DE2126031C2 - Vorrichtung zum Überwachen des Beschickungsflusses in einer Zigarettenverpackungsmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Beschickungsflusses in einer Zigarettenverpakkungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentan-Spruchs 1.

Gegenstand des älteren Patentes 17 57 195 der Anmelderin ist eine Vorrichtung zum Bilden und Transportieren von Zigarettengruppen mit einem Vorratsbehälter, dessen Tiefe der Zigarettenlänge entspricht und der an seiner Unterseite in einzelne Ausgabekanäle aufgeteilt ist, deren Anzahl der Zahl der Zigarettenschichten entspricht, aus denen eine fertige, verpackungsbereite Zigarettengruppe zusammengesetzt ist. An den unteren Enden der Ausgabekanäle sind Ausgabestationen für die eng aneinanderliegenden Zigaretten vorgesehen, die durch einen Stempel durch Öffnungen dieser Ausgabestationen in Behälter gedrückt werden, die an einem endlosen Förderer vorgesehen sind, welcher schrittweise an den Ausgabestationen vorbeibewegt wird.

Um fehlerhafte Zigarettengruppen, die unvollständig sind oder fehlerhafte Zigaretten aufweisen, aus der Verpackungslinie zu entfernen, ist es bei Vorrichtungen dieser Art bekannt, längs der Bahn des Förderers Überwachungseinrichtungen anzuordnen, die die Dichte der die vollständigen Gruppen bildenden Zigaretten überwachen und ein Signal an einen Signalspeicher abgeben, wenn eine unvollständige Zigarettengruppe oder eine Gruppe mit fehlerhaften Zigaretten ermittelt wird. Abhängig von dem Signalspeicher wird eine Vorrichtung betätigt, welche diese Gruppen aus der Verpackungslinie entfernt und gleichzeitig die Zufuhr des Verpakkungsmaterials unterbricht, welches für die ausgeschiedene Gruppe bestimmt gewesen wäre.

Aus der DE-AS 12 46· 525 ist eine solche Vorrichtung zum Überwachen des Beschickungsflusses in einer Zigarettenverpackungsmaschine bekannt Diese Vorrichtung hat einen elektrischen Antriebsmotor, einen Hauptvorratsbehälter mit einem einzigen Ausgabeka- e nal für die Zuführung der Zigaretten an eine einzige Ausgabestation sowie Mittel zur Überführung von Zigarettengruppen von der Ausgabestation in Behälter, welche schrittweise angetrieben werden und jeweils in einer Stillstandsphase dieser Ausgabestation gegenüberliegen. Der Ausgabestation ist eine Mehrzahl von elektrisch parallel geschalteten Fühlern zugeordnet, um die Ziparettengruppen bezüglich der Zahl und des Füllungszustandes der Zigaretten zu überprüfen. Sobald bei der bekannten Vorrichtung die jeweils durch die Fühler überprüfte Zigarettengruppe unvollständig ist oder eine mangelhaft gefüllte Zigarette aufweist, erzeugen die elektrisch parallel geschalteten Fühler ein Ausgangssigna!, das einen Auswerfer zum Entfernen von fehlerhaften Zigarettengruppen aus der Ausgabestation betätigt.

Dieses zwischenzeitliche Auswerfen von fehlerhaften Zigarettengruppen erfordert eine gewisse Zeit. Die bekannte Vorrichtung kann nur dann korrekt arbeiten, wenn der Arbeitstakt so abgestimmt ist, daß zwischen jedem einzelnen Takt, bei dem die Zigarettengruppen von der Ausgabestation in die Behälter überführt werden, genügend Zeit vorhanden ist, um ein möglicherweise sich als notwendig herausstellendes Auswerfen zu ermöglichen. Obwohl der Fall, daß eine Zigarettengruppe unvollständig ist oder eine beispielsweise zu schwach gestopfte Zigarette aufweist, verhältnismäßig selten ist, muß der gesamte Betrieb der Vorrichtung taktmäßig auf diesen Ausnahmefall eingerichtet werden. Aus diesem Grunde ist die bekannte Vorrichtung verhältnismäßig langsam.

Gegenüber diesem Stand der Tech.iik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß sie auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten bei einem Erkennen fehlerhafter Zigarettengruppen vor deren Ausschieben aus dem Zigarettentrichter für einen Stillstand der Verpackungsmaschine sorgt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In der DE-AS 11 77 069 ist eine Kontrollvorrichtung an Zigarettenverpackungsmaschinen mit Fühlereinrichtungen zur Überprüfung von Zigaretten und Zigarettengruppen beschrieben und dargestellt. Die Fühlereinrichtung ist dabei derart ausgebildet, daß sie ohne mechanische Kontakte arbeitet, da die Stellung der Fühler optisch abgetastet wird.

Aus der GB-PS 9 08 395 ist eine Verpackungsmaschine bekannt, die ein ständig Saufenden Fördergerät zum Zuführen von Gegenständen bis zu einem Anschlag aufweist, wobei die Verpackungsmaschine ferner eine Übertragungsmechanik hat, die in Synchronisation mit der Verpackungsmaschine arbeitet, um die an dem Anschlag anstoßenden Gegenstände in regelmäßigen zeitlichen Intervallen der Verpackungsmaschine zuzuführen. Wenn die Anzahl der vor dem Anschlag aufgestauten Gegenstände unter eine bestimmte Grenze abfällt, wird die Übertragungsmechanik oder die Verpackungsmaschine ausgeschaltet, während sie wieder eingeschaltet wird, wenn diese Anzahl wieder das übliche Niveau erreicht hat.

Weder die GB-PS 9 08 395 noch die DE-AS 11 77 069 zeigen eine Überwachungseinrichtung, bei der parallel geschaltete Fühler in Reihe zu einem Erregerstromkreis eines Relais liegen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein handbetätigbarer Schalter parallel zu dem Kontaktpaar des zweiten Relais geschaltet ist, wobei dieses Kontaktpaar in Reihe zum Erregerstromkreis des zweiten Relais liegt.

Wenn bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von Ausgabekanälen mit Ausgabestationen zur Ausgabe jeweils einer Schicht einer Zigarettengruppe vorhanden ist und jedem Ausgabekanal eine der Zahl der Zigaretten pro Schicht entsprechende Zahl von Fühlern zugeordnet ist, ist es vorteilhaft, wenn die Fühler in einer Höhe gegenüber der jeweiligen Ausgabeebene der den Ausgabekanälen zugeordneten Ausgabe-Stationen angeordnet sind, die der 5fachen bis 7fachen Dicke einer Zigaretienschieht entspricht.

Während des normalen Betriebes kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung gemäß der Erfindung unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit einer Fehlererkennungsvorrichtung, wie sie durch die Fühler gebildet wird, betrieben werden. Wenn die durch die parallel geschalteten Fühler abgetastete Zigarettengruppe fehlerhaft sein sollte, da eine Zigarette fehlt oder mangelhaft gestopft ist, ist wenigstens ein Fühler geschlossen. Dieser Zustand wird durch den im Maschinentakt betätigten Schalter abgetastet, so daß zu diesem Zeitpunkt bei geschlossenem Fühler der Erregerstromkreis des ersten Relais geschlossen wird. Dadurch wird das zweite Relais in dessen Erregerstromkreis unterbrochen, so daß das zweite Relais ausgangsseitig geöffnet wird. Hierbei öffnet das zweite Relais seinen eigenen Erregerstromkreis und schaltet den Antriebsmotor ab. Da die Vorrichtung mit einer sehr großen Geschwindigkeit arbeitet, kann es durchaus vorkommen, daß die Maschine aufgrund der Trägheit noch einige wenige Takte weiterarbeitet, wobei die parallel geschalteten Fühler bei den nachfolgenden Zigarettenschichten wieder vollständige Zigarettengruppen ermitteln würden und somit den Erregerstromkreis des ersten Relais wiederum unterbrechen würden. Trotzdem kann das zweite Relais nicht mehr erregt werden, da dessen Erregerstromkreis über eines seiner ausgangsseitigen Kontaktpaare geführt ist. Die Vorrichtung kann also mit einer Geschwindigkeit arbeiten, die ein Mehrfaches derjenigen Geschwindigkeit ist, mit der sie arbeiten müßte, wenn sie innerhalb eines Taktes zum Stehen kommen müßte. Aus diesem Grund erreicht die Vorrichtung eine mehrfache Arbeitsgeschwindigkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläptert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Bilden von Zigarettengruppen in einer Zigarettenverpackungsmaschine und

Fig.2 einen elektrischen Schaitplan mit den erfindunigemäßen Merkmalen.

In F i g. 1 sind von einer Vorrichtung für die gruppenweise Aufeinanderschichtung von Zigaretten etwa nach der DE-OS 17 57 195, die mit einer Überwachungsvorrichtung ausgerüstet ist, in dünnen Linien ein Hauptvorratsbehälter 1 (Ausgabetrichter) für die Zigaretten sowie ein Förderband 7 für die Zigarettengruppen dargestellt, während die Überwachungsvorrichtung und ihr Getriebe in fetten Linien dargestellt sind.

Der Hauptvorratsbehälter 1 teilt sich in seinem unteren Bereich in drei Ausgabekanäle 3/4, 35 und ZC mit den zugeordneten Ausgabestationen 2/4, IBund 2C, wobei die Ausgabekanäle einen nach unten hin abnehmenden Querschnitt haben. Mit 4 ist eine Schiebevorrichtung bezeichnet, die mit Hilfe von Schieberköpfen 5A, 5B und 5Cdie Zigarettenlagen von den Ausgabestationen 2Λ, 2B und 2C in Behälter 6 des Förderbandes 7 schiebt, das die kompletten Zigarettengruppen zu einer ■ Verpackungsstraße fördert.

Oberhalb der Grundfläche B des Hauprvorratsbehälters 1 und oberhalb der Ebene, in welcher die Abgabe der drei vollständigen und im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus sieben, sechs und sieben Zigaretten bestehenden Zigarettenschichten für Zigarettenpackungen mit jeweils 20 Zigaretten erfolgt, sind gegenüber den drei Ausgabekanälen ZA, 35 und 3Cdrei Fühler 8A 85 und SC angeordnet, die insgesamt aus 20 Taststiften 9, d. h. einem Taststift je Zigarette bestehen, welche an einem flachen Rahmen 10 gelagert sind.

Die Taststifte 9 sind in derselben Richtung wie die Zigaretten in den Ausgabekanälen 3/4, 35, 3Cangeordnet und werden von leicht zusammendrückbaren Federn in ihrer Ruhestellung gehalten. Wie anschließend noch erläutert wird, führen diese fest an dem Rahmen 10 angeordneten Taststifte 9 eine periodische Vorwärts- und Rückwärtsbewegung zusammen mit diesem Rahmen 10 aus und tasten bei jedem Vorwärtshub den Endabschnitt der Zigaretten ab, welche auf derselben Höhe in den einzelnen Ausgabekanälen 3 liegen und die Zigarettenlagen bilden, die zusammengestellt werden sollen. Mit Hilfe von elektrischen Kontakten, die den einzelnen Taststiften 9 zugeordnet sind, melden diese ein Fehlen von einer Zigarette oder von mehreren Zigaretten sowie eine unzureichende Füllung derselben.

Die Überwachung der Zigaretten in den Ausgabekanälen und die Kontrolle des regelmäßigen Zigarettenzuflusses erfolgt nicht in derselben Ebene, in der die Ausgabe der fertigen Zigarettenlagen zu den Behältern 6 des Förderbandes 7 stattfindet, sondern wird auf einer darüberliegenden Ebene ausgeführt, um insbesondere bei den schnell arbeitenden Hochleistungsverpackungsmaschinen zu vermeiden, daß fehlerhafte, von den Fühlern 8 festgestellte Zigarettenlagen in die Benälter 6 des Förderbandes 7 überführt werden.

Die Hin- und Herbewegung der Fühler 8 wird von einer Welle 11 erzeugt, die am Maschinenbett 12 gelagert ist und von einem Hauptantrieb aus angetrieben wird. Auf das eine Ende dieser Welle 11 ist eine Kurvenscheibe 13 aufgezogen, in deren Nut eine Rolle 14 eingreift, die an einem Ende eines bei 20 am Maschinenbett 12 angelenkten Doppelarmhebels 15 gelagert ist. Am entgegengesetzten Ende des Doppelarmhebels 15 ist eine Kurbel 16 angelenkt, an der wiederum ein Stab 17

gelagert ist, der verschiebbar am Maschinenbett 12 gelagert ist und der an seinem aus dem Maschinenbett 12 herausragenden Ende den Rahmen 10 trägt. An diesem Rahmen 10 sind die drei gruppenweise angeordneten Fühler 8/4, 85 und 8C gegenüber den Ausgabekanälen 3/4,35 und 3Cangebracht.

Ein Verbindungszapfen 21 zwischen der Kurbel 16 und der Stange 17 trägt eine lose Rolle 18, die in ein Langloch 19 des Maschinenbettes 12 gleitend eingreift und dadurch für eine Führung und Abstützung des Getriebes sorgt.

In F i g. 2 ist ein Schaltplan für den Antrieb der Vorrichtung dargestellt. Ein polumschaltbar Elektromotor Mdient zum Antrieb der Verpackungsmaschine mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten. Mit TL 1 und TI. 2 sind zwei Schaltschütze für den Elektromotor M und mit Ri, R 2 und R 3 drei Relais bezeichnet, von denen R 1 der. Betrieb der ganzen Schaltung freigibt und R 2 und R 3 die Schütze TL 1 und TL 2 steuern. Ti ist ein Zeitglied mit einer einem Kondensator entsprechenden Kapazität C, welches ebenfalls die dem Elektromotor M zugeordneten Schütze TL 1 und TL 2 ansteuert.

Ein Druckschalter Pt dient zum Einschalten und ein Druckschalter P2 zum Ausschalten der Maschine.

Ein Schalter T2 stellt schematisch die Fühl- und Tastelemente dar, die die Zigarettengruppen auf Vollständigkeit überprüfen und entsprechend der DE-OS 17 57 195 entlang dem Förderband angeordnet sind. Cl ist ein Taktnocken, der bei jedem Maschinentakt einen mit dem Schalter T2 in Reihe geschalteten Schalter 7"3 schließt und wieder öffnet.

TF ist schließlich ein Spannungswandler, der auf die Versorgungsleitung des Elektromotors M geschaltet ist und die oben genannten Relais und Zeitglieder mit Spannung versorgt.

Während zum besseren Verständnis der erwähnten Bauteile und ihrer Funktionen auf die Patentanmeldung gemäß DE-OS 21 00 351 verwiesen wird, soll im Hinblick auf die voi liegende Erfindung von diesen Bauteilen nur das Relais R 1 für die Betriebsbereitschaft der ganzen Schaltung beschrieben werden. Dieses Relais enthält einen ersten Schaltkontakt Rl-2, der den Selbsterregungskreis des Relais R 1 wieder schließt, sowie einen zweiten Schaltkontakt R 1 — 1, der für die Betriebsbereitschaft sorgt, indem er den Stromkreis zu den Schützen für den Motor M schließt; außerdem sind entsprechende Ruhekontakte Λ 1—4 und Ri—3 vorgesehen.

SA, 85 und 8Csind drei parallelgeschaltete Kontakte, die die Taststiftgruppen 9 darstellen, welche neben den drei Ampahpkanälpn ^A "KRnnA ^^anorpnrHnpt sinrl in

die sich der Hauptvorratsbehälter 1 aufteilt Die Fühler 8 bestehen dabei aus sieben, sechs und sieben parallel nebeneinander geordneten Tastelementen.

Mit C2 ist dagegen ein Taktnocken bezeichnet welcher bei jedem Maschinentakt den Kontakt TA schließt und öffnet der zu den parallel angeordneten Tastelementen 8/4,85 und 8Cin Reihe geschaltet ist

Mit R ist schließlich ein Relais bezeichnet dessen Versorgungskreis über den Schalter 74, die parallelen Fühler 8/4,85 und 8Cund den Ausschalter P2 geschlossen wird und das einen Schaltkontakt R-X aufweist der bei nicht erregtem Relais gegen den entsprechenden Ruhekontakt R-2 schließt

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist unter normalen Zuständen wie folgt:

Wenn die Taststifte 9 der drei Fühlergruppen SA, 85 und 8Cbei ihrem Vordringen in die Ausgabekanäle 3A, 35 und 3Cdas Fehlen oder die unzureichende Füllung einer oder mehrerer Zigaretten feststellen, schießt der betroffene Taststift bzw. schließen die betroffenen Taststifte die entsprechenden Kontakte. Beim Schließen der oder des Kontaktes und des Schalters Γ 4 durch den Takinocken C2 wird das Relais R erregt. Die Erregung des Relais R bewirkt die Öffnung seines Schaltkontaktes R-i, der im Versorgungskreis des Relais R 1 für die Betriebsbereitschaft angeordnet ist, und sorgt daher für die Erregung des Relais R 1 und damit für die Öffnung der Kontakte R 1 — 1 und R 1 -2.

Die öffnung des Kontaktes R 1—2 bewirkt die Unterbrechung des Selbstregungskreises des Relais R 1, während die öffnung des Kontaktes Λ 1 — 1 die Stromzufuhr zu den dem Elektromotor M zugeordneten Schützen TL 1 und TL 2 unterbricht.

Auf diese Weise wird der Motor M und damit die Maschine angehalten. Wenn es sich dabei, im vorliegenden Falle, um eine Verpackungsmaschine mit großer Arbeitsgeschwindigkeit handelt, erfolgt der Stillstand mit einer gewissen Verzögerung, deren Dauer von einer vorgesehenen Bremse abhängig. Aus diesem Grunde, d. h. aufgrund des Zeitraums bzw. der Taktzahl, die zwischen dem Augenblick der Unterbrechung der Stromzufuhr zum Elektromotor M und dem tatsächlichen Stillstand der Maschine verstreicht, sind die drei Tastergruppen gegenüber den Ausgabeebenen für die Zigarettenschichten auf einer höheren Ebene, beispielsweise, wie in der Abbildung dargestellt, um fünf bis sieben Schichten nach oben hin versetzt.

Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß fehlerhafte, von den Fühlern 8/4,85 und 8C festgestellte Zigarettengruppen im Laufe dieses Zeitraums in die Behälter 6 des Förderbandes 7 gelangen, so daß es möglich ist, diese Fehler, wie anschließend noch näher erläutert wird, schon im Bereich der Ausgabekanäle zu beseitigen.

Der beschriebene Vorgang, d. h. die Unterbrechung der Stromversorgung des Antriebsmotors M durch die Schießung eines oder mehrerer Kontakte der parallel geschalteten Fühler öA, SB und SCisl nicht umkehrbar.

Infolge des insbesondere bei Hochleistungs-Verpakkungsmaschinen nicht sofort stattfindenden Stillstandes des Motors M können die Tastelemenle schon beim nächsten Arbeitstakt einen einwandfreien Beschikkungsfluß feststellen, so daß die Kontakte der drei Fühlergruppen 8/4,85 und 8C wieder öffnen.

Beim Öffnen der Kontakte wird das Relais R entregt so daß sein Schaltkontakt R-I schließt. Das Relais R 1 bleibt jedoch entregt und sein Haupterregungskreis wird über den Einschalter P1. der normalerweise geöffnet ist wieder geschlossen, während der andere Abschnitt des Selbsterregungskreises aus den beschriebenen Gründen geöffnet bleibt Deshalb setzt die Motordrehung auch dann nicht ein, wenn die Ursachen behoben worden sind, weiche zur Öffnung des Schaltkontaktes R 1 — 1 des Relais R 1 geführt haben.

Wenn die von den Taktelementen signalisierten Störungen von Hand behoben und damit die Kontinuierlichkeit des Beschickungsflusses wieder hergestellt ist wird die Verpackungsmaschine durch Drücken des Einschalters P1 wieder eingeschaltet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen'

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Überwachen des Beschikkungsflusses in einer Zigarettenverpackungsmaschilie mit einem dektrischen Antriebsmotor, mit einem Hauptvorratsbehälter mit einem Ausgabetrichter für die Zuführung der Zigaretten an eine am unteren Ende des Ausgabetrichters gelegenen Ausgabestation, mit Mitteln zur Überführung von Zigarettengruppen von der Ausgabestation in Behälter, welche schrittweise angetrieben werden und die jeweils in einer Stillstandsphase der Ausgabestaiion gegenüberliegen, und mit einer Mehrzahl von elektrischen, parallel geschalteten Fühlern zum Überprüfen dieser Zigarettengruppen bezüglich der Anwesenheit und des Füllzustandes der Zigaretten, wobei die Fühler arn Ausgabetrichter oberhalb der Ausgabestation angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschalteten Fühler (8/4, 8ß, 8C) in Reihe zu einem im Maschinentakt betätigten Schalter (C2, 74) und in Reihe zu einem Erregerstromkreis eines ersten Relais (fliegen,

daß das erste Relais (R) ausgangsseitig in Reihe zu einem Erregerstromkreis eines zweiten Relais (R 1) liegt, das zwei ausgangsseitige Kontaktpaare (7? 1—2; 4; Λ 1 — 1, 3) hat, daß ein Kontaktpaar (R 1—2, 4) des zweiten Relais (RI) in Reihe zum Erregerstromkreis dieses Relais (R 1) liegt, und
daß das andere Kontaktpaar (R 1 — 1, 3) zum Steuem des Betriebes des Antriebsmotors (M) dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein handbetätigbarer Schalter (P \) parallel zu dem Kontaktpaar (R 1—2, 4) geschaltet ist, das in Reihe zum Erregerstromkreis des zweiten Relais (R 1) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine Mehrzahl von Ausgabekanälen {3A —3C) mit Ausgabestationen (2Λ—2Qzür Ausgabe jeweils einer Schicht einer Zigarettengruppe vorhanden ist und jedem Ausgabekanal eine der Zahl der Zigaretten pro Schicht entsprechende Zahl von Fühlern (8A,8B,8C)zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (8Λ, 8ß, 8Q in einer Höhe gegenüber der jeweiligen Ausgabeebene der den Ausgabekanälen (34—3C) zugeordneten Ausgabestationen (2/4— 2C) angeordnet sind, die der 5fachen bis /fachen Dicke einer Zigarettenschicht entspricht.