DE4102433A1 - Optische detektoranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Detektoranordnung, die insbesondere einsetzbar ist bei Zigaretten-Packmaschinen, wobei die Aufgabe der Detektoranordnung darin besteht, defekte Einheiten zu ermitteln und auch sicherzustellen, daß z. B. 20 Einheiten in jeder Zigarettenpackung vorhanden sind.

Bei der Herstellung jeder einzelnen Zigarette können bestimmte Defekte auftreten. Ein häufiger Defekt ist z. B. eine geringe Tabakdichte an einem Ende der Zigarette oder das Fehlen eines Filters am anderen Ende. Daneben ist es auch möglich, daß zu dem Zeitpunkt, bei dem Gruppen von 20 Einheiten gebildet werden, um ein Umschlagpapier aufzubringen (mit einem Aufdruck und aus Zellophan) vorkommt, daß in der Zigaretten-Packmaschine eine oder mehrere Zigaretten in dieser Gruppe fehlen können. Dement­ sprechend sind herkömmliche Zigaretten-Packmaschinen mit elektro­ mechanischen Detektoren ausgerüstet, die dazu dienen, zu über­ prüfen, ob einer der vorstehend erläuterten Fehler aufgetreten ist, so daß die fehlerhafte Packung entnommen werden kann.

Der Aufbau dieser bekannten Detektoren macht aber ihre Funktion unzuverlässig, weshalb häufig eine Unterbrechung der Produk­ tionslinie erforderlich wird und die Wartungs- und Reparaturar­ beiten aufwendig sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein­ fache und sehr zuverlässige Detektoranordnung mit geringen Abmessungen zu schaffen, die auch kostengünstig ist und die über lange Zeitspannen ohne Reparatur- oder Wartungsarbeiten in Betrieb sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen grundlegenden Wechsel hinsichtlich des Betriebskonzeptes des Detektors und durch Einsatz optischer Mittel gelöst. Es wurde in völlig neuer Aufbau des optischen Detektorsystems entwickelt, der sowohl das Vorhandensein als auch die körperliche Unversehrtheit der Meß­ objekte überwacht. Ein Charakteristikum der Erfindung liegt darin, einen langgestreckten Körper vorzusehen, der mittels zumindest eines Lagers so abgestützt ist, daß eine axiale Bewegung ermöglicht ist, und wobei ein optischer Emitter und ein Empfänger vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der axialen Stellung des genannten Körpers wahlweise in optischer Verbindung stehen. Der Begriff "optisch" soll hier insbesondere das gesammte elektromagnetische Spektrum umfassen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer optischen Detektoranordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektoranord­ nung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer elektronischen Schaltung, welche ein Ausschuß-Signal erzeugt und ver­ stärkt.

Die grundlegenden Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 1 erläutert, welche die optische Detektoranordnung 1 und eine Zigarette 2 zeigt, wobei die körperliche Unversehrt­ heit der Zigarette geprüft werden soll. Hierfür ist ein zylin­ drischer Körper 3 vorgesehen, der ein freies Ende 4 aufweist, das so ausgelegt und angeordnet ist, daß es in Kontakt mit der Zigarette 2 bringbar ist. Der Körper 3 ist abgestützt in Lagern 5 und 6, welche eine axiale Bewegung des Körpers erlauben. Daneben hat der Körper 3 Abschnitte 7 und 8 mit Durchmessern, die kleiner bzw. größer sind als der mittlere Durchmesser des Kör­ pers 3.

Eine optische Paar-Anordnung, die bevorzugt gebildet ist durch einen Emitter 9 für Infrarotstrahlung und einen entsprechenden Empfänger 10, wird so positioniert, daß ihre gerade Verbindungs­ linie im rechten Winkel zum Körper 3 steht. Ein Kanal 11 fällt mit der genannten geraden Linie zusammen und ist im Lager 5 aus­ geformt, so daß eine optische Verbindung zwischen dem Emitter 9 und dem Empfänger 10 möglich ist.

Eine Feder 12 ist um den Körper 3 herum angeordnet, wobei eines ihrer Enden am Lager 6 anschlägt, während ihr anderes Ende gegen den Abschnitt 8 des Körpers 3 mit vergrößertem Durchmesser anschlägt, so daß eine stabile Position des Körpers 3 erzeugt wird, in welcher der Abschnitt 8 im Bereich des Kanals 11 ange­ ordnet ist und so die optische Verbindung zwischen Emitter 9 und Empfänger 10 unterbricht.

Falls die Zigarette 2 nicht in gewünschtem Zustand ist, beispielsweise wegen des Fehlens eines Filters oder wegen einer zu geringen Tabakdichte an einem Ende oder falls auch keine Zigarette in der gewünschten Stellung ist, wird der Körper 3 nicht aufwärts bewegt und es entsteht keine optische Verbindung zwischen dem Sender 9 und dem Empfänger 10.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Gehäuse 13 zwanzig Körper 3 enthält, die in drei alternierenden Reihen angeordnet sind, wie es in einer üblichen Zigarettenpackung der Fall ist. Dementsprechend sind drei Kanäle 11 vorgesehen, die senkrecht zu den Körpern 3 ver­ laufen und an deren Enden Platten 14 vorgesehen sind, an welchen drei Paare von Emittern und Empfängern (nicht gezeigt) befestigt sind. Auf diese Weise kann eine optische Verbindung zwischen den jeweiligen Emitter/Empfänger-Paaren durch die Kanäle 11 herge­ stellt werden, wenn die Abschnitte 8 mit vergrößertem Durchmesser aufwärts verschoben sind und jeweils der Abschnitt 7 mit geringerem Durchmesser deren Stellung einnimmt.

Fig. 4 zeigt eine Schaltung, gemäß der die optischen Elemente elektrisch verbunden sind und deren Funktion darin besteht, ein elektrisches Ausschuß-Signal herzustellen und zu verstärken, falls keine optische Verbindung zwischen den genannten optischen Paaren hergestellt wird.

Bei Betrieb der Vorrichtung wird das Gehäuse 13 nahe der Produk­ tionslinie angeordnet, so daß die freien Enden 4 der Körper 3 in Kontakt kommen mit der zu prüfenden Packung (Zigaretten-Bündel). Fehlt in dem Bündel eine Zigarette oder ist eine Zigarette fehlerhaft, so wird derjenige Körper 3, der dieser Zigarette zuzu­ ordnen ist, nicht aufwärts verschoben, weshalb der entsprechende Abschnitt 8 mit vergrößertem Durchmesser weiterhin in Kanal 11 blockieren wird, wodurch die optische Verbindung bei einem der optischen Sender/Empfänger-Paare unterbrochen bleibt.

Jedes der drei oben genannten optischen Sender/Empfänger-Paare ist mit einem Eingang 16 der Schaltung gemäß Fig. 4 verbunden und einem Komparator 17 zugeordnet. Der vorstehend erwähnte Zustand erzeugt ein Ausschuß-Signal am Ausgang desjenigen Kompa­ rators 17, der dem optischen Paar entspricht, welches an gegen­ überliegenden Enden eines blockierten Kanals 11 angeordnet ist.

Dieser Kanal wiederum entspricht dem Ort einer fehlenden oder fehlerhaften Zigarette bzw. dem zugeordneten Komparator. Das Ausschuß-Signal wird durch einen Transistor 18 verstärkt und dann in einen Ausschuß-Speicher (nicht gezeigt) der Packmaschine eingegeben, mit dem der Ausgangsanschluß der gezeigten Schaltung elektrisch verbunden ist.

Der genannte Speicher weist einen internen elektronischen Signal-Schieber auf, der bei Empfang eines Ausschuß-Signals aus dem Schaltkreis gemäß Fig. 4 eine Synchronität mit der Packmaschine herstellt, so daß ein elektro-pneumatischer Ausstoßmechanismus (Solenoid) durch das Ausschuß-Signal aktiviert wird, und zwar zu genau dem Zeitpunkt, zu dem sich die defekte Packung genau davor befindet.

Derartige Speicher und Ausstoßmechanismen sind als solche im Stand der Technik bekannt, ebenso die Einrichtungen zum Synchro­ nisieren der Betätigung des Ausstoßmechanismus, wenn die fehler­ hafte Packung daran vorbeiläuft.

Claims (11)

1. Optische Detektoranordnung zum Überprüfen des Vorhanden­ seins und/oder der körperlichen Unversehrtheit von Gegenständen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - zumindest ein langgestreckter Körper (3) ist durch zumindest ein Lager (5, 6) so abgestützt, daß eine axiale Bewegung des Körpers ermöglicht ist; und
• - optische Emitter- und Empfängerelemente (9, 10) sind wahlweise in Abhängigkeit von der axialen Stellung des genannten Körpers (3) in optischer Verbindung miteinander.

2. Detektoranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Gehäuse (13) vorgesehen ist, welches das genannte Lager (5, 6) und die genannten optischen Elemente (9, 10) umgibt und abstützt und daß das Gehäuse (13) in axialer Richtung des genannten Körpers (13) (3???) bewegbar ist, um an die zu überprüfenden Gegenstände angenähert zu werden.

3. Detektoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten optischen Elemente (9, 10) mit einer elektrischen Schaltung (15) verbunden sind, welche ein elektrisches Ausschuß-Signal erzeugt, wenn die genannte optische Verbindung zwischen den genannten Elementen (9, 10) nicht auftritt bei Überwachung des Gegen­ standes (2), wobei ein Ausgangssignal der genannten Schaltung elektrisch mit einem Ausschuß-Speicher verbunden ist, der ausge­ legt ist, das Ausschuß-Signal zu speichern.

4. Detektoranordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Aus­ schuß-Signal durch einen Komparator (17) erzeugt und durch einen Transistor (18) verstärkt wird.

5. Detektoranordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Aus­ schuß-Speicher elektrisch mit einem Ausschuß-Mechanismus ver­ bunden ist, der durch das genannte Ausschuß-Signal betätigbar ist.

6. Detektoranordnung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten optischen Elemente (9, 10) an gegenüberliegenden Enden eines geraden Kanals (11) angeordnet sind, der senkrecht zur Längs­ achse des Körpers (3) steht, wobei der Körper ein freies Ende (4) außerhalb des Gehäuses (13) aufweist und so ausgelegt ist, daß er mit dem zu überwachenden Gegenstand (3) in Kontakt bringbar ist.

7. Detektoranordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (3) zylinderförmig ist und einen Abschnitt (8) mit vergrößertem Durchmesser aufweist, um die optische Verbindung zwischen den genannten Elementen (9, 10) zu unterbrechen, wenn er in dem Kanal (11) angeordnet ist, sowie einen Abschnitt (7) mit geringerem Durchmesser, der hinreichend gering ist, um die optische Verbindung zwischen den Elementen (9, 10) nicht zu unterbrechen, wenn er in dem Kanal (11) angeordnet ist.

8. Detektoranordnung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (3) durch zwei unter Abstand angeordnete Lager (5, 6) abgestützt ist, wobei der Abschnitt (8) des Körpers (3) mit vergrößertem Durchmesser zwischen den genannten Lagern (5, 6) angeordnet ist.

9. Detektoranordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Körper (3) mit einer Feder (12) beaufschlagbar ist, wobei ein Ende der Feder gegen ein Lager (6) anstößt, welches dem genannten freien Ende des Körpers (3) entfernt ist, während das andere Ende der Feder (12) gegen den Abschnitt (8) des Körpers (3) mit vergrößertem Durchmesser anstößt.

10. Detektoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überprüfenden Gegenstände Zigaretten (2) sind.

11. Detektoranordnung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) so ausgelegt ist, daß es eine Vielzahl, insbesondere zwanzig der genannten Körper (3) aufnimmt, die in drei Reihen alternierend entlang dreier Kanäle (11) angeordnet sind, wobei die Kanäle senkrecht zu den Körpern stehen.