Brevet FR2493683A1 — publié le 19820514

La présente invention a pour objet une installation de contrôle d'échantillons de filtres à cigarettes prélevés d'une chaîne de fabrication de laquelle les échantillons sont envoy- és pneumatiquement par un tube. Il est connu de prélever des échantillons de filtres à cigarettes d'une chaîne de fabrication pour contrôler la qualité de la fabrication. Les filtres prélevés sont soumis à plusieurs contrôles successifs, notamment à un contrôle de la longueur, de la porosité, du diamètre et du poids. Les dispo- sitifs de contrôle sont généralement groupés, mais la personne chargée du contrôle doit faire passer manuellement l'échan- tillon à contrôler d'un poste de contrôle à l'autre. Ceci constitue une perte de temps et de permet pas un contrôle rapide de plusieurs échantillons arrivant successivement. La présente invention se propose de réaliser une instal- lation de contrôle d'échantillons de filtres à cigarettes entièrement automatique et autonome, dans laquelle le trans- fert automatique des échantillons d'un poste de contrôle à l'autre s'effectue de la manière la plus simple possible en un temps très court. L'installation doit en outre pouvoir rece- voir les échantillons à une fréquence relativement élevée, supérieure à la fréquence de transfert des échantillons dans l'installation de contrôle. A cet effet, l'installation de contrôle selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de réception des échantillons, un magasin-tampon rotatif, un dispositif de mesure de longueur, un dispositif de mesure de la porosité, un dispositif de mesure du diamètre et un dis- positif de mesure du poids et d'évacuation, tous ces dis- positifs, à l'exception du dispositif de mesure de longueur, étant disposés l'un en-dessous de l'autre de telle manière que l'échantillon à contrôler passe d'un poste de contrôle au suivant par simple gravité. Le dispositif de réception des échantillons est avan- tageusement réalisé de façon très simple au moyen de deux paires de courroies élastiques de sections rondes placées _ 1 - 2493683- verticalement face à face, avec un léger pincement, les galets inférieurs d'au moins une des paires de courroies étant montés sur un bras oscillant de manière à permettre aux échantillons retenus par le pincement d'écarter les paires de courroies sans être écrasés. Le magasin-tampon rotatif est avantageusement constitué par un barillet ou un tambour cannelé, ce magagin-tampon, dont la capacité peut être choisie en fonction des besoins, assu- rant la distribution régulière des échantillons vers les postes de contrôle situés en aval. On profite du séjour de l'échantillon dans le magagin-tampon pour effectuer un con- trôle de longueur au moyen d'une sonde qui pénètre dans les logements du magasin-tampon. La disposition verticale, qui permet le transfert de l'échantillon à contrôler par simple gravité, assure en outre une utilisation optimale de l'espace. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 est une vue d'ensemble en élévation, en partie schématique. La figure 2 est une vue en élévation selon la direction A, du dispositif de réception. La figure 3 est une vue de dessous du barillet. La figure 4 est une vue de dessus de la balance et du dispositif d'évacuation. L'installation représentée à la figure 1 comprend, du haut vers le bas, un dispositif de réception 1, un magasin- tampon 2, un dispositif de mesure de la porosité ou porosi- mètre 3, un dispositif de contrôle du diamètre 4 et une ba- lance 5. Le dispositif de réception 1 (figures 1 et 2) est consti- tué essentiellement de deux paires de courroies élastiques rondes 6 et 7 montées verticalement face à face sur quatre paires de galets 8, 9, 10 et 11. Les paires de galets 8, 10 et 11 sont montées sur des axes fixes, tandis que la paire de galets 9 est montée à l'extrémité d'un bras oscillant 12 2493683- -3- articulé en 13 sur le bâti portant les autres galets. Le bras 12 est muni d'une vis 14 constituant une butée réglable contre le bâti 15. Les deux paires de courroies 6 et 7 ont un léger pincement vers le bas, c'està-dire que l'espace 16 entre les paires de courroies va en diminuant légèrement du haut vers le bas. Les quatre courroies forment une sorte de canal dans lequel l'échantillon entrant librement dans l'extrémité supé- rieure est freiné et retenu dans ce canal. Les paires de galets 8 et 9 sont solidaires de pignons 17 engrenant l'un dans l'autre, l'un de ces pignons 17 étant entraîné, par l'intermédiaire de deux pignons coniques 18 et 19, par un moteur électrique pas à pas 20. Au-dessus de l'entrée du canal formé par les courroies est monté un tube de guidage 21 des- tiné à être relié à un tube souple par lequel sont envoyés pneumatiquement les échantillons prélevés dans la chaîne de fabrication. Sous les courroies est placé un autre tube de guidage vertical 22 débouchant au-dessus du magasin-tampon 2. Les échantillons arrivant à une vitesse relativement élevée par le tube 21 sont freinés avec douceur entre les paires de courroies 6 et 7 grâce au léger pincement de ces courroies. Ils sont ensuite entraînés et envoyés dans le tube de guidage 22 à la vitesse et à la fréquence adéquates correspondant à l'avance pas à pas du magasin-tampon 2. Grâce au bras oscil- lant 12 les échantillons peuvent écarter les galets 9 sans être écrasés. L'élasticité des courroies permet sans autre au bras 12 de pivoter. Le magasin-tampon rotatif 2 est constitué par un barillet à axe vertical 23 constitué de deux flasques 24 et 25 reliés par un certain nombre de tubes verticaux 26. Ces tubes sont ouverts à leurs deux extrémités, les échantillons étant rete- nus dans les tubes 26 par une plaque fixe 27 dans laquelle est pivotée l'extrémité inférieure de l'axe 23 du barillet. Cette plaque ainsi que les autres éléments de support sont fixés à un bâti vertical 28. Le barillet est entraîné en rotation pas à pas, par l'intermédiaire d'une courroie crantée 29, par un moteur électrique 30 et un embrayage 31. La plaque 25 présente 4 2493683 une échancrure 32 (figure 3) en face de laquelle s'arrête successivement les tubes 26 du barillet. Cette échancrure est normalement obturée par une butée 33 montée à une extrémité d'un levier 34 pivoté sur la plaque 25, dont l'autre extrémité est attachée à la tige 35 d'un vérin pneumatique à double effet 36. Dans le prolongement de l'axe 23 du- barillet est fixé un disque perforé 37 coopérant avec un capteur opto- électronique 38 pour la commande en rotation du barillet, c'est-à-dire l'indexage de celui-ci par l'intermédiaire de l'embrayage 31. Un trou 39, dans la plaque 25, permet, dans une certaine position du barillet, d'évacuer un échantillon. L'échantillon ainsi évacué n'est pas soumis au contrôle sui- vant. Dans ce dernier cas, il est évacué par l'échancrure 32. Le barillet tourne dans le sens de la flèche F. Les filtres entrent dans le barillet en un point situé après l'orifice 39, par exemple en un point situé en E. Pendant leur transfert dans le barillet, il est procédé à un contrôle de la longueur au moyen d'un dispositif adéquat. Ce dispositif comprend deux barres 40 et 41 (figure 1), parallèles et fixées à un support commun 42 attaché à un fil 43 passant sur une poulie fixe 44 et sur une poulie mobile 45, l'autre extrémité du fil étant attachée à une potence 46 fixée au bâti 28. La poulie mobile est fixée à l'extrémité de la- tige verticale 47 d'un vérin pneumatique. La tige 41 est prolongée par un cylindre en fer 48 constituant un noyau plongeant coopérant avec une bobine 49, le tout constituant un transformateur différentiel per- mettant de déterminer avec précision la position du noyau 48 dans la bobine 49, selon une technique connue en soi. Pour effectuer le contrôle de longueur il suffit donc de relever la poulie 45 au moyen du vérin 47, ce qui fait descendre les deux tiges 40 et 41, la tige 40 s'engageant dans le tube 26 du barillet qui se trouve en face d'elle jusqu'à ce qu'elle rencontre le bâtonnet de filtre se trouvant dans ce tube. Le pénétration de la tige 40 dans le barillet, c'est-à-dire la longueur du bâtonnet de filtre, est reproduite par la péné- tration du cylindre 48 dans le bobinage 49. L'échantillon _ 5 2493683 reconnu bon poursuit sa rotation dans le barillet, jusqu'à ce qu'il se trouve sur la butée 33. A cet instant, et pour autant que le dispositif de contrôle suivant soit prêt à recevoir l'échantillon, la butée 33 est écartée par son vérin 36. L'échantillon peut alors tombrer librement dans le dispositif de mesure de la porosité 3. Le dispositif de mesure de la porosité ou porosimètre est constitué essentiellement par -un tube 50 contenant un tube intérieur perforé 51 revêtu intérieurement d'une membrane en caoutchouc. Ce dispositif est connu en soi et ne sera pas décrit ici en détail. Le tube 50 est monté sur un support basculant 52 pivoté sur une potence 53 sur laquelle est en outre monté un vérin pneumatique 54 commandant le basculement du support 52. Sur le tube 50 lui-même est fixé un autre vérin pneumatique 55 commandant un clapet de fermeture 56 permettant de fermer ou d'ouvrir l'extrémité inférieure du tube 50. Sur un support 57 fixé au bord de la plaque 27 est monté un vérin pneumatique oblique 58 dont l'extrémité de la tige porte un embout 59 muni d'un joint torique et reliée d'autre part à un tube souple 60. L'échantillon s'échappant du barillet tombe dans le tube 50, dans lequel il est retenu par le clapet-butée 56. Le tube 50 est alors basculé dans la position oblique 50' représentée en traits mixtes, de manière à se trouver en face du vérin 58. Ce vérin applique alors l'embout 59 de façon étanche contre l'extrémité du tube 50. L'appareil de mesure proprement dit, non représenté, crée alors une dépression dans le tube 50 par le tube 60. La porosité se mesure par la mesure de la perte du système, de manière connue en soi. Le tube 50 est ensuite ramené en position verticale et l'ouverture du clapet 56 permet à l'échantillon de s'échapper par gravité pour tomber dans le dispositif 4 qui mesure le diamètre. Un tel dispositif se trouve sur le marché. L'échantillon libéré par le dispositif 4 tombe dans la partie verticale d'un tube souple 61 dans lequel il peut glisser librement comme sur un toboggan. La partie inférieure 62 du tube souple 61 est sensiblement horizontale et elle est - 6 2495683 munie d'une large fente longitudinale 63 par laquelle l'échan- tillon peut tomber librement horizontalement sur la balance 5. Le dessus du plateau de cette balance est constitué de plu- sieurs lames bombées 64, 64', 64'", 64' "',... relevées aux deux extrémités et entre lesquelles s'engagent les dents 65, ', 65'',... d'une bascule 66 pivotée sur un axe 67 et commandé par un vérin pneumatique 68. La bascule 66 est pro- longée par une trémie d'évacuation 69 traversant une ouverture de la plaque du bâti 28. L'échantillon, arrivant par le tube 61, s'échappe par la fente 63 et tombe librement sur les supports 65 du plateau de la balance. Le pesée effectuée, le vérin 68 relève la bascule 66 qui enlève, par ses dents 65, l'échantillon qui s'échappe alors par la trémie 69 vers un bac de réception. Tous les déplacements se font au moyen de vérins pneuma- tiques. Tous les mouvements sont commandés et synchronisés électriquement par un circuit adéquat. _7 _ 2493683 REVENDICATIONS l.Installation de contrôle d'échantillons de filtres à cigarettes prélevés d'une chaîne de fabrication de laquelle les échantillons sont envoyés pneumatiquement par un tube, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de réception des échantillons (1), un magasin-tampon rotatif (2), un dispo- sitif de mesure de longueur (40 à 49), un dispositif de mesure de la porosité (3), un dispositif de mesure du diamètre (4) et un dispositif de mesure du poids (5) et d'évacuation (66 à 68), tous ces dispositifs, à l'exception du dispositif de mesure de longueur, étant disposés l'un endessous de l'autre de telle manière que l'échantillon à contrôler passe d'un poste de contrôle au suivant par simple gravité. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (1) est constitué de deux paires de courroies élastiques (6,7) de sections rondes dis- posées verticalement face à face, avec un léger pincement, les galets inférieurs (9) d'au moins l'une des paires de courroies étant montés sur un bras oscillant (12) de manière à permettre aux échantillons retenus par le pincement d'écarter les paires de courroies sans être écrasés pour poursuivre leur chemin vers le poste suivant. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le magasin tampon (2) est constitué par un barillet à axe vertical (23), le dispositif de mesure de longueur (40 à 49) étant monté à côté de ce barillet et comprenant une sonde (40) pénétrant dans le barillet pour mesurer l'échantillon lorsqu'il est dans le barillet, dans une certaine position de ce barillet. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le magasin tampon (2) comporte, sous le barillet, une plaque (25) munie d'un orifice de distribution (39) fermé par un obturateur mobile (33), cet orifice débouchant au-dessus du dispositif de mesure de la porosité. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la porosité (3) est consti- _ 8 _ 2493683 tué par un tube à membrane intérieure (50), connu en soi, monté basculant de manière à pouvoir occuper deux positions, l'une de réception, verticale, en face de l'ouverture de distribution, et l'autre, de mesure, oblique, en face d'un dispositif d'aspiration et de mesure (59). 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, en-dessous et en face du tube du dis- positif de mesure de la porosité (3), un tube souple (61) formant toboggan et dont la partie inférieure s'étend sensi- blement horizontalement au-dessus du dispositif de mesure du poids et d'évacuation (5), cette partie inférieure étant munie d'une ouverture latérale (63), dirigée vers le bas et débou- chant sur le dispositif de mesure du poids. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de mesure du poids et d'évacuation (5) comprend une fourche montée sur un bras basculant (66) et placée en-dessous de l'ouverture du tube du toboggan et dont les dents (65,65') s'engagent, en position basse, en-dessous du niveau de la surface (64) d'une balance.