DE3110927C3 - Vorrichtung zur Kontrolle und zum Auswerfen fehlerhafter Zigaretten in einer Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle und zum Auswerfen fehlerhafter Zigaretten in einer Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-AS 27 13 662 bekannt. Die Sensoreneinrichtung der bekannten Vorrichtung besteht aus einem Sensorpaar, das jeweils eine Zigarette bei ihrem Durchgang durch den Austrittskanal auf fehlerhafte Enden abfühlt. Wenn ein solcher Fehler erfaßt wurde, erhält die unterhalb der Sen­ soreneinrichtung angeordnete Ausstoßvorrichtung ein Signal zum Ausstoßen der fehlerhaften Zigarette durch eine Ausstoßöffnung.

Bei der bekannten Vorrichtung sind Trägerelemente vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie die Endteile einer Zigarette im Schacht tragen und aus dem Schacht herausbewegbar sind, damit die Zigarette auf ein Niveau unterhalb des Trägerniveaus fallen kann.

Der Betrieb der Sensoreneinrichtung einerseits und der Ausstoß­ vorrichtung andererseits muß mit dem Betrieb der Trägerein­ richtung synchronisiert werden.

Damit auch mehrere aufeinanderfolgende fehlerhafte Zigaretten erkannt und ausgestoßen werden können, sind bei der bekannten Vorrichtung weitere Träger nötig, die in kürzeren Arbeitstakten betätigt werden müssen.

Die in der DE-AS 27 13 662 vorgeschlagene Lösung ist relativ kompliziert, da sie die mechanische Steuerung der zusätzlichen Trägerelemente und deren gegenseitige Synchronisation erfordert. Aus der DE-OS 17 57 195 ist eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von Zigaretten bekannt, die Fühlorgane aufweist, die derart angeordnet sind, daß jedes gegenüber einer Zigarette liegt. Diese Fühlorgane tasten die Zigaretten axial an ihren beiden Enden ab. Durch diese Abtastung wird die Abwesenheit einer oder mehrerer Zigaretten oder die nicht ordnungsgemäße Gegenwart derselben festgestellt und unter letzterer Bedingung ein Signal für ein Ausstoßelement erzeugt.

Die Sensoren des Sensorenpaares sind nur deshalb übereinander­ liegend angeordnet, weil sie auf Grund ihrer Anordnung an den Aufnahmetaschen einen vollständigen Zigarettenblock überprüfen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus der DE-AS 27 13 662 bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln alle fehlerhaften Zigaretten erkannt und mit hoher Sicherheit ausgestoßen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die anhängigen Ansprüche 2 bis 6 kennzeichnen jeweils vorteilhafte Ausbildungen davon.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, und zwar unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, die ein nicht be­ grenzendes Ausführbeispiel darstellt, in der

Fig. 1 eine schematische Ansicht in vertikaler Position einer Kontrollvorrichtung darstellt, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt und auf einen Trichter einer Verpackungsmaschine für Zigaretten montiert wurde;

Fig. 2 zeigt schematisch und in Abschnitten die Vorrichtung wie in Abb. 1 mit den entsprechenden elektrischen Kontroll- und Ausstoßteilen.

In der Fig. 1 ist ein an sich bekannter Einfülltrichter 1 einer Verpackungsmaschine für Zigaretten (nicht dargestellt) gezeigt.

Der Trichter 1 wird durch eine vordere Wand 2 und eine hintere Wand 3 gebildet, die vertikal und parallel zueinander angebracht sind und eine Kammer von einer Breite bilden, die etwas über die Länge einer Zigarette 4 geht und durch Wände 6 (von denen in der Fig. 1 nur eine sichtbar ist) in eine Anzahl einzelner Austrittskanäle 5 (von denen nur einer gezeigt ist) geteilt wird, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der etwas mehr als der Durchmesser einer Zigarette 4 beträgt.

Die einzelnen Austrittskanäle 5 sind unten durch eine horizon­ tale Auflageplatte 7 für die Zigarettenstapel 4, die sich in den Kanälen 5 befinden, begrenzt. Diese Zigaretten 4 werden gruppenweise durch ein in horizontaler Richtung bewegliches Schiebeelement 8 ausgeschoben, das eine rechtwinklig zu den Wänden 2 und 3 hin- und herbewegende Bewegung durchführt, und zwar durch horizontale Schlitze 9 und 10, die in die Wände 2 und 3 eingearbeitet sind, sich in einer an die Platte 7 an­ grenzenden Position befinden und eine Höhe aufweisen, die wenig­ stens dem Durchmesser der Zigaretten 4 entspricht.

Das Schiebeelement 8 ist in der Fig. 1 in einer Ruhestel­ lung außerhalb des Trichters 1 dargestellt und in eine Arbeits­ position im Inneren des Trichters beweglich, um die Zigaretten 4 aus den Austrittskanälen 5 in das Innere der Fächer 11 (von denen nur eines dargestellt ist) zu schieben, welche von einem Transportband 12 mit schrittweisem Vorschub getragen werden und dazu dienen, Gruppen von Zigaretten 4 zu einer Verpackungs­ einheit (nicht gezeigt) zu fördern, und zwar über eine (hier nicht gezeigte) Ausstoßvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, Gruppen von Zigaretten, die eventuell eine oder mehrere defekte Zigaretten 4 enthalten, von dem Transportband 12 herunter zu nehmen. Um die Struktur des Trichters 1, der Kanäle 5, des Schiebeelementes 8, des Transportbandes 12 und der genannten (nicht gezeigten) Ausstoßvorrichtung besser zu verstehen, wird auf die Beschreibung und die Zeichnungen des deutschen Patentes Nummer 21 26 031 und das deutsche Patent Nr. 29 19 579 des gleichen Anmelders verwiesen.

Entlang eines jeden Kanals 5 ist eine Kontrollvorrichtung für die Unversehrtheit der einzelnen Zigaretten 4 vorgesehen, die in ihrer Gesamtheit mit 13 bezeichnet wird und die zwei sich gegenüberliegende Sensoreneinrichtungen 14 und 15 enthält, und zwar entsprechend den Enden der einzelnen Zigaretten 4, wobei jeder dieser Sensoreneinrichtungen mit zwei nebeneinander liegenden Sensoren 16 und 17 versehen ist, die den entsprechenden Sensoren 16 und 17 der anderen Sensoreneinrichtung gegenüber liegen und durch ent­ sprechende horizontale Bohrungen 18 und 19 ragen, die sich in den Wänden 2 und 3 befinden.

Die beiden Sensoren 16 und die beiden Sensoren 17 stellen zwei Kontrollpositionen dar, die um ein Stück, welches grundsätzlich dem Durchmesser einer Zigarette 4 entspricht, auseinander liegen und mit den Positionen von zwei sich nebeneinander befindlichen Zigaretten 4 in jeder Haltephase des Stapels innerhalb des Kanals 5 zusammentreffen.

Die Sensoren 16 und 17 sind auf den entsprechenden Sensoreneinrichtungen 14 und 15 elastisch montiert und bewegen sich wechselweise durch die Bohrungen 18 und 19 unter dem Druck von hin- und hergehenden Schiebeelementen 20, die synchron und in entgegengesetzten Richtungen wirken. Unterhalb der Kontrollvorrichtung 13 und außerhalb der Wand 2 in einer sogenannten Ausstoßposition, die im Verhältnis zu der Position der Sensoren 16 und 17 versetzt angebracht ist, und zwar um ein Stück, welches gleich oder mehrfach der Durchmesser einer Zigarette 4 ist, ist eine Aus­ stoßvorrichtung 21 vorgesehen, die aus einer Düse 22 besteht, welche über eine Leitung 23 mit einer hier nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden und in der Lage ist, einen grund­ sätzlich horizontalen Luftstrom durch eine Öffnung 24 in das Innere des Kanals 5 zu leiten.

In der Wand 3 des Trichters 1, ausgerichtet zu der Bohrung 24, befindet sich eine Bohrung 25 zum Austritt der ausgestoßenen Zigaretten 4. Wie in dem in Abschnitte unterteilten Schema der Fig. 2 sichtbar ist, tragen die beiden Paare von Sensoren 16 und 17 der Kontrollvorrichtung 13 Kontakte 26 und 27. Die beiden Kontakte 26 und 27, die sich normalerweise in geöffneter Stellung befinden, schließen sich bei der Feststellung einer defekten Zigarette 4. In der Fig. 2 sind mit 28 und 29 zwei UND-Glieder mit zwei Eingängen bezeichnet. An einem Eingang der UND-Glieder 28 und 29 sind die Anschlußleitungen von den Kontakten 26 und 27 angeschlossen. Der zweite Eingang der UND- Glieder 28 und 29 ist an eine gemeiname Freigabeleitung ange­ schlossen, die einen Freigabekontakt 30 enthält, der zyklisch durch einen Drehnocken 31 geschlossen wird, der synchron mit dem Schiebeelement 8 arbeitet. Mit 32 ist eine Speichereinrichtung bezeichnet, der die Ausgangssignale der beiden UND-Glieder 28 und 29 eingegeben werden.

Mit 33 ist ein drittes UND-Glied bezeichnet, dessen einer Aus­ gang mit der Ausstoßvorrichtung 21 verbunden ist und dessen beide Eingänge entsprechend an die Speichereinrichtung 32 und an eine Leitung angeschlossen sind, die einen Freigabekontakt 34 enthält, der zyklisch durch einen Drehnocken 35 und synchron mit dem Nocken 31 geschlossen wird. Die Speichereinrichtung 32 wird durch ein Taktsignal gesteuert, das durch eine Zähler­ schaltung 36 erzeugt wird, die die eventuell defekten Zigaretten zählt, die sich zwischen der Position der Sensoren 14 und 15 und der der Ausstoßvorrichtung 21 befinden und Signale aus­ sendet, die denen zugerechnet werden, die von einer Zähler­ schaltung 37 für die Zyklen der Maschine kommen. Bei jedem Maschinenzyklus, wenn der Zigarettenstapel innerhalb des Kanals 5 zum Anhalten kommt, sondieren die beiden Sensorenpaare 16 und 17 durch die Bohrungen 18 und 19 die Enden der Zigaretten 4, die mit den Bohrungen 18 und 19 fluchten.

Will man für einen Augenblick das Sensorpaar 17 unbeachtet las­ sen, so bleibt für den Fall, daß die durch die beiden Sensoren 16 kontrollierte Zigarette keine Defekte aufweist, der Kontakt 26 geöffnet. Unter diesen Umständen gibt das UND-Glied 28 kein Signal an die Speichereinrichtung 32 und damit an die Ausstoß vorrichtung 21 aus.

Im umgekehrten Falle, wenn durch einen oder beide Sensoren 16 eine unzureichende Füllung an wenigstens einem Ende der kon­ trollierten Zigarette oder bei Filter-Zigaretten das Fehlen des Filters erfaßt wird, schließt sich der Kontakt 26. Unter diesen Bedingungen wird synchron mit dem Schließen des Kontaktes 30 durch den Drehnocken 31 von dem UND-Glied 28 ein Steuersignal an die Speichereinrichtung 32 ausgesandt.

Diese wiederum sendet mit einer Verzögerung, die der Zeit ent­ spricht, welche die defekte Zigarette benötigt um die Ausstoß­ position zu erreichen, ein Signal an das UND-Glied 33. Von diesem letzteren wird während des Anhaltens des Stapels von Zigaretten 4 in dem Kanal 5 synchron mit dem Schließen des Kontaktes 34 durch den Drehnocken 35 ein Ausstoßbefehlssignal zur Ausstoßvorrichtung 21 gesendet.

Die Düse 22 stößt einen Luftstrom aus, der den Ausstoß der defekten Zigarette 4 aus dem Kanal 5 durch die Bohrung 25 be­ wirkt und folglich das unverzügliche Senken des gesamten sich darüber befindlichen Stapels von Zigaretten 4 um ein Stück, das dem Durchmesser einer Zigarette entspricht.

Dies bedeutet, daß während desselben Zyklus zwei Zigaretten aufeinanderfolgend die durch die Sensoren 16 angegebene Kontroll­ position belegen.

Wenn man darauf hinweist, daß zum Beispiel die Kontrollvor­ richtung 13 für einen Kontrollvorgang bei jedem Betriebszyklus vorgesehen ist, so wird der Grund klar, weshalb ein zweites Paar Sensoren 17 vorhanden ist.

Die Zigaretten, die während der Betriebszyklen dem Kontroll­ vorgang durch die Sensoren 16 entgangen sind, bei dem ein Ausstoß erfolgt, werden bei dem nächsten Zyklus durch die Stifte 17 in der unteren Kontrollposition einer Kontrolle unterzogen.

Natürlich kann das gleiche Resultat erreicht werden, wenn für jeden Betriebszyklus zwei Kontrollvorgänge seitens einer Vor­ richtung vorgesehen werden, die für jeden Kanal 5 aus einem einzelnen Paar von Sensoren 16 oder 17 besteht.

In diesem Falle müssen die beiden Kontrollvorgänge notwendi­ gerweise während der Haltephase des Zigarettenstapels erfolgen, das heißt entsprechend vor und nach der Unterbrechung für den Zyklus der Ausstoßvorrichtung 21 bzw. vor dem Schließen des Kontaktes 34 und nach seinem erneuten Öffnen. Die beschriebenen Sensoreneinrichtungen 4 und 15, welche die Sensoren 16 und 17 enthalten, können durch andere Sensorentypen ersetzt werden (zum Beispiel elektrischer, elektro-optischer oder pneumatischer Art), die von den Wänden 2 und 3 zugeordnet zu jedem Kanal 5 getragen werden.

Auf die gleiche Weise kann die Ausstoßvorrichtung 21, die in der beschriebenen Verwirklichungsform pneumatischer Art ist, durch einen mechanischen Schieber ersetzt werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Vor­ richtung 13 bis 21, die für zwei aufeinanderfolgende Kontrollen der Unversehrtheit von Zigaretten 4 vorgesehen ist und nur eine Ausstoßvorrichtung 21 hat, es erlaubt, einzelne defekte Zigaretten zu entfernen, jedoch nicht in der Lage ist, auf eine defekte Zigarette einzuwirken, wenn vor dieser bereits schon eine defekte Zigarette festgestellt wurde. Genauer gesagt heißt dies, daß, wenn im Inneren des Kanals 5 mehrere aufein­ anderfolgende defekte Zigaretten vorhanden sind, die Ausstoßvor­ richtung 21 nur eine der nebeneinander liegenden defekten Ziga­ retten entfernt.

Tatsächlich wird bei zwei nebeneinander liegenden defekten Zigaretten festgestellt, daß nach dem Ausstoßen der defekten Zigarette die zweite in die Ausstoßposition sinkt, jedoch dem Ausstoßvorgang entgeht, und zwar durch das Absinken um einen Schritt des gesamten Zigarettenstapels im Inneren des Kanals 5 durch den Rücklauf des Schiebeelementes 8 in seine Ruhestellung.

Trotz des oben beschriebenen Nachteils behält die Vorrichtung 13 bis 21 ihre Nützlichkeit, wenn man berücksichtigt, daß es statistisch bewiesen ist, daß in den bekannten Maschinen über 90% der kompletten Gruppen von Zigaretten (20 Zigaretten) durch die herkömmliche Ausstoßvorrichtungen bei nur einer defekten Zigarette in jeder der genannten Gruppen entfernt wurden.

Aus dem oben beschriebenen geht hervor, daß wenn erreicht werden soll, zwei nebeneinander liegende defekte Zigaretten zu ent­ fernen, entlang dem Kanal 5 drei Qualitätskontrollen und zwei Ausstoßvorgänge vorgesehen sein müssen. Aus diesem Konzept wird abgeleitet, daß n + 1 Kontrollen und n Ausstoßvorgänge vorgesehen werden müssen, will man in der Lage sein, n neben­ einander liegende defekte Zigaretten auszustoßen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Kontrolle und zum Auswerfen fehlerhafter Zigaretten in einer Verpackungsmaschine, die an einem Einfülltrichter der Verpackungsmaschine angebracht ist, der im unteren Bereich mehrere, im wesentlichen senkrecht angeordnete Austrittskanäle aufweist, in denen die einzeln übereinander angeordneten Zigaretten schrittweise sich zu einer am unteren Ende befindenden Austrittsöffnung bewegen und aus denen die Zigaretten zur Bildung einer Zigarettenlage einzeln durch eine Entladevorrichtung entnommen werden,
mit einer mit dem Arbeitstakt der Entladevorrichtung synchronisierten Sensoreneinrichtung für jeden Austrittskanal, die die beiden Enden jeweils einer Zigarette überprüft
und mit einer ebenfalls mit dem Arbeitstakt der Entladevorrichtung synchronisierten Ausstoßvorrichtung für jeden Austrittskanal, die unterhalb der Sensoreneinrichtung am Einfülltrichter angeordnet ist und jeweils eine defekte Zigarette auf Grund eines von der Sensoreneinrichtung abgegebenen Signals durch eine auf der Höhe der Ausstoßvorrichtung angebrachte Öffnung aus dem Einfülltrichter entfernt, wobei die Sensoreneinrichtung (14, 15) jeweils an beiden Zigarettenenden mindestens zwei übereinander angeordnete, auf schlechte Enden überprüfende Sensoren (16, 17) zur Kontrolle von mindestens zwei Zigaretten aufweist und wobei deren Signale mit Hilfe einer elektrischen Steuereinrichtung eine mindestens ein Ausstoßelement (Düse 22) aufweisende Ausstoßvorrichtung (21) steuern, die in einer einem ganzzahligen Vielfachen des Zigarettendurchmessers entsprechenden Distanz zur Sensoreneinrichtung (14, 15) anordenbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreneinrichtung (14, 15) zur gleichzeitigen Kontrolle min­ destens zweier aufeinanderfolgender Zigaretten pro Vor­ schubschritt der Zigaretten in dem jeweiligen Austritts­ kanal eingerichtet ist.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreneinrichtung (14, 15) jeweils zwei Sensoren (16, 17) in Form von Taststiften enthält und durch ein Schiebeelement (20) hin- und herbewegbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale von den Sensoren (16, 17) einer Logikschaltung (28, 29) zugeführt werden, die durch ein Freigabesignal zyklisch und synchron mit dem Entladevorgang der Entlade­ vorrichtung (8) freigegeben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabesignal von einem mit dem Betrieb der Entlade­ vorrichtung (8) synchronisierten Drehnocken (31) erzeugt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung weiterhin eine Speichereinrichtung (32) aufweist, die auf den Empfang eines eine fehlerhafte Zigarette angebenden Signals von der Logikeinrichtung (28, 29) hin ein Signal zum Ausstoßen der fehlerhaften Zigarette mit einer Verzögerung erzeugt, die der Zeit entspricht, welche die defekte Zigarette benötigt, um die Ausstoßposition zu erreichen.