18. März 1980 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Erfassen von Zigarettengruppen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Plungerkolben, die in einem Aufbau beweglich montiert sind, eine feste Anzeigeplatte, an der sich die Plungerkolben vorbei erstrecken, einen piezoelektrischen Wandler, der an der Anzeigeplatte montiert ist, ein an jedem Plungerkolben ausgebildetes Widerlager, das mit der Platte in Eingriff bringbar ist, und Betätigungseinrichtungen, um die Plungerkolben gegen eine Zigarettengruppe zu bewegen, wobei die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß bei einer Bewegung irgendeines Plungerkolbens über eine vorgegebene Position relativ zu der Zigarettengruppe hinaus das entsprechende Widerlager desselben auf die Anzeigeplatte auftrifft und bewirkt, daß der piezoelektrische Wandler ein Fehlersignal erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau fixiert ist, daß die Plungerkolben gleitend darin montiert

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sind und daß die Betätigungseinrichtungen pneumatische Einrichtungen umfassen, die auf die Plungerkolben einwirken, um jeden Plungerkolben unabhängig in Richtung auf das Ende einer entsprechenden Zigarette der Gruppe zu bewegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Einrichtungen des weiteren eine Rückführung eines jeden Plungerkolbens vom Ende der entsprechenden Zigarette bewirken·

4. Vorrichtung zum Formen van Zigarettengruppen mit einem Zigarettenmagazin und einem Ausstoßer am Boden des Magazins zum Ausstoßen von aufeinanderfolgenden Zigarettengruppen aus demselben, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Erfassen der Zigarettengruppen, die an einer Seite des Magazins oberhalb des Ausstoßers montiert ist und eine Vielzahl von Plungerkolben umfaßt, die mit den Enden einer Zigarettengruppe in Eingriff bringbar sind, einen Aufbau, in dem die Vielzahl von Plungerkolben zur Ausführung von unabhängigen Bewegungen montiert ist und der in Axialrichtung der Plungerkolben fixiert ist, pneumatische Einrichtungen, die auf die Plungerkolben einwirken, um jeden Plungerkolben gegen das Ende einer entsprechenden Zigarette der Gruppe zu bewegen, und Einrichtungen zum Erfassen der Bewegung irgendeines Plungerkolbens über eine vorgegebene Position relativ zu der Gruppe hinaus.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß sich an jeder Seite des Magazins eine Vorrichtung zum Erfassen der Zigaretten befindet, so daß jedes Ende der Zigaretten der Gruppe erfaßt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren ein schwenkbares Element aufweist, das an mindestens einer Seite des Magazins montiert ist, um mit der Gruppe in Eingriff zu treten, und Einrichtungen zum Betätigen des schwenkbaren Elementes vor der Bewegung der Plungerkolben durch die pneumatischen Einrichtungen, so daß die Gruppe während ihrer Erfassung in Ausrichtung zueinander gebracht wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erfassung einen piezoelektrischen Wandler umfassen, der von irgendeinem der Plungerkolben betätigbar ist, die sich über die vorgegebene Position hinaus bewegen.

B. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plungerkolben in einer im wesentlichen rechteckigen Anordnung vorgesehen sind, die einer durch den Ausstoßer auszustoßenden Zigarettengruppe entspricht und unmittelbar über dieser angeordnet ist.

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