CH462690A - Prüf- und Sortiervorrichtung für einzelne Zigaretten, Zigarettenlagen oder -blocks - Google Patents

Description

  
 



     Prüf- und    Sortiervorrichtung für einzelne Zigaretten, Zigarettenlagen   oder -blocks   
Die Erfindung bezieht sich auf eine   Prüf- und    Sortiervorrichtung für einzelne Zigaretten, Zigarettenlagen   oder -blocks.   



   Fehler an Zigaretten können sich in mannigfacher Art darbieten. So z. B. können die Hülsen nicht vollständig gefüllt sein oder bei Lagen oder Zigarettenblocks ganze Zigaretten fehlen.



   Bisher wurden die Zigaretten durch mechanische Fühler abgetastet und die Fehler durch Einfallen der Fühler in die Fehlstelle registriert. Das hierdurch gewonnene Signal wurde dann mechanisch optisch oder in einer anderen bekannten Weise ausgewertet, mit dem Ziel, die betreffende Zigarette oder ganze Zigarettenlagen   oder    blocks an einer gegebenen Station auszuwerfen und gegen fehlerfreie auszuwechseln.



   Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht einmal in der Ungenauigkeit, da die Fühlerauflagefläche ein Mehrfaches der Zwischenräume zwischen den einzelnen Tabakteilen beträgt und somit nur grobe Fehler registriert werden können. Zum anderen ist ein solches mechanisch wirkendes System relativ träge, wodurch der Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschinen von dieser Seite her eine Grenze gesetzt ist.



   Die vorliegende Erfindung vermeidet die vorerwähnten Nachteile der bekannten Verfahrensart, da die Zigaretten berührungslos geprüft werden. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Strahlenquelle mit auf die zu prüfenden Stellen der in einem Halter angeordneten Zigaretten ausrichtbaren Strahlenbündeln, sowie durch einen Detektor, der auf die von den zu prüfenden Stellen der Zigarette, Zigarettenlage oder an dem Zigarettenblock reflektierte Strahlung anspricht, zwecks Erzeugung eines Signals, welches Sortiermittel beaufschlagt.



   Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung eine Prüfvorrichtung,
Fig. 2 eine Brückenschaltung mit einem Relais in der Diagonale zur Prüfung eines Blockes von 20 Zigaretten,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform,
Fig. 5 eine Vorrichtung mit einer Vidikonröhre als optisch-elektrischen Wandler,
Fig. 6 eine Schablone zur Aufhellung der Lücken zwischen einzelnen Zigaretten,
Fig. 7 eine Einrichtung zur Prüfung einer einzelnen Zigarette mit einem Sekundärelektronenvervielfacher als optisch-elektrischen Wandler.



   In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 zur Aufnahme der Lichtquelle 2, die hier etwa stabförmig ist, des Spiegels 3 und der übrigen optisch-elektrischen Bauteile dargestellt.



  Die Lichtquelle, die hier nur schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise infrarotes oder ultraviolettes Licht abstrahlen, und erstreckt sich längs der zu prüfenden Enden 4 der einen Block bildenden Zigaretten 5.



   Der Spiegel 3 ist im Schnitt parabolisch und die Strahlenquelle in seiner Brennlinie derart angeordnet, dass die abgestrahlten Lichtstrahlen schräg auf die Enden der Zigaretten eines Zigarettenblocks fallen, so dass Fehlstellen (Löcher oder Krater beispielsweise) als Schatten erscheinen. Die in Richtung der Zigarettenachse reflektierte Strahlung wird von der reflektierenden Oberfläche 16 auf ein Optiksystem 6 geworfen, das die Zigarettenenden in der Ebene 7 abbildet. Dort befinden sich die Enden von 20 photoelektrischen Bauelementen, beispielsweise Photowiderständen 8, die in drei Reihen mit 7, 6, 7 Einzelelementen entsprechend dem Zigarettenblock angeordnet sind. Die einzelnen Bauelemente sind in Reihe geschaltet und diese Reihe bildet den Zweig 11 (Fig. 2) einer Wheatstone-Brücke 12.

   Wie üblich, sind die Punkte A und B mit der Stromquelle verbunden, während in der Diagonale C-D ein Relais 13 eingesetzt ist, das auf Störungen im Brückengleichgewicht reagiert, beispielsweise den Kontakt 14 öffnet, der den Eingang 15 eines Prüfkreises kurzschliesst. Anstatt in Reihe, können die Einzelelemente auch parallel oder kombiniert serienparallel angeordnet sein. Eine für die verwendete Wellen  länge der Strahlung transparente Platte 18 (Fig. 1) dichtet die Anordnung gegen die Aussenluft ab.



   In Fig. 3 ist die Wirkung der Schrägbestrahlung vergrössert dargestellt. Die von der Lichtquelle 22 ausgehende Strahlung wird mittels der Kondensoroptik 20 parallel ausgerichtet. Lichtquelle und Optik befinden sich in dem Gehäuse 23. Die Strahlung trifft auf einen Zigarettenkopf mit einem Fehler, in diesem Fall mit einem Loch 27. Die Kante 24 verhindert, dass der Lochoder Kratergrund ausgeleuchtet wird, so dass die reflektierte Strahlung den Schatten auf dem photoelektrischen Wandler 28 abbildet, nachdem sie den Reflektor 26 und die Optik 21 passiert hat.



   Fig. 4 zeigt, wiederum schematisch, und als Ausführungsvariante, eine Vorrichtung, bei der jedoch der Zigarettenkopf von zwei Lichtquellen 32 mit Spiegeln 33 beleuchtet wird. Die Optik 31 ist so eingestellt, dass sie die Stirnfläche 34 des Zigarettenkopfes scharf abbildet, wie es schematisch in 38 dargestellt ist. Die Tiefenschärfe der Optik ist so gering gewählt, dass bereits der Grund 39 des Loches 37 nicht mehr scharf ausgebildet wird, so dass in der Abbildung die   dunldere    Partie 40 erscheint. Die Gesamtlichtmenge, die auf den photoelektrischen Wand  ler    trifft, ist also auch hier bei fehlerhaften Zigaretten geringer.



   Fig. 5 zeigt die Anwendung eines Bildwandlers, hier eines Vidikons, einer Prüfvorrichtung. Eine Lichtquelle 50, ein Spiegel 51 und eine Kondensoroptik 52 bilden das Bestrahlungssystem. Die Abdeckung 53 ist transparent und an ihrer Fläche 54 liegen die Köpfe der Zigaretten 55 an. Diese Fläche wird mittels der Abbildungsoptik 56 auf dem Fenster bzw. der lichtempfindlichen Schicht des Vidikons 57 scharf abgebildet. Das Vidikon weist wie üblich die Kathode 58, die Beschleunigungsanode 59 und die lichtempfindliche Schicht 60 mit der Gegenelektrode 61 auf. Der Elektronenstrahl 62, fokussiert und abgelenkt durch die Spulen 66, tastet die Gegenelektrode 61 ab und erzeugt ein Signal am Arbeitswiderstand 63 entsprechend der Ausleuchtung. Bei Fehlern ergibt sich ein Impuls 64, der dann weiter ausgewertet wird.

   Die Stromversorgungseinrichtung 65 mit den Baugruppen für die Fokussierung 67 und für die zeilenweise Abtastung 68 sind nur schematisch dargestellt.



   Die Abdeckplatte 53, kann, wie Fig. 6 zeigt, auch durch eine Schablone ersetzt sein, beispielsweise aus einem transparenten Material, auf deren Fläche 54 (Fig. 5) an den Stellen, die über den Lücken zwischen einzelnen Zigaretten liegen, eine reflektierende Schicht beispielsweise durch Aufdampfen aufgebracht ist. Der Reflexionsfaktor dieser Schicht soll dem mittleren Reflexionsfaktor fehlerloser Zigaretten entsprechen. Dann   erscheint nur bei tatsächlichen Fehlern ein zu  Dunkel -    Impuls 64. Man kann freilich auch den Elektronenstrahl an den Lücken einfach unterdrücken, beispielsweise durch eine im Inneren des Vidikons angeordnete oder eine dem Vidikon vorgeschaltete Schablone in Form der abzutastenden Fläche des Zigarettenblocks oder durch elektronische Massnahmen.



   Fig. 7 zeigt die Anwendung eines Sekundärelektronenvervielfachers in der Prüfvorrichtung. Eine Lichtquelle 71, ein Spiegel 72 und eine Kondensoroptik 73 bilden die   Bestrahlungseinrichtung;    die zu prüfende Zigarette 75 bzw. ihr Kopf 74 wird mittels der Abbildungsoptik 76 auf dem Fenster des Sekundärdetektorvervielfachers 77 abgebildet, und die Strahlung löst aus der ersten Elektrode 79 Elektronen aus. Diese werden in an sich bekannter Weise beschleunigt, lösen aus den nächsten Dynoden 80 ein bestimmtes Vielfaches von Elektronen aus, werden weiter beschleunigt usw. Schematisch ist hier angedeutet, dass sich die Zahl der jeweils ausgelösten Elektronen verdoppelt. Die ganze Anordnung ist, wie üblich, in einem Gehäuse aus Glas oder Quarz 78 untergebracht.

   Von der Fanganode 81 fliessen die Elektronen über den Arbeitswiderstand 82 zurück zur Stromversorgungseinrichtung 84, die die Spannungen für die einzelnen Dynoden liefert.



  Der Impuls 83 ist entsprechend dem vorhergehenden geringer, wenn die Zigarette fehlerhaft ist, so dass diese bzw. die ganze Packung auszusortieren wäre.



   Die beschriebene Prüfvorrichtung ist selbstverständlich nicht auf die Prüfung der Zigarettenköpfe beschränkt, sondern kann sowohl zur Prüfung und/oder Kontrolle anderer Teile der Zigaretten verwendet werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Prüf- und Sortiervorrichtung für einzelne Zigaretten, Zigarettenlagen oder -blocks, gekennzeichnet durch eine Strahlenquelle mit auf die zu prüfenden Stellen der in einem Halter angeordneten Zigaretten ausrichtbaren Strahlenbündeln, sowie durch einen Detektor, der auf die von den zu prüfenden Stellen der Zigarette, Zigarettenlage oder an dem Zigarettenblock reflektierte Strahlung anspricht, zwecks Erzeugung eines Signals, welches Sortiermittel beaufschlagt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen derart angeordneten Halter, dass die Zigarette oder Zigaretten schräg zu ihrer Längsachse durch eine Lichtquelle anstrahlbar sind.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, dass die Zigarette oder Zigaretten mindestens von zwei Seiten her schräg zur Längsachse der Zigaretten durch Lichtstrahlen anstrahlbar sind.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle aus einem Infrarotoder Ultraviolettstrahler besteht.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein lichtempfindlicher Widerstand ist.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere lichtempfindliche Widerstände in einer Brücke zusammengeschaltet sind.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, gekennzeichnet durch ein Relais in der Brükkendiagonale, das bei auftretenden Fehlern anspricht und einen Kontrollvorgang auslöst.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor eine gasgefüllte oder eine Vakuumphotozelle ist.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein Halbleiterphotoelement ist.

   9. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Detektoren in mindestens einer Brücke zusammengeschaltet sind.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor eine statisch aufladbare Halbleiterschicht ist, die bei Normalbelichtung vollständig, bei Fehlern nur teilweise entladen wird.

   11. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein optisch-elektrischer Bildwandler ist.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildwandler eine Fernsehaufnahmeröhre, vorzugsweise eine Vidikonröhre, ist.

   13. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein Sekundärelektronenvervielfacher ist.

   14. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Schablone, um die Lücken zwischen einzelnen Zigaretten einer Lage oder eines Blocks abzudecken, wobei der mittlere Reflexionsfaktor der Schablone dem der fehlerlosen Zigaretten entspricht.

   15. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, gekennzeichnet durch eine in den Strahlengang des Bildwandlers eingefügte Schirmelektrode oder Maske, die den Elektronenstrahl an den Lücken zwischen den einzelnen Zigaretten einer Lage oder eines Blocks unterdrücken wird.

   16. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, gekennzeichnet durch rein elektronische Mittel, die den Elektronenstrahl des Bildwandlers an den Lücken zwischen einzelnen Zigaretten einer Lage oder eines Blocks unterdrücken.