Vorrichtung zur Kontrolle von Zigaretten-Gruppen

Abstract

 Bei der Verpackung von Zigaretten werden einer Pakkung zugeordnete Zigarren-Gruppen (10) hinsichtlich des Vorhandenseins aller Zigaretten überprüft. Zur berührungslosen Kontrolle sind in einem oberhalb der Bewegungsbahn der Zigaretten-Gruppen (10) angeordneten Träger (Kragarm 21) optische Sender (22) und Empfänger (23) so angeordnet, daß bei vorhandenen, ordnungsgemäß ausgebildeten Zigaretten der Oberlage (17) ein Kontrollstrahl (26) des Senders (22) als Reflexionsstrahl (27) vom Empfänger (22) aufgenommen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle von Gruppen von in Längsrichtung orientierten Zigaretten (Zigaretten-Gruppen) oder anderen länglichen Gegenständen, vorzugsweise während des Transports durch Abtasten wenigstens einer oberen Lage von Zigaretten (Oberlage), wobei im Falle fehlender Zigarette bzw. fehlerhafter Zigarette ein Signal ausgelöst wird.

[0002] Bei der Verpackung von Zigaretten ist eine Mängel- überprüfung sowohl der einzelnen Zigaretten als s 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-Magazin anschließenden Zigaretten-Revolvers. Letzterer dient zur Bildung der Zigaretten-Gruppen bzw. zur Übergabe derselben an einen Zigaretten-Förderer.

[0003] Die weitere Kontrolle, die sich insbesondere auf das vollzählige Vorhandensein der Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe richtet, erfolgt im Bereich des (linearen) Zigaretten-Förderers. Dabei wird die obere Lage der liegend und in Förderrichtung rotierenden Zigaretten abgetastet (Oberlagenkontrolle). Diese Kontrolle wird bisher mechanisch ausgeführt, 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 veränderte Relativstellung eines Tastorgans ein Signal ausgelöst.

[0004] Die vorstehende mechanische Oberlagenkontrolle ist nachteilig. 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 Verpakkungsmaschinen ungeeignet, da die Tastorgane den notwendigen schnellen Relativbewegungen nicht zu folgen vermögen und unkontrollierte Springbewegungen ausführen.

[0005] Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit der Oberlagenkontrolle von Zigaretten-Gruppen. Es geht darum, eine Vorrichtung zur Durchführung derartiger Kontrollen zu schaffen, die auch bei schnellaufenden Verpackungsmaschinen störungsfrei arbeitet und außerdem keine Beeinträchtigung der Zigaretten zur Folge hat. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlage der Zigaretten durch optische Kontrollorgane (optische Sender und Empfänger) berührungsfrei abtastbar ist.

[0006] Eine optische Kontrolle der Zigaretten ist außerordentlich zuverlässig, weil sie nicht von der Relativbewegung mechanischer Organe abhängig ist. Des weiteren wird eine mechanische Belastung und Verschmutzung der Zigaretten vermieden.

[0007] Erfindungsgemäß ist oberhalb der Bewegungsbahn der Zigaretten-Gruppen ein Kontrollorgan ortsfest angeordnet und mit optischen Sensoren (Sender und Empfänger) ausgestattet, durch die ein optischer Steuerstrahl auf die Zigaretten der Oberlage gerichtet wird, wobei versetzt angeordnete Empfänger durch die Strahlen infolge Reflexion von der Mantelfläche der Zigaretten beaufschlagbar sind. Wird von einem einzelnen Empfänger ein Steuerstrahl 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 Zigarettengruppe aus dem weiteren Verpackungsprozeß. Wenn auf diese Weise eine Mehrzahl von fehlerhaften Zigaretten-Gruppen aufeinanderfolgend identifiziert wird, kann auch ein Abschalten der Verpackungsmaschine ausgelöst werden, um die Fehlerquelle zu beseitigen.

[0008] Das Kontrollorgan besteht erfindungsgemäß aus einem als Kragarm ausgebildeten Träger mit einer der Anzahl der Zigaretten der Oberlage entsprechenden Anzahl von Sendern, insbesondere Leuchtdioden, und einer entsprechenden Anzahl von Empfängern, insbesondere Fototransistoren. Sender und Empfänger sind zueinander sowie in bezug auf die Zigaretten derart in Relativstellung angeordnet, daß ein Kontrollstrahl von jedem Sender auf die Mantelfläche einer zugeordneten Zigarette gerichtet und von dieser zum Empfänger reflektiert wird. Auf der Mantelfläche der Zigarette entsteht ein Leuchtfleck, der aufgrund einer entsprechenden Schrägstellung der Sender und Empfänger in Umfangsrichtung der Zigarette seitlich versetzt gebildet wird.

[0009] Sender und Empfänger sind vorzugsweise auf Infrarot- Licht eingestellt. Das Licht bzw. der Kontrollstrahl wird zweckmäßigerweise getaktet gesendet, insbesondere mit einer Frequenz von etwa 5 KHz. Dadurch werden Fehlerquellen durch Fremdlicht ausgeschaltet. Sender und/oder Empfänger werden nur während zeitlich begrenzter 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.

[0010] Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf den konstruktiven Aufbau des Kontrollorgans sowie die Anordnung der Sender und Empfänger innerhalb desselben.

[0011] 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 Zigarettengruppe,

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.

[0012] 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 eigentlichen Verpackungsprozeß zugeführt. Der Zigaretten- Förderer 11 besteht hier aus einer Unterplatte 12 als Auflage für die Zigaretten-Gruppen 10 mit Seitenwänden 13 und 14. Die Unterplatte 12 ist mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 15 versehen, durch die ein Mitnehmer 16 eines Kettenförderers hindurchtritt. Der Mitnehmer 16 erfaßt die Zigaretten- Gruppe 10 an ihrer Rückseite und fördert sie in Längsrichtung der Unterplatte 12.

[0013] Die im vorliegenden Fall zu prüfenden Zigaretten-Gruppen bestehen aus drei übereinander angeordneten Zigarettenlagen, nämlich der Oberlage 17, der Mittellage 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 Ausführungsbeispiel der Fig. 2 haben Oberlage und Mittellage je 7 und die Unterlage 6 Zigaretten.

[0014] Die Zigaretten-Gruppe 10 wird durch den Zigaretten- förderer 11 an einem ortsfesten Kontrollorgan 20 vorbeigefördert. Dieses besteht im vorliegenden Falle aus einem feststehenden Kragarm 21, der mit einem Endbereich sich oberhalb des Zigarettenförderers 11 erstreckt.

[0015] 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 Reflexionsstrahl 27 zum Empfänger 23 geleitet wird.

[0016] Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Sender 22 und Empfänger 23 in entsprechenden Bohrungen 24, 25 so angeordnet, daß Kontrollstrahl 26 und Reflexionsstrahl 27 unter einem Winkel von etwa 120° zueinander gerichtet sind. Die Längsachsen der Bohrungen 24, 25 sind dabei senkrecht zu entsprechend schräg angeordneten Seitenflächen 28 und 29 des Kragarms 21 gerichtet. Dieser erhält dadurch einen trapezförmigen Querschnitt. Der Abstand des Kragarms 21 von der Oberlage 17 der Zigaretten sowie die Relativstellung von Sender 22 und Empfänger 23 sind so gewählt, daß bei einer vorhandenen Zigarette ein Lichtfleck 30 auf dem Mantel der zugeordneten Zigarette gebildet und auf diesem entsprechend der Förderbewegung entlangläuft.

[0017] 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 Zigaretten 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 erreicht, 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.

[0018] Mit dem Kontrollorgan sind Fehler der Zigaretten-gruppen 10 in verschiedener Weise identifizierbar. Fig. 4 zeigt die Abtastung einer einwandfrei positionierten 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 Oberlage 17. Eine Reflexion des Kontrollstrahls 26 findet nicht statt.

[0019] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 6 fehlt ebenfalls eine Zigarette in der Oberlage 17. Dies hat zur Folge, daß die ursprünglich unmittelbar übereinanderliegenden Zigaretten der Oberlage 17 und Mittellage 18 teilweise in eine querversetzte "Sattellage" gleiten. Der dadurch gegebene Versatz der Zigaretten führt ebenfalls zu einem Ausbleiben des Reflexionsstrahls 27.

[0020] Der Kragarm 21 als Träger von Sendern 22 und Empfängern 23 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel seitlich neben dem Zigarettenförderer 11 auf der gemeinsamen Unterplatte 12 gelagert, und zwar auf einem aufrechten Tragzapfen 31. Dieser tritt in eine entsprechende Lagerbohrung 32 des Kragarms 21 ein. Eine Paßfeder 33 bildet eine Drehsicherung. Der freie Endbereich des Kragarms 21 ist mit einem Schlitz 34 ausgebildet, 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 Position dient eine Justierschraube 36, die durch den Kragarm 21 hindurchtritt und mit dem unteren Ende auf einem festen Anschlag 37 am Tragzapfen 31 abgestützt ist.

[0021] Im Bereich der nach unten offenen Bohrungen 24 und 25 ist eine lichtdurchlässige Abdeckung an der Unterseite des Kragarms 21 angebracht, nämlich eine Glasscheibe 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.

[0022] 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).

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Kontrolle von Gruppen von in Längsrichtung orientierten Zigaretten (Zigaretten-Gruppen) oder anderen länglichen Gegenständen, vorzugsweise während des Transports durch Abtasten wenigstens einer oberen Lage von Zigaretten (Oberlage, wobei im Falle fehlender Zigarette bzw. fehlerhafter Zigarette ein Signal ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlage (17) der Zigaretten durch optische Kontrollorgane (optische Sender und Empfänger 23) berührungsfrei abtastbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Bewegungsbahn der Zigaretten-Gruppe (10) ein Kontrollorgan (20) ortsfest angeordnet und mit optischen Sensoren (Sender 22 und Empfänger 23) ausgestattet ist, durch die ein (optischer) Kontrollstrahl (26) auf die Zigaretten der Oberlage (17) richtbar ist, wobei die Empfänger (23) durch die Strahlen infolge Reflexion (Reflexionsstrahl 27) von der Mantelfläche der Zigaretten beaufschlagbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem vorzugsweise als Kragarm (21) ausgebildeten Träger eine der Anzahl der Zigaretten der Oberlage (17) entsprechende Anzahl von Sendern (22) und eine gleiche Anzahl von diesen jeweils zugeordneten Empfängern (23) angeordnet ist, insbesondere Leuchtdioden einerseits und Fototransistoren andererseits.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (22) und/oder Empfänger (23) bzw. deren Längsachse und damit der Strahlengang (26, 27) derselben unter einen spitzen Winkel zur Längserstreckung der Zigaretten gerichtet sind, insbesondere beide unter einem Winkel von 60° gegenüber der Vertikalen bei horizontaler Förderebene der Zigaretten-Gruppen (10).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (22) undloder Empfänger (23) jeweils in schräggerichteten Bohrungen (24, 25) des Kragarms (21) angeordnet sind, vorzugsweise von entsprechend schräggerichteten Seitenflächen (28, 29) des Kragarms (21) ausgehend, derart, daß die Längsachse der Bohrungen (24, 25) senkrecht zu diesen Seitenflächen (28, 29) gerichtet sind (trapezförmiger Querschnitt des Kragarms 21).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (22) undloder Empfänger (23) mit ihren Längsachsen (zusätzlich) in Richtung quer zur Längserstreckung der Zigaretten unter einem (stumpfen) Winkel zueinander gerichtet sind, derart, daß jeweils einander zugeordnete Sender (22) und Empfänger (23) hinsichtlich ihrer Längsachsen bzw. Kontrollstrahlen (26) und Reflexionsstrahlen (27) V-förmig angeordnet sind, so daß ein Lichtfleck des Senders (22) jeweils auf einer gegenüber der Oberseite der Zigaretten versetzten Stelle erzeugt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Trägers mindestens im Bereich der Mündung der durchgehenden Bohrungen (24, 25) durch eine (durchgehende) lichtdurchlässige Abdeckung versehen ist, insbesondere durch eine Glasscheibe (38).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragarm 21 für die Sensoren hinsichtlich der Relativstellung zu den Zigaretten-Gruppen (10), insbesondere hinsichtlich des Höhenabstandes, einstellbar ist, vorzugsweise durch Anordnung des Kragarms (21) auf einem aufrechten Tragzapfen (31) und Abstützung über eine Justierschraube (36) auf einem festen Anschlag (37).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigaretten durch die optischen Sensoren lediglich über einen Teilbereich ihrer Längserstreckung abtastbar sind, insbesondere über eine Länge von etwa 90% bis 95%.

Zeichnung