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Vorrichtung zum Prüfen der Bestandteile für herzustellende Mundstückzigaretten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Bestandteile für herzustellende
Mundstückzigaretten, etwa von Mundstücken mit Stopfen und anschließenden Hohlräumen,
wodurch Stellen unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit entstehen, oder zum Prüfen
von anderen stabförmigen Gegenständen mit durchsichtigen oder durchscheinenden Lücken.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, stabartige Gegenstände, etwa
Zigaretten oder Stopfen, von vielfacher Länge in der Längsrichtung in einer mit
Nuten und in diesen mit Längsanschlägen versehenen umlaufenden Trommel genau einzustellen.
Die Herstellung der genannten vielfach langen Gegenstände erfolgt durch ein ununterbrochenes
Strangverfahren, bei dem die Gegenstände in bestimmten Abständen voneinander auf
einen Papierstreifen gebracht werden, der alsdann rund um die Stopfen gefaltet und
geschlossen wird, und der sich ergebende Strang wird in der gleichen Weise unterteilt
wie ein Zigarettenstrang in einer Strangzigarettenmaschine.
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Bei diesem Verfahren kommt es mitunter vor, daß die Stopfen nicht
mehr in ihre richtige Lage gegenüber einem Ende eines vielfach langen Teiles gelangen.
Diese Verschiebungen sind gering, aber sie häufen sich an, und es ist infolgedessen
notwendig, die Teile zu beobachten, um zu prüfen, ob das Verschieben einen zulässigen
Betrag überschritten hat.
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Es ist auch an sich bekannt, die räumliche Abmessung kleiner Objekte,
insbesondere stabförmiger Gegenstände, wie Drähte od. dgl., mittels fotoelektrischer
Zellen durch Schattenwirkung zu prüfen sowie zu registrieren oder die Ergebnisse
zum Regeln zu benutzen. Auch auf dem Gebiete der Zigarettenherstellung sind schon
Fotozellen bekannt.
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Die Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Einrichtungen
dadurch, daß bei Verwendung der bekannten umlaufenden, mit Nuten versehenen Trommel
jede Nut einen Schlitz aufweist, mit dem die durchscheinende Lücke eines Bestandteiles
in dessen ausgerichteter Lage zur Deckung kommen soll, wobei die fotoelektrische
Einrichtung zum Abtasten und Durchstrahlen der über dem Schlitz liegenden durchscheinenden
Lücke des Bestandteiles dient und die fotoelektrische Einrichtung ein Signal verursacht,
wenn die Deckung der durchscheinenden Lücke und des Schlitzes- dadurch unvollständig
ist, daß ein Stopfen innerhalb des Bestandteiles an der unrichtigen Stelle liegt.
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Die Erfindung löst also die Aufgabe, unter Verwendung einzelner an
sich bekannter Merkmale, beim Durchschneiden von stabartigen Gegenständen in einem
bestimmten Abstand voneinander den Schnitt so genau wie möglich an die gewünschte
Stelle zu bringen und, wenn es sich um stabartige Gegenstände handelt, die aus zwei
Zigarettenteilen und einem doppelt langen zwischen ihnen liegenden Mundstück aus
Stopfen bestehen, die Zwischenräume zwischen den beiden Zigarettenteilen in der
genau gewünschten Größe zu halten.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung,
und zwar stellt dar F i g. 1 einen Grundriß, teilweise im Schnitt, F i g. 2 eine
Endansicht der genuteten Trommel aus F i g. 1 und einiger damit verbundenen Teile
und F i g. 3 den wesentlichen Teil des Stromkreises für die Zelle.
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In den Zeichnungen ist mit 1 ein Strang bezeichnet, der sich
in der Pfeilrichtung bewegt und aus Teilen von Mundstückmaterial besteht, die in
ein Papierrohr eingeschlossen sind. Er wird an den Linien C-0 in Teile S von vielfacher
Länge zerschnitten, und der einem abgeschnittenen Teil folgende Strang stößt dieses
auf eine Platte 2. Oberhalb dieser Platte ist ein hohles Rad 3 drehbar gelagert,
und von dem Hohlraum aus wird durch in der Zeichnung nicht gezeigte Bohrungen in
dem Kranz des Rades ein Saugzug nach innen ausgeübt. Der Radkranz hat eingeschnittene
schraubenförmige Nuten 5, in denen die Bohrungen liegen. Ein durch den folgenden
Strang in eine Nut des Rades hineingestoßener Strangteil wird durch einen zu einer
bestimmten Zeit auftretenden Saugzug an das Rad angezogen und über die Platte 2
geführt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Rades überschreitet die Stranggeschwindigkeit
etwa
um 10 "/o, infolgedessen werden die einzelnen abgeschnittenen Teile von dem
Strang um einen Abstand entfernt.
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An der linken Seite des Rades in F i g. 1 liegt eine mit Nuten versehene
Trommel 6 und gerade unter dieser (F i g. 2) liegt ein Förderband 7, auf dem die
Teile in der dargestellten Weise gesammelt werden. In den Nuten der Trommel sind
Anschläge 8 vorgesehen. Die Zigarettenteile können sich gegen die Anschläge legen
und werden so in der Trommel eingestellt, daß sie in queraxialer Richtung ausgerichtet
sind und, wenn sie durch die Trommel auf das Auffangband abgelegt werden, eine ausgerichtete
Reihe auf dem Band gebildet wird.
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Die Trommel 6 ist mit einer Anhaltevorrichtung versehen; die mit den
sich bewegenden Teilen in Anlage kommt und leicht reibend wirkt, um deren axiale
Bewegung rechtzeitig anzuhalten, wobei die Absicht besteht, die Teile kurz vor dem
Berühren der Anschläge 8 zur Ruhe zu bringen.
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Die Anhaltevorrichtung kann, wie in F i g. 2 zu sehen, aus einer Blattfeder
22 bestehen.
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Wenn ein Teil über die Platte 2 gefördert wird, wird es durch das
Rad 3 mitgenommen, und infolge der Winkellage des Rades und der Schraubenform der
Nut 5 wird der Teil durch das Rad queraxial vorwärts geschoben, er tritt in eine
Trommelnut ein, deren Bewegung zeitlich so geregelt ist, daß sie einen durch das
Rad 3 vorgeschobenen Teil aufnimmt.
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Die in dieser Weise in die Nuten geschobenen Teile haben eine axiale
Geschwindigkeit, die durch die Bremsung so weit verringert wird, daß sie ausreicht,
um die Teile bis etwa 5 mm von dem Anschlag 8 zu bringen. Um die Trommel herum ist
so dicht wie möglich eine konkave Deckplatte 28 angebracht, die an dem Ende
nahe der Düse 40 (F i g. 2) überhängt. In der Zeichnung ist der Abstand zwischen
der Deckplatte und der Trommel der Deutlichkeit wegen übertrieben gezeichnet. Tatsächlich
beträgt er etwa 0,076 mm. Es wird durch das Mundstück Luft unter einem genügenden
Druck zugeführt, um die Teile in den Nuten entlang gegen die Anschläge zu führen,
ohne daß sie zurückprallen. Die Düse 40 erstreckt sich über einen erheblichen Winkel
um die Trommel herum, so daß die Teile eine gewisse Zeit lang gegen die Anschläge
gedrückt werden. Die Endbewegung der Gegenstände für die Berührung der Anschläge
erfolgt nur durch den Luftdruck von der Düse 40.
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Die abgeschnittenen, in der genuteten Trommel 6 aufgenommenen Teile
werden durch die Drehung der Trommel rundherum mitgenommen (s. den Teil in Fig.
2) und auf das Auffangband abgelegt. Die Deckplatte 28 dient dazu, die Teile
während dieser Bewegung in den Nuten zu halten.
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Anstatt durch die Düse 40 kann die gleiche Wirkung auch durch
einen gleichwertigen Saugzug erzielt werden, der an der linken Seite der Nuten (F
i g. 1) wirkt, oder, falls erwünscht, auch durch einen Druck an dem einen Ende und
einen Saugzug an dem anderen Ende. Es erscheint nicht notwendig, diese offenbaren
Aquivalente darzustellen.
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Die bisher beschriebenen Einzelheiten sind anderweitig vorgeschlagen
oder bekannt, dienen jedoch dem besseren Verständnis, gehören aber nicht zur Erfindung.
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Die in F i g. 1 im Schnitt gezeigten Stopfenteile haben Lücken 55
und zwischen den Lücken Filtermaterialteile oder Stopfen. Schließlich werden die
Teile S entlang den Linien 56 in je drei Stücke geteilt, wobei jedes Stück zwei
Mundstückstopfen aufweist. Die Unterteilung in zwei Stücke erfolgt nach ihrer Aneinanderreihung
mit Teilen des Zigarettenstranges. Es ist sehr erwünscht, daß dieses Teilen so genau
wie möglich gemacht wird, weil bei der letzten Teilung die offenen Räume, die durch
die Unterteilung einer Lücke entstehen, an den Enden der fertigen Zigaretten liegen
und etwaige Unregelmäßigkeiten merkbar werden und zu beanstanden sind. Es ist deshalb
wesentlich, das möglichst beste Ausrichten auf dem Band zu erreichen, wenn die Stopfen
durch dieses zu den Schneidvorrichtungen oder aber zum Schneiden auf eine zweite
Trommel geführt werden. Soweit bisher beschrieben, sichert die Vorrichtung das Ausrichten,
aber wie vorher erwähnt, können sich die Lagen der Stopfenteile in dem Papierrohr
ändern oder verschieben. Dies geschieht offenbar dadurch, daß, obwohl die Teile
zur rechten Zeit im Verhältnis zu der Papiergeschwindigkeit auf dem Papierstreifen
abgelegt werden, um den erwünschten Spielraum zu erhalten, doch ein sehr kleiner
Abstandsverlust infolge der Trägheit der Teile oder infolge der Papiergeschwindigkeit
eintreten kann, die sich durch Reibung eines Bandes etwas ändern könnte. Wie dies
auch sein mag, jedenfalls tritt ein Verschieben ein, und es ist erwünscht, daß der
Arbeiter unverzüglich darauf aufmerksam wird.
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Zu diesem Zweck ist eine fotoelektrische Abtastvorrichtung vorgesehen,
bestehend aus einer Lampe 70, die in einem hohlen Raum innerhalb der Trommel
befestigt ist, und eine Sammellinse 71 aufweist, die einen fokussierten Lichtstrahl
erzeugt. Die Nuten der Trommel haben je einen Schlitz 72, und die Schlitze
sind symmetrisch um die optische Achse der Sammellinse 71 angeordnet, und
die Anschläge 8 sind so angebracht, daß eine richtig angeordnete Lücke 55
ebenfalls symmetrisch liegt. Prismen 73 und 74 übertragen das Licht auf die Fotozellen
75 und 76, wobei Prismen erforderlich sind, weil die Lücke zu schmal ist, um das
Unterbringen zweier Zellen nebeneinander zur Aufnahme des Lichtstrahles zu ermöglichen.
Wenn ein Verschieben über eine kleine Toleranz hinaus eingetreten ist, erhält eine
der Zellen weniger Licht als die andere, die volles Licht hat, und es kann mit Hilfe
des in F i g. 3 gezeigten Stromkreises ein Signal abgegeben werden.
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In F i g. 3 sind die Fotozellen 75 und 76 fotokonduktiver
Art und zwischen Zuführleitungen 77 und 78 parallel geschaltet. Wenn beide
Zellen in gleicher Weise beleuchtet werden, geschieht nichts, da die dargestellte
Brücke ausgeglichen ist. Wenn aber eine Zelle weniger Licht erhält als die andere,
ändert sich ihr Widerstand, und die Spannung an dem Punkt A bzw.
B wird verändert, und ein benachbarter Transistor 79 bzw. 80 schickt einen
Strom durch die zugehörige Relaisspule 81 bzw. 82. Das Relais hat
eine feste Mitte mit zwei Windungen, so daß das eine oder das andere Kontaktpaar
geschlossen wird, je nachdem, durch welche Spule der größere Strom fließt. Es kann
also ein Warnsignal erhalten werden, das anzeigt, in welcher Richtung sich die Lücke
bewegt hat. Die erwähnten Lichtzellen werden deswegen vorzugsweise verwendet, weil
sie gegen Temperaturwechsel, die bei ihrer Tätigkeit wahrscheinlich auftreten, ziemlich
indifferent sind.
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Bei einer mehr durchgebildeten Konstruktion kann das erregte Relais
benutzt werden, um eine Vorrichtung
zu steuern, die den Vorschub
der Stopfenteile oder auch den Papierstreifen oder die Schneidvorrichtung vorschiebt
oder verzögert. Bei der gegenwärtigen Praxis wird die Schneidvorrichtung, wenn das
Signal dies erfordert, von Hand geändert.
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Die Einrichtung ist im vorstehenden für den hauptsächlichen Anwendungszweck
beschrieben. Die Erfindung kann aber auch zum Besichtigen von Gruppen verwendet
werden, die aus zwei Zigarettenstrangteilen mit Stopfenmaterial an ihren Enden bestehen,
wobei die Stopfen in einem Abstand voneinander liegen und ein Papierzipfel das Ganze
zusammenhält. Die Lücke zwischen den Stopfen könnte in der beschriebenen Weise besichtigt
und das sich ergebende Signal gegebenenfalls dazu verwendet werden, um die Gruppe
gegenüber einer Schneidvorrichtung einzustellen.
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Die Funktion der Abtastvorrichtung hängt von einem kritischen Gleichgewicht
zwischen zwei Fotozellen und der Alterung der Lampe ab, oder ein Wechsel in der
zugeführten Spannung, z. B. der Hauptspannung, beeinträchtigt die Helligkeit der
Lampe. Dies bewirkt eine Änderung des Widerstands der Zellen, jedoch um einen etwas
verschiedenen Betrag, daß das Gleichgewicht verloren ist. Um diesen Fehler zu vermeiden,
kann die Lampe von einem anderen Transistorverstärker gespeist werden, der seinerseits
von dem gemeinsamen Sendewiderstand der Transistoren 79 und 80 angetrieben werden
kann. Wenn sich also die Spannung an den Fotozellen 75 und 76 aus irgendeinem Grunde
ändert, wird der Lampenstrom selbsttätig so eingestellt, daß er der Änderung entgegenwirkt.