Brevet FR2560176A1 — publié le 19850830

- 1 - La présente invention concerne un dispositif pour alimenter en rubans de matière d'enveloppement une ma- chine destinée à confectionner des cigarettes, du type a double bâtonnet et notamment un dispositif de contrô- le de la position et de la largeur des rubans de papier utilisés dans une machine de ce genre. Selon l'art connu par exemple du brevet US n 4 335 812 de la même demanderesse, dans lequel on dé- crit une machine à confectionner des. cigarettes du type à double bâtonnet, un ruban de papier déroulé d'une bo- bine estdivisé en deux rubans de la même largeur par un dispositif de coupe. Sur chacun de ces rubans, guidé au-dessus d'une table sensiblement horizontale, on fait tomber un respec- tif cordon de tabac. Des moyens de guidage forcent les deux rubans, pendant leur coulissement le long de la table, à s'enrou- ler progressivement autour des respectifs cordons, de ma- nière a former les deux bâtonnets continus de cigarette, divisés ensuite en cigarettes individuelles par un dis- positif de coupe. Une condition fondamentale pour un correct fonc- tionnement d'une machine à confectionner des cigarettes du type précité est l'obtention de deux bâtonnets non seu- lement bien formés mais aussi parfaitement égaux l'un à l'autre. Souvent cette condition n'est pas respectée à cause d'inconvénients qui se présentent lors de la forma- tion et de l'alimentation des deux rubans de matière d'en- veloppement dans la zone d'utilisation. Plus particulièrement, même des faibles dévia- tions du ruban en amont du dispositif de coupe causent la formation de deux rubans de largeurs différentes, a- -2- lors qu'une déviation même faible des deux rubans d'une position initiale déterminée fait que ces derniers soient disposés de manière non parfaitement centrée au-dessous de la position de déchargement des respectifs cordons de tabac. Le but de la présente invention est de mettre en oeuvre un dispositif qui permet d'eliminer les incon- vénients présents dans une machine à confectionner des cigarettes du type à double bâtonnet, lesquels sont liés à la formation et à l'alimentation des deux rubans de papier. Ledit but est atteint par la présente invention, du fait qu'elle se réfère à un dispositif à alimenter en rubans de matière d'enveloppement une machine destinée à confectionner des cigarettes du type à double bâtonnet, comprenant un dispositif de coupe pour la séparation lon- gitudinale d'un ruban de matière d'enveloppement, appelé ruban principal, en un premier et un second ruban, des moyens de guidage dudit ruban principal audit dispositif de coupe, des moyens de guidage desdits premier et deuxiè- me rubans à une zone d'utilisation, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif déviateur associé audit ru- ban principal, pour son déplacement en sens transversal à sa direction d'avance, deux autres dispositifs dévia- - teurs dont l'un associé audit premier ruban et l'autre as- socié audit deuxième ruban, pour leur déplacement en sens transversal aux respectives directions d'avance, des moyens de contr8le et de correction de la largeur et de la position desdits premier et deuxième rubans compor- tant des dispositifs détecteurs associés auxdits premier et deuxième rubans et des moyens de circuit assujettis auxdits dispositifs détecteurs et de commande de moteurs -3 - associés à chacun desdits dispositifs déviateurs. La présente invention sera décrite ci-après à simple titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'alimentation de rubans de papier à ci- garettes selon la présente invention;! - la figure 2 montre à plus grande échelle un premier dé- tail représenté sur la figure 1; - la figure 3 montre à plus grande échelle un deuxième détail représenté sur la figure 1; - les figures 4 et 5 sont des schémas blocs des deux cir- cuits électriques de commande du dispositif selon la présente invention; et - les figures 6 et 7 représentent deux différentes for- mes d'exécution du détail montré sur la figure 2. En se référant à la figure 1, on a globalement indiqué en I une machine à confectionner des cigarettes du type à double bâtonnet. La machine I reçoit un ruban 2 de matière d'enveloppement déroulé d'une bobine non représentée. Le ruban 2, à travers des moyens de guidage com portant un premier rouleau de renvoi 3, un rouleau 4 fai- sant partie d'un dispositif déviateur 5 et un deuxième - rouleau de renvoi 6, parvient à un dispositif de coupe 7 se composant de deux lames à disque tournant en sens con traires l'une par rapport à l'autre, 8 et 9, lesquelles divisent longitudinalement le ruban 2 en deux rubans 10 et Il d'égale largeur. Le dispositif déviateur 5 (du type décrit par exemple dans le brevet US n 4 383 633 de la même.de- manderesse G.D S.p.A.) est en mesure de déplacer le ru- -4- ban 2 transversalement à sa direction d'avance. L'axe du rouleau 4 est solidaire, à l'une de ses extrémités, d'un secteur denté 12 en engagement avec une vis sans fin 13, montée sur un arbre de sortie d'un moteur pas à pas 14 à double sens de rotation. Les ro- tations de la vis 13 dans un sens ou dans l'autre cau-- sent des variations d'inclinaison du rouleau 4 et des déplacements transversaux du ruban 2. Chacun des deux rubans 10 et 11, à travers des moyens de guidage comportant des rouleaux respectifs 15 et 16 faisant partie de deux dispositifs déviateurs 17 et 18 et un rouleau commun de renvoi 19, vient se super- poser aux branches supérieures de deux bandes de trans- port sans fin 20 et 21 coulissant le long de deux glis- sières ou rainures parallèles 22, 23 d'une tablette 24 sensiblement horizontale. Les dispositifs déviateurs 17 et 18 dont les rouleaux 15 et 16 font partie, sont analogues au dispo- sitif déviateur 5. Notamment, le rouleau 15 est monté sur un axe, dont l'une des extrémités est solidaire d'un secteur denté 25 en engagement avec une vis sans fin 26 fixée à l'extrémité d'un arbre de sortie d'un moteur pas à pas 27 à double sens de rotation, tandis que le rou- leau 16 est monté sur un axe solidaire d'un secteur den- té 28 en engagement avec une vis sans fin 29 fixée à l'extrémité d'un arbre de sortie d'un moteur pas à pas à double sens de rotation. Sur les deux rubans 10 et 11, lors de leur coulissement au-dessus de la tablette 24, on fait tom- ber de manière connue deux cordons respectifs de tabac coupé en menus brins, non représentés. Les deux éléments de guidage 22 et 23 forcent - 5 - les deux rubans 10 et 11 à s'enrouler progressivement autour desdits cordons de tabac pour la formation de deux bâtons continus de cigarettes 31 et 32 divisés en- suite en cigarettes individuelles. En 33 et 34 on a indiqué globalement deux dis- positifs détecteurs, par exemple de type photo-électri- que, dont le premier est monté à proximité du ruban 10 en aval du rouleau 15 et le deuxième est monté à proxi- mité du ruban Il en aval du rouleau 16o Les dispositifs détecteurs 33 et 34 constituent, en combinaison avec des moyens de circuit de commande des moteurs 14, 27 et 30, les moyens de contrôle et de correction de la largeur et de la position des rubans 10 et 11. En se référant également à la figure 2, le dis- positif détecteur 33 comporte un élément de support 35 en forme de U entre les bras duquel 36 et 37 coulisse le ruban 10. Sur le bras 37 on a monté des éléments photo- émetteurs, comportant par exemple deux émetteurs 38 et 39 de rayons infrarouges disposes en regard des deux bords opposés du ruban 10. Des moyens photo-sensibles re- présentés schématiquement dans les deux blocs 40 et 41 sont appliqués à la face interne du deuxième bras 36, en correspondance des émetteurs 38 et 39; ils sont en mesu- re de fournir, sur des lignes respectives de sortie, des signaux de type logique indicatifs de leurs condi- tions d'éclairage. Ces signaux de type logique parviennent en en- 'ée (voir également la figure 4) a des respectifs blocs de circuit 42 et 43 comportant des convertisseurs ana- logiques à digitaux de type connu, lesquels fournissent -6 - à des respectives bornes de sortie 44 et 45 des signaux soustenson proportionnels au degré d'illumination des moyens photo-sensibles 40 et 41. Les signaux présents aux bornes 44 et 45 sont donc indicatifs à chaque instant de la position des deux bords opposés du ruban 10 par rapport au dispositif dé- tecteur 33. Chacun de ces moyens photo-sensibles 40 et 41 peut par exemple comporter une pluralité de senseurs d' image à balayage faisant partie de circuits à assem- blage par système à transfert de charges ("array CCD") de type connu. Dans ce cas les signaux présents aux bornes 44 et 45 sont proportionnels au nombre dessenseurs obscurcis respectivement par le bord droit et par le bord gauche du ruban 10. Les signaux présents aux bornes 44 et 45 abou- tissent à un additionneur 46 o ils donnent lieu, sur une borne 47, à un signalsoustension fonction de la po- sition des deux bords du ruban 10 ou, en d'autres mots, à un signal indicatif, instant par instant, de la lar- geur du ruban 10. Les deux blocs 42 et 43 et l'additionneur 46 constituent dans leur ensemble un bloc de circuit indi- qué en 48, duquel on peut tirer, en considération de ce qui a été précédemment exposé, tant un signal indicatif de la largeur du ruban 10 qu'un signal indicatif de sa position. La borne 47 est reliée à l'entrée d'un bloc de circuit de référence 49 de type logique, pourvu d'une deuxième borne d'entrée 50, à laquelle parvient un signal sous tension prédéterminé, ou signal de seuil, 7-. indicatif de la dimension trasversale correcte du ru- ban 10. Le bloc 49 a deux sorties reliées à une premiè- re et à une deuxième borne d'entrée, indiquées respecti- vement en 51 et 52, d'un bloc d'entraînement, de type connu, du moteur pas à pas à double sens de rotation 14, relatif au dispositif déviateur 5 situé en amont du dis- positif de coupe 7. Le convertisseur 43 émet sur une borne de sor- tie 54 un double signal, indicatif de la position du bord droit (pour ceux qui regardent les figures 1, 2 et 4) du ruban 10 par rapport aux moyens photosensibles 41. La borne 54 est reliée à une première entrée d'un bloc de référence 55 de type logique, pourvu d'une deuxième borne d'entrée 56, à laquelle parvient un si- gnal prédéterminé indicatif de la position correcte du bord droit du ruban 10 et par conséquent de la position correcte du même ruban 10. Le bloc 55 a deux sorties reliées à une premiè- re et à une deuxième borne d'entrée indiquées respecti- vement en 57 et 58, d'un bloc d'entraînement 59, de type connu, du moteur pas à pas à double sens de rotation 27, relatif au dispositif déviateur 17 situé en aval du dis- positif de coupe 7. Ce qui a été jusqu'ici précisé à propos du dis- positif détecteur 33 n'est que partiellement valable pour le dispositif détecteur 34 (voir les figures 3 et 5), é- tant donné que ce dernier a exclusivement pour tâche de contrôler la position latérale du ruban 11. Il est évident en effet que pour l'obtention de deux rubans 10 et 11 d'égale largeur il suffit de con- trôler et de corriger la largeur de l'un de ceux-ci. -8 - Le détecteur 34 comporte lui-aussi un élément de support 60, en forme de U, entre les deux bras 61 et 62 duquel coulisse le ruban 11. Sur le bras 62, en cor- respondance du bord droit (pour ceux qui regardent les figures 1 et 3) du ruban 11, on a monté un élément photo- émetteur comportant un émetteur 63 de rayons infrarouges vers lequel sont orientés des moyens photosensibles 64 montés sur le bras 61. Comme déjà précisé à propos du détecteur 33, ces moyens photosensibles 64 peuvent se composer de sen- seurs d' image à balayage faisant partie d'un circuit à assemblage par système à transfert de charges("array CCD") de type connu. Selon ce qui a été représenté sur le schéma bloc de la figure 5, ces moyens photosensibles sont reliés en sortie à un bloc de circuit 65 égal aux blocs 42 et 43. Ce bloc 65, destiné au contrôle de la position transversa- le du ruban 11, émet sur une borne 66 un signal indicatif de la position du bord droit du ruban Il par rapport aux moyens photosensibles 64. La borne 66 est reliée à une première entrée d'un bloc de circuit de référence 67 de type logique, égal au bloc 55 et pourvu d'une deuxième borne d'entrée 68, à laquelle parvient un signal prédéterminé indicatif de la position correcte-du bord droit du ruban 11 et par conséquent de la position correcte du même ruban 11. Le bloc 67 a deux sorties reliées à une premiè- re et à une deuxième borne d'entrée, indiquées respecti- vement en 69 et 70, d'un bloc d'entraînement 71 de type connu du moteur pas à pas 30 à double sens de rotation, relatif au dispositif déviateur 18 situé en aval du dis- positif de coupe 7. - g - Prenons maintenant en considération le dispo- sitif selon la présente invention en conditions de fonc- tionnement de la machine à confectionner 1. Si le ruban 2 est parfaitement centré par rap- port au dispositif de coupe 7, les deux rubans 10 et Il sont de largeur parfaitement égale et aux deux bornes 47 et 50 il y a deux signaux sous tension égaux l'un à l'au- tre. Dans ces conditions, sur les deux bornes 51 et 52 il existe des signaux au niveau logique 0 et par consé- quent le bloc 53 ne reçoit pas de signaux de commande, ce qui maintient en conditions d'arrêt le moteur 14 du déviateur 5. Dans le cas d'une déviation du ruban 2 vers la droite (pour ceux qui regardent la Figure 1) par rapport à la position idéale, il y a une diminution de la lar- geur du ruban 10 et par conséquent une augmentation de la largeur du ruban 11. Comme la largeur du ruban 10 di- minue il y a une augmentation du degré d'éclairage d'au moins un des moyens photosensibles 40 et 41 et, dans le cas pris en examen, il y a une augmentation du nombre to- tal des senseurs éclairés. Il en résulte une augmenta- tion de la tension présente à la borne 47 à l'entrée du bloc 49. Dès que cette tension dépasse d'une valeur pré- déterminée la tension de seuil présente à la deuxième borne d'entrée 50 du bloc de référence 49, le signal sur la borne de sortie 51 passe de l'état logique 0 à l'état logique 1, ce qui cause l'entraînement du moteur 14 au moyen du bloc 53. Dans le cas pris en examen le déviateur 5, com- mandé par le moteur 14, déplace le ruban 2 vers la gauche pour ceux qui regardent la figure 1, de manière à réta- - 10 - blir sa position correcte par rapport au dispositif de coupe 7. Dès que cette position a été atteinte, la ten- sion sur la borne 47 devient égale à la tension sur la borne 50, le signal présent sur la borne 51 retourne au niveau logique 0 et le moteur 14 est arrête. Ce qui a été jusqu'ici expliqué à propos d'une déviation du ruban 2 vers la droite, pour ceux qui re- gardent la figure 1, peut être répété dans le cas d'une déviation vers la gauche, c'est-à-dire quand il y a une augmentation de la largeur du ruban 10 et par consequent une diminution de la largeur du ruban 11. Evidemment dans ce deuxième cas il y aura, dans les moyens photosensibles 40 et 41, une diminution du nombre total des senseurs éclaircis et donc une réduc- tion de la tension présente à la borne 47 à l'entrée du bloc 49. A l'instant o la différence entre la tension présente sur la borne 47 et celle de seuil présente sur la borne 50 dépasse une valeur prédéterminée, le si- gnal sur la borne 52 passe de l'état logique 0 à l'état logique 1, ce qui cause, au moyen du bloc 53, l'entra;- nement du moteur 14 en sens oppose par rapport à ce qui a été illustré en se référant au premier cas. Prenons maintenant en considération, toujours en conditions de fonctionnement de la machine à confec- tionner 1, le comportement du dispositif selon la pré- sente invention en ce qui concerne le contrôle de la po- sition transversale du ruban 10 Si le ruban 10 est centré de manière correcte par rapport à la glissière 22, les deux signaux présents aux bornes 54 et 56 d'entrée au bloc de référence 55 sont égaux l'un à l'autre et les signaux sur les deux bornes de sortie 57 et 58 se maintiennent au niveau lo- gique 0. Dans ces conditions le moteur 27 relatif au déviateur 17 reste en conditions d'arrêt. Si, à la suite d'un déplacement du ruban 10 vers la droite ou vers la gauche, il y a une variation des conditions d'éclairage des moyens photosensibles 41, le signal à la borne 54 subit une variation et à l'une des deux sorties 57, 58 il y a un signal de niveau logique I qui cause l'entraînement du moteur 27 selon un sens de rotation en mesure d'annuler ce déplacement. Dès que le déviateur 17 a rétabli la position correcte du ruban 10, le bloc de référence 55 est de nou- veau alimenté aux deux entrées 54 et 56 par deux signaux identiques, ce qui entraîne l'annulation du signal de commande du moteur 27. En considération de ce qui précède, le contrôle de la position transversale du ruban Il a lieu au moyen du circuit de la figure 5 de la même manière décrite en se référant au ruban 10. D'après la description faite ci-dessus il ap- paraît évident que le dispositif selon la présente in vention préside sans interruption au contrôle de la lar- geur et de la position des deux rubans 10 et 11, corri- geant toute déviation par rapport à la dimension trans- versale correcte des deux rubans et tout déplacement des rubans 10 et 11 par rapport à leur position exacte de centrage sur les glissières 22 et 23. Sur les figures 6 et 7 on a représenté deux dif- férentes formes d'exécution du dispositif détecteur 33, o les moyens photosensibles se composent de deux séries 72 et 73 de phototransistors 74 (par exemple du type Siemens SFH305, déjà connu), qui sur la figure 6 s'étendent de - 12 - manière rectiligne et convergente.dans le sens d'avance du ruban 10 et sur la figure 7 s'étendent parallèles *l'un à l'autre. Sur la figure 6 les deux séries 72 et 73 de phototransistors 74 sont supportées par des disques res- pectifs 75 et 76 qui sont montés à rotation au moyen de pivots 77 sur des plaquettes respectives 78, 79 montées sur le bras 36 de manière coulissante transversalement par rapport à la direction d'avance du ruban 10. En conséquence de cela le dispositif représen- té sur la figure 6 peut être destiné au contr8le de ru- bans de dimensions trasversales différentes si l'on règle convenablement la distance réciproque des plaquettes 78 et 79. En outre, la possibilité de modifier la posi- tion angulaire des séries 72 et 73 des phototransistors 74 par la rotation des disques 75 et 76 autour des pivots 77 permet de régler la sensibilité de tout le dispositif de détection 33. Si l'on regarde la figure 6 on peut en effet remarquer qu'en tournant les deux disques 75 et 76 res- pectivement dans le sens inverse et dans le sens des aiguilles d'une montre il y a une diminution du pas, me- suré transversalement à la direction d'avance du ruban 10, des phototransistors 74, ce qui en définitive se tra- duit par la possibilité de la part du dispositif détec- teur de percevoir des déviations plus faibles du ruban 10. - 13 - R E V ENDI C A T I 0 N S 1. Dispositif pour alimenter en rubans de matière d'enveloppement una machine à confectionner des ciga- rettes (1) du type à double bâtonnet, comprenant un dis- positif de coupe (7) pour la séparation longitudinale d'un ruban (2) de matière d'enveloppement, dénommé ruban principal, en un premier (10) et en un second (11) ruban, des moyens de guidage (3, 4, 6) dudit ruban principal (2) audit dispositif de coupe (7), des moyens de guidage (15, 16, 19) desdits premier (10) et deuxième (11) rubans à une zone d'utilisation, caractérisé en ce qu'il compor- te un dispositif déviateur (5) associé audit ruban prin- cipal (2), pour son déplacement en sens transversal à sa direction d'avance, deux autres dispositifs déviateurs (17, 18), dont l'un associé audit premier ruban (10) et l'autre associé audit deuxième ruban (11), pour leur dé- placement en sens transversal aux respectives directions d'avance, des moyens de contrôle et de correction de la largeur et de la position desdits premier (10) et deuxiè me (11) rubans comportant des dispositifs détecteurs (33, 34) associés auxdits premier (10) et deuxième (11) rubans et des moyens de circuit (48-53, 48-59, 65-71) assujettis auxdits dispositifs détecteurs (33, 34) et de commande de moteurs (14, 27, 30) associés à chacun desdits dispositifs déviateurs (5, 17, 18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif détecteur (33) associé au- dit premier ruban (10) est disposé par rapport à ce der- nier de manière à émettre des signaux indicatifs de la position de ses deux bords, pour la commande, par les- dits moyens de circuit (48-53, 48-59), des moteurs (14, 27) des dispositifs déviateurs (5, 17) respectivement - 14 - associés audit ruban principal (2) et au premier ruban (10), et que le dispositif détecteur (34) associé audit deuxième ruban (11) est disposé par rapport a ce dernier de manière à émettre des signaux indicatifs de la posi- tion de l'un de ses bords pour la commande, par lesdits moyens de circuit (65-71), du moteur (30) du dispositif déviateur (18) associé au deuxième ruban (11). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que les moyens de circuit assujettis au dispositif détecteur (33) associé audit premier ruban (10) comportent un bloc de circuit (48) d'émission d'un premier signal indicatif de la largeur du premier ruban (10) et d'un deuxième signal indicatif de la position transversale du premier ruban (10), un bloc de circuit (49) de référence entre ledit premier signal et un si- gnal indicatif de la largeur correcte du premier ruban (10) et d'émission d'un signal de commande du moteur (14) du dispositif déviateur (5) associé au ruban prin- cipal (2), un bloc de circuit (55) de référence entre le- dit deuxième signal et un signal indicatif de la posi- tion transversale correcte du premier ruban (10) et d'é- mission d'un signal de commande du moteur (27) du dispo- sitif déviateur (17) associé au premier ruban (10), et en ce que les moyens de circuit assujettis au disposi- tif détecteur (34) associé audit deuxième ruban (11) comportent un bloc de circuit (65) d'émission d'un si- gnal indicatif de la position transversale du deuxième ruban (11), un bloc de circuit (67) de référence entre ce signal et un signal indicatif de la position transver sale correcte du deuxième ruban (11) et d'émission d'un signal de commande du moteur (30) du dispositif dévia- teur associé au deuxième ruban (11). 2S60176 - 15 - 4. Dispositif.elon la revendication 2, caracté- risé en ce que lesdits dispositifs détecteurs (33, 34) comportent des moyens photosensibles formés de senseurs d'image à balayage faisant partie de circuits à assembla- ge par système à transfert de charges("array CCD"). 5. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que lesdits dispositifs détecteurs (33, 34) comportent des moyens photosensibles formés de séries (72, 73) de phototransistors (74).. 6. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que lesdites séries (72, 73) de phototransis- tors (74) sont susceptibles d'être réglées transversale- ment à la direction d'avance desdits rubans (10, 11). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, ca- ractérisé en ce que lesdites séries (72, 73) de photo- transistors (74) sont disposées selon un développement sensiblement rectiligne, chacune desdites séries étant susceptible d'être réglée de manière angulaire dans un plan sensiblement parallèle au plan de disposition du ruban respectif (10, 11) en correspondance desdits dis- positifs détecteurs (33, 34).