Brevet FR2593468A1 — publié le 19870731

La présente invention a trait à un dispositif de contrôle de la conformation correcte d'éléments en pa- quet. La description qui suit se référera à titre d'exem ple, sans pour cela perdre son caractère général, au conditionnement de paquets de cigarettes. Ce dispositif est donc applicable à des machines d'empaquetage de ci- garettes, à une position intermédiaire entre les moyens de formation du paquet (lequel est convenablement un pa quet de type souple pourvu d'une première feuille d'en- veloppement intérieur en papier d'étain et d'une deuxiè me feuille d'enveloppement qui est visible de l'exté- rieur et qui est en couleurs) et les moyens d'applica- tion d'une enveloppe de matière transparente sur ce pa quet. On sait que dans les machines d'empaquetage de ci garettes il faut prévoir des contrôles à effectuer sur les paquets finis en vue de permettre le rebut des pa- quets éventuellement incomplets et/ou défectueux. Nécessairement lesdits contrôles se limitent en gé néral, à cause de la conformation de la sortie des ma- chines d'empaquetage et de la position à laquelle les contrôles sont effectués, à la détection de la présen- ce ou non d'un ou de plusieurs éléments d'enveloppe- ment constituant le paquet. Evidemment un contrôle de ce genre est incomplet du fait qu'il ne vérifie que la présence de l'élément ou des éléments d'enveloppement mais non leur confor- mation. Le but de la présente invention est de mettre en oeuvre un dispositif de contrôle qui soit capable d'éliminer cet inconvénient. -2- Selon la présente invention on prévoit un disposi- tif de contrôle de la conformation correcte d'éléments en paquet, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'acheminement qui déterminent un coulissement longitu dinal desdits éléments mis en paquet l'un derrière l'autre, lesdits éléments, pendant ledit coulissement, passant par des moyens de vérification de la présence et/ou de la correcte disposition de l'un au moins des matériels d'enveloppement formant l'enveloppe desdits éléments en paquet; lesdits moyens de vérification é- tant susceptible d'engendrer un signal d'erreur desti- né audit circuit de contrôle et ledit circuit de con- trôle étant susceptible de commander des moyens de re- but desdits éléments en paquet. Pour mieux comprendre la présente invention on va maintenant décrire, à simple titre d'exemple non limi- tatif, une forme particulière d'exécution en se réfé- rant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure la est une vue schématique longitudinale, en coupe, du dispositif de contrôle selon la présente invention; - la figure lb est une vue en perspective d'un détail de la figure la; - les figures 2, 3 et 4 sont des vues plus détaillées du dispositif de la présente invention effectuées selon les lignes II-II, III-III et IV-IV respectivement de la figure la; - la figure 5 est un schéma du circuit de contrôle du dispositif selon la présente invention; et - les figures 6a à 6f illustrent des étapes successi- ves de fonctionnement du dispositif de contrôle selon la présente invention, par rapport à des positions pro- - 3 - gressivement différentes des éléments en paquet sur les quels le contrôle est effectué. En se référant aux figures la à 4, on a globalement indiqué en 1 un dispositif de contrôle lequel comporte une structure de support 2 pour des moyens d'achemine- ment comportant une bande transporteuse 3 transportant les éléments en paquet, ici des paquets de cigarettes 4, en direction longitudinale l'un derrière l'autre, entre une machine d'empaquetage en amont et une machine à em- baller avec de la cellophane en aval (de types connus et non représentées). Ces paquets 4 présentent, de ma- nière connue, une feuille d'enveloppement intérieurcom prenant également le papier d'étain, laquelle est entou- rée d'une feuille de papier ou étiquette pourvue de gra- phismes colorés appropriés. Ladite étiquette entoure le paquet 4 à l'exception de la tête avant 7 pour ceux qui regardent la figure lb, et est pourvue d'un pan termi- nal 5' de fermeture en correspondance de la tête arriè- re 5 et d'un pan latéral de fermeture 6' en correspon- dance de son côté longitudinal supérieur 6. Ces pans 5' et 6' sont généralement fermés par collage, cette opé- ration étant effectuée dans la machine précédant le dis positif de contrôle 1 en référence. Sur la tête avant 7 du paquet 4, en position centrale, il y a la vignette de l'Etat 7' de fermeture du paquet lui-même, de liaison entre ladite étiquette et la tête avant 7, qui, pour les raisons exposées plus haut, n'est recouverte que de pa- pier d'étain. Les paquets 4 sont avancés par la bande transpor- teuse 3 le long de la direction de leur grand axe et sont à l'appui sur un côté opposé au côté 6 de fermetu- re du pan 6'. A une position intermédiaire du disposi- - 4 - tif de contrôle 1, la bande transporteuse 3 cause le passage de chaque paquet 4 dans une cavité longitudina- le 8, de dimensions légèrement supérieures à celles des paquets 4, ménagée dans un corps 9. Dans une première zone de ce corps 9, tel que visible également sur la fi- gure 2, autour de la cavité 8 ainsi qu'au- dessous de la bande transporteuse 3 il y a une pluralité d'éléments dé tecteurs 10 de type inductif, au nombre de huit dans la forme d'exécution du dispositif 1 décrite ici, destinés à émettre un respectif signal de sortie à niveau logi- que 1 quand ils détectent la présence d'un élément de matériau conducteur, ici la feuille de papier d'étain des paquets 4. Dans le même plan que les éléments dé- tecteurs 10, aux deux côtés opposés de la cavité 8, il y a un respectif élément émetteur 11 et un élément ré- cepteur 11' formant un senseur à cellule photo-électri que du type "senseur de barrage", destiné à émettre en sortie de l'élément récepteur un signal électrique à niveau logique 1 quand un paquet 4 est interposé entre les éléments du senseur. Toujours dans le corps 9, et à une position plus en avant le long de la direction de coulissement de la bande transporteuse 3 par rapport à la position des é- léments 10, selon ce qu'on a également représenté sur la figure 3, on a prévu deux éléments émetteur 12 et ré- cepteur 12'respectivement, disposés aux deux côtés oppo sés de la cavité 8, vers la zone inférieure, alors que deux éléments émetteur 15 et récepteur 15'respectivement de deux senseurs à cellule photo-électrique également du type "senseurs de barrage" sont disposés au-dessus du cô- té longitudinal supérieur 6 du paquet 4; ils sont desti- nés à émettre un signal à niveau logique 1 quand un ob- - 5 jet est interposé entre eux. En outre, toujours au-des sus du côté longitudinal 6 du paquet 4, il y a d'une part une conduite 13, ménagée dans le corps 9, la- quelle est reliée à une conduite 14 d'amenée d'air-com- primé; cette conduite 13 est orientée par conséquent vers le pan latéral 6' du paquet 4 dans la direction de relè- vement de celui-ci. Sur un côté de la cavité 8, tel que visible sur la figure la, se trouvent de s paires respectives d'élé- ments émetteurs et récepteurs formant des senseurs à cel- lule photo-électrique du type "senseurs de réflexion", indiqués respectivement en 16, 17, 18 et 19, dont les trois premiers sont positionnés en correspondance de mar ques prédéterminées présentes sur l'étiquette, et le qua trième en correspondance de la vignette de l'Etat 7' de fermeture, quand le paquet 4 est disposé de manière que sa tête arrière 5 passe par la zone des senseurs 11 et 11'. Ces senseurs 16, 17, 18 et 19 sont du type desti- né à émettre un signal à niveau logique 1 quand ils dé- tectent la présence en position correcte des marques ou des éléments à détecter sur les paquets 4. En aval du corps 9, tel que visible également sur la figure 4, latéralement par rapport au paquet 4, il y a un canal de glissement, défini par deux parois ver- ticales 21 et 22, dont la seconde est ouverte sur une portion initiale suffisante à faire sortir un paquet 4. En correspondance d'une portion initiale de la paroi 21 est disposé un corps 23 ayant une conduite intérieure 24 d'amenée et de sortie de l'air comprimé, laquelle est a- limentée par une conduite 25. Selon ce qu'on a représenté sur la figure 5, les huit éléments détecteurs inductifs 10 sont reliés aux - 6 - respectives entrées d'une porte NON-ET 30, dont la sortie est reliée à l'une des entrées d'une porte ET 31 qui reçoit à l'autre entrée la sortie du senseur à cellule photo-électrique 11, 11'. La sortie de la porte ET 31 est reliée, à travers un bloc de mémoire 42, obtenu par exemple au moyen d'un multivibrateur bistable, à l'entrée d'une porte ET 45 dont la sortie est reliée à l'une des entrées d'une por te OU 32 à trois entrées. La sortie du senseur à cellule photo-électrique 12, 12' est reliée à un bloc 14' d'activation d'une électro valve d'amenée de l'air comprimé à la conduite 14, et elle est en outre reliée aux entrées de deux portes ET respectives 34 et 35, et, à travers un inverseur 36, à l'une des entrées d'une porte ET 37. La sortie du senseur à cellule photo-électrique 15, ' est reliée à l'autre entrée de la porte ET 34, dont la sortie est reliée à une deuxième entrée de la porte OU 32. Les sorties des différents senseurs à cellule photo- électrique 16, 17, 18 et 19 sont reliées aux différentes entrées d'une porte NON-ET 38 dont la sortie est reliée à l'entrée d'une porte ET 39, à l'autre entrée de laquel le parvient la sortie du senseur à cellule photoélectri que 11, 11' à travers un inverseur 40. La sortie de cette porte ET 39 parvient à l'autre en trée de la porte ET 35, dont la sortie parvient à la troi sième entrée de la porte OU 32. La sortie de cette porte OU 32 parvient à l'entrée de commande d'un bloc 43 de mémoire, obtenu par exemple au moyen d'un multivibrateur bistable, dont la sortie parvient à l'une des entrées d'une porte ET 44, dont l'au 7- tre entrée est reliée à la sortie de la porte ET 37, laquelle reçoit non seulement la sortie de l'inverseur 36, mais également la sortie du senseur 11, il'. La sortie de la porte ET 44 parvientàun bloc 25v d'actionnement d'une électrovalve d'alimentation de la conduite 25 en air comprimé, et en outre, à niveau logique 1,parvient à remettre à zéro le bloc de mémoi- re 43. La sortie de l'inverseur 40 est reliée à l'autre entrée de la porte ET 45 et, à travers un bloc de re- tard 50, à l'entrée de remise à zéro du bloc de mémoi- re 42. Le fonctionnement du dispositif de contrôle décrit est le suivant. Avant qu'un paquet de cigarettes 4 arrive à la zone dans laquelle les éléments détecteurs inductifs 10 sont disposés, on a des signaux à niveau logique zéro de la sortie de ces détecteurs et un signal à niveau logique 1 de la porte 30; la porte 31 est bloquée par le signal à niveau logique zéro de la cellule photo-électrique 11, 11'. De même, le signal à niveau logique zéro du sen- seur à cellule photo-électrique 12, 12' bloque à tra- vers la porte 35 et la porte 34 les deux autres entrées à la porte OU 32. Quand la tête avant 7 d'un paquet de cigarettes 4 se trouve en correspondance du senseur à cellule photo- électrique 11, 1il' (figure 6a) la porte 31 est déclen- chée, et par conséquent à partir de cet instant et pen- dant toute l'étape suivante d'avance du paquet 4, si tous les éléments détecteurs inductifs 10 sentent la présence de la feuille de papier d'étain dans le pa- - 8 - quet 4, complet en toutes ses portions, tous les si- gnaux à l'entrée de la porte 30 seront à niveau logi- que 1 et par conséquent le signal à la sortie de cette porte sera à niveau logique zéro. Dans le cas o, au contraire, cette feuille de papier d'étain manquerait complètement ou partiellement, ou l'un des deux pans de la feuille ou tous les deux n'adhéreraient pas à la tête 7, on aurait au moins un signal à niveau logique zéro de l'un des éléments 10, et par conséquent un signal à niveau logique 1 de la porte 30 et donc un signal à ni- veau logique 1 qui de la porte 31 porteraità niveau logi que 1 la sortie du bloc de mémoire 42. La sortie de la porte 45 est bloquée par l'inverseur 40. Quand pendant l'étape d' avancement du paquet 4 les si gnaux des senseurs 16, 17 ou 18 (figure 6b) sont variés, il n'y a aucun signal à la sortie de la porte 39 du fait que cette dernière est bloquée à niveau logique 1 par le signal du senseur 11, 11'. Quand la tête avant 7 du paquet 4 atteint le sen- seur à cellule photo-électrique 12, 12' (figure 6c) on a un signal à niveau logique 1 lequel active, à tra- vers le bloc 14', le jet d'air comprimé sur le côté longitudinal supérieur 6 du paquet 4, de manière à favo riser l'éventuel relèvement du pan 6' non parfaitement collé; si cette anomalie est présente, elle est détec- tée par le senseur à cellule photo-électrique 15, 15', et par conséquent on a, au moyen de la porte 34, un si gnal d'erreur qui à travers la porte 32 met à niveau logique 1 la sortie du bloc de mémoire 43. Le signal à niveau logique 1 du senseur 12, 12' cause en outre le blocage de la porte 44. La sortie à niveau logique 1 de la porte 34 se produit par consé- 9- quent pendant toute l'étape subséquente de coulisse- ment du paquet 4 entre les senseurs à cellule photo- électrique 12, 12' et 15, 15'. Quand le paquet 4, pendant son coulissement sur la bande transporteuse 3, arrive par sa tête arrière 5 en correspondance du senseur à cellule photo-électri- que 11, 11' (figure 6d) le respectif signal de sortie à niveau logique zéro cause le déclenchement de la por- te 39. Il faut donc remarquer qu'à cette position du paquet 4 les marques graphiques caractéristiques de l'étiquette sont positionnées en correspondance des sen seurs 16, 17 et 18, alors que la vignette de l'Etat 7' est positionnée en correspondance du senseur 19; par conséquent, si le paquet est enveloppé et scellé de manière correcte, les sorties 1 de tous ces senseurs causent la sortie zéro de la porte 38, et donc de la porte 39, alors que si l'un au moins de ces éléments n'est pas à sa position correcte, et par conséquent la sortie du senseur respectif est à niveau zéro, on a une sortie à niveau 1 des portes 38 et 39, et également de la porte 35 qui est déclenchée, et donc la sortie de la mémoire 43 est portée à un niveau logique élevé (si elle ne l'était déjà pas précédemment), ce qui in- dique la condition de fermeture erronée ou de disposi- tion erronée du matériel d'enveloppement et donc la né- cessité de rejeter le paquet 4. Dans cette condition de fin de passage du paquet 4 entre les senseurs à cellule photo-électrique 11, 11', il y a également le blocage de la porte 31, le déclenchement à la porte 45 pour le transfert de l'é- ventuel signal d'erreur de la mémoire 42 à la mémoire 43, et en outre, de manière convenable légèrement en - 10 - retard à travers le bloc 50, la remise à zéro du bloc de mémoire 42. Il faut en outre remarquer que si éventuellement le pan terminal 5' du paquet 4 n'est pas parfaitement scellé, mais écarté du paquet, le senseur à cellule photo-électrique 11, 11' reste encore à niveau logique 1, tandis que tous les autres signaux des détecteurs inductifs 10 atteignent le niveau logique zéro, ce qui cause un signal à niveau logique 1 de la porte 31, qui envoie le signal de rebut pour le bloc de mémoire 42. Pendant que le paquet qui a été contrôlé avance encore (figure 6e), le paquet 4 suivant arrive en cor- respondance du senseur à cellule photo-électrique 11, 11', de manière qu'il cause le commencement d'un nou- veau cycle de contrôle égal à celui décrit ci-dessus. L'éventuelle mise en place non correcte du papier d'étain est détectée par les éléments 10, et donc par le signal à niveau logique 1 de la porte 30 et de la porte 31 qui est de nouveau déclenchée par le signal à niveau 1 de la cellule photo-électrique 11, 11'. La sortie de la porte 31 peut par conséquent commander le bloc de mémoire 42, mais la porte 45 est bloquée de manière à ne pas permettre un transfert anticipé de si gnaux de rebut à la mémoire 43. La porte 44 est en ou- tre bloquée par la sortie de la porte 37 qui à son tour est bloquée par le signal à niveau logique zéro de la sortie de l'inverseur 36. Ensuite, quand la tête arrière 5 du paquet 4 at- teint le senseur à cellule photo-électrique 12, 12' (figure 6f), celui-ci émet un signal à niveau logique zéro qui désactive le bloc 14' et bloque la porte 34, et déclenche la porte 37 et donc la porte 44, de maniè- - l1 - re que, si la sortie du bloc de mémoire 43 est à un niveau logique 1 (situation qui indique la nécessité de rejeter le paquet 4), le bloc 25' reçoit une com- mande et, à travers la respective électrovalve, il actionne un jet d'air comprimé à travers la conduite 24 sur un côté du paquet 4, qui par conséquent est re jeté et sort à travers l'espace existant dans la pa- roi verticale 22. La sortie à niveau logique 1 de la porte 44 en ou tre remet à zéro la sortie du bloc de mémoire 43. Donc, lors de l'avancement progressif du paquet 4 suivantqui arrive en correspondance des cellules photoélectriques 12, 12' (figure 6c), il y a la répétition des différen- tes opérations de contrôle déjà décrites. Les avantages obtenus par le dispositif de contrô- le suivant la présente invention sont évidents. Ce dis- positif effectue en effet un contrôle complet sur cha- cun des paquets 4 en ce qui concerne la correcte dispo- sition du matériel d'enveloppement (y compris le papier d'étain intérieur) et le scellage correct des pans du même paquet; en outre, le dispositif décrit effectue le rejet automatique des paquets qui ont des défauts d'enveloppement. Il est en outre évident que de nombreuses modifi- cations et variantes peuvent être apportées à la for- me d'exécution qu'on vient de décrire du dispositif selon la présente invention sans que l'on sorte pour autant du cadre de protection de l'invention elle-même. Par exemple, le bloc 14' et les respectifs éléments alimentés en air comprimé peuvent être éliminés et on peut également éliminer les senseurs 16, 17, 18 et 19 et les circuits qui s'occupent de leurs signaux. - 12 - RE V E N D I C A T I ON S 1. Dispositif de contrôle de la conformation correc- te d'éléments en paquet (4), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'acheminement (3) qui déterminent un coulissement longitudinal desdits éléments mis en paquet (4), l'un derrière l'autre; lesdits éléments en paquet (4), pendant ledit coulissement, passant par des moyens de vérification (10, 15, 15', 16-19) de la présence et/ou de la correcte disposition de l'un au moins des matériels d'enveloppement formant l'envelop- pe desdits éléments en paquet (4); lesdits moyens de vérification (10, 15, 15', 16-19) étant susceptibles d'engendrer un signal d'erreur destiné audit circuit de contrôle (42, 43) et ledit circuit de contrôle (42, 43) étant susceptible de commander des moyens de re- but (25', 23) desdits éléments en paquet (4). 2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de vérification comportent de premiers moyens (10) de détection de la présence d'une feuille d'enveloppement de matière conductrice. 3. Dispositif de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens compor- tent une pluralité d'inducteurs (10) disposés autour d'une zone de coulissement (8) desdits éléments en pa quet (4), ledit signal d'erreur étant engendré par manque de l'un au moins desdits signaux provenant des inducteurs (10) de détection de ladite matière conduc trice et pendant l'activation desdits premiers moyens. 4. Dispositif de contrôle selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens (10) sont suceptibles de détecter la présence de portions - 13 - dudit matériel d'enveloppement non complètement en- roulées ou non adhérentes aux têtes (5, 7) desdits éléments en paquet (4). 5. Dispositif de contrôle selon l'une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de vérification comportent de deuxièmes moyens (15, ') de vérification de la fermeture d'un pan longi- tudinal supérieur (6') dudit matériel d'enveloppement, lesdits deuxièmes moyens (15, 15') étant destinés à engendrer un signal d'erreur pour ledit circuit de contrôle (43). 6. Dispositif de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens compor tent des cellules photo-électriques (15, 15') dispo- sées en correspondance des pans (6') de fermeture des côtés supérieurs (6) desdits éléments en paquet (4). 7. Dispositif de contrôle selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens comportent des moyens (14') d'envoi d'un jet d'air ayant pour but de relever ledit pan longitudinal su- périeur (6') non complètement fermé. 8. Dispositif de contrôle selon l'une des revendica tions 2 à 7, caractérisé en ce que lesdits premiers (10) et/ou deuxièmes moyens (15, 15') sont activés par de moyens respectifs (11, 11'; 12, 12') de détec tion de la présence desdits éléments en paquet (4) en correspondance desdits premiers (10) et deuxièmes moyens (15, 15'). 9. Dispositif de contrôle selon la revendication 8, ca ractérisé en ce que lesdits moyens de détection (11, 11'; 12, 12') comportent des cellules photo-électriques. 10. Dispositif de contrôle selon l'une des revendi- - 14 - cations 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'acheminement (3) déterminent le subséquent passage desdits éléments en paquet (4) en correspondance des- dits moyens de rebut (25', 23), l'activation desdits moyens de rebut (25', 23) étant obtenue par des moyens de contrôle (12, 12') susceptibles d'émettre un signal quand lesdits éléments en paquet (4) atteignent une po *sition prédéterminée. 11. Dispositif de contrôle selon la revendication 10 dépendant de la revendication 2 ou de l'une des reven- dications 3 à 9 dépendant de la revendication 2, carac térisé en ce que ledit circuit de contrôle comporte des moyens de mémoire (42) auxquels aboutissent d'éventuels signaux d'erreur. 12. Dispositif de contrôle selon l'une des revendica- tions 1 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de rebut comportent des moyens (23) de poussée latérale desdits paquets (4) en vue de dévier leur parcours vers une zone de rejet. 13. Dispositif de contrôle selon l'une des revendica- tions 1 à 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de vérification comportent de troisièmes moyens (16-19) de vérification de la présence d'éléments ou marques graphiques à des positions prédéterminées sur ledit matériel d'enveloppement des éléments en paquet (4),les dits troisièmes moyens (16-19) étant susceptibles d'en gendrer un signal d'erreur pour ledit circuit de con- trôle (43). 14. Dispositif de contrôle selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits troisièmesmoyens com- portent une pluralité de cellules photo-électriques (16-19), lesdits moyens étant activés par des moyens - 15 - respectifs (11, 11') de détection de la présence des- dits éléments en paquet (4) à une position prédéter- minée. milnee. 15. Dispositif de contrôle selon la revendication 14 dépendant de la revendication 8 ou de l'une des reven dications 9 à 14 dépendant de la revendication 8, ca- ractérisé en ce que lesdits moyens de détection (11, Il') de l'activation desdites cellules photo-électri- ques (16-19) coincident avec les moyens d'activation desdits premiers moyens de vérification 10). 16. Dispositif de contrôle selon l'une des revendica- tions 1 à 15, caractérisé en ce que ladite feuille d'en veloppement de matière conductrice est une feuille de papier d'étain. 17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16D caractérisé en ce que lesdits moyens d'acheminement comportent une bande transporteuse (3) sur laquelle les dits éléments en paquet (4) sont à l'appui en corres- pondance de leur côté longitudinal opposé audit pan!on gitudinal de fermeture (6'). 18. Dispositif de contrôle selon l'une des revendica- tions 1 à 17, caractérisé en ce que ledit élément en paquet (4) est un paquet de cigarettes. 19. Dispositif de contrôle selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il est appliqué à une machine duem paquetage de cigarettes, à une position intermédiaire entre les moyens de formation desdits éléments en pa- quet (4) et les moyens d'application d'une enveloppe de matière transparente sur lesdits éléments en paquet (4).