Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Zigaretten beim Herstellen oder Verpacken der Zigaretten, wobei ein Stößel axial in Richtung eines Zigarettenendes verschoben wird, so dass bei unkorrekter Ausbildung oder Fehlen einer Zigarette der Stößel eine von einer Idealposition abweichende Position einnimmt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten für Zigarettenverpackungs- bzw. -herstellungsmaschinen mit wenigstens einem axial verschiebbar gelagerten Stößel, der einen Kopf zum Eintauchen in ein Zigarettenende aufweist.

[0002] Bekannt sind Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Prüfen von Zigarettenenden mit in drei Lagen angeordnetem, der Geometrie einer Zigarettenformation entsprechenden Stößeln, die zum Prüfen an eine Zigarettenformation herangefahren werden. Bei korrekter Ausbildung der Zigaretten werden bei diesem Prüfvorgang alle Stößel in eine hintere Position gedrückt. Fehlt jedoch eine Zigarette oder ist eine Zigarette nur lose gefüllt, verbleibt der Stößel in seiner Ausgangsposition oder wird nur geringfügig eingedrückt.

[0003] Dieses Eindrücken der Stößel wird in einer aus der US 3,874,227 bekannten Weise mittels einer für jede Lage angebrachten Lichtschranke überprüft. Auf diese Weise kann man anhand der Tiefe des Eindrückens auf fehlende oder fehlerhafte Zigaretten schließen.

[0004] Diese Art des Prüfens hat den Nachteil, dass die Lichtschrankenbauteile mit der Zeit verschmutzen. Dies kann zu Betriebsstörungen und daher zu Produktionsunterbrechungen führen. Daher ist eine häufige Wartung dieser Anlagen erforderlich.

[0005] Aus der GB 2 196 311 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten mittels beweglich gelagerter Stößel bekannt, wobei die Position der Stößel mittels induktiver Sensoren erfasst wird. Um dabei eine fehlerfreie Auswertung der einzelnen Stößelpositionen zu ermöglichen, ist ein erheblicher Abstand der Sensoren untereinander und eine erhebliche Materialanhäufung am Stößelkopf zur Gewährleistung einer ausreichenden Magnetfeldänderung erforderlich. Der Oberbegriff der Ansprüche 1, 4, 6 und 9 basiert auf diesen Stand der Technik.

[0006] Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, das Prüfen von Zigaretten zu verbessern und weniger störungsanfällig zu gestalten.

[0007] Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie mit einer korrespondierenden Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 oder mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

[0008] Hinsichtlich des Verfahrens wird dabei in Abhängigkeit der Position des Stößels ein einem Sensor zugeordnetes elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld beeinflusst, wobei aus der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt wird. Hinsichtlich der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Stößel einen Bereich aufweist zum Beeinflussen eines einem Sensor zugeordneten, elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes, wobei der Sensor derart ausgebildet ist, dass er anhand der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt.

[0009] Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das erfindungsgemäße Prüfverfahren bzw. die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung nicht mehr staubanfällig ist, da sie nicht auf einem optischen Prinzip beruht.

[0010] Bevorzugt wird die Position des Stößels anhand einer Eindringtiefe eines ferround/oder ferrimagnetischen Bereichs des Stößels in das Innere einer den Sensor bildenden, insbesondere ringförmigen, Spule ermittelt. Dabei ist die Spule elektrisch mit einer Messeinrichtung verbunden, die ein Signal in Abhängigkeit der die Stößelposition repräsentierenden Eindringtiefe des ferro- und/oder ferrimagnetischen Bereichs in die Spule abgibt.

[0011] Alternativ wird bevorzugt die Position des Stößels anhand der Durchflutung eines den Sensor bildenden Hall-Elements von einem von einem magnetischen Bereich des Stößels erzeugten Magnetfeld ermittelt, wobei das Hall-Element an zwei gegenüberliegenden Seiten mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und das Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds erzeugt wird. Auch hierbei ist das Hall-Element bevorzugt mit einer elektrischen Meßeinrichtung verbunden, die ein Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds abgibt.

[0012] Der Vorteil dieser bevorzugten Lösungen liegt darin, daß ihre Baugröße klein genug ist, um eine größere Zigarettenformation gleichzeitig abtasten zu können. Dank der Erfindung muß nunmehr nicht mehr orts- oder zeitversetzt die Prüfung von Zigaretten durchgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können nämlich derart klein realisiert werden, daß die erforderlichen Meßeinrichtungen, nämlich Hall-Elemente bzw. Spulen nicht größer sind, als dies der Dicke einer Zigarette entspricht. Insbesondere die Spulen haben daher einen Außendurchmesser, der kleiner ist als ein Zigarettendurchmesser.

[0013] Bevorzugt wird während eines Prüfvorgangs eine gesamte einer Zigarettenpackung zugeführte Zigarettenformation gleichzeitig geprüft, wobei die einzelnen Stößelpositionen einzeln ausgewertet werden, so daß systematische Fehler erkannt werden können. Dazu zählen insbesondere derartige Fehler, die bei benachbarten, in verschiedenen Lagen übereinander liegenden Zigaretten bzw. Zigarettenpositionen auftreten. Auf diese Weise kann man z.B. einen defekten Zigarettenschacht erkennen. In einem derartigen Fehlerfall wird schließlich ein Alarm- oder Steuersignal zum Verringern der Drehzahl bzw. zum Anhalten einer Verpackungs- bzw. Herstellungsmaschine erzeugt.

[0014] Bevorzugt werden die Stößel einzeln abgefragt. Dazu ist jedem Stößel ein einzeln abzufragendes Element, nämlich ein Hall-Element oder eine insbesondere ringförmige Spule zugeordnet. Die von diesen Elementen abgegebenen Signale werden mittels einer Auswerteeinheit ausgewertet. Durch die kleine Bauweise kann bereits diese Auswerteeinheit im Gehäuse der Prüfvorrichtung untergebracht werden, so daß vorteilhafterweise eine aufwändige Verdrahtung aller einzelnen Elemente zu einer zentralen Maschinensteuerung entfallen kann.

[0015] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

einen Teil einer Zigarettenverpackungsmaschine mit auf beiden Seiten von den zu prüfenden Zigaretten angeordneten Prüfvorrichtungen;

Fig. 2

einen Schnitt der Verpackungsmaschine aus Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3

eine Prüfvorrichtung entlang des Schnittes III/VIII/V gemäß Fig. 2;

Fig. 4

eine Prüfvorrichtung entlang des Schnittes IV-IV gemäß Fig. 3;

Fig. 5

eine Prüfvorrichtung entlang des Schnittes III/VIII/V gemäß Fig. 2;

Fig. 6

eine Prüfvorrichtung entlang des Schnitts VI-VI gemäß Fig. 5.

[0016] Fig. 1 zeigt eine Zigarettenverpackungsmaschine 10 mit einem Zigarettenmagazin 11, in dem sich Zigaretten 12 befinden, die sich während des laufenden Verpackungsprozesses abwärts in Richtung des in Fig. 2 dargestellten Pfeiles 13 bewegen. Das Magazin 11 mündet in mehreren, nämlich vier, in Fig. 2 dargestellten Schachtgruppen 14, die jeweils aus einer Mehrzahl, nämlich sieben, Schächten 15 bestehen.

[0017] Am unteren Ende der Schächte 15 wird jeweils eine, also insgesamt vier Zigarettenformationen 16 gebildet. Jede Zigarettenformation 16 besteht aus drei Lagen, wobei die äußeren Lagen jeweils aus sieben und die innere Lage aus sechs Zigaretten bestehen. Es sind jedoch auch andere Formationen mit einer anderen Anzahl von Lagen und/oder Zigaretten je Lage möglich. Ein sich drehender Zigarettenrevolver 17 transportiert die Zigarettenformationen 16 für den weiteren Verpackungsprozeß. Während der Drehung der Formationen 16 im Revolver 17 befinden sich die Zigaretten relativ zueinander in ruhender Position. Daher eignet sich der Zigarettenrevolver bevorzugt zum Durchführen einer Zigarettenprüfung, insbesondere der Vollständigkeitsprüfung von Zigarettenformationen.

[0018] Wie sich aus Fig. 1 ergibt, befinden sich rechts und links vom Zigarettenrevolver 17 vier Prüfvorrichtungen 18. Diese Prüfvorrichtungen 18 sind derart an beiden Seiten des Zigarettenrevolvers 17 angeordnet, daß zwei Vorrichtungen zum Prüfen der filterseitigen Zigarettenenden und zwei weitere Vorrichtungen 18 zum Prüfen der tabakseitigen Zigarettenenden dienen. Die Prüfvorrichtungen 18 sind in einem in Zigarettenlängsrichtung verschiebbarem Gehäuse 19 untergebracht. Die jeweiligen Gehäuse 19 sind in Richtung des in den Fig. 1, 3 und 5 dargestellten Doppelpfeiles 20 verschiebbar und zwar mittels einer nicht dargestellten Verstelleinrichtung. Zum Durchführen eines Prüfvorgangs verschiebt die Verstelleinrichtung eine Prüfvorrichtung 18 in Richtung einer Zigarettenformation 16, um einen nachfolgend genauer beschriebenen Prüfvorgang durchzuführen.

[0019] Nach Prüfen der Zigaretten während des Durchlaufens der Formationen 16 durch den Zigarettenrevolver 17 führt ein Förderer 21 die Formationen 16 in Richtung der Pfeile 22 und zwar in Richtung einer Baugruppe 23 zum Einwickeln der Formationen in Stanniolpapier. Stanniolbobinen 24 bevorraten das bahnförmig aufgewickelte Stanniolpapier und geben es in Richtung der Pfeile 25, nämlich in Richtung der Baugruppe 23 ab. Auf dem Weg zur Baugruppe 23 passiert die Stanniolbahn eine Prägevorrichtung 26. Die Baugruppe 23 dient auch zum Zuschneiden der Stanniolbahn in Zuschnitte, die um Zigarettenformationen gewickelt werden. Kragenbobinen 27 bevorraten bahnförmig aufgewickelte Materialbahnen für zuzuschneidende Kragen, die auf die mit Stanniol umhüllten Zigarettenformationen 16 aufgelegt werden.

[0020] Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1 durch die Verpackungsmaschine 10 zur detaillierteren Darstellung der Anordnung der Prüfvorrichtungen 18. Zwei ausgezogen dargestellte Prüfvorrichtungen 18 befinden sich auf der Vorderseite des Zigarettenrevolvers 17 und sind auf einem gemeinsamen Träger 28 montiert. Zwei weitere Prüfvorrichtungen 18 befinden sich auf der Rückseite des Zigarettenrevolvers 17 und sind gestrichelt dargestellt. Auch diese rückseitigen Prüfvorrichtungen 18 sind auf einem gemeinsamen (nicht dargestellten) Träger montiert. Die Prüfvorrichtungen 18 sind jeweils über Anschlüsse 29 und Anschlußkabel 30 mit einer nicht dargestellten Maschinensteuerung verbunden. Nach Passieren der Prüfvorrichtungen 18 gelangen die Zigarettenformationen 16 durch den Zigarettenrevolver 17 in eine Abgabeposition, in der sie von einem Förderer 21 auf zwei parallel laufende Förderstrecken 31a, 31b mitgenommen werden.

[0021] Fig. 3 und 4 zeigen eine Prüfvorrichtung mit ringförmigen Spulen 32, die im Inneren einen Hohlraum 33 auf weisen. In diesen Hohlraum 33 kann ein ferro- bzw. ferrimagnetischer Bereich 34 eines Stößels 35 (nach Art eines Spulenkerns) hineingelangen. D.h., daß der Stößel entweder nur teilweise oder aber auch vollständig aus ferro- bzw. ferrimagnetischem Material hergestellt ist. Der Stößel 35 ist im Gehäuse 19 axial verschiebbar gegen eine Federkraft gelagert. Dabei bewirkt eine an einer Gehäuseinnenwand 36 abgestützte Feder 37, daß der Stößel 35 aus dem Gehäuse herausgedrückt wird und zwar soweit, bis ein Anschlag 38, gegen den die Feder 37 drückt, eine Gehäuseaußenwand 39 erreicht. Zum Durchführen eines Prüfvorgangs wird das Gehäuse 19 samt Stößel 35 und Spulen 32 in Richtung von zu prüfenden Zigaretten 40, 41, 42 verschoben.

[0022] Beim Vorhandensein einer korrekt befüllten Zigarette 41, 42 wird ein Stößelkopf 43, 44 eines Stößels 35 auf das Zigarettenende zu liegen kommen, so daß das diesem Stößelkopf 44, 45 gegenüberliegende Ende mit dem ferro-/ferrimagnetischen Bereich 34 in den Hohlraum 33 der Spule 32 eindringt. Ist aber eine Zigarette 40 fehlerhaft ausgebildet oder fehlt eine Zigarette an dieser Position, verbleibt der Stößel in seiner Ausgangsposition, so daß der ferro-/ferrimagnetische Bereich 34 des Stößels 35 nicht in den Hohlraum 33 der Spule 32 hineingelangt. Der Stößel 35 erreicht daher nur bei Vorhandensein einer korrekt befüllten Zigarette eine erste Stößelposition, wie sie in Fig. 3 für die beiden oberen Stößel 35 gezeigt ist. Demgegenüber befindet sich der untere Stößel 35 in einer zweiten Position, in der der ferro-/ferrimagnetische Bereich 34 dieses Stößels 35 nicht in das Spuleninnere eindringt.

[0023] Die zweite Position ist allgemein dadurch gekennzeichnet, daß der ferro-/ferrimagnetische Bereich nicht vollständig das Spuleninnere erreicht, beispielsweise auch dann, wenn der ferro-/ferrimagnetische Bereich 34 das Spuleninnere bzw. den Hohlraum 33 nur teilweise ausfüllt.

[0024] Durch das Eindringen des ferro-/ferrimagnetischen Bereichs 34 des Stößels 35 in den Hohlraum 34 der Spule 32 wird die Induktivität der Spule 32 verändert. Diese Änderung kann man meßtechnisch erfassen. Gemäß einer ersten Variante wird die Spule dazu mit Wechselstrom oder Wechselspannung beaufschlagt. Dadurch ändert sich das elektrische Verhalten der Spule. Beispielsweise kann man ein geändertes Dämpfungsverhalten eines mittels der Spule gebildeten - ebenfalls mit Wechselstrom oder Wechselspannung beaufschlagten - Oszillators bestimmen. Beispielsweise erhält man die Impedanzänderung auch durch Bestimmen einer geänderten Resonanzfrequenz eines aus dieser Spule und einem Kondensator gebildeten Schwingkreises, oder wenn die Schwingung des Schwingkreises abreißt.

[0025] Bei einer weiteren Variante wird die Spule mit Gleichspannung oder Gleichstrom beaufschlagt. Das Einschieben des ferro-/ferrimagnetischen Bereichs führt dann ebenfalls zu einer Induktivitätsänderung. Bei konstantem Spulenstrom ändert sich dadurch der Energieinhalt der Spule. Anders herum betrachtet, ändert sich bei konstantem Energieinhalt der Spule mit einer Änderung der Induktivität der Spulenstrom. Derartige Änderungen können meßtechnisch erfaßt werden, so daß daraus Aufschluß über die Stößelbewegung und damit über die Eindringtiefe des Stößels in das Zigarettenende gegeben werden kann.

[0026] Bei dieser Anordnung ist der Stößel 35 derart gelagert, daß der ferro- und/oder ferrimagnetische Bereich 34 des Stößels 35 konzentrisch in das Innere der Spule 32 eindringen kann. Dies erlaubt eine sehr geringe Baugröße einer derartigen Vorrichtung zum Abfragen jedes einzelnen Stößels 35. Auf diese Weise ist es ohne weiteres möglich, den die Spulen 32 aufweisenden Sensor so klein zu gestalten, daß er kleiner als ein etwa 5,3 bis 7,9 mm betragender Zigarettendurchmesser ist. Die Spulen 32 sind ebenfalls in einem diesem Durchmesser entsprechenden Abstand angeordnet. Daher weisen die Spulen 32 einen kleineren Außendurchmesser als der Zigarettendurchmesser auf, und zwar vorzugsweise maximal 5 mm. Die Stößel 35 haben dann bevorzugt einen maximalen Außendurchmesser von etwa 2 mm.

[0027] Der beschriebene Aufbau hat den Vorteil, daß sämtliche Spulen bzw. Sensoren innerhalb des Gehäuses 19 unterbringbar sind. Aufgrund der platzsparenden Bauweise kann zusätzlich innerhalb des Gehäuses 19 eine ggfs. einen Mikroprozessor aufweisende Auswerteeinrichtung untergebracht werden, die eine Auswerteplatine 46 nebst elektrischen und elektronischen Bauelementen 47 aufweist. Dadurch ist es möglich, die Auswerteeinrichtung nahe den eigentlichen Sensoren bzw. Spulen unterzubringen, so daß eine aufwändige Verdrahtung sämtlicher Sensoren mit einer entfernt liegenden Auswerteeinheit bspw. der Maschinensteuerung entfallen kann. Der Anschluß an die Maschinensteuerung 29 muß daher nur wenige Leitungen, nicht jedoch eine der Anzahl der Sensoren entsprechende Anzahl von Leitungen aufweisen. Dadurch ist die Verpackungsmaschine insgesamt weniger störungsanfällig und darüber hinaus auch kostengünstiger herzustellen.

[0028] Die Spulen 32 sind in einem mit dem Gehäuse 19 verbundenen Trägerelement 48 angeordnet, das Bohrungen zur Aufnahme der ringförmigen Spulen 32 sowie konzentrisch dazu angeordnete Bohrungen zur Aufnahme der Stößel 35 aufweist. Das Trägerelement 48 dient auch der mechanischen Stabilität der Anordnung der Spulen 32. Die elektrische Verbindung der Spulen 32 zu der sich auf der Auswerteplatine 46 befindenden Auswerteelektronik erfolgt mittels Leiterbahnen, die auf einer Platine 49 angeordnet sind. Die Platine 49 ist über eine Steckverbindung 50 mit der Auswerteplatine 46 verbunden. Die Platine 49 weist Bohrungen 51 auf, die den Stößeln 35 gegenüber liegen und eine Beschädigung der Platine 49 bei zu tiefem Eindrücken der Stößel 35 in das Innere des Gehäuses 19 vermeiden.

[0029] Eine weitere Prüfvorrichtung 18 ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Diese Prüfvorrichtung 18 unterscheidet sich von der Prüfvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 dadurch, daß anstelle von ferro-/ferrimagnetischen Bereichen an den Stößeln an jedem Stößel ein magnetischer Bereich 52 vorhanden ist. Bei diesem magnetischen Bereich 52 handelt es sich um einen Stabmagnet, der ein konstantes Magnetfeld erzeugt. Es sind aber auch ein Magnetfeld erzeugende Spulen möglich. Durch Verschiebung eines Stößels kann nun diese Magnetfeld in einer ersten, nämlich für die beiden unteren Stößel 35 geltenden Position ein Hall-Element 53 durchfluten. In einer zweiten Position durchflutet das Magnetfeld jedoch nicht das Hall-Element 53 oder nur geringer. Diese zweite Position entspricht der in Fig. 5 für den oberen Stößel 35 dargestellten Position. Das Hall-Element 53 ist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit einer elektrischen Referenz-Spannnungs- oder -Stromquelle angeschlossen. Infolge der senkrecht durch das Hall-Element hindurchtretenden Magnetfeldlinien werden Ladungsträger senkrecht zu deren durch die Referenzquelle bedingte Bewegungsrichtung abgelenkt. Dadurch entsteht an zwei versetzt zu den Anschlüssen der Referenzquelle gelegenen Seiten des Hall-Elements eine Hall-Spannung genannte Potentialdifferenz. Diese Hall-Spannung wird mittels einer elektrischen Meßeinrichtung gemessen. Aus dieser Spannung wird ein Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element 53 durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds erzeugt.

[0030] Auch die Meßeinrichtung zum Bestimmen der Stößelposition mit Hall-Element 53 und magnetischen Stößelbereich 52 erlaubt eine kleine Ausbildung der Vorrichtung, so daß auch hier die erforderliche Elektronik innerhalb des Gehäuses 19 unterbringbar ist. Daher ist auch bei dieser Prüfvorrichtung eine Auswerteplatine 46 zur Aufnahme elektrischer bzw. elektronischer Bauelemente 47, insbesondere eines Mikroprozessors zur Auswertung der Sensorsignale bzw. Signale der Hall-Elemente 53, innerhalb des Gehäuses 19 vorgesehen. Die Auswerteplatine 46 ist über eine Steckverbindung 50 mit einer Platine 55 verbunden. Diese Platine 55 weist die Hall-Elemente 53 auf, die im Bereich von Bohrungen 56 angeordnet sind. Diese Bohrungen 56 sind gegenüber den Stößeln 35 angeordnet und dienen dem Durchführen der magnetischen Bereiche 52 der Stößel 35. Die elektrische Verbindung der Hall-Elemente 53 mit der Auswerteplatine 46 erfolgt über auf der Platine 55 angeordnete Leiterbahnen sowie über die Steckverbindung 50. Ein mit dem Gehäuse 19 verbundenes Trägerelement 57 dient zur Halterung dieser Platine 55.

[0031] Beide Prüfvorrichtungen 18 gemäß Fig. 3 und 4 bzw. gemäß Fig. 5 und 6 sind über ein Verbindungselement 55 mit einer Verstelleinrichtung zum Heranfahren der Prüfeinrichtung 18 samt Stößel 35 an die Zigaretten zum Durchführen eines Prüfvorgangs verbunden. Diese Verstelleinrichtung ist mechanisch, elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbar.

[0032] Die entweder bereits an jeder Prüfvorrichtung angebrachte Auswerteeinheit oder die Maschinensteuerung ermittelt anhand der von den Spulen bzw. Hall-Elementen gelieferten Signale Daten über eventuelle Funktionsstörungen. Da bei jedem Prüfvorgang bevorzugt eine gesamte Zigarettenformation abgetastet wird, können beispielsweise drei benachbarte, übereinander liegende, jeweils einen Fehler anzeigende Spulen bzw. Hall-Elemente, auf einen blockierten Zigarettenschacht hinweisen. Anhand der von der Auswerteeinheit bzw. Maschinensteuerung generierten Signale kann ein Alarm- oder Fehlersignal erzeugt werden oder aber auch ein Steuersignal zum Anhalten der Maschine bzw. zum Verändern von bestimmten Maschinenparametern wie beispielsweise der Maschinendrehzahl. Ferner kann ein Steuersignal zum Auswurf einer fehlerhaften Zigarettenformation ausgegeben werden, das einen Auswerfer veranlasst, die fehlerhafte Zigarettenformation aus dem Verpackungsprozeß auszusondern.

[0033] Insgesamt gestattet die verkleinerte Bauform der die einzelnen Stößel abtastenden Meßeinrichtungen eine kompakte Prüfvorrichtung, die wegen des Fehlens optischer Bauelemente störungsunanfällig gegenüber Staub ist. Dadurch können die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen das Prüfen von Zigarettenenden erheblich zuverlässiger und aussagekräftiger gestalten. Die Erfindung erlaubt auch eine Auswertung über die Betriebsdatenerfassung, so daß Aussagen über die Befüllung einzelner Zigarettenposition möglich sind. Dies erlaubt, eventuelle Unzuverlässigkeiten einzelner Zigarettenschächte im Zigarettenmagazin zu erkennen. Die Zigarettenprüfung bzw. Kopfkontrolle wird vorteilhaft bereits mit einem in der Prüfvorrichtung untergebrachten Mikroprozessor durchgeführt, so daß eine Auswertung der Sensorsignale schon in der Prüfvorrichtung möglich ist.

[0034] Die erläuterten Vorrichtungen haben ferner den Vorteil, daß eine Reinigung der mechanischen Bauteile ohne Ausbau der kompletten Vorrichtung und elektronischen Komponenten möglich ist, da (nicht dargestellte) seitliche Deckel für eine Reinigung beispielsweise mit einer Druckluftpistole entfernt werden können. Ferner hat die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß ein zu weit eingedrückter Stößel 35 nicht die Spulen 32 bzw. Hall-Element 53 sowie die zugehörigen Platinen 49, 55 beschädigen kann, wie es beispielsweise bei anderen Anordnungen mit axial angeordneten Initiatoren bzw. Näherungsschaltern vorkommen kann. Die Erfindung ermöglicht daher insgesamt eine wesentliche Verbesserung der Zigarettenprüfung.

Bezugszeichenliste:

[0035] 

10

Zigarettenverpackungsmaschine

11

Zigarettenmagazin

12

Zigarette

13

Pfeil

14

Schachtgruppe

15

Schacht

16

Zigarettenformation

17

Zigarettenrevolver

18

Prüfvorrichtung

19

Gehäuse

20

Doppelpfeil

21

Förderer

22

Pfeil

23

Baugruppe für Stanniol-Einwicklung

24

Stanniolbobine

25

Pfeil

26

Prägevorrichtung

27

Materialbobine für Kragen

28

Träger

29

Anschluß an Maschinensteuerung

30

Anschlußkabel

31a

Förderstrecke

31b

Förderstrecke

32

ringförmige Spule

33

Hohlraum

34

ferro-/ferrimagnetischer Bereich

35

Stößel

36

Gehäuseinnenwand

37

Feder

38

Anschlag

39

Gehäuseaußenwand

40

Zigarette

41

Zigarette

42

Zigarette

43

Stößelkopf

44

Stößelkopf

45

Stößelkopf

46

Auswerteplatine

47

Bauelement

48

Trägerelement

49

Platine

50

Steckverbindung

51

Bohrung

52

magnetischer Bereich

53

Hall-Element

54

Verbindungselement

55

Platine

56

Bohrung

57

Trägerelement

Ansprüche

1. Verfahren zum Prüfen von Zigaretten (12) beim Herstellen oder Verpacken der Zigaretten (12), wobei ein Stößel (35) axial in Richtung eines Zigarettenendes verschoben wird, so dass bei unkorrekter Ausbildung oder Fehlen einer Zigarette (12) der Stößel (35) eine von einer Idealposition abweichende Position einnimmt, wobei in Abhängigkeit der Position des Stößels (35) ein einem Sensor zugeordnetes elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld beeinflußt wird, wobei aus der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position des Stößels (35) anhand einer Eindringtiefe eines ferround/oder ferrimagnetischen Bereichs (34) des Stößels (35) in das Innere einer den Sensor bildenden, insbesondere ringförmigen, Spule (32) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Eindringtiefe ein mit der Spule (32) gebildeter Schwingkreis bedämpft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Eindringtiefe der mit der Spule (32) gebildete Schwingkreis bis zum Abreißen der Schwingung bedämpft wird.

4. Verfahren zum Prüfen von Zigaretten (12) beim Herstellen oder Verpacken der Zigaretten (12), wobei ein Stößel (35) axial in Richtung eines Zigarettenendes verschoben wird, so dass bei unkorrekter Ausbildung oder Fehlen einer Zigarette (12) der Stößel (35) eine von einer Idealposition abweichende Position einnimmt, wobei in Abhängigkeit der Position des Stößels (35) ein einem Sensor zugeordnetes elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld beeinflusst wird, wobei aus der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position des Stößels (35) anhand der Durchflutung eines den Sensor bildenden Hall-Elements (53) von einem von einem magnetischen Bereich (52) des Stößels (35) erzeugten Magnetfeld ermittelt wird, wobei das Hall-Element (53) an zwei gegenüberliegenden Seiten mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und das Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element (53) durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Prüfvorgangs eine mehrere Zigaretten (12) aufweisende Zigarettenformation (16) im wesentlichen gleichzeitig geprüft wird, wobei die Stößelpositionen einzeln ausgewertet werden zum Erkennen von systematischen Fehlern, insbesondere von benachbarten, in verschiedenen Lagen liegenden, insbesondere auf einen gestörten Zigarettenschacht hinweisende, Zigarettenpositionen, wobei im Fehlerfall ein Alarm- oder Steuersignal zum Verringern der Drehzahl bzw. zum Anhalten einer Verpackungs- bzw. Herstellungsmaschine (10) erzeugt wird.

6. Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten für Zigarettenverpackungs- bzw. - herstellungsmaschinen mit wenigstens einem axial verschiebbar gelagerten Stößel (35), der einen Kopf (43-45) zum Eintauchen in ein Zigarettenende aufweist,
wobei der Stößel (35) einen Bereich aufweist zum Beeinflussen eines einem Sensor zugeordneten, elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes, wobei der Sensor derart ausgebildet ist, dass er anhand der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stößel (35) einen ferro- und/oder ferrimagnetischen Bereich (34) aufweist, der in einer ersten Stößelposition konzentrisch in das Innere einer den Sensor bildenden, insbesondere ringförmigen, Spule (32) eindringt, während in einer zweiten Stößelposition dieser Bereich weniger oder gar nicht in das Spuleninnere (33) eindringt, und eine mit der Spule (32) elektrisch verbundene Messeinrichtung vorgesehen ist, die ein Signal in Abhängigkeit der die Stößelposition repräsentierenden Eindringtiefe dieses Bereichs (34) in die Spule (32) abgibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ferround/oder ferrimagnetische Bereich (34) als Dämpfungselement eines mit der Spule (32) gebildeten Schwingkreises wirkt.

8. Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten für Zigarettenverpackungs- bzw. - herstellungsmaschinen mit wenigstens einem axial verschiebbar gelagerten Stößel (35), der einen Kopf (43-45) zum Eintauchen in ein Zigarettenende aufweist,
wobei der Stößel (35) einen Bereich aufweist zum Beeinflussen eines einem Sensor zugeordneten, elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes, wobei der Sensor derart ausgebildet ist, dass er anhand der Beeinflussung ein der Stößelposition entsprechendes Signal erzeugt.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stößel (35) einen magnetischen Bereich (52) aufweist, dessen Magnetfeld in einer ersten Stößelposition ein den Sensor bildendes Hall-Element (53) durchflutet, während das Magnetfeld in einer zweiten Stößelposition das Hall-Element (53) geringer oder gar nicht durchflutet, und eine mit zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Hall-Elements (53) verbundene elektrische Quelle und eine mit zwei weiteren dazu versetzt angeordneten Seiten des Hall-Element (53) verbundene elektrische Messeinrichtung vorgesehen sind, die ein Signal in Abhängigkeit des das Hall-Element (53) durchflutenden, die Stößelposition repräsentierenden Magnetfelds abgibt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der Anzahl von Zigaretten (12) innerhalb einer Zigarettenformation (16), insbesondere 7/6/7-Formation, entsprechende Anzahl von Stößeln (35) und Sensoren (32, 53) aufweist, die derart angeordnet sind, dass jeder Stößel (35) in eine Zigarette der Formation (16) eintauchen kann, und die Sensoren (32, 53) zum Abgeben einer dieser Anzahl entsprechenden Anzahl von einzeln auswertbaren Signalen ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Auswerteeinheit aufweist zum Auswerten des Signals bzw. der Signale und um im Fehlerfall ein Alarm- oder Steuersignal zum Verringern der Drehzahl bzw. zum Anhalten der Verpackungs- bzw. Herstellungsmaschine zu erzeugen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem in Richtung der Zigarettenlängsachse verschiebbaren Gehäuse (19) untergebracht ist, das mechanisch mit einer Verstelleinrichtung zum Heranfahren der Stößel an die Zigaretten (12) zum Durchführen eines Prüfvorgangs verbunden ist.

Claims

1. Method of checking cigarettes (12) during the production or packaging of the cigarettes (12), a push rod (35) being displaced axially in the direction of a cigarette end, with the result that, in the event of the incorrect formation or absence of a cigarette (12), the push rod (35) assumes a position other than an ideal position, an electric, magnetic or electromagnetic field assigned to a sensor being influenced in dependence on the position of the push rod (35), and a signal which corresponds to the push-rod position being generated as a result of said field being influenced, characterized in that the position of the push rod (35) is determined by way of a depth to which a ferromagnetic and/or ferrimagnetic region (34) of the push rod (35) penetrates into the interior of a sensor-forming, in particular annular, coil (32).

2. Method according to Claim 1, characterized in that, in dependence on the penetration depth, an oscillating circuit formed by the coil (32) is damped.

3. Method according to Claim 2, characterized in that, in dependence on the penetration depth, the oscillating circuit formed by the coil (32) is damped until the oscillation is broken off.

4. Method of checking cigarettes (12) during the production or packaging of the cigarettes (12), a push rod (35) being displaced axially in the direction of a cigarette end, with the result that, in the event of the incorrect formation or absence of a cigarette (12), the push rod (35) assumes a position other than an ideal position, an electric, magnetic or electromagnetic field assigned to a sensor being influenced in dependence on the position of the push rod (35), and a signal which corresponds to the push-rod position being generated as a result of said field being influence, characterized in that the position of the push rod (35) is determined by way of the magnetization of a sensor-forming Hall element (53) by a magnetic field generated by a magnetic region (52) of the push rod (35), it being the case that the Hall element (53) is subjected to an electric voltage on two opposite sides and the signal is generated in dependence on the magnetic field, which magnetizes the Hall element (53) and represents the push-rod position.

5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, during a checking operation, each cigarette of a cigarette formation (16), which has a plurality of cigarettes (12), is checked essentially at the same time, it being the case that the push-rod positions are evaluated individually in order to detect systematic faults, in particular adjacent cigarette positions which are located in different layers and indicate, in particular, a disrupted cigarette shaft, an alarm or control signal being generated, in the event of a fault, in order to reduce the rotational speed of a packaging and/or production machine (10), or in order to stop the same.

6. Device for checking cigarettes for cigarette-packaging and/or cigarette-production machines, having at least one axially displaceably mounted push rod (35) which has a head (43-45) for penetrating into a cigarette end, the push rod (35) having a region for influencing an electric, magnetic or electromagnetic field assigned to a sensor, and the sensor being designed such that it generates a signal corresponding to the push-rod position by way of said field being influenced, characterized in that the push rod (35) has a ferromagnetic and/or ferrimagnetic region (34) which, in a first push-rod position, penetrates concentrically into the interior of a sensor-forming, in particular annular, coil (32), while, in a second push-rod position, said region penetrates to a lesser extent, or not at all, into the coil interior (33), and there is provided a measuring arrangement which is connected electrically to the coil (32) and emits a signal in dependence on the depth, representing the push-rod position, to which said region (34) penetrates into the coil (32).

7. Device according to Claim 6, characterized in that the ferromagnetic and/or ferrimagnetic region (34) acts as a damping element of an oscillating circuit formed by the coil (32).

8. Device for checking cigarettes for cigarette-packaging and/or cigarette-production machines, having at least one axially displaceably mounted push rod (35) which has a head (43-45) for penetrating into a cigarette end, the push rod (35) having a region for influencing an electric, magnetic or electromagnetic field assigned to a sensor, and the sensor being designed such that it generates a signal corresponding to the push-rod position by way of said field being influenced, characterized in that the push rod (35) has a magnetic region (52), of which the magnetic field, in a first push-rod position, magnetizes a sensor-forming Hall element (53), while the magnetic field, in a second push-rod position, magnetizes the Hall element (53) to a lesser extent, or not at all, and there are provided an electric source, which is connected to two mutually opposite sides of the Hall element (53), and an electric measuring arrangement, which is connected to two further sides of the Hall element (53), said sides being offset in relation to the first-mentioned sides, and emits a signal in dependence on the magnetic field, which magnetizes the Hall element (53) and represents the push-rod position.

9. Device according to one of Claims 6 to 8, characterized in that it has a number of push rods (35) and sensors (32, 53) which corresponds to the number of cigarettes (12) within a cigarette formation (16), in particular 7/6/7 formation, and said push rods and sensors are arranged such that each push rod (35) can penetrate into a cigarette of the formation (16), and the sensors (32, 53) are designed for emitting a number, corresponding to the above number, of signals which can be evaluated individually.

10. Device according to one of Claims 6 to 9, characterized in that it has an evaluation unit in order to evaluate the signal or the signals and in order to generate an alarm or control signal, in the event of a fault, in order to reduce the rotational speed of the packaging and/or production machine, or in order to stop the same.

11. Device according to one of Claims 6 to 10, characterized in that it is accommodated in a housing (19) which can be displaced in the direction of the longitudinal axis of the cigarettes and is connected mechanically to an adjustment arrangement for the purpose of advancing the push rods up to the cigarettes (12) in order to carry out a checking operation.

Revendications

1. Procédé de contrôle de cigarettes (12) lors de la confection ou de l'empaquetage de celles-ci, dans lequel un poussoir (35) est déplacé axialement en direction d'une extrémité de cigarette, de sorte qu'en cas de forme incorrecte ou d'absence d'une cigarette (12), le poussoir (35) prend une position différente d'une position idéale,
un champ électrique, magnétique ou électromagnétique associé à un capteur étant influencé en fonction de la position du poussoir (35), et un signal correspondant à la position du poussoir étant produit d'après l'influence,
caractérisé par le fait
que la position du poussoir (35) est déterminée à l'aide de la profondeur de pénétration d'une partie ferromagnétique et/ou ferrimagnétique (34) du poussoir (35) à l'intérieur d'une bobine (32), en particulier annulaire, qui forme le capteur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un circuit oscillant formé avec la bobine (32) est amorti en fonction de la profondeur de pénétration.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit oscillant formé avec la bobine (32) est amorti en fonction de la profondeur de pénétration jusqu'à interruption de l'oscillation.

4. Procédé de contrôle de cigarettes (12) lors de la confection ou de l'empaquetage de celles-ci, dans lequel un poussoir (35) est déplacé axialement en direction d'une extrémité de cigarette, de sorte qu'en cas de forme incorrecte ou d'absence d'une cigarette (12), le poussoir (35) prend une position différente d'une position idéale,
un champ électrique, magnétique ou électromagnétique associé à un capteur étant influencé en fonction de la position du poussoir (35), et un signal correspondant à la position du poussoir étant produit d'après l'influence,
caractérisé par le fait
que la position du poussoir (35) est déterminée à l'aide de la traversée d'un élément de Hall (53) formant le capteur par un champ magnétique produit par une partie magnétique (52) du poussoir (35), une tension électrique étant appliquée à l'élément de Hall (53) sur deux côtés opposés, et le signal étant produit en fonction du champ magnétique qui représente la position du poussoir et traverse l'élément de Hall (53).

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que pendant une opération de contrôle, une formation de cigarettes (16) présentant plusieurs cigarettes (12) est contrôlée sensiblement simultanément, les positions du poussoir étant évaluées individuellement pour la détection de défauts systématiques, en particulier de positions de cigarettes voisines situées dans des couches différentes, en particulier indiquant un puits à cigarettes perturbé, en cas de défaut étant produit un signal d'alarme ou de commande pour la réduction de la vitesse de rotation ou pour l'arrêt d'une empaqueteuse ou d'une confectionneuse (10).

6. Dispositif de contrôle de cigarettes pour empaqueteuses ou confectionneuses de cigarettes, comportant au moins un poussoir monté mobile axialement (35) qui présente une tête (43-45) destinée à plonger dans une extrémité de cigarette,
le poussoir (35) présentant une partie destinée à influer sur un champ électrique, magnétique ou électromagnétique associé à un capteur, le capteur étant conçu pour produire à l'aide de l'influence un signal correspondant à la position du poussoir,
caractérisé par le fait
que le poussoir (35) présente une partie ferromagnétique et/ou ferrimagnétique (34) qui, dans une première position du poussoir, pénètre concentriquement à l'intérieur d'une bobine (32), en particulier annulaire, formant le capteur, et, dans une deuxième position du poussoir, pénètre moins ou pas du tout à l'intérieur (33) de la bobine, et il est prévu un dispositif de mesure relié électriquement à la bobine (32) qui émet un signal en fonction de la profondeur de pénétration, représentant la position du poussoir, de cette partie (34) dans la bobine (32).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la partie ferromagnétique et/ou ferrimagnétique (34) agit comme élément amortisseur d'un circuit oscillant formé avec la bobine (32).

8. Dispositif de contrôle de cigarettes pour empaqueteuses ou confectionneuses de cigarettes, comportant au moins un poussoir monté mobile axialement (35) qui présente une tête (43-45) destinée à plonger dans une extrémité de cigarette, le poussoir (35) présentant une partie destinée à influer sur un champ électrique, magnétique ou électromagnétique associé à un capteur, le capteur étant conçu pour produire à l'aide de l'influence un signal correspondant à la position du poussoir,
caractérisé par le fait
que le poussoir (35) présente une partie magnétique (52) dont le champ magnétique, dans une première position du poussoir, traverse un élément de Hall (53) formant le capteur, et, dans une deuxième position du poussoir, traverse moins ou pas du tout l'élément de Hall (53), et il est prévu une source électrique reliée à deux côtés opposés de l'élément de Hall (53) et un dispositif électrique de mesure relié à deux autres côtés décalés des précédents de l'élément de Hall (53) qui émet un signal en fonction du champ magnétique qui représente la position du poussoir et traverse l'élément de Hall (53).

9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait qu'il présente un nombre de poussoirs (35) et de capteurs (32, 53) correspondant au nombre de cigarettes (12) dans une formation de cigarettes (16), en particulier une formation 7/6/7, qui sont placés de façon que chaque poussoir (35) puisse plonger dans une cigarette de la formation (16), et les capteurs (32, 53) sont conçus pour émettre un nombre de signaux exploitables individuellement correspondant audit nombre.

10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait qu'il présente un dispositif d'exploitation du signal ou des signaux destiné à produire en cas de défaut un signal d'alarme ou de commande pour réduire la vitesse de rotation ou arrêter l'empaqueteuse ou la confectionneuse.

11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé par le fait qu'il est monté dans une boîte (19) mobile dans la direction de l'axe des cigarettes qui est reliée mécaniquement à un dispositif de manoeuvre pour l'approche des poussoirs des cigarettes (12) pour l'exécution d'une opération de contrôle.

Zeichnung