CH620579A5 - - Google Patents

Description

La présente invention a pour but d'améliorer la fabrication des tiges filtrantes pour articles à fumer. Dans les machines à fonctionnement continu qui fabriquent des tiges filtrantes, il est essentiel que les défauts de la tige soient détectés rapidement et d'une manière fiable.

Les tiges filtrantes à deux ou plusieurs éléments sont généralement fabriquées dans une machine à tambour qui assemble les éléments dans l'ordre voulu et les entoure d'une enveloppe de papier pour former une tige continue. La tige est ensuite tronçonnée en tronçons de longueur prédéterminée représentant généralement un nombre entier de bouts-filtres. Avant l'utilisation de ces tiges filtrantes, il est important de détecter l'absence d'un élément de filtre qui laisse un vide à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire.

La demande de brevet allemand N° O.S. 2451760 concernant les machines utilisées dans l'industrie du tabac propose de monter un détecteur dé défauts entre le dispositif de tronçonnage de la tige en articles individuels et le convoyeur de sortie qui entraîne lesdits articles. Le détecteur de défauts comprend une source lumineuse, un photodétecteur et un guide fixe en matière transparente qui est. placé sur le trajet des rayons lumineux entre la source et le photodétecteur. Bien que cette solution soit décrite dans le cas d'une machine à confectionner les cigarettes, elle est également proposée pour la fabrication des tiges filtrantes, mais présente certains inconvénients dans cette application. En effet, la détection d'un vide dans une tige filtrante tubulaire pose des problèmes différents de ceux de la détection de l'absence d'une tige de cigarette. L'une des principales sources de difficulté est la poussière qui a des caractéristiques différentes de la poussière de tabac. Par exemple, les adhésifs du type hot-melt qui sont couramment employés pour coller l'enveloppe de la tige filtrante, ont tendance à se déposer sur le guide transparent et à y fixer la poussière. De plus, des particules abrasives provenant par exemple d'un élément filtrant au charbon peuvent rayer le guide transparent et altérer sa transparence. Le dispositif selon la présente invention, qui est défini dans la revendication 1, a pour but de remédier à ces inconvénients.

Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'objet de l'invention.

La fig. 1 représente schématiquement une partie d'une machine à fabriquer les tiges filtrantes qui est munie du dispositif de détection de défauts de la présente invention.

La fig. 2 est une vue en perspective à plus grande échelle du dispositif de détection et des organes adjacents vus dans le sens de l'entrée de la tige.

La fig. 3 est une vue en perspective du dispositif de détection vu par l'arrière.

Les fig. 4 et 5 sont des schémas synoptiques des circuits électroniques associés.

Sur la fig. 1, une tige filtrante 1 constituée de deux ou plusieurs types différents d'éléments filtrants assemblés sous une enveloppe de papier 4 sort d'une machine classique telle qu'une machine à double effet, fabriquée par la société Molins Limited de Londres. La tige enveloppée 1 sort de la machine sur une courroie transporteuse 5, comme illustré sur la fig. 2.

La tige 1 passe de la courroie 5 à un détecteur de défauts 6 qui est représenté en détail sur les fig. 2 et 3. Le dispositif 6 se compose de deux boîtiers latéraux 7, 8 fixés de part et d'autre d'un bloc central 9, de préférence en aluminium, qui forme une cavité 10 fermée vers le haut par un couvercle opaque 11. Le couvercle 11 peut s'enlever ou s'escamoter latéralement en pivotant autour d'un axe 12 fixé au boîtier 7 (fig. 2). Le bloc central 9 forme vers l'arrière un plan incliné 9' qui facilite l'évacuation de débris éventuellement entraînés dans la cavité 10. L'ensemble 7, 8, 9 est monté sur une surface quelconque 13 qui peut être la paroi adjacente du dispositif de tronçonnage de la tige filtrante. On voit sur la fig. 2 que l'ensemble 7, 8, 9 est fixé à la surface 13 par un boulon 14 passant dans un trou ovale 14' d'une patte latérale 15. Lorsque le dispositif est ainsi monté avec son couvercle 11 en position fermée, la cavité 10 est isolée de la lumière ambiante. La tige filtrante 1 pénètre dans le dispositif de détection par un trou de guidage 16 dont le diamètre est un peu supérieur à celui de la tige et dont l'orifice d'entrée 16' est légèrement évasé. Le trou 16 assure un guidage relativement précis de la tige 1 à l'intérieur de la cavité 10, étant entendu qu'elle est également guidée à la sortie de la cavité par les moyens de guidage classiques du dispositif de tronçonnage. Le trou allongé 14' permet de régler l'alignement transversal du trou 16 par rapport aux autres organes de la machine. Ainsi, la tige 1 suit une trajectoire précise dans là cavité 10.

De part et d'autre de la cavité 10, les parois internes des boîtiers 7, 8 comportent des fenêtres alignées 17,18 en verre de silice (fig. 3). Pour une tige filtrante d'environ 8 mm de diamètre, la distance a qui sépare les faces internes des fenêtres 17,18 peut être de 12,5 mm pour éviter tout contact avec la tige 1. Sur les fig. 2, 3, la distance a est exagérée pour que le dessin soit plus parlant. Le boîtier 8 contient une lampe 19 (fig. 1) associée à une lentille derrière la fenêtre 17. En pratique, il est commode d'em5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

620 579

ployer une ampoule à lentille incorporée de type courant (par exemple une ampoule 1,6 V). Ainsi, la lampe 19 forme un étroit faisceau lumineux qui traverse la cavité 10 en coupant l'axe de la trajectoire de la tige 1 et éclaire la fenêtre opposée 18. Un phototransistor 20, de préférence muni d'une lentille de concentration, est logé dans le boîtier 7, derrière la fenêtre 18. Ce transistor peut avantageusement faire partie d'un montage type Darlington. L'intensité de la lumière émise par la lampe 19 est suffisante pour exciter le phototransistor 20 à travers l'enveloppe tubulaire 4 lorsque la tige filtrante est absente. Par contre, lorsque la tige filtrante est présente, elle intercepte le faisceau lumineux entre les fenêtres 17 et 18. Le dispositif de l'invention est donc capable de détecter un vide à l'intérieur de l'enveloppe 4.

L'excitation du phototransistor 20 constitue un signal d'anomalie qui est transmis à un bloc électronique 21 (fig. 1). Ce bloc comprend un étage de détection 22 qui est sensible aux signaux d'anomalie produits par le phototransistor 20, et un étage de commande 23 comprenant des circuits de mémoire, de logique et de temporisation, ainsi qu'un circuit de commande d'éjection. Ces différents circuits sont classiques et servent à mémoriser brièvement la position d'un défaut détecté pour actionner au moment voulu le dispositif de rejet de la tige filtrante défectueuse.

Le système de la fig. 1 comprend également un générateur de train d'impulsions synchronisées avec le fonctionnement du dispositif de tronçonnage 24 qui est monté derrière la surface 13 précédemment mentionnée. Ce générateur comprend un disque 25 entraîné en synchronisme avec le dispositif de tronçonnage 24 à raison d'un tour par cycle par une liaison mécanique 26. Le disque 25 actionne un détecteur 27 de type photoélectrique ou électromagnétique pour fournir une impulsion par tour (signal de coupe) à l'étage de commande 23.

Les fig. 4 et 5 illustrent une forme possible des circuits électroniques du bloc 21. L'étage de détection 22 comprend par exemple un potentiomètre 40 (fig. 4) qui reçoit le signal d'anomalie du phototransistor 20. Le curseur du potentiomètre 40 est relié à un point de mesure 41 qui permet de brancher un voltmètre pour le réglage du seuil de détection. Le potentiomètre 40 est également relié à un circuit à constante de temps réglable 42 qui élimine les défauts de courte durée causés par les intervalles entre les éléments filtrants. Si le défaut persiste au bout du délai imposé, le circuit 42 déclenche une bascule de Schmitt 43 qui applique une impulsion d'erreur à l'étage de commande 23.

La tige 4 représente également un circuit de surveillance du fonctionnement de la lampe 19 qui fait partie de l'étage de détection 22. Ce circuit peut comprendre un élément 44 sensible au courant qui circule dans l'ampoule et qui déclenche une bascule de Schmitt 45 en cas de coupure du filament. La bascule 45 déclenche à son tour un circuit 46 qui fait clignoter un voyant lumineux 47.

L'étage de commande 23 comprend des circuits logiques associés à des registres à décalage et à un circuit de sortie commandant le dispositif d'éjection en cas d'anomalie signalée par le phototransistor 20.

On voit sur la fig. 5 que le détecteur 27 est relié dans l'étage 23 à une bascule de Schmitt 48 qui conditionne les impulsions à un niveau compatible avec le fonctionnement du reste de la logique. La sortie de la bascule 48 déclenche un monostable 49 qui fournit des impulsions de largeur constante à l'entrée de comptage d'un compteur-diviseur par quatre 50 qui peut être un registre à décalage à quatre étages. La sortie du compteur 50 est appliquée à un registre à décalage 51 dont les sorties sont sélectionnées manuellement au moyen d'un commutateur 52 en fonction de la longueur des tiges filtrantes produites. Cette sélection permet de synchroniser le fonctionnement du dispositif d'éjection avec la longueur des tiges tronçonnées.

L'impulsion mise en forme par le circuit 43 de l'étage de détection 22 est appliquée à un circuit à verrouillage 53 qui est remis à zéro par les impulsions du détecteur 27 une fois par tour du disque 25. Plus précisément, les sorties de la bascule de Schmitt 48 et du monostable 49 sont appliquées à une porte ET 55 dont la sortie est reliée à travers un circuit de retard 54 à l'entrée de remise à zéro du circuit à verrouillage 53. La sortie du circuit 53 est reliée au registre à décalage 51 à travers son compteur 50 de façon à pouvoir lui transmettre un signal d'anomalie.

L'une des sorties du registre 51, préalablement sélectionnée en fonction de la longueur de tige produite, est appliquée à travers un autre registre à décalage 58 (qui sera décrit plus loin) par l'intermédiaire d'une porte ET 57 qui reçoit également le signal produit par le monostable 49. Le monostable 56 fournit une impulsion électrique de largeur constante qui constitue la sortie de l'étage de commande 23 et peut servir à déclencher un transistor de puissance (non représenté) pour actionner le dispositif d'éjection.

Le dispositif d'éjection est associé à un tambour cannelé 28 (fig. 1) couramment appelé tambour déflecteur qui sert à transférer sur une courroie transporteuse les tronçons de tige reçus à la queue leu leu. Plus précisément, les tronçons de tige 2 coupés par le dispositif 24 et espacés axialement par un dispositif 29 (fig. 1) sont engagés individuellement dans les cannelures du tambour 28. La bobine d'une électrovanne pneumatique 30 est alimentée par le transistor de puissance qui est relié au monostable de sortie 56 de l'étage de commande (fig. 5). L'électrovanne 30 est intercalée dans une tuyauterie d'air comprimé 31 qui aboutit à une buse 32 montée à proximité des cannelures du tambour 28. Ainsi, lorsqu'une impulsion électrique est appliquée à l'électrovanne 30, un jet d'air comprimé balaie longitudinalement l'une des cannelures du tambour 28 et éjecte la tige 2' qu'elle contenait vers un réceptacle 33.

En service, tant que la tige continue 1 ne présente pas de défaut en passant dans le dispositif de surveillance 6, le phototransistor 20 n'applique aucun signal au bloc électronique 21 et l'électrovanne 30 reste fermée. La tige 1 est coupée en tronçons 2 par le dispositif 24 et, après avoir été espacés par le dispositif 29, ces tronçons sont introduits individuellement dans les cannelures du tambour 28. De là, ils peuvent être acheminés par un autre convoyeur à bande au poste de traitement suivant, généralement pour y être découpés en tronçons plus petits.

Lorsqu'un défaut de continuité est détecté dans le dispositif de surveillance 6, la tige continue à défiler dans les dispositifs 24 et 29 et les tronçons 2 continuent d'être amenés au tambour 28. Cependant, le signal d'anomalie transmis à l'étage de détection 22 est mémorisé dans l'étage de commande 23. Avec un retard correspondant au temps que met la tige défectueuse pour être amenée au tambour 28 et pour arriver en face de la buse d'éjection 32, le monostable 56 applique une impulsion au transistor de puissance qui commande l'électrovanne 30 et un bref jet d'air comprimé émis par la buse 30 éjecte au passage la tige défectueuse.

Si nécessaire, on peut commander l'éjection d'une ou plusieurs autres tiges précédant et/ou suivant celle qui a été reconnue défectueuse. Pour cela, la logique de commande 23 doit être légèrement modifiée pour déclencher des jets d'éjection aux instants voulus. Dans le circuit de la fig. 5, cette modification consiste à ajouter un registre à décalage 58 entre le registre à décalage 51 et le monostable 56. Un commutateur manuel 59 sélectionnant certaines des sorties du registre 58 permet de choisir la combinaison de tiges à éjecter. Le registre 58 et le commutateur 59 sont reliés par des portes ET 60, et OU 61 à la porte ET 57 dont l'autre entrée est reliée au monostable 49.

Un compteur électronique peut être ajouté au bloc électronique 21 pour totaliser le nombre de tiges rejetées et éventuellement le nombre de tiges acceptées au cours d'une phase particulière de la production. Pour le comptage des tiges défectueuses, il sujffit de prendre les impulsions de commande émises par le monostable 56; pour le comptage des tiges acceptées, on peut

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

620 579

prendre les impulsions du détecteur 27 qui ne coïncident pas avec un signal d'anomalie.

Lorsque le dispositif de surveillance de l'invention est adapté à

une machine classique à fabriquer les tiges filtrantes, les organes 24 et 29, et éventuellement le tambour 28, peuvent être ceux de ladite machine.

R

4 feuilles dessins

Claims (9)

620 579

1. Dispositif de détection des vides dans une tige filtrante enveloppée pour fumée de tabac, cette tige avançant suivant sa longueur, comprenant un photodétecteur et une source émettant un faisceau de lumière en direction du photodétecteur, montés dans une chambre, caractérisé en ce qu'un organe de guidage est disposé de manière à imposer à la tige, avant d'être tronçonnée, une trajectoire passant entre la source lumineuse et le photodétecteur et qui est espacée de la source et du détecteur afin que la transmission de la lumière ne soit pas entravée par l'encrassement et l'abrasion causés par les particules de poussière de filtre.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de détection délimite une cavité protégée de la lumière ambiante, la source lumineuse et le photodétecteur étant montés sur les parois de la chambre de part et d'autre de la trajectoire de la tige.

2

REVENDICATIONS

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la source lumineuse et le photodétecteur sont montés derrière des fenêtres transparentes espacées de part et d'autre de la trajectoire de la tige.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le photodétecteur est un phototransistor.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le photodétecteur est relié à des moyens qui commandent l'éjection du ou des tronçons défectueux après le tronçonnage de la tige.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des circuits électroniques regroupés en un étage de surveillance qui reçoit la sortie du photodétecteur, et un étage de commande qui reçoit la sortie de l'étage de surveillance et qui comprend des circuits de mémoire, des circuits logiques, des circuits de retard et un circuit de sortie actionnant un moyen d'éjection des tiges défectueuses.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étage électronique de commande est synchronisé avec le fonctionnement du dispositif de tronçonnage de la tige filtrante.

8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le circuit de sortie de l'étage de commande déclenche une électrovanne d'éjection pneumatique des tiges défectueuses.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les tronçons de tige sont transportés individuellement à la périphérie d'un tambour cannelé d'où les tronçons défectueux sont éjectés sélectivement.