DE3407168C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle von Gruppen von in Längsrichtung orientierten Zigaretten od. dgl., bei der die Gruppen aus mindestens zwei übereinander angeordneten Lagen bestehen und die Prüfung während des Transports der Gruppen auf einem Förderer relativ zu Kontrollorganen erfolgt, wobei zu Kontrollzwecken lediglich die obere Lage (Oberlage) der Gruppe durch jeder Zigarette der Ober­ lage zugeordnete Kontrollorgane abgetastet und im Falle der Unvollständigkeit der Gruppe ein Steuersignal erzeugt wird.

Bei der Verpackung von Zigaretten ist eine Mängelüber­ prüfung sowohl der einzelnen Zigaretten als auch einer Gruppe derselben (Zigaretten-Gruppe) zur Aufnahme in einer Packung üblich. Eine erste Prüfung erfolgt von den Stirn- bzw. Endflächen der Zigaretten aus (Kopfkontrolle), und zwar üblicherweise im Bereich eines an ein Zigaretten-Maga­ zin anschließenden Zigaretten-Revolvers. Letzterer dient zur Bildung der Zigaretten-Gruppen bzw. zur Übergabe dersel­ ben an einen Zigaretten-Förderer.

Die weitere Kontrolle, die sich insbesondere auf das voll­ zählige Vorhandensein der Zigaretten einer Zigaretten-Grup­ pe richtet, erfolgt im Bereich des (linearen) Zigaretten- Förderers. Dabei wird die obere Lage der liegend und in Förderrichtung orientierten Zigaretten abgetastet (Oberlagen­ kontrolle). Diese Kontrolle wird bisher mechanisch ausge­ führt, nämlich unter Einsatz von Tastorganen (Tastfinger), die durch die Transportbewegung der Zigaretten-Gruppe auf der Oberseite der Oberlage derselben entlanggleiten. Bei fehlender oder fehlerhafter Zigarette wird durch die ver­ änderte Relativstellung eines Tastorgans ein Signal ausge­ löst. Eine derartige mechanisch arbeitende Kontrollvorrich­ tung ist aus der GB-PS 5 13 764 bekannt.

Die vorstehende mechanische Oberlagenkontrolle ist nach­ teilig. Zum einen werden die Zigaretten notwendigerweise mechanisch beaufschlagt. Dies führt zu Verschmutzungen, häufig auch zur Zerstörung einzelner Zigaretten. Des weiteren ist diese Ausführung der Zigaretten-Kontrolle für hochleistungsfähige Verpackungsmaschinen ungeeignet, da die Tastorgane den notwendigen schnellen Relativbewegungen nicht zu folgen vermögen und unkontrollierte Springbewegun­ gen ausführen. Die optische Anwesenheitskontrolle einzelner, längsaxial geförderter Zigaretten ist aus der DE-OS 24 51 760 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung derartiger Kontrollen zu schaffen, die auch bei schnellaufenden Verpackungsmaschinen störungsfrei arbeitet und keine Beeinträchtigung der Zigaretten zur Folge hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrich­ tung dadurch gekennzeichnet, daß die Zigaretten der Ober­ lage durch optische Kontrollorgane mit Sender und Empfänger berührungsfrei abtastbar sind, daß Sender und Empfänger paarweise je einer Zigarette der Oberlage zugeordnet und in einem über dem Förderer angeordneten Träger angeordnet sind und daß weiterhin Sender und Empfänger mit ihren Längs­ achsen ebenso wie die jeweiligen Strahlen zueinander stumpf­ winklig, V-förmig und in einem spitzen Winkel zur Längs­ erstreckung der Zigaretten so zueinander positioniert sind, daß das vom Sender ausgestrahlte und von einer korrekt innerhalb der Oberlage liegenden Zigarette von deren Mantel­ fläche zum Empfänger reflektierte Licht abtastbar ist.

Eine optische Kontrolle der Zigaretten ist außerordentlich zuverlässig, weil sie nicht von der Relativbewegung mechani­ scher Organe abhängig ist. Des weiteren wird eine mechani­ sche Belastung und Verschmutzung der Zigaretten vermieden.

Die vorgesehene Anordnung der Sender und Empfänger ermög­ licht die zuverlässige Abtastung jeder Zigarette in der Oberlage. Wird von einem einzelnen Empfänger ein reflektier­ ter Lichtstrahl nicht empfangen, liegt eine fehlerhafte Zigarette vor bzw. es fehlt eine in der Oberlage. Als Reaktion wird ein Signal ausgelöst, insbesondere im Sinne einer Aussonderung der betreffenden Zigaretten-Gruppe aus dem weiteren Verpackungsprozeß. Wenn auf diese Weise eine Mehrzahl von fehlerhaften Zigaretten-Gruppen aufeinander­ folgend identifiziert wird, kann auch ein Abschalten der Verpackungsmaschine ausgelöst werden, um die Fehlerquelle zu beseitigen.

Sender und Empfänger sind vorzugsweise, auf Infrarotlicht eingestellt. Das Licht bzw. der Kontrollstrahl wird zweck­ mäßigerweise getaktet gesendet, insbesondere mit einer Frequenz von etwa 5 kHz. Dadurch werden Fehlerquellen durch Fremdlicht ausgeschaltet.

Sender und/oder Empfänger werden nur während zeitlich be­ grenzter Phasen aktiviert, derart, daß etwa 95% der Länge der Zigaretten abgetastet werden. Dadurch ist es einerseits möglich, die Zigaretten auf etwa fehlende Filtermundstücke zu kontrollieren. Andererseits wird der Kontrollstrahl nicht außerhalb der Zigaretten wirksam.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf den kon­ struktiven Aufbau des Kontrollorgans sowie die Anordnung der Sender und Empfänger innerhalb desselben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kontrollorgan als Einzelheit in Verbindung mit einem Zigaretten-Förderer in Seitenansicht des Kontrollorgans,

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einer veränderten Fehlerbildung innerhalb der Ziga­ rettengruppe,

Fig. 3 die Vorrichtung der Fig. 1 bzw. Fig. 2 im Grundriß,

Fig. 4 einen Schnitt A-B der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt C-D der Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt E-F der Fig. 2.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Kontrolle von Zigaretten-Gruppen 10 in Verbindung mit einer im einzelnen nicht gezeigten Verpackungsmaschine. Die Zigaretten-Gruppe 10 ist im Bereich eines vorgeordneten Zigaretten-Revolvers (nicht dargestellt) gebildet worden und wird durch einen geradlinigen Zigaretten-Förderer 11 dem eigent­ lichen Verpackungsprozeß zugeführt. Der Zigaretten- Förderer 11 besteht hier aus einer Unterplatte 12 als Auflage für die Zigaretten-Gruppen 10 mit Seiten­ wänden 13 und 14. Die Unterplatte 12 ist mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 15 ver­ sehen, durch die ein Mitnehmer 16 eines Kettenförderers hindurchtritt. Der Mitnehmer 16 erfaßt die Zigaretten- Gruppe 10 an ihrer Rückseite und fördert sie in Längs­ richtung der Unterplatte 12.

Die im vorliegenden Fall zu prüfenden Zigaretten- Gruppen bestehen aus drei übereinander angeordneten Zigarettenlagen, nämlich der Oberlage 17, der Mittel­ lage 18 und der Unterlage 19. Die vorgenannten Lagen können je nach Formation der Zigaretten-Gruppe 10 mit unterschiedlicher Anzahl von Zigaretten versehen sein. Bei dem Beispiel der Fig. 1 sind die Oberlage 17 und die Unterlage 19 mit je 7 und die Mittellage 18 mit 6 Zigaretten ausgestattet. Bei dem Ausführungs­ beispiel der Fig. 2 haben Oberlage und Mittellage je 7 und die Unterlage 6 Zigaretten.

Die Zigaretten-Gruppe 10 wird durch den Zigaretten­ förderer 11 an einem ortsfesten Kontrollorgan 20 vor­ beigefördert. Dieses besteht im vorliegenden Falle aus einem feststehenden Kragarm 21, der mit einem Endbereich sich oberhalb des Zigarettenförderers 11 erstreckt.

An bzw. in dem plattenförmigen Kragarm 21 sind optische Tast- bzw. Kontrollmittel untergebracht, nämlich Sender 22 einerseits und Empfänger 23 andererseits. Die Sender sind hier Leuchtdioden, die Infrarot-Licht aussenden und die Empfänger sind Fototransistoren. Sender 22 und Empfänger 23 sind jeweils in Ausnehmungen bzw. Bohrungen 24, 25 des Kragarms 21 angeordnet, derart, daß ein Kontrollstrahl 26 auf die Mantelfläche der Zigaretten gerichtet und von dieser als Reflexions­ strahl 27 zum Empfänger 23 geleitet wird.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Sender 22 und Empfänger 23 in entsprechenden Bohrungen 24, 25 so angeordnet, daß Kontrollstrahl 26 und Re­ flexionsstrahl 27 unter einem Winkel von etwa 120° zueinander gerichtet sind. Die Längsachsen der Boh­ rungen 24, 25 sind dabei senkrecht zu entsprechend schräg angeordneten Seitenflächen 28 und 29 des Krag­ arms 21 gerichtet. Dieser erhält dadurch einen trapez­ förmigen Querschnitt. Der Abstand des Kragarms 21 von der Oberlage 17 der Zigaretten sowie die Relativ­ stellung von Sender 22 und Empfänger 23 sind so ge­ wählt, daß bei einer vorhandenen Zigarette ein Licht­ fleck 30 auf dem Mantel der zugeordneten Zigarette gebildet und auf diesem entsprechend der Förderbewe­ gung entlangläuft.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Längsachsen von Sender 22 und Empfänger 23 bzw. von Kontrollstrahl 26 und Reflexionsstrahl 27 nicht nur in einer Ebene parallel zur Längsrichtung der Zigaret­ ten unter einem Winkel zueinander gerichtet (Fig. 4, 5 und 6), sondern darüber hinaus auch in der hierzu quergerichteten Ebene (Fig. 1 und 2). Die Längsachsen von Sender 22 und Empfänger 23 sind demnach nicht senkrecht von oben her auf die Zigaretten gerichtet, sondern auch in einer Ebene quer zur Längsrichtung der Zigaretten schräggestellt, nämlich unter einem Winkel von etwa 30° (Fig. 1 und 2). Dadurch wird er­ reicht, daß der Lichtfleck 30 gegenüber der Oberseite der Zigaretten seitlich versetzt gebildet wird. Dies hat den Vorteil einer erhöhten Ansprechempfindlichkeit. Der Kontrollstrahl 26 bewirkt eine deutlichere Anzeige.

Mit dem Kontrollorgan sind Fehler der Zigaretten­ gruppen 10 in verschiedener Weise identifizierbar. Fig. 4 zeigt die Abtastung einer einwandfrei positio­ nierten Zigarette entsprechend der Anordnung in der Schnittebene A-B der Fig. 1. Fig. 5 zeigt einen Fall entsprechend Schnittebene C-D der Fig. 1, also einer Zigaretten-Gruppe mit fehlender Zigarette in der Ober­ lage 17. Eine Reflexion des Kontrollstrahls 26 findet nicht statt.

Sei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 6 fehlt ebenfalls eine Zigarette in der Ober­ lage 17. Dies hat zur Folge, daß die ursprünglich unmittelbar übereinanderliegenden Zigaretten der Ober­ lage 17 und Mittellage 18 teilweise in eine querver­ setzte "Sattellage" gleiten. Der dadurch gegebene Versatz der Zigaretten führt ebenfalls zu einem Aus­ bleiben des Reflexionsstrahls 27.

Der Kragarm 21 als Träger von Sendern 22 und Empfängern 23 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel seit­ lich neben dem Zigarettenförderer 11 auf der gemein­ samen Unterplatte 12 gelagert, und zwar auf einem aufrechten Tragzapfen 31. Dieser tritt in eine ent­ sprechende Lagerbohrung 32 des Kragarms 21 ein. Eine Paßfeder 33 bildet eine Drehsicherung. Der freie End­ bereich des Kragarms 21 ist mit einem Schlitz 34 aus­ gebildet, der in Verbindung mit einer Klemmschraube 35 ein Festsetzen und Lösen des Kragarms 21 auf dem Tragzapfen 31 ermöglicht. Bei gelöster Klemmschraube 35 kann der Kragarm hinsichtlich der Höhenstellung justiert werden. Zur Einstellung einer präzisen Posi­ tion dient eine Justierschraube 36, die durch den Kragarm 21 hindurchtritt und mit dem unteren Ende auf einem festen Anschlag 37 am Tragzapfen 31 abge­ stützt ist.

Im Bereich der nach unten offenen Bohrungen 24 und 25 ist eine lichtdurchlässige Abdeckung an der Unter­ seite des Kragarms 21 angebracht, nämlich eine Glas­ scheibe 38. Der Kragarm 21 ragt in eine Lücke 39 in einer Oberwandung 40 des Zigaretten-Förderers 11.

Dadurch wird eine Verschmutzung der Bohrungen 24, 25 bzw. von Sender 22 und Empfänger 23 vermieden.

Der Sender 22 wird vorzugsweise mit Infrarotlicht beaufschlagt, und zwar taktweise mit einer Frequenz von etwa 5 KHz. Anzahl und Relativstellung von Sender 22 und Empfänger 23 entsprechen der Anzahl bzw. der Gruppierung der abzutastenden Zigaretten (Oberlage 17).

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Kontrolle von Gruppen (10) von in Längs­ richtung orientierten Zigaretten oder dergleichen, bei der die Gruppen (10) aus mindestens zwei übereinander angeordne­ ten Lagen (17, 18, 19) bestehen und die Prüfung während des Transports der Gruppen (10) auf einem Förderer (11) relativ zu Kontrollorganen (22, 23) erfolgt, wobei zu Kontrollzwecken lediglich die obere Lage (Oberlage 17) der Gruppe (10) durch jeder Zigarette der Oberlage (17) zugeordnete Kontrollorgane abgetastet und im Falle der Unvollständigkeit der Gruppe (10) ein Steuersignal erzeugt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zigaretten der Oberlage (17) durch optische Kontrollorgane mit Sender (22) und Empfänger (23) berührungsfrei abtastbar sind, daß Sender (22) und Empfänger (23) paarweise je einer Zigarette der Oberlage (17) zugeord­ net und in einem über dem Förderer (11) angeordneten Träger (21) angeordnet sind und daß weiterhin Sender (22) und Em­ pfänger (23) mit ihren Längsachsen ebenso wie die jeweiligen Strahlen (26, 27) zueinander stumpfwinklig, V-förmig und in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Zigaretten so zueinander positioniert sind, daß das vom Sender (22) ausge­ strahlte und von einer korrekt innerhalb der Oberlage (17) liegenden Zigarette von deren Mantelfläche zum Empfänger (23) reflektierte Licht abtastbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (22) und Empfänger (23) bzw. deren Längsachsen und damit der Strahlengang (26, 27) derselben unter einem Winkel von 120° zueinander gerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Sender (22) und Empfänger (23) jeweils in schräggerichteten Bohrungen (24, 25) des als Kragarm (21) ausgebildeten Trägers angeordnet sind, vorzugsweise von ent­ sprechend schräggerichteten Seitenflächen (28, 29) des Krag­ arms (21) ausgehend, derart, daß die Längsachsen der Bohrun­ gen (24, 25) senkrecht zu diesen Seitenflächen (28, 29) ge­ richtet sind (trapezförmiger Querschnitt des Kragarms 21).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Längsachsen von Sendern (22) und Empfängern (23) verlaufende Ebene schräg zu der Ebene liegt, in welcher sich die Oberlage (17) befindet, so daß ein Lichtfleck des Senders (22) jeweils auf einer gegenüber der Oberseite der Zigaretten versetzten Stelle erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) für die Sensoren (22, 23) hinsichtlich der Relativstellung zu den Zigaretten-Gruppen (10), insbesonde­ re hinsichtlich des Höhenabstandes, einstellbar ist, vor­ zugsweise durch Anordnung eines Kragarms (21) auf einem auf­ rechten Tragzapfen (31) und Abstützung über eine Justier­ schraube (36) auf einem festen Anschlag (37).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht auf Infrarotlicht eingestellt ist und vorzugsweise getaktet gesendet wird, insbesondere mit einer Frequenz von etwa 5 kHz.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (22) und/oder Empfänger (23) nur während zeitlich be­ grenzter Phasen aktivierbar sind, derart, daß etwa 95% der Länge der Zigaretten abgetastet werden.