EP0242490B1

EP0242490B1 - Dispositif et procédé d'introduction d'échantillons dans un appareil

Info

Publication number: EP0242490B1
Application number: EP86810181A
Authority: EP
Inventors: Gian Piero Mussini
Original assignee: Fabriques de Tabac Reunies SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 1986-04-18
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1991-02-27
Anticipated expiration: 2006-04-18
Also published as: DE3677768D1; EP0242490A1; ATE61112T1

Description

Dans la production des cigarettes, des filtres, et d'autres produits en forme de bâtonnets il est d'usage de soumettre ces produits à des tests en cours de fabrication. Lors de ces tests il est évidemment nécessaire que les échantillons provenant de la production des différentes machines, dans le cas ou plusieurs machines fonctionnent simultanément, soient traîtés de manière telle que l'enregistrement des résultats des tests soit constamment accompagné d'indications permettant de savoir de quelle machine proviennent les bâtonnets testés. Comme les tests se font très souvent de manière entièrement automatique et très rapidement, l'alimentation de la machine effectuant les tests pose un problème. Le but de la présente invention est donc de créer un dispositif automatique capable d'amener des groupes de produits en forme de bâtonnets sélectionnés dans la production de différentes machines dans un ordre prévisible, groupe par groupe, à un emplacement d'entrée de la machine de test, de manière que la corrélation entre la machine d'où provient l'échantillon et les résultats des tests puisse être maintenue facilement. De plus, le but de l'invention est de créer un dispositif de construction simple, fonctionnant de façon parfaitement fiable. D'autre part, on s'est aperçu que le dispositif conçu en fonction de ce problème était susceptible d'applications très diverses pour sélectionner des échantillons de toute nature et les introduire par exemple dans un appareil.
On connaît déjà des dispositifs de ce genre, notamment par les documents DE-A-2827192 et FR-A-2116232. Toutefois, ils ne sont pas conçus de manière à permettre un fonctionnement sélectif, c'est-à-dire à permettre par exemple de choisir à volonté l'ordre dans lequel certains groupes de produits sont amenés à la machine de test.
Ces dispositifs connus comportent des récipients conduits par un transporteur et se renversant un à un à un emplacemetn de décharge, sous l'effet de leur poids, de sorte que tous les récipients se renversent successivement et dans l'ordre de leur alignement sur le transporteur.
Le but de l'invention est donc de créer un dispositif qui offre des possibilités de commande plus diversifiées que celles des dispositifs connus et, de plus, dont la commande du renversement comporte un entraînement positif, au renversement et au redressement, indépendant du frottement ou de l'usure.
L'invention concerne également un procédé de contrôle utilisant le dispositif.
Ainsi un premier objet de l'invention est un dispositif automatique d'introduction d'échantillons dans un appareil, comportant une série de récipients constitués d'éléments rigides présentant au moins un côté ouvert et montés sur un transporteur entraîné pas à pas de manière à amener les récipients un à un dans un emplacement de décharge, et des moyens de vidange d'un récipient qui se trouve à l'emplacement de décharge, par retournement de ce récipient de manière que son contenu tombe dans un réceptacle, le transporteur étant agencé de manière à déplacer les récipients en translation en maintenant l'ouverture du côté du haut, caractérisé en ce que les moyens de vidange comportent un ensemble d'entraînement en rotation monté à l'emplacement de décharge, et un moyen réalisant un accouplement coaxial entre le dit ensemble et un récipient se trouvant à l'emplacement de décharge.
Un autre objet de l'invention est une application du dispositif pour résoudre un problème qui se posait dans l'alimentation d'une machine de contrôle de produits finis, agissant sur des bâtonnets de filtre ou des cigarettes. Cet autre objet est un procédé de contrôle d'une production de produits en forme de bâtonnets utilisant le dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans une production provenant de plusieurs machines, on retire successivement sur chacune des machines des échantillons composés chacun d'un même nombre de bâtonnets, on place chaque échantillon dans un des récipients et on commande les mouvements du transporteur et des moyens de vidange de manière que tous les bâtonnets provenant d'un récipient aient été extraits du réceptacle lorsque l'on commande un mouvement de vidange sur le récipient suivant.
On va décrire ci-après à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention et le déroulement d'une forme de mise en oeuvre du procédé.
On se basera pour cela sur les dessins annexés, dont:
la fig. 1 est une vue en élévation frontale du dispositif d'introduction,
la fig. 2 une vue en élévation latérale,
la fig. 3 une vue en perspective montrant un récipient amovible,
la fig. 4 une vue en coupe par la ligne IV-IV de la fig. 1 à plus grande échelle montrant le support de guidage et le disque transporteur,
la fig. 5 est une vue en plan de la face frontale du support de guidage à la même échelle que la fig. 4,
la fig. 6 est une vue en élévation partielle montrant la face arrière du disque de transport, et
la fig. 7 une vue également partielle et en élévation montrant la face de guidage de la fig. 5 au cours de la rotation de l'organe d'entraînement.
Le dispositif qui va être décrit représente une application particulière de l'invention. Il a été conçu comme un dispositif auxiliaire sur une alimentation de machine de contrôle déjà connue.
Les fig. 1 et 2 montrent la disposition générale du dispositif et ses éléments principaux. Une embase 1 porte une trémie 2 munie à sa base d'un puits 3 dans lequel pénètre un moyen d'extraction 4. Ce moyen d'extraction comporte une paroi verticale 5 qui supporte et guide une bande souple d'entraînement 6 tendue sur deux rouleaux 7 et 8 qui sont mobiles en rotation aux deux extrémités de la paroi 5 et dont l'un est entraîné par un moteur (non représenté). La bande 6 porte des palettes rigides 9 qui sont fixées de distance en distance le long de la bande de manière à se placer obliquement par rapport à la paroi 5 lors du mouvement montant et lors du mouvement descendant de ces palettes. Comme on le voit, les palettes montantes sont situées de façon que leur bord supérieur soit à proxmité de la paroi avant du puits 3 de sorte que des bâtonnets 20, par exemple des cigarettes ou des bâtonnets de tabac ou des bâtonnets filtre placés dans la trémie s'accumulent dans le fond de cette dernière et entre la bande 6 et la paroi 3. Chaque palette 9 lors de son mouvement ascendant entraîne un bâtonnet, le fait passer par-dessus le rouleau 7 et le laisse ensuite tomber entre le moyen d'extraction 4 et la paroi arrière 10 du puits 3, chaque bâtonnet qui chute depuis le rouleau 7 parvenant dans une coulisse 11 dans laquelle il est bloqué et au moment voulu déplacé dans le sens axial afin de pénétrer dans un appareil de test (non représenté).
Au dessus de la trémie, le dispositif décrit comporte un appareillage d'alimentation dont les éléments principaux sont les suivants: un disque transporteur 12 de forme générale circulaire est porté par un axe central horizontal sur un support de guidage 13. Il peut être entraîné en rotation pas à pas à partir d'un moteur 14 (fig. 4) fixé au support de guidage 13. Dans sa face avant il porte une série de huit socles 15 de formes circulaires susceptibles d'être pourvu chacun d'un récipient 16 contenant des bâtonnets 20. Les socles 15 et les récipients 16 décrivent des mouvements de translation circulaire au cours de la rotation du disque 12. A la fig. 2, le support 13 est fermé à l'arrivée par un couvercle 50.
Un des récipients 16 est représenté à la fig. 3. Il s'agit d'une pièce rigide de forme cylindrique qui peut être avantageusement en matière plastique transparente dont la partie arrière 17 forme un élément d'engagement cylindrique capable d'être mis en place par engagement à force sur les socles 15. La partie avant du récipient 16 a la forme d'un bac, la surface cylindrique du récipient étant coupée en 18 sur une partie de sa largeur de façon à former une ouverture latérale. On peut placer dans le récipient 16 un certain nombre de bâtonnets formant un échantillon prélevé sur une des machines de production. Cet échantillon comprendra par exemple cinq bâtonnets. Les récipients 16 pourraient être fixés à demeure sur les socles 15, le personnel qui sélectionne les échantillons ayant alors à placer chaque échantillon dans un des récipients au moment où il atteint une certaine position de charge, mais on peut également prévoir que les récipients sont amovibles de sorte que le personnel qui sélectionne les bâtonnets peut effectuer le remplissage de chaque récipient directement auprès de la machine dont l'échantillon est soutiré. Comme on le voit à la fig. 1, les récipients sont fixés chacun aux différents socles de façon que les ouvertures 18 soient situées à la partie supérieure du récipient et le disque transporteur 12 est entraîné en rotation pas à pas par exemple dans le sens de la flèche A à la fig. 1, de façon qu'à chaque pas un des récipients parvienne dans une position inférieure qui est une position de décharge située immédiatement sous l'axe du disque. Lorsque tous les bâtonnets 20 provenant d'un récipient ont été éliminés de la trémie 2 par les moyens d'extraction 4, alors le récipient suivant qui est parvenu entretemps dans la position de décharge, est entraîné en rotation d'un tour complet, de sorte que les bâtonnets se déchargent dans la trémie par gravité. Il suffit donc de compter les bâttonets qui sont extraits un à un de la trémie puis amenés à l'entrée de la machine de test et de comparer le nombre de bâtonnets comptés avec le nombre de bâtonnets par échantillon pour pouvoir repérer à quel moment la machine de test doit passer d'un échantillon provenant d'une machine de production à un autre échantillon provenant d'une autre machine de production. Cette comparaison permet de commander l'avance du transporteur.
Les fig. 4 à 6 montrent comment le disque transporteur 12 peut être actionné dans des conditions telles que les socles 15 décrivent des mouvements de translations circulaires et comment le socle 15 qui parvient dans la position de décharge peut être automatiquement accouplé à un moteur de décharge 19 de façon que lorsque celui-ci est actionné le socle correspondant effectue un mouvement de rotation complet autour de son axe et par conséquent vide le récipient dans la trémie. Le disque 12 est porté par un arbre 21 qui est supporté par des paliers 22 au centre du support de guidage 13. Ce dernier est une pièce fixe de forme circulaire, supportée sur l'embase 1. Un disque de repérage 23 d'une pièce avec un arbre 24 est fixé à l'extrémité arrière de l'arbre 21, de sorte que, comme on le verra plus loin encore, des détecteurs 25 et 26 peuvent commander les mouvements de rotation pas à pas du disque 12 et les diverses opérations d'un cycle complet de testage des bâtonnets.
Le moteur 14 entraîne par son pignon 27 une couronne dentée à denture intérieure 28 fixée dans une creusure centrale du disque 12. D'autre part, chacun des huits socles 15 est solidaire d'un élément d'arbre 29 et est supporté par des paliers 30 dans une ouverture du disque 12. A son extrémité opposée au socle 15, chaque arbre 29 porte un plateau circulaire 31 qui est noyé dans une plage élargie de lacreusure du disque 12 moins profonde que sa partie centrale. Chaque plateau 31 est muni de quatre galets 32 répartis à 90° les uns des autres sur le pourtour du plateau et faisant saillie vers l'arrière deux de ces galets s'étendant à une distance du plateau 31 plus grande que les deux autres. Ainsi, les quatre galets sont répartis par paires homologues, les deux galets de chaque paire étant à la même distance du plateau et étant diamétralement opposés.
Les galets des différents plateaux 31 coopèrent avec le disque de guidage 13 dont la face de guidage 33 présente dans ce but un relief usiné spécialement et dont le tracé est visible à la fig. 5. Dans cette face 33 du support 13 qui est limitée à sa périphérie par un rebord continu 34, sont fraisées deux gorges circulaires 35 et 36 à profils rectangulaires de même largeur, de même profondeur et de même diamètre et dont les centres sont décalés l'un par rapport à l'autre le long d'une ligne verticale s'étendant diamétralement à travers la face 33. La distance de décalage entre les deux gorges 35 et 36 correspond à l'écartement entre deux galets 32 diamétralement opposés de chacun des plateaux 31. Ainsi à la fig. 5 on a représenté en traits mixtes les quatre galets 32 d'un plateau 31 qui se trouve en position supérieure et on peut imaginer facilement que si le disque 12 est entraîné en rotation autour de son axe monté dans les paliers 26, les deux galets 32 qui sont engagés dans les gorges 35 et 36 vont être forcés de se déplacer en restant placés sur une même ligne verticale.
Pour assurer ce mouvement de translation circulaire sans risque de coincement et de bloquage, la face de guidage 33 du support 13 comporte encore quatre rampes saillantes 37 dont deux (37a) sont prévues aux points de croisement des deux gorges 35 et 36 à l'extérieur de ces gorges et les deux autres (37b et c) respectivement au point supérieur de la gorge 35 et au point inférieur de la gorge 36, à l'intérieur de ces gorges. Chaque rampe 37 est limitée par trois arcs de cercles qui limitent également soit l'une des gorges 35 ou 36, soit en partie chacune de ces deux gorges. On voit que les galets 32 qui sont situés sur le diamètre horizontal du plateau 31 sont guidés dans la position supérieure ou ils sont visibles à la fig. 5 par deux portions de rampes incurvées 48 et 49 du plot saillant 37b. Il en sera de même en ce qui concerne le plot saillant 37c situé à la partie inférieure du réseau de gorges et de rampes représenté à la fig. 5. Ce réseau force donc les plateaux 31 et par conséquent les socles 15 à effectuer un mouvement de translation circulaire lorsque le disque 12 est entraîné en rotation par le moteur 14.
Ainsi l'ouverture 18 des récipients 16 est constamment maintenue à la partie supérieure des récipients. Deux des galets 32 de chacun des plateaux 31 sont engagés dans les gorges 35 et 36 et restent situés sur un diamètre vertical tout au long de la rotation du disque 12. Les deux autres galets 32 coopèrent avec les rampes 37a, b, c alternativement avec leur surface incurvée interne et leur surface incurvée externe dans les quatre orientations haut, bas, droite, gauche.
On va décrire plus en détail l'agencement de la partie du support 13 qui est située en dessous de l'axe de ce support. Un logement cylindrique 38 dont le fond est percé d'une ouverture 39 équipée de paliers 40, est ménagé dans cette partie du support 13. Un organe d'entraînement comportant un arbre 41 est supporté par des paliers 40 tandis qu'un disque 42 solidaire de l'arbre 41 est noyé dans le logement 38. L'organe d'entraînement comporte encore une roue dentée 43 (fig. 5) qui est en prise avec un pignon 44 solidiare de l'arbre du moteur 19.
Une face frontale 45 du disque d'entraînement 42 s'étend à fleur de la surface de guidage 33 du support 13 et présente un relief formé de deux portions 35a et 36a de gorges ayant les mêmes dimensions que les gorges 35 et 36. Normalement, ces portions de gorge 35a et 36a de l'organe d'entraînement se trouvent exactement dans le prolongement des gorges 35 et 36, de sorte que la partie proéminente qui forme la rampe 37c est également solidaire du disque 42. On constate donc que si le disque d'entraînement 42 a la position représentée à la fig. 5, son relief se confond avec celui des gorges 35 et 36. Lors de la rotation pas à pas du disque 12 les plateaux 31 vont s'engager successivement dans les segments de gorges 35a et 36a pour parvenir par la position inférieure qui a été désignée plus haut comme position de décharge. Le socle correspondant sera orienté de façon que l'ouverture du récipient fixé à ce socle sera dirigée vers le haut. Si à ce moment le moteur 19 est enclenché de façon telle que la roue dentée 43 effectue un tour complet sur elle-même, les segments de gorge 35a, 36a et la rampe 37c coopèrent avec les galets 32 à la manière d'un accouplement comme on le voit à la fig. 7. La rotation de l'organe d'entraînement 41, 42, 43 entraîne celle du plateau 31 et du socle 15 qui se trouvent en position de décharge. On notera que cet accouplement automatique s'effectue d'une part sans aucune commande électrique et d'autre part en corrigeant automatiquement des erreurs de centrage éventuelles. Un des grands avantages de la disposition décrite est précisément due au fait que l'organe d'entraînement 41, 42, 43 permet de faire tourner sur lui-même le récipient qui se trouve en position de dêcharge, même si l'arrêt du dis-que 12 n'a pas êtê commandê par une precision telle qu'un socle 15 se trouve rigoureusement sur le diamêtre vertical passant par le centre du support de guidage 13.
Revenant à la fig. 4, on voit encore que l'arbre 41 porte à son extrémité arrière un disque 45 de repêrage. Ce disque 45 joue un rôle analogue à celui de l'organe 23. Alors que les détecteurs 25 et 26 coopèrent avec le disque 23, le disque 45 coopère avec un détecteur 46 qui détermine le moment où le moteur 19 a entraîné l'organe 42 d'un tour complet.
Le détecteur 25 coopère avec des Eentes radiales 47 pratiquées sur la périphérie du disque 23 et commande l'avance pas à pas du disque 12. Le détecteur 26 détecte le point zéro de départ du cycle. D'autres détecteurs peuvent encore être prévus, qui détectent la présence de composants d'un échantillon dans le réceptacle et/ou dans les récipients, ainsi que des compteurs.
On peut ainsi établir des programmes de fonctionnement différents en choisissant à volonté certains critères de fonctionnement, par exemple action de retournement sur des récipients se trouvant dans différentes positions, timing des opérations, ordre des opérations de vidange, entraînement vers la position de décharge par le chemin le plus court, etc.
Le principe du dispositif décrit est que les mêmes moyens qui assurent une translation circulaire des socles des plateaux assurent sur chaque plateau qui se trouve dans une position de décharge, l'accouplement de ce plateau avec le moteur de décharge.
Bien qu'on ait décrit ici un système dans lequel la face de guidage du support de guidage comporte deux gorges circulaires profondes et à quatre endroits de ce réseau de gorges quatre saillies en forme de croissants de lune permet d'entraîner huit socles en les maintenant d'une façon suffisamment sûre pour éviter tout arrêt et tout coincement. Dans une autre forme d'exécution on pourrait imaginer d'autres réseaux de gorges et dans certains cas il pourrait ne pas être indispensable de prévoir quatre galets un revers de chaque plateau solidaire d'un socle. Toutefois, l'exécution représentée au dessin est celle qui a permis de vérifier de la manière la plus sûre possible le bon fonctionnement de l'entraînement et du guidage. Dans une autre forme d'exécution, les socles pourraient ne pas être guidés par les gorges 35 et 36 sur toute la longueur de leur trajectoire. En particulier les socles pourraient être montés sur des chaînes décrivant un chemin non circulaire tout en décrivant un mouvement de translation au cours duquel ils conservent une orientation parallèle à eux-mêmes.
Dans d'autres formes d'exécution encore on pourrait compter, sélectionner ou distribuer des échantillons d'autre nature que des groupes de bâtonnets par exemple des doses de poudre ou de granulés, le cas échéant des liquides, des pièces, etc.

Claims

Dispositif automatique d'introduction d'échantillons dans un appareil, comportant une série de récipients (16) constitués d'éléments rigides présentant au moins un côté ouvert (18) et montés sur un transporteur (12) entraîné pas à pas de manière à amener les récipients (16) un à un dans un emplacement de décharge, et des moyens de vidange (19, 42) d'un récipient qui se trouve à l'emplacement de décharge, par retournement de ce récipient de manière que son contenu tombe dans un réceptacle (2), le transporteur (12) étant agencé de manière à déplacer les récipients (16) en translation en maintenant l'ouverture (18) du côté du haut, caractérisé en ce que les moyens de vidange comportent un ensemble d'entraînement en rotation (19, 42) solidaire dudit transporteur (12) et monté à l'emplacement de décharge, et un moyen (32, 35a) réalisant un accouplement coaxial entre le dit ensemble et un récipient (16) se trouvant à l'emplacement de décharge.
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les récipients (16) sont fixés de manière amovible sur le transporteur (12).
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transporteur (12) monté sur un support de guidage (13), porte une série de socles rotatifs (15) ayant des axes de rotation parallèles, les récipients (16) étant fixés aux socles, ceux-ci étant guidés en translation circulaire au cours du déplacement du transporteur, et venant s'accoupler dans l'emplacement de décharge à un organe d'entraînement (42) faisant partie du dit ensemble (19, 42).
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le transporteur (12) comporte un disque monté à rotation autour d'un axe horizontal (21), les axes de rotation (29) des socles (15) étant également horizontaux.
Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les socles (15) sont équipés de galets (32) répartis autour de leur axe (29), et en ce que le support de guidage (13) comporte une face de guidage (33) parallèle au disque transporteur (12) et dans cette face un réseau de gorges (35, 36) et de rampes (37) avec lequel les galets (32) coopèrent au cours du déplacement du transporteur (12) pour impartir aux socles (15) un mouvement de translation selon un chemin fermé sur lui-même.
Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support de guidage (13) porte ledit organe d'entraînement (42) accouplé à un moteur de décharge (19), cet organe d'entraînement ayant une face frontale (45) située dans le prolongement de la face de guidage (33) et présentant des portions de gorges (35a) et de rampes (37) capables lors de la rotation de l'organe d'entraînement (42) de transmettre aux galets (32) appartenant à un socle (15) situé dans l'emplacement de décharge le mouvement de rotation qui est imparti par le moteur de décharge (19) à l'organe d'entraînement.
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un ensemble de moyens de commande (25, 26, 47, 45, 46) capables de commander d'une part des déplacements pas à pas du transporteur (12) et d'autre part après chaque pas la mise en action des moyens de vidange (19, 42) agissant sur le récipient qui se trouve dans l'emplacement de décharge.
Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'emplacement de décharge se trouve au point le plus bas du chemin décrit par les socles (15).
Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble de commande comporte des détecteurs de la présence de composants d'un échantillon dans le réceptacle (2), et/ou dans les récipients (16), ainsi que des compteurs.
Procédé de contrôle d'une production de produits en forme de bâtonnets utilisant le dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans une production provenant de plusieurs machines, on retire successivement sur chacune des machines des échantillons composés chacun d'un même nombre de bâtonnets (20), on place chaque échantillon dans un des récipients (16) et on commande les mouvements du transporteur (12) et des moyens de vidange (19, 42) de manière que tous les bâtonnets provenant d'un récipient aient été extraits du réceptacle (2) lorsque l'on commande un mouvement de vidange sur le récipient suivant.