Brevet FR2574256A1 — publié le 19860613

Procédé de production continue de deux courants de cigarettes contrôlées par des détecteurs de signes graphiques ". -5 L'invention concerne un procédé de production simultanée de deux courants continus de cigarettes. Le brevet U.S.A 4 336 812 déposé parl'auteur de la présente invention, décrit une machine de production capable de produire simultanément deux tiges continues de cigarettes à partir d'une même feuille de papier coupée longitudinalement pour former deux bandes parfaitement identiques. Ces deux bandes sont amenées, par des courroies de convoyeur placées côte à côte et entraînées par un galet d'entraînement commun, le long d'un banc de mise en forme des tiges, au moyen d'un poste de chargement dans lequel du tabac déchiqueté de remplissage est amené sur chaque bande. L'un des principaux inconvénients de fonctionnement des machines ci-dessus, vient de l'utili- sation du galet d'entraînement commun impliquant un com- portement dynamique identique des deux courroies de con- voyeur. Cette condition n'est pas réalisée en pratique, car l'une des courroies de convoyeur n'est jamais iden- tique à l'autre, de sorte que lorsque deux courroies théoriquement égales sont montées le long de trajectoires identiques autour d'un galet d'entraînement commun, ces courroies avancent, en cours d'utilisation, à des vitesses pouvant être différentes l'une de l'autre, en particulier au bout d'une certaine période de fonctionnement. Du fait que dans la machine ci-dessus les deux bandes destinées aux deux tiges sont produites à partir de la même feuille de papier, toute différence de vitesse d'avancement entre elles peut conduire, si elle n'est pas immédiatement supprimée, au déchirement de l'une au moins des deux bandes. L'invention a pour but de produire - -simultanément..deux courants de cigarettes sans rencontrer l'inconvénient ci-dessus. - A.cet effet, l'invention concerne un procédé de production simultanée de deux courants conti-- nus de cigarettes, procédé caractérisé en ce qu'il com- prend les étapes suivantes consistant à: - amener une feuille de papier dans un bloc d'impression pour imprimer sur la feuille une succession de signes graphiques disposés transversalement par rapport à l'axe longitudinal central de la feuille et se situant chacun des deux côtés opposés de celle-ci; la distance mesurée le long de cet axe central, entre signes gra- phiques adjacents, étant égale à la longueur d'une cigarette à produire; amener la feuille imprimée à un premier dispositif de coupe pour couper cette feuille le long de l'axe central pour obtenir une première et une seconde bandes de papier parfaitement identiques, chacun de ces bandes portant une partie correspondante de chaque signe gra- phique - faire avancer les bandes, respectivement au moyen d'une première et d'une seconde courroies de convoyeur, dans un poste de chargement dans leouel un remplissage cor- respondant de tabac déchiqueté est déposé sur chacune des bandes, et le long d'un banc destiné à former des tiges continues respectives de cigarettes; ces cour- roies de convoyeur étant équipées de galets d'entrai- nement respectifs mutuellement indépendants - faire avancer les deux tiges dans des dispositifs détecteurs respectifs destines a emettre un signal électrique, pour chacune de ces tiges, lorsque chacune des parties de signe graphique passe devant un détec- teur, dans une position déterminée le long du banc; faire avancer les deux tiges dans un second dispositif de coupe destiné à couper transversalement les tiges pour obtenir les deux courants continus de cigarettes ce second dispositif de coupe émettant un signal de machine pour chaque opération de coupe; obtenir un signal de phase pour chacune des tiges, en comparant en phase chaque signal de machine a un signal correspondant émis par chacun des dispositifs détec- teurs; et - commander la vitesse périphérique des deux galets d'entraînement de manière à maintenir les signaux de phase constamment égaux à un signal de référence déter- mine. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins cijoints dans lesquels: - la figure I est une vue schémati- que partielle représentant, en partie sous forme de blocs, une machine de production de cigarettes permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention; - la fiqure 2 est une représentation schématique, partiellement en coupe et partiellement sous forme de blocs, d'une forme préférée de réalisation d'un détail de la figure 1; - la figure 3 est un schéma de cir- cuit du bloc de commande de la figure 1; et - la figure 4 est une vue en plan de la feuille utilisée dans la machine représentée sur les figures précédentes. Sur la figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble une machine de production de cigarettes comprenant une base 2 supportant un dispositif d'alimentation 3 d'une feuille continue 4 de papier à cigarettes. Plus précisément, la feuille 4 est deux fois plus large que les feuilles normalement utilisées pour former des tiges continues de cigarettes dans des machi- nes de production de type à simple tige. En quittant le dispositif 3, la feuille 4 passe autour d'un galet de déviation 5, puis dans un premier dispositif de coupe 6 comprenant deux disques de coupe 7 venant tangentiellement en contact l'un avec l'autre pour couper la feuille 4, suivant son axe longitudinal de manière à obtenir deux bandes parfai- tement identiques 8 et 9. En quittant le dispositif de coupe 6, les bandes 8 et 9 passent autour d'un galet de dévia- tion 10, puis autour d'un autre galet de déviation 11 les déviant sur un banc parfaitement horizontal 12 supporté dans une position fixe par la base 2. Deux galets de déviation 13 et 14 sont disposés entre les galets 10 et 11. Pour plus de clarté de la représentation, les bandes 8 et 9 représen- tées sur la figure I suivent deux trajectoires mutuelle- ment décalées dans lesquelles elles viennent en contact avec les galets 13 et 14, mais en réalité les bandes 8 et 9 suivent des trajectoires côte à côte sur le chemin compris entre les galets 10 et 11-. Un second banc horizontal 15 situé exactement dans le même plan que le banc 12, est disposé en aval du banc 12 dans le sens d'avancement des bandes 8 et 9, et supporte les branches supérieures de deux courroies de convoyeur placées côte à côte 16 et 17 qui, pour plus de clarté de la représentation, sont représen- tées sur la figure 1 par une ligne trait plein dans le cas de la première, et par une ligne en pointillé dans le cas de la seconde. Au cours de leur avancement le long du banc 15, les bandes 8 et 9 passent par un poste de chargement 18 dans lequel un remplissage continu de tabac déchiqueté est amené sur chacune des bandes 8 et 9 par une courroie de convoyeur d'aspiration 19 sortant d'un bloc d'alimentation 20 de type classique. En aval du poste de chargement 18, les bandes 8 et 9 viennent en contact avec les moyens de formation de la tige continue de cigarettes, constitués par des guides respectifs 21 à section courbe dont le rayon de courbure diminue progressivement de façon que ces guides présentent classiquement, dans leur partie finale, une forme parfaitement cylindrique. On force ainsi les bandes 8 e.t 9 à se courber transversalement de manière classique autour de leurs remplissages de tabac respectifs, et à former deux tiges continues de ciga- rettes indiquées respectivement en 22 et 23. En quittant le banc 15, les deux tiges 22 et 23 avancent à travers un second dispositif de coupe 24.de type classique agissant simultanément sur les deux tiges pour les diviser en deux courants continus de cigarettes indiqués en 25 et 26. Comme indiqué sur la figure 1, les deux courroies 16 et 17 sont enroulées sans fin sur des trajectoires de même longueur, mais qui ne coincident que partiellement l'une avec l'autre pour faciliter tout travail d'entretien éventuel. En particulier, les deux courroies 16 et 17 passent autour de galets de déviation communs 29 et 30 disposés aux extrémités opposées du banc 15, et autour de galets d'entraînement respectifs 31 et 32 (figure 2). En passant entre les galets 29, 31, et entre ce dernier et le galet 30, la courroie 16 s'enroule dans le sens des aiguilles d'une montre, res- pectivement autour d'un galet de déviation 33 et autour d'un galet de tension 34. Au contraire, en passant entre les galets 29, 32, et entre ce dernier et le galet 30, la courroie 17 s'enroule dans le sens des aiguilles d'une montre, respectivement autour d'un galet de tension 35 et autour du galet de déviation 33. Les galets 31 et 32 sont entraînés en rotation par des moyens d'entralinement comprenant un bloc ou dispositif de différentiel 36 relié à un moteur unique 37 qui fait également fonctionner le dispositif de coupe 24. Comme indiqué sur la figure 2, le bloc de différentiel 36 comprend un arbre creux 38 verrouillé par une extrémité sur le galet 31, et logeant en rotation, dans sa partie intérieure, un arbre 39 coaxial avec l'arbre 38 et sortant de celui-ci pour se verrouiller avec le galet 32. A son autre extrémité, l'arbre 39 sort de l'arbre 38 et supporte en rotation libre un disque 40 sur le pourtour extérieur duquel sont formés deux engrenages annulaires intérieurs 41 et 42 disposés sur les côtés opposés du disque 40, et des dents extérieures 43 venant en prise avec une roue d'engrenage 44 verrouillée sur l'arbre de sortie 45 du moteur 37. L'arbre 39 porte également, verrouillé sur celui-ci, un engrenage solaire 46 supportant en rotation un porte-engrenage 47 coaxial avec cet engrenage solaire et muni de dents périphériques extérieures 48. Dans des positions diamétralement opposées, le porte- engrenage 47 supporte deux tiges périphériques axiales 49 sur chacune desquelles se monte un engrenage plané- taire 50 interposé entre l'engrenage solaire 46 et l'en- grenage annulaire 41. A l'extrémité de l'arbre 38 venant en face du disque 40, est verrouillé un engrenage solaire 51 tournant avec l'arbre 38. Sur cette extrémité se monte également en rotation libre un porte-engrenage 52 disposé coaxialement avec l'engrenage solaire 51 et muni de dents périphériques extérieures 53 coaxiales avec les dents 48 et sensiblement identiques à celle-ci. Dans des positions diamétralement opposées, le porte- engrenage 52 supporte deux tiges périphériques axiales 54 sur chacune desquelles se monte en rotation un engrenage planétaire 55 interposé entre l'engrenage solaire 51 et l'engrenage annulaire 42. Les dents 48 et 53 viennent en prise avec des engrenages respectifs 56 et 57 constituant les sorties d'un circuit de commande 58. Comme indiqué sur la figure 1, avant d'atteindre le galet 5, la feuille 4 passe dans un bloc d'impression 59 qui, comme indiqué sur la figure 4, est destiné à reproduire sur la feuille 4 des signes graphi- ques disposés chacun, le long de la feuille 4, à une distance du signe graphique adjacent correspondant, égale à la longueur d'une cigarette 25, 26 à former. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, les signes graphiques cidessus comprennent deux groupes de signes 60 et 61 disposés transversalement par rapport à l'axe longitudinal 62 de la feuille 4 et comprenant chacun une partie 63 et une partie 64 dispo- sées symétriquement autour de l'axe 62. Le groupe 60 peut par exemple être constitué par le nom de la marque de cigarette, tandis que le groupe 61 peut être constitué par une ligne de référence disposée transversalement par rapport à l'axe 62 et coupant celui-ci. Comme indiqué sur la figure 2, entre les guides 21 et le dispositif de coupe 24, le banc 15 supporte deux dispositifs détecteurs 65 et 66 émettant une impulsion électrique à chaque fois qu'une partie 63 et, respectivement, une partie 64 du groupe 61 passent devant eux. Le dispositif de coupe 24 comprend un détecteur 67 monté de manière à émettre une impulsion électrique, désignée ci-après par le terme de "signal ou impulsion de machine", à chaque opération de coupe, et constituant, avec les dispositifs détecteurs 65 et 66, les entrées du circuit de commande 58. On décrira ci-après le circuit de commande 58 en se référant à la figure 3 dans laquelle la référence 68 désigne un bloc de quantification de la - différence de phase entre une impulsion émise par le détecteur 65 et uneimpulsion correspondante émise par le détecteur 67. Le bloc de quantification 68 reçoit à l'entrée les signaux émis par les détecteurs 65, 67 et par un bloc 69 destiné à produire des signaux de synchro- nisation et de comptage. En particulier, le bloc généra- teur 69 émet à la fois un train continu d'impulsions de comptage, et des signaux définissant une succession de fenêtres de lecture le long de ce train d'impulsions. A l'intérieur de chaque fenêtre de lecture, chaque signal émis par le détecteur 67 trouve son signal correspondant émis par le détecteur 65. Après avoir calculé la différence de phase entre les signaux provenant des détecteurs 65 et 67 dans chaque fenêtre de lecture, le bloc de quantifi- cation 68 émet un premier signal numérique indiquant la valeur absolue de cette différence, et un second signal numérique indiquant le signe de cette différence. Les deux signaux ci-dessus sont appliqués aux entrées d'un bloc 70 destiné à calculer la différence entre les signaux de différence de phase émis par le bloc 68, et un signal de référence ajustable de valeur et de signe déterminés, émis par un bloc 71. Le bloc 70 émet un premier signal numérique indiquant la valeur absolue de la différence 9. calculée, et un second signal numérique indiquant le signe de cette différence. Ces deux signaux sont reçus par un bloc de commande 72 d'un moteur pas à pas 73 dont l'arbre de sortie est verrouillé à l'engrenage 57. Le bloc 72 reçoit également les signaux de sortie du bloc 69, de manière à pouvoir émettre, pour chaque paire de signaux correspondants émis par les détecteurs 65 et 67, un train d'impulsions de commande qui, lorsqu'elles sont reçues par le moteur 73, permettent à celui-ci de réduire à zéro le signal émis par le bloc 70. Le circuit de commande 58 comprend également une autre série de blocs 68, 70 et 72 associés au détecteur 66 et branchés, de la manière indiquée ci- dessus, à l'émetteur 67 et aux blocs 69 et 71 pour com- mander un moteur électrique pas à pas 74 dont l'arbre de sortie est verrouillé à l'engrenage 56. Les blocs 68, 69, 70 et 72 ne sont pas décrits ici car ils sont de type classique. Cependant, pour une meilleure compréhension de leur structure et de leur fonctionnement, on pourra se référer au brevet U.S.A 4 287 797 déposé par l'auteur de la présente invention, et à la description des blocs 14, 22, 24 et 49 de ce brevet. I1 apparaît clairement, d'après ce qui précède, que le circuit 58 permet de maintenir tou- jours les groupes 61 dans la position correcte par rap- port au dispositif de coupe 24, lorsque celui-ci effectue son opération de coupe, ce qui permet d'obtenir une com- mande extrêmement précise non seulement de la position de chaque bande 8, 9 par rapport aux autres, mais encore de la longueur des cigarettes 25 et 26 obtenues. R E V E N D I CATI 0 N S 1 ) Procédé de production simultanée de deux courants continus de cigarettes (25, 26), procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à: - amener une feuille de papier (4) dans un bloc d'impres- sion (59) pour imprimer sur la feuille (4), une succes- sion de signes graphiques (60, 61) disposés transver- salement par rapport à l'axe longitudinal central (62) de la feuille (4) et se situant chacun des deux côtés opposés de celle-ci; la distance mesuree le long de cet axe central (62), entre signes graphiques adjacents (60,61), étant égale à la longueur d'une cigarette (25, 26) à produire; amener la feuille imprimée (4) à un premier dispositif de coupe (6) pour couper cette feuille (4) le long de l'axe central (62) pour obtenir une première (8) et -une seconde (9) bandes de papier parfaitement identiques, chacune de ces bandes (8, 9) portant une partie corres- pondante (63, 64) de chaque signe graphique (60, 61); - faire avancer les bandes (8, 9), respectivement au moyen d'une première (16) et d'une seconde (17) cour- roies de convoyeur, dans un poste de chargement (18) dans lequel un remplissage correspondant de tabac déchiqueté est déposé sur chacune des bandes (8, 9), et le long d'un banc (15) destiné à former des tiges continues respectives de cigarettes (22, 23); ces courroies de convoyeur (16, 17) étant équipées de galets d'entraînement respectifs mutuellement indépen- dants (31, 32); - faire avancer les deux tiges (22, 23) dans des disposi- tifs détecteurs respectifs (65, 66) destinés à émettre un signal électrique, pour chacune de ces tiges (22, 23), lorsque chacune des parties (63, 64) de signe graphique (60 ou 61) passe devant un détecteur, dans ll une position déterminée le long du banc (15), - faire avancer les deux tiges (22, 23) dans un second dispositif de coupe (24) destiné à couper transversa- lement les tiges (22, 23) pour obtenir les deux cou- rants continus de cigarettes (25, 26); ce second dispositif de coupe (24) émettant un signal de machine pour chaque opération de coupe; - obtenir un signal de phase pour chacune des tiges (22, 23), en comparant en phase chaque signal de machine à un signal correspondant émis par chacun des dispositifs détecteurs (65, 66); et - commander la vitesse périphérique des deux galets d'en- trainement (31, 32) de manière à maintenir les signaux de phase constamment égaux à un signal de référence déterminé. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux galets d'entraînement (31, 32) sont reliés à un dispositif de différentiel (36) dont une première entrée est reliée à un moteur d'entrai- nement (37), et dont deux autres entrées sont reliées à deux moteurs (73, 74) destinés à commander les vitesses périphériques des deux galets d'entraînement (31, 32); chacun des moteurs de commande (73, 74) étant conçu pour recevoir des signaux de commande qui sont des fonctions de la différence entre le signal de phase relatif à une bande correspondante (8, 9), et le signal de référence. 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les signaux de phase sont des signaux numériques, et en ce que les moteurs de commande (73, 74) sont des moteurs pas à pas. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des signes graphiques comprend une ligne de référence (61) tracée transversalement par rapport à l'axe longitu- dinal central de la feuille (4). - r -.-