Brevet FR2588825A1 — publié le 19870424

La présente invention a trait à un dispositif pour la formation et le contrôle de l'enveloppe extérieure de paquets dans une machine d'empaquetage de cigarettes. Notamment, l'invention concerne un dispositif en état d'effectuer le contrôle de la position correcte de l'en- veloppe extérieure ou étiquette des paquets de cigaret- tes du type couramment dénommé souple ou américain. On conna t une machine d'empaquetage de cigarettes, décrite dans le brevet américain n 3.948.115 de la même demanderesse, dans laquelle les paquets de forme sensi- blement parallélépipédique et dont chacun est formé d'un groupe de cigarettes entouré d'une enveloppe de papier d'étain, sont introduits individuellement, conjointement avec une feuille de matière d'enveloppement dénommée "étiquette" dans les compartiments d'une roue ou tête cy- linidrique tournant par intermittence. Les étiquettes, qui comportent des portions rectangulaires de papier gar nies de motifs décoratifs imprimés, sont destinées à re- couvrir les quatre parois latérales et une des deux pa- rois de fond ou têtes des paquets, de manière à former l'enveloppe extérieure des paquets de type souple. Les étiquettes sont avancées individuellement le long d'un plan vertical sensiblement tangent à la surfa- ce cylindrique de la roue, de manière qu'elles se re- plient en "U" autour des paquets au moment de l'intro- duction de ceux-ci dans les compartiments précités. A l'intérieur de ladite roue les deux bouts de l'é- tiquette qui s'étendent à l'extérieur du compartiment sont rabattus, au moyen de dispositifs plieurs fixes et de dispositifs plieurs mobiles, contre l'un des côtés du paquet. De cette manière, à l'intérieur de ladite roue l'étiquette est enroulée en tube autour du paquet - 2 - avec la superposition des deux bouts le long de l'un des côtés de celui-ci. Malgré la présence de moyens de guidage et de régla ge, ainsi que d'une butée d'arrêt final, tous ces moyens étant disposés le long d'un plan vertical d'alimentation des feuilles, il peut se faire que les feuilles, lors de leur introduction dans un compartiment de la roue d'en- veloppement, ne se présentent pas centrées de manière cor- recte par rapport aux paquets. Plus en détail, il peut se faire que les feuilles, quand elles sont interceptées par les paquets, ne présentent pas leur axe rigoureuse- ment vertical, ou même qu'elles ne sont pas en contact avec la butée d'arrêt final. Ces défauts de réglage des feuilles par rapport aux paquets peuvent être d'une importance telle à causer des obstructions dues à des pliures non désirées ou des dé- chirures de l'étiquette lors des subséquentes opérations d'enveloppement. Dans ce cas les paquets défectueux sont éliminés à la main ou automatiquement. Si ces défauts de réglage sont de petite importance et ne sont pas suffisants à causer des obstructions, mais ont tout simplement des conséquences de caractère esthé- tique, c'est-à-dire que les paquets présentent une ligne de superposition desdits bouts qui a un développement non rigoureusement parallèle aux arêtes contiguës des paquets eux-mêmes, ou même un centrage non correct du motif dé- coratif imprimé par rapport à la paroi sur laquelle ce mo tif doit apparattre, les paquets défectueux ne sont éli- minés que s'ils sont aperçus par l'opérateur. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif pour la formation de l'enveloppe extérieure des paquets de type souple, o tout défaut de réglage - 3 - des étiquettes soit automatiquement détecté en vue de per mettre l'élimination automatique de tous les paquets dé- fectueux. Ledit but est atteint par la présente invention, du fait qu'elle a trait à un dispositif pour la forma- tion et le contrôle de l'enveloppe extérieure de paquets dans une machine d'empaquetage de cigarettes, comprenant un transporteur pourvu de compartiments dans chacun des- quels est introduit un paquet conjointement avec une feuil le de matière d'enveloppement destinée à-former l'envelop- pe extérieure du paquet lui-même, ledit transporteur é- tant mobile par intermittence depuis un poste d'entrée des paquets et des feuilles jusqu'à un poste de sortie des pa- quets avec lesdites feuilles repliées de manière à former une enveloppe tubulaire, lequel est caractérisé en ce qu'"il comporte, le long dudit transporteur, des moyens dé- tecteurs de la position de ladite enveloppe tubulaire par rapport audit paquet, et des moyens éjecteurs assujettis auxdits moyens détecteurs. La présente invention sera décrite ci-après, à sim- ple titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un dispositif obtenu suivant les indications de la présente invention; - la figure 2 montre schématiquement un paquet, tel qu'il arrive aux postes de contrôle o les éléments détecteurs sont situés; - la figure 3 représente,à plus grande échelle, un détail de la figure 1, et notamment les éléments détecteurs en leurs conditions de lecture de la mise en place correcte de l'enveloppe extérieure par rapport à un paquet pendant sa formation; - 4 - - la figure 4 représente à titre indicatif un schéma- bloc du circuit électrique qui commande les moyens éjec- teurs des paquets défectueux et auquel aboutissent les éléments détecteurs du dispositif en question. En se référant particulièrement à la figure 1, on a globalement indiqué en 1 une roue ou tête à rotation qui tourne par intermittence dans le sens inverse des aiguil les d'une montre effectuant à chaque intermittence une rotation de 45 , montée sur un axe horizontal et pourvue sur son pourtour de huit compartiments radiaux 2 dispo- sés à 45 l'un par rapport à l'autre. Les compartiments radiaux 2 sont destinés à contenir des formes parallélépipédiques ayant les dimensions d'un paquet 3 de cigarettes. Les compartiments 2 offrent leur ouverture d'entrée sur la surface cylindrique lA de la tête à rotation 1 et sont ouverts aux deux extrémités longitudinales correspon- dant aux côtés latéraux opposés de la roue 1. Le long d'un plan vertical sensiblement tangent à la tête à rotation 1 a lieu l'alimentation des feuilles 4 de papier imprimé ou étiquettes destinées à former les enveloppes extérieures des paquets de cigarettes. Ces feuilles 4 sont obtenues d'une bobine (non représentée) de laquelle des dispositifs de coupe appropriés déta- chent les feuilles 4 en succession rapide et en synchro- nisme avec les temps de mouvement de la tête-à rotation 1. Les feuilles 4, le long des éléments de guidage laté- raux 5, atteignent une position stable à un poste S1 d'en trée des paquets 3 dans la tète à rotation 1. Dans ce pos te Sl il y a un élément de butée 6 qui, pendant une pre- mière phase, permet la mise en place d'une feuille 4 au poste 5; en second lieu cet élément de butée 6 agit, au - 5 - moyen de sa partie 6A, en tant qu'élément plieur en vue de définir la fermeture en tube d'une feuille 4 autour d'un paquet 3 porté à l'intérieur d'un compartiment ra- dial 2 de la tête à rotation 1 à l'arrêt au poste S1. En 7 et 8 on a indiqué deux éléments détecteurs qui seront définis par la suite premier élément détecteur et second élément détecteur respectivement, dont le premier est disposé en correspondance d'un poste S2 o les compar timents radiaux 2 se trouvent à l'arrêt pendant la rota- tion par intermittence de la tête à rotation 1 pour ame- ner les paquets 3 du poste Sl à un poste de sortie S3. Du poste S3 les paquets, entourés des feuilles 4, sont ensuite acheminés vers des postes de travail et/ou de contr8le suivants. Les éléments détecteurs 7 et 8 sont supportés par la structure porteuse de la machine (non représentée sur les figures) et ils apparaissent en regard de la surface cy- lindrique 1A de la tête à rotation 1 (voir à ce propos les figures 2 et 3) . Dans le cas représenté sur la figure 2 les éléments détecteurs 7 et 8 sont disposés à proximité d'un bord de la surface cylindrique 1A de sorte qu'ils sont en mesure de détecter le passage, au-dessous d'eux, d'une paire de traces 9 et 10 prévues sur les feuilles 4. Les éléments détecteurs 7 et 8 peuvent être du type à photocellule à réflexion miniaturisée comprenant un élément photo-émetteur (constitué par exemple par un diode émetteur de radiations lumineuses LED) et un élé- ment récepteur photosensible, par exemple un photo- transistor. L'élément détecteur 7 est positionné en di- rection d'un compartiment radial 2 à l'arrêt au poste S2, de manière qu'il peut inspecter le bout 4A de la feuille 4 (voir la figure 2) en vue de détecter la présence, dans son rayon d'action, de la trace 9. L'élément détecteur 8 est positionné en aval de 1'1êé ment détecteur 7 et à un endroit espacé angulairement du poste S2; l'élément 8 peut inspecter le bout 4A de la feuil le 4 (voir la figure 2) en vue de détecter la présence, dans son rayon d'action, de la trace 10. La trace 9 s'étend parallèlement à une tête 3A du paquet 3 et, si elle est détectée par l'élément détec- teur 7, indique la mise en place correcte de la feuille 4 par rapport à ladite tête 3A. La trace 10 s'étend pa- rallèlement aux arêtes des parois latérales du paquet 3 et, si elle est détectée par l'élément détecteur 8, in- dique la mise en place correcte de la feuille 4 par rap- port aux parois latérales du paquet 3, par exemple par rapport à une des parois 3B de plus grande largeur, à l'égard desquelles le motif imprimé reporté sur l'é- tiquette formée de la feuille 4 doit être centré. Les éléments détecteurs 7 et 8 peuvent être mis dans un circuit électrique comportant un lecteur 11 en mesure d'analyser les signaux issus des mêmes détec- teurs 7 et 8 (voir la figure 4). Cet élément 11, en cas de non détection de l'une au moins des traces 9 et 10, est en mesure d'adresser un signal à une mémoire de re- tard 12. La mémoire 12 est en état de compter le nom- bre d'intermittences de la tête à rotation i (auxquel- les correspond un égal nombre de pas d'avancement des paquets 3 le long de la ligne de sortie du poste S3) dans le but d'acheminer un paquet 3 qui s'est révélé défectueux vers un poste d'éjection S4 (voir la figu- re 4). Dans ce poste S4, sur commande de la mémoire 12, un éjecteur 13 s'occupe d'éliminer le paquet qui s'est révélé défectueux. - 7 - Les éléments détecteurs 7 et.8 pourront être assu- jettis à des éléments d'activation 14 et 15 respecti- vement, actionnés directement par un arbre cyclique de la machine d'empaquetage à laquelle le dispositif en question est associé. Les éléments d'activation 14 et agiront sur les éléments détecteurs 7 et 8 en vue de provoquer l'intervention de l'élément détecteur 7 quand un compartiment radial 3 est à l'arrêt au poste S2, et l'intervention de l'élément détecteur 8 quand, la tête & rotation étant en mouvement, ledit comparti- ment 2 a effectué un déplacement angulaire suffisant pour amener la trace 10, qui se trouve sur la feuille 4 en- tourant en tube le paquet contenu dans ce compartiment 2, dans le rayon d'action de l'élément détecteur 8. Selon une autre forme d'exécution possible, la mé- moire 12 pourrait aboutir à un circuit électrique d'ac- tionnement d'un dispositif 16 (voir la figure 4) prévu sur la machine d'empaquetage, en aval du dispositif en question, pour appliquer sur le paquet fini la vignette de la régie ou un autre cachet similaire. Dans ce cas, la mémoire 12 aurait pour fonction d'inhiber l'actionne- ment du dispositif 16, ce qui entrainerait l'intervention d'un éjecteur 17 activé par un détecteur 18 normalement prévu pour contr8ler la présence de la vignette sur le pa- quet et pour commander l'éjection des paquets qui en sont dépourvus. On va maintenant décrire brièvement le fonctionnement du dispositif en question suivant un paquet 3 depuis son arrivée au poste Sl jusqu'à sa sortie du poste S3. La tête à rotation 1 étant à l'arrêt, un paquet 3, poussé dans le compartiment 2 présent au poste Sl, inter- cepte une feuille 4 et l'oblige à se replier en "U". - 8 - L'élément 6 effectue alors un déplacement vers le haut, repliant sur le côté extérieur du paquet 3 introduit dans le compartiment 2 le bout d'une portion de la feuil- le 4 faisant saillie du compartiment 2. A ce point la tête à rotation 1 tourne selon le sens de la flèche F (voir la figure 1) et, pendant que l'élément 6 retourne à sa posi- tion initiale, des plieurs fixes non représentés s'occu- pent de replier sur le côté extérieur du paquet 3 le bout de l'autre portion de la feuille 4 faisant saillie du com- partiment 2. A la fin de deux intermittences de la tête à rotation 1, le paquet 3 pris en considération atteint le poste S2 dans la condition représentée sur la figure 2; pratiquement la feuille 4 apparait repliée en tube autour du paquet 3 et sa ligne de fermeture se trouve sur le c8- té extérieur du même paquet 3. Le paquet 3 étant à l'arrêt au poste S2, l'élément d'activation 14 déclenche l'intervention de l'élément dé- tecteur 7. Si la trace 9 se trouve dans le rayon d'action du même élément détecteur 7, aucun signal n'est adressé au lecteur 11. Dans le cas contraire, un signal d'activation de la mémoire 12 est adressé au lecteur 11. De cette façon, quand le paquet 3 qui s'est révélé défectueux arrive au poste S4, il est automatiquement éjecté de la ligne d'empa quetage à l'aide de l'éjecteur 13. Selon la variante d'exécution décrite plus haut, la mémoire 12, quand elle est activée, envoie un signal d'in- terdiction au dispositif 16, empêchant l'application de la dite vignette au paquet 3 qui s'est révélé défectueux. Le détecteur 18 détectant la présence de la vignette et l'éjec teur 17 s'occupent ensuite d'éliminer automatiquement le pa quet 3 en question de la ligne d'empaquetage. Lors du passage du paquet 3 en question au-dessous de - 9 - l'élément détecteur 8, la tête à rotation i étant en mouve- ment, on a pratiquement les mêmes séquences de fonctionne- ment décrites ci-dessus en se référant à l'intervention de l'élément détecteur 7. Le signal éventuellement adressé au lecteur 11 par l'élément détecteur 8 peut être exclu par le même lecteur 11 si celui-ci est déjà activé par un si- gnal provenant de l'élément détecteur 7. Dans les deux cas la mémoire 12 est activée de manière qu'elle compte le nombre de pas ou d'intermittences compris entre le pos te S2 de contrôle et le poste d'éjection 13 ou 17. La disposition et le temps d'intervention des élé- ments détecteurs 7 et 8 est surtout fonction des dimen- sions des paquets à contrôler, de la disposition des tra- ces de référence sur la feuille 4 et du rayon d'action des éléments détecteurs 7 et 8. Si ces trois paramètres le permettent, les éléments détecteurs 7 et 8 pourront opérer tous les deux au poste S2, pendant le temps d'arrêt de la tête à rotation 1, ou bien faire partie d'un seul élément détecteur comprenant deux cellules à réflexion miniaturisées en mesure d'effectuer les lectures indiquées ci-dessus. Il faut souligner enfin que les traces 9 et 10 ne sont pas visibles à la fin des opérations d'enveloppement, du fait qu'elles sont disposées sur une zone des feuilles 4 qui est destinée à être recouverte lors des opérations de pliage finales du fond des paquets 3. - 10 - R E V E N D I CATIONS 1. Dispositif pour la formation et le contrôle de l'en- veloppe extérieure de paquets dans une machine d'empaqueta- ge de cigarettes, comprenant un transporteur (1) pourvu de compartiments (2), dans chacun desquels est introduit un paquet (3) conjointement avec une feuille (4) de matière d'enveloppement destinée à former l'enveloppe extérieure du paquet (3) lui-même, ledit transporteur (1) étant mobile par intermittence depuis un poste d'entrée (Sl) des paquets (3) et des feuilles (4) jusqu'à un poste de sortie (S3) des paquets (3) avec lesdites feuilles (4) repliées de ma- nière à former une enveloppe tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte, le long dudit transporteur (1), des moyens détecteurs (7, 8) de la position de ladite enveloppe tubu- laire par rapport audit paquet (3), et des moyens éjecteurs (13 ou 17) assujettis auxdits moyens détecteurs (7,8). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le- dit transporteur comporte une tête & rotation (1) pourvue de compartiments (2) radiaux ouverts sur la surface cylin- drique (1A) de la même tête à rotation (1.7),caractérisé en ce que lesdits moyens détecteurs comportent des premiers éléments détecteurs (7) de contrôle de la position de la- dite enveloppe tubulaire selon une direction parallèle à l'axe de la tête à rotation (1) et des seconds éléments dé tecteurs (8) de contrôle de la position de ladite envelop- pe tubulaire selon une direction transversale à l'axe de la tête à rotation (1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens détecteurs (7, 8) comportent des cel- lules photo-électriques à réflexion en regard de l'une des extrémités longitudinales de ladite enveloppe tubulaire. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé - 11 - en ce que lesdits premiers et seconds éléments détecteurs (7, 8) sont disposés de manière à effectuer les respecti- ves opérations de contrôle de chaque enveloppe tubulaire au cours d'un même pas de ladite tête a rotation (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits premierset second éléments détecteurs (7, 8) sont disposés, par rapport & ladite tête & rotation (1), l'un (7) en correspondance d'une position d'arrêt (S2) desdits compartiments (2), et l'autre (8) en corres- pondance d'une position de passage desdits compartiments (2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que sur ladite extrémité de l'enve loppe tubulaire on prévoit des traces(9,10)de référence imprimées, destinées à coopérer avec lesdits premiers et seconds éléments détecteurs (7, 8) pour reconnaître la position correcte de ladite enveloppe selon les deux di- rections. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'ac- tivation (14, 15) assujettis à un arbre cyclique de ladi- te machine d'empaquetage, destinés à activer lesdits moyens détecteurs (7, 8) selon des séquences en synchro- nisme avec le mouvement de ladite tête à rotation (1).