Brevet FR2537945A1 — publié le 19840622

Procédé de régularisation du débit de sortie d'une ligne reliant des machines de production " L'invention concerne un procédé de régularisation du débit de sortie d'une ligne reliant des machines de production Plus précisément, l'inven- tion concerne un procédé de régularisation du débit de sortie d'une ligne transportant des masses d'articles en forme de tiges, telles qu'en particulier des cigarettes, entre au moins une machine de fabrication et une machine d'emballage. Dans les installations de fabrication et d'emballage de cigarettes, il est généralement utilisé une ou plusieurs machines de fabrication de cigarettes reliées directement à une ou plusieurs machines d'emballage par une série de convoyeurs formant des passages le long desquels les cigarettes sont continuellement acheminées en vrac. Du fait qu'il est très peu probable d'obtenir par construction une machine de fabrication de cigarettes et une installation d'emballage dans les- quelles le nombre des cigarettes produites soit toujours égal au nombre des cigarettes envoyées dans les machines d'emballage, chacune des lignes formées par les convoyeurs est généralement équipée de magasins de compensation comportant, de façon classique, des équipements de stockage à relativement grande capacité et à relativement petite capacité. Ces deux types de magasins de compensation montés dans chaque ligne, fonctionnent généralement chacun leur tour suivant le débit de sortie à compenser. Pour une compensation relativement faible et/ou à court terme, il est utilisé généralement les magasins à petite capacité, les magasins à grande capacité n'étant utilisés seulement que pour les compensations à fort débit de sortie. L'un des principaux inconvénients d'un système de ce type résulte du fait que les magasins à forte capacité comportent des convoyeurs très longs destinés à déplacer de très grandes masses de cigarettes en vrac Par suite, une opération brusque correspondant à une variation brutale d'alimentation détectée par les éléments détecteurs, provoque des forces d'inertie suffisamment fortes, dans beaucoup de cas, pour rompre les convoyeurs De plus, lorsque les convoyeurs des magasins se déplacent sur des trajectoires comportant des parties en hélice ou des parties courbes, il apparait, en plus, des inconvénients liés aux forces d'inertie, à la production de forces centrifuges tendant à projeter les cigarettes radialement hors des convoyeurs le long des parties courbes, ce qui provoque l'éjection du tabac des cigarettes et conduit, dans certains cas, à perturber le débit de sortie au point de nécessiter de fréquentes interventions de l'opérateur. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en créant une compensation du débit de sortie ne présentant plus aucun des inconvénients ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un procédé de régularisation du débit de sortie d'une ligne reliant des machines de production, et en particulier d'une ligne transportant des articles en forme de tiges en vrac entre au moins une machine de fabrication et au moins une machine d'emballage de ces articles, procédé caractérisé en ce qu'il permet d'obtenir le fonctionnement en parallèle d'au moins un premier et d'au moins un second magasin de compensation, ces deux magasins communiquant avec la ligne et présentant respectivement une capacité relativement grande et une capacité relativement petite ces magasins de compensation étant munis respectivement de premiers et seconds moyens d'entraînement, ces moyens étant reliés en parallèle à des moyens de détection montés dans la ligne pour détecter toute variation du débit de sortie entre les machinés; les premiers moyens d'entrai- nement étant destinés à produire un premier débit de compensation dans le premier magasin pour compenser pro- gressivement la variation du débit de sortie, et les seconds moyens d'entraînement étant destinés à produire un second débit de compensation dans le second magasin pour compenser en permanence toute différence entre le premier débit et le second débit requis, à cet instant particulier, pour compenser la variation. L'invention sera décrite en détail en se référant aux dessins Joints dans lesquels: la figure 1 représente le schéma d'une partie de ligne de convoyeurs servant à alimenter une machine d'emballage de cigarettes; et la figure 2 représente un schéma par blocs d'un circuit de commande de la partie de ligne de convoyeurs de la figure 1. La figure 1 représente une ligne de convoyeurs 1 montée entre une machine de fabrication de cigarettes et une installation d'emballage de cigarettes. Dans l'exemple représenté ici, les deux installations comprennent une machine de fabrication de cigarettes 2 et une machine d'emballage de cigarettes 3 La ligne de convoyeurs 1 peut cependant être utilisée pour relier plus d'une machine de fabrication 2 à plus d'une machine d'emballage 3. La ligne de convoyeur 1 comprend un premier passage 4 relié à la sortie de la machine 2 et se terminant à l'extrémité supérieure d'un second passage ou conduit vertical 5 dont l'extrémité inférieure commu- nique avec une boite d'entrée 6 de la machine 3 Le pas- sage 4 est rempli d'une masse de cigarettes 7 produites dans la machine 2 et disposées transversalement par rapport au plus grand axe du passage 4 Les cigarettes 7 sont fournies le long du passage 4 vers l'extrémité supérieure du conduit 5, dans la direction indiquée par la flèche 8, et arrivent sur une courroie de convoyeur 9 enroulée autour de rouleaux d'entraînement 10 dont l'un seulement est visible en figure 1. Le passage 4 et le conduit 5 se rejoignent à l'intersection supérieure Il dont le sommet est formé par une jauge de détection mobile 12 détectant la pression des cigarettes 7 à l'intérieur du conduit 5 et faisant partie d'un détecteur constitué par le circuit de détec- tion 13 de la figure 2 Ce dernier est muni de deux sorties 14, 15 dont la première fournit un signal de tension proportionnel à la différence algébrique entre la vitesse de sortie de la machine 2 et la vitesse d'absorp- tion de la machine 3, et dont la seconde fournit un signal de tension dépendant du débit réel de cigarettes le long du conduit 5 en tenant compte des cigarettes 7 glissant le long du passage 4, des cigarettes prises dans le passage 4 par l'opérateur, et des cigarettes rejetées dans la machine 2. Comme le montre la figure 1, le conduit 5 communique d'un côté avec un magasin de compensation 16 de capacité relativement faible, et de l'autre côté avec le conduit d'entrée 17 d'un magasin de compensation 18 de capacité relativement forte, entraîné dans les deux sens par un moteur ou des moyens d'entraînement 19 (figu- re 2). Le magasin 16 est défini par deux courroies de convoyeurs 20, 21 passant autour de paires de rouleaux correspondantes 22, 23 entraînées par un moteur ou des moyens d'entraînement 24 (figure 2) Les nappes opposées des deux courroies 20, 21 sont reliées par un panneau d'extrémité 25 dont la position le long du magasin 16 est détectée par un certain nombre de détecteurs 26 se combinant pour former un détecteur de remplissage 27 (voir également la figure 2) destiné à fournir un signal de commande à chaque fois que le panneau 25 se déplace au-delà d'une section médiane déterminée du magasin 16. La figure 2 représente un circuit 28 de commande des deux moteurs 19, 24, ce circuit compre- nant, outre le circuit détecteur 13, un comparateur 29 relié à la sortie 14 par un interrupteur normalement fermé 30 destiné à fermer l'interrupteur 31 à chaque fois que le signal de sortie de la sortie 14 dépasse un seuil donné L'interrupteur 31 est monté sur une ligne 32 reliant la sortie 15 à l'entrée du dispositif intégra- teur 33 La sortie de ce dernier est reliée à une pre- mière entrée d'un dispositif de sommation algébrique 34 dont la sortie commande le démarrage du moteur 19 dans l'un ou l'autre sens. La sortie 15 du circuit détecteur 13 est également reliée, par l'intermédiaire de la ligne 35 parallèle à la ligne 32, à une première entrée d'un dispositif de sommation algébrique 36 dont une seconde entrée est reliée à la sortie du dispositif intégrateur 33 et dont la sortie commande le démarrage du moteur 24 dans l'un ou l'autre sens par l'intermédiaire d'un dis- positif d'interrupteur normalement fermé 37 L'ouver- ture du dispositif d'interrupteur 37 est commandée par un signal de sortie du détecteur 27 également appliqué à une seconde entrée du dispositif de sommation 37. Le fonctionnement de la ligne de convoyeurs 1 est maintenant décrit en partant de l'état d'équilibre parfait pour lequel aucun signal n'apparaît aux sorties 14 et 15 du circuit détecteur 13. Si à partir d'un état d'équilibre parfait, des variations de débit de sortie se produisent entre les machines 2 et 3, le circuit détecteur 13 fournit, par ses sorties 14 et 15, deux signaux dont le premier, proportionnel à la différence de débit de sortie entre les deux machines 2, 3, indique, en valeur absolue et en signe, l'amplitude théorique de la variation du débit de sortie. Si le signal provenant de la sortie 14 ne dépasse pas la valeur de seuil du comparateur 29, ce dernier maintient l'interrupteur 31 ouvert pour empêcher le signal de la sortie 15 d'atteindre le moteur 19 du magasin 18 qui reste donc inactif Le signal provenant de la sortie 15, dont la valeur dépend à la fois de la variation réelle mise en jeu et de la vitesse de sortie du système ayant subi la variation, est appliqué, par l'intermédiaire de la ligne 35 et du dispositif de sommation 36, au moteur 24 du magasin 16 qui se trouve actionné à une vitesse proportionnelle à la vitesse de sortie du système, de manière à rétablir l'équilibre. Si, lorsqu'est effectuée cette compensa- tion, le panneau 25 du magasin 16 se déplace au-delà de la section médiane de fonctionnement optimum définie par le détecteur 27, ce dernier fournit un signal qui ouvre l'interrupteur 37, ralentit, stoppe et inverse le mouvement du moteur 24 en démarrant en même temps le moteur 19 dans un sens tel qu'il produise, dans le conduit 17, un débit de cigarettes permettant non seule- ment de rectifier la variation du débit de sortie, mais encore de ramener le panneau 25 dans sa position médiane. Le détecteur 27 peut, bien entendu, être conçu de façon que si la variation de sortie persiste, les deux magasins 16, 18 fonctionnent alternativement, ou que le moteur 24 s'arrête et le moteur 19 continue seul à tourner à vitesse réduite lorsque le panneau 25 a été ramené dans sa position médiane. Si le signal provenant de la sortie 14 dépasse la valeur de seuil du comparateur 29, ce dernier fournit un signal fermant l'interrupteur 31 et empêchant en même temps le signal de la sortie 15 d'être appliqué aux lignes 32 et 35 Le signal de la sortie 15 est envoyé, par la ligne 32, au dispositif intégrateur 33 dont le signal de sortie, destiné à démarrer le moteur 19, augmente plus ou moins progressivement et essentiellement proportionnellement à ce signal de la sortie 15, de manière à provoquer l'accélération ini- tiale progressive du moteur 19 jusqu'àla vitesse de fonctionnement pour laquelle la variation du débit de sortie est complètement compensée par les cigarettes passant par le passage 17. Les signaux d'entrée et de sortie de l'intégrateur 33 sont envoyés aux entrées du dispositif de sommation 36 qui fournit un signal de différence ou d'erreur destiné à démarrer le moteur 24 et à actionner le magasin 16 à une vitesse variable permettant de compenser en permanence la partie de la variation du débit de sortie qui n'est pas compensée par le magasin 18 Le débit de cigarettes à travers le magasin 16 est évidemment élevé Juste après la variation du débit de sortie ou pendant la phase transitoire du moteur 19, et diminue progressivement si la variation du débit de sortie reste constante Dans tous les cas, une fluctuation quelconque de la variation du débit de sortie s'accompagne d'un signal d'erreur à la-sortie du dispositif de somma- tion 36 pour redémarrer le moteur 24. Il apparaît clairement, d'après la descrip- tion ci-dessus-, que le circuit de commande 28 empêche le magasin 18 d'être soumis à une accélération dangereuse en lui permettant de démarrer progressivement et de ne fonctionner uniquement que pour les périodes de longue durée, le fonctionnement à court terme étant réservé au magasin 16. Si l'on ouvre l'interrupteur 30, l'inter- rupteur 31 étant maintenu fermé en permanence, les moteurs 19 et 24 fonctionnent de la même manière que celle décrite ci-dessus, quelle que soit la valeur du signal de la sortie 14 qui peut être supprimée. R E V E N D I C A T I O N S ) Procédé de régulation du débit de sortie d'une ligne reliant des machines de production, et en particulier d'une ligne ( 1) transportant des articles en forme de tiges ( 7) en vrac entre au moins une machine de fabrication ( 2) et au moins une machine ( 3) d'emballage de ces articles ( 7), procédé caractérisé en ce qu'il permet d'obtenir le fonctionnement en parallèle d'au moins un premier et d'au moins un second magasin de compensation ( 18, 16), ces deux magasins communiquant avec la ligne ( 1) et présentant respectivement une capacité relativement grande et une capacité relativement petite; ces magasins-de compensation ( 18, 16) étant munis respectivement de premiers et seconds moyens d'en- traînement ( 19, 24), ces moyens étant reliés en parallèle à des moyens de détection ( 13) montés dans la ligne ( 1) pour détecter toute variation du débit de sortie entre les machines ( 2, 3); les premiers moyens d'entraînement ( 19) étant destinés à produire un premier débit de - compensation dans le premier magasin ( 18) pour compenser progressivement la variation du débit de sortie, et les seconds moyens d'entraînement ( 24) étant destinés à produire un second débit de compensation dans le second magasin ( 16) pour compenser en permanence toute diffé- rence entre le premier débit et le second*débit requis, à cet instant particulier, pour compenser la variation. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens de-détection ( 13) sont conçus pour fournir un singal de sortie dépen- dant à la fois de l'amplitude de la variation et du débit des articles ( 7) dans une section de la ligne de convoyeurs ( 1) à ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de détection ( 13) sont conçus pour fournir un signal de sortie supplémentaire proportionnel à-la variation de débit de sortie, ce signal supplémentaire étant utilisé par un comparateur ( 29) destiné à couper les premiers moyens d'entraînement ( 19) des moyens de détection ( 13) lorsque le signal supplémentaire est inférieur à une valeur de seuil prédéterminée. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premiers moyens d'entraînement ( 19) sont reliés aux moyens de détection ( 13) par l'intermédiaire d'un dispositif d'intégration ( 33). ) Procédé-selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les seconds moyens d'entraînement ( 24) sont reliés aux moyens de détection ( 13) par un dispositif de sommation algébrique dont une première entrée est destinée à recevoir le signal de sortie des moyens de détection ( 13), dont une seconde entrée est destinée à recevoir un signal de sortie provenant du dispositif d'intégration ( 33), et dont une sortie est reliée aux seconds moyens d'entrai- nement ( 24). 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le second magasin ( 16) comporte des moyens de détection de remplis- sage ( 27) destinés à détecter la quantité d'articles ( 7) contenus, à chaque instant,dans le second magasin ( 16), ces moyens de détection de remplissage ( 27) étant conçus, pour des valeurs données de cette quantité d'articles, de manière à inverser les seconds moyens d'entraînement ( 24) et à fournir un signal à l'entrée des premiers moyens d'entraînement ( 19). ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde ligne de convoyeurs ( 1) comprend un passage ( 5), essen- tiellement vertical dans le bas de celui-ci, communiquant avec une botte ( 6) à l'entrée d'une première machine de production et en particulier avec une machine d'emballage ( 3), les premier e t second magasins ( 18, 16) communiquant avec la ligne de convoyeurs ( 1) le long du passage vertical ( 5). ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le passage vertical ( 5) communique, à son sommet, avec un convoyeur ( 9) se reliant à une seconde machine de production et en particulier à une machine de fabrication ( 2), le convoyeur ( 9) et le passage ( 5) communiquant l'un avec l'autre à l'endroit d'une intersection ( 11) contrôlée par une jauge ( 12) faisant partie des moyens de détection ( 13) et conçue pour fournir un signal proportionnel à la pression des articles ( 7) à l'endroit de cette intersection ( 11).