EP0090124B1

EP0090124B1 - Dispositif de ravitaillement d'une machine en éléments rigides

Info

Publication number: EP0090124B1
Application number: EP82810145A
Authority: EP
Inventors: Maurice Berger; Domingos Antonio Da Silva; Michel Roger Juillerat
Original assignee: Fabriques de Tabac Reunies SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1988-03-30
Also published as: EP0090124A1; ATE33196T1; DE3278272D1

Description

La présente invention concerne le ravitaillement d'une machine en éléments rigides ayant la forme de segments de barres ou de bâtonnets.
Dans la fabrication des cigarettes, il est nécessaire d'alimenter certaines machines avec des segments de barres cylindriques qui sont des assemblages de filtres comportant trois filtres bout à bout destinés à être sectionnés ultérieurement et incorporés aux cigarettes au moment de l'enrobage de celles-ci dans le papier qui les entoure. Les diverses opérations qu'effectuent ces machines sont largement automatisées mais jusqu'à maintenant certaines opérations continuaient à être effectuées manuellement.
Toutefois, on a constaté que les dispositifs de ravitaillement déjà connus ne présentaient pas toute la souplesse souhaitable dans leur fonctionnement. La présente invention a pour objet un dispositif de ravitaillement d'une machine en éléments rigides ayant la forme de bâtonnets, comprenant une trémie agencée de manière à contenir un empilement de bâtonnets parallèles, un réceptacle mobile destiné à recevoir des emballages contenant chacun un ensemble de bâtonnets ordonnés parallèlement les uns aux autres, ledit réceptacle étant porté par un équipage mobile en hauteur, des moyens d'entraînement du réceptacle capables de le placer au-dessus dudit empilement de bâtonnets, des organes d'actionnement capables d'entraîner ledit équipage mobile de manière qui le réceptacle soit maintenu à une hauteur supérieure à celle de l'empilement et soit amené dans une position de chargement située immédiatement au-dessus de l'empilement quand le niveau de ce dernier atteint une valeur minimale préétablie, un mécanisme de guidage extensible qui est mobile en hauteur pour contenir les bâtonnets dudit empilement et indépendant de l'équipage mobile du réceptacle, des moyens de détection et d'actionnement pour commander une mise en place du réceptacle et assurer la vidange de l'emballage dans la trémie quand le niveau de l'empilement atteint ladite valeur minimale préétablie, et un détecteur de niveau d'empilement solidaire du mécanisme de guidage. Des dispositifs de ce genre sont déjà connus, notamment par la publication de demande anglaise GB-A-2 055 354. Or, dans cette construction connue, le mécanisme de guidage et le réceptacle mobile sont amenés en contact l'un avec l'autre et sont déplacés conjointement l'un par l'autre au moins au cours d'une phase du fonctionnement du dispositif.
Le présente invention a précisément pour but d'améliorer la souplesse du dispositif en permettant au mécanisme de guidage et au réceptacle de se mouvoir indépendamment l'un de l'autre en effectuant des déplacements qui sont commandés séparément.
Pour cela, l'objet de la présente invention est caractérisé en ce que le mécanisme de guidage comporte ses propres moyens d'entraînement qui sont indépendants des organes d'actionnement de l'équipage mobile, en ce que le détecteur solidaire du mécanisme de guidage agit sur les moyens d'entraînement de ce mécanisme de manière à l'amener automatiquement à une hauteur telle qu'il contient l'empilement des bâtonnets dans la trémie jusqu'à son niveau supérieur, et en ce que les organes d'actionnement de l'équipage mobile sont asservis à au moins un autre détecteur de niveau d'empilement des bâtonnets dans la trémie.
Bien entendu, outre l'application à des bâtonnets constituant des ensembles de filtres destinés à être sectionnés ultérieurement, le dispositif selon l'invention se prête également à des utilisations dans d'autres domaines de la fabrication des cigarettes ou des produits du même genre.
On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de réalisation du dispositif selon l'invention, en se référant au dessin annexé dont:

la fig. 1 est une vue générale en perspective,
la fig. 2 une vue agrandie des éléments importants, et
la fig. 3 est une vue en élévation latérale partielle.

L'installation visible à la fig. 1 comporte une trémie 1 en forme de puits de section horizontale rectangulaire qui débouche à l'entrée d'un canal coudé 2 par lequel des éléments de filtre 3 sont conduits vers l'entrée d'une machine. Ce canal comporte, de façon connue en soi, deux bandes sans fin guidées par des galets entre lesquelles les éléments de filtre 3 sont déplacés. Dans l'exemple décrit ici, ce qu'on appelle éléments de filtre est une pièce rigide de forme cylindrique d'environ 8 cm de longueur et constituée par l'assemblage bout à bout de trois filtres de cigarettes. Dans la machine 4 qui est alimentée par l'installation décrite, ces éléments de filtre sont sectionnés en trois, puis répartis de façon à parvenir dans l'ordre voulu à l'emplacement où ils sont incorporés aux cigarettes. Le canal coudé 2 est représenté entièrement fermé à la fig. 2. Ce dispositif connu en soi n'a pas besoin d'être décrit. Deux brins parallèles des bandes sans fin délimitent entre elles un conduit de quelques centimètres d'épaisseur dans lequel les éléments de filtre rangés parallèlement les uns aux autres sont entraînés en bloc tout en restant parallèles. Un segment initial horizontal 2a du conduit coudé 2 est situé en regard du pied de la trémie 1 et les éléments de filtre qui sont amoncelés à l'intérieur de cette trémie tout en étant arrangés parallèlement les uns aux autres, comme on le verra plus loin, sont entraînés par un courant d'air créé au moyen d'un ventilateur 5 et se déplacent dans le sens de la flèche 6 de façon à entrer dans le conduit 2.
L'agencement de la trémie 1 et de ses dispositifs accessoires, est conçu de façon à simplifier l'introduction des éléments de filtre dans la trémie, tout en maintenant leur alignement et sans qu'ils subissent de chocs. Ces éléments de filtre sontfabriqués dans une installation particulière et pour les besoins de l'organisation de la production, ils sont ensuite emballés dans des cartons 36 en forme de parallélépipède dont la largeur correspond à la longueur des éléments de filtre. Le dispositif représenté à la fig. 2 comporte un réceptacle désigné de façon générale par 7 dont la pièce principale est un plateau 8 qui est normalement disposé dans une position légèrement inclinée vers le bas de façon que les cartons 36 ouverts sur leur côté étroite supérieure puissent être placés commodément sur le réceptacle 7 tout en étant retenu par les rebords 8a prévus à cet effet. En outre, les emballages sont fixés au plateau 8 par une ventouse 37, comme on le verra plus loin.
Selon l'invention, le dispositif de ravitaillement comporte des agencements qui ont pour but d'amener le réceptacle 7 a une hauteur qui correspond à celle atteinte par l'accumulation des éléments de filtre déjà contenus dans la trémie, de renverser l'emballage de façon qu'il soit disposé sens dessus dessous à l'intérieur même de la trémie, et de le déplacer vers le haut progressivement afin qu'il se vide, les éléments de filtres se répartissant sur toute la surface de la trémie en restant parallèles les uns aux autres. De plus, le dispositif comporte des moyens qui observent le niveau supérieur de l'amoncellement des éléments de filtre dans la trémie au fur-et-à- mesure qu'il baisse par évacuation des éléments dans le canal 2 à la base de la trémie et qui, au moment voulu, commandent le fonctionnement du réceptacle 7 afin qu'il vienne se placer dans la position correcte et opère le renversement de l'emballage, comme indiqué ci-dessus.
Pour cela, comme on le voit à la fig. 2, la trémie 1 ne comporte pas de paroi latérale frontale sur son côté antérieur. En effet, elle est constituée par une pièce de tôle coudée en forme de U disposée verticalement et formant le fond vertical 9 et les deux côtés latéraux 10 et 11 qui sont munis de deux fentes verticales 12 et 13 dont le rôle sera expliqué plus loin.
Sur son côté frontal antérieur, la trémie 1 est partiellement fermée par une paroi extensible constituée par un écran 14 dont le bord supérieur horizontal est lié à un cadre 15 entournant tout le profil de la trémie 1. Cet écran est constitué dans l'exemple décrit par une feuille de matière souple qui passe à la base de la trémie sur un rouleau 16 et qui s'enroule sur une bobine 17. Cette bobine peut être équipée d'un dispositif à ressort qui tend constamment à enrouler l'écran et par conséquent à déplacer le cadre 15 vers le bas. Toutefois, ce même cadre 15 est connecté à des moyens d'entraînement qui commandent ses déplacements. Ainsi, le montant vertical 18 situé derrière la trémie et muni d'une coulisse de guidage 19, constitue un rail permettant aux moyens d'entraînement du cadre 15 de déplacer ce dernier de haut en bas ou de bas en haut. La constitution exacte de ces moyens d'entraînement n'est pas représentée au dessin. On peut prévoir par exemple un vérin ou une tige filetée logée à l'intérieur du montant 18 et guidant un écrou solidaire du cadre 15. En variante, on peut prévoir des moyens d'entraînement tels qu'un câble formant une boucle fermée sur elle-même et accrochée à des poulies disposées en haut et en bas du montant 18.
Le cadre 15 porte un détecteur 20 qui est constitué d'une cellule photosensible disposée en regard de la fente 13 et d'une source de lumière (non représentée) placée sur l'autre petit côté du cadre 15 et capable d'émettre un faisceau lumineux horizontal passant à travers les fentes 12 et 13 de façon à agir sur la cellule photosensible. Cette dernière peut être une photorésistance, une cellule photoélectrique ou tout autre type d'élément sensible au rayonnement électromagnétique et capable d'émettre un signal électronique sous l'effet d'un tel rayonnement. Les signaux émis par le détecteur 20 sont conduits à un dispositif de commande dont certains éléments sont représentés à la fig. 1 et qui assure la programmation du fonctionnement automatique du dispositif de ravitaillement comme on le verra plus loin.
Le bâti 21 du dispositif décrit est constitué par un ensemble de barres formant une structure rigide qui maintient en place la trémie 1 ainsi que le montant 18. Ce bâti 21 maintient également en place deux montants de guidage verticaux 22 et 23 ainsi qu'une tige filetée d'entraînement 24 qui est disposée parallèlement au montant 22 et au voisinage de celui-ci et dont l'extrémité inférieure est liée à un engrenage de renvoi 25 de sorte que cette tige 24 peut être entraînée en rotation à partir d'un arbre rotatif horizontal 26 entraîné par un moteur (non représenté). Deux manchons de guidage 27 montés, l'un sur le montant 22, et l'autre sur le montant 23, sont reliés rigidement par une barre transversale 28 qui passe derrière la trémie 1, ce qui constitue un équipage mobile. Sur la barre 28 est fixé un écrou 29 qui, comme on le voit à la fig. 2 se trouve au voisinage du manchon 27 et est engagé sur la tige filetée 24, de sorte que la rotation de cette tige dans un sens ou dans l'autre, fait monter ou descendre l'équipage mobile constitué par les manchons 27 et la barre de liaison 28. Des consoles 30 qui s'étendent de part et d'autre de la trémie 1 vers l'avant, à partir des deux extrémités de la barre 28, portent des paliers 31 qui guident un arbre rotatif 32 commandé par un moteur à réducteur 33. Le bâti de ce moteur est aussi solidaire de l'équipage mobile (27, 28) qui porte le réceptacle 7. Comme on le voit à la fig. 2, l'arbre 32 porte et commande le réceptacle 7 dont les moyens d'entraînement sont donc entièrement différents de ceux du détecteur 20, une cellule 43 analogue à la cellule 20 commande les déplacements de l'équipage mobile 27, 28.
A la fig. 3, on voit un des paliers 31 monté sur une console 30. Le réceptacle 7 est représenté simultanément dans sa position abaissée et dans sa position relevée. La plaque de support 8 pourvue des rebords 8a est fixée sur un cadre de support 34 formé de deux barres profilées parallèles reliées par des plaques d'extrémité. Ce cadre 34 est lui-même fixé par l'intermédiaire d'oeillets 35 à l'arbre 32. L'emballage 36, placé sur le plateau 8, peut être fermé par un obturateur 38. Cet obturateur coulissant 38 est constitué par une plaque de tôle allongée portée par deux coulisseaux 39 engagés l'un et l'autre sur des barres cylindriques rigides 40 solidaires d'étriers 41 fixés au cadre 34.
Par rotation de l'arbre 32, le réceptacle 7 peut passer de la position abaissée dans laquelle le plateau 8 est disposé de façon que l'on puisse facilement poser sur lui un emballage 36 contenant des éléments de filtre 3 arrangés parallèlement à l'épaisseur de l'emballage, à une position élevée dans laquelle l'emballage 36 est entièrement renversé et se trouve à l'intérieur de la trémie 1. La ventouse 37 maintient l'emballage 36 en place. Pour commander la libération des éléments de filtre au moment voulu, le cadre 34 porte à ses deux extrémités des moyens de guidage et de commande de l'obturateur coulissant 38. Comme moyen de commande, on prévoit de préférence un petit vérin (non représenté) monté sur l'un des étriers 41 et capable de déplacer l'obturateur 38 de la position ouverte dans laquelle il se trouve représenté à la partie inférieure gauche de la fig. 3, à la position fermée dans laquelle il est représenté à la partie supérieure de la même figure.
Le dispositif décrit peut fonctionner de façon automatique tout en gardant une grande souplesse dans son mode d'opération.
En effet, les moyens de commande pilotés par le détecteur 20 peuvent être ajustés et réglés de façon à fonctionner de différentes façons.
On peut prévoir, par exemple, le fontionnement suivant: Tant que la cellule 20 est impressionnée par le rayon lumineux provenant de la source lumineuse disposée en regard de la cellule sur l'autre côté de la trémie, les moyens d'entraînement du cadre 15 sont commandés de façon à faire descendre ce dernier lentement le long de la trémie. En revanche, dès que ce rayon lumineux est interrompu par l'empilage des éléments de filtre dans la trémie, les moyens d'entraînement sont commandés de façon à faire remonter, par exemple par étapes, le cadre 15 le long de la trémie. Ainsi, le cadre 15 et, par conséquent le bord supérieur de l'écran 14 suivent le haut de l'empilage des éléments de filtre au fur-et-à- mesure que sa hauteur diminue, et lors du rechargement, ils s'élèvent jusqu'à atteindre le nouveau niveau supérieur de l'empilage.
Quant au réceptacle 7, son fonctionnement sera piloté par le détecteur 43, mais différemment: Normalement, le réceptacle est maintenu à une hauteur moyenne et dans la position de la fig. 1, c'est-à-dire la position abaissée de façon à pouvoir être chargé d'un emballage 36 à n'importe quel moment convenable.
Cependant, une butée 42, prévue sur la trémie 1 à une hauteur correspondant au niveau minimum que l'empilage des éléments de filtre doit atteindre, provoquera l'émission d'un signal lorsque le cadre 15 atteindra cette butée. Sous l'effet de ce signal, le moteur à réducteur 33 sera enclenché de façon à faire pivoter le réceptacle de la position abaissée à la position élevée tout en amenant l'obturateur 38 en position d'obturation au cours de ce mouvement. L'emballage 36 sera alors maintenu par la ventouse 37 et l'empilage des éléments de filtres contenus dans cet emballage sera supporté par l'obturateur 38. Le signal donné par l'arrivée du cadre 15 à la hauteur de la butée inférieure 42 enclenchera outre le basculement du plateau 8, la mise en route des moyens d'entraînement du réceptacle, c'est-à-dire la mise en route du moteur entraînant l'arbre 26. Le réceptacle affectuera donc un déplacement vers le bas qui sera arrêté lorsque l'emballage 36 se présentera avec son bord inférieur immédiatement au-dessus de l'empilage des éléments de filtres dans la trémie. A ce moment, les moyens de commande de l'obturateur 38 seront mis en route de façon à libérer le contenu de l'emballage 36 qui tombera dans la trémie sans que l'empilage perde son orientation horizontale et perpendiculaire à l'axe de pivotement du réceptacle. Il est évident que le rayon lumineux pilotant le détecteur 20 sera alors obturé, ce qui aura pour effet de faire monter le cadre 15 pas à pas comme on l'a vu précédemment. Au cours de cette opération, les moyens d'entraînement du réceptacle seront couplés aux moyens d'entraînement du cadre 15 afin que l'équipage mobile 27, 28 se déplace vers le haut en précédant le cadre 15. Le réceptacle mobile 7 sera alors commandé de façon à se trouver à chaque instant à une hauteur prédéterminée par rapport au cadre 15 et par conséquent au détecteur 20.
Dès que ce dernier sera parvenu au-dessus de l'empilage des éléments contenus dans la trémie, son mouvement ascendant cessera et il commencera à suivre cet empilage dans son mouvement progressif vers le bas. Le couplage entre le déplacement du réceptacle et celui du détecteur sera alors interrompu, le réceptacle revenant se placer dans la position initiale représentée à la fig. 1. Une fois cette position atteinte, on peut encore prévoir de commander l'éjection de l'emballage 36 vide par exemple en connectant la ventouse 37 à une source d'air comprimé au lieu qu'elle soit connectée comme normalement à une source de vide.

Claims

1. Dispositif de ravitaillement d'une machine en éléments rigides ayant la forme de bâtonnets, comprenant une trémie (1) agencée de manière à contenir un empilement de bâtonnets (3) parallèles, un réceptacle mobile (7) destiné à recevoir des emballages contenant chacun un ensemble de bâtonnets (3) ordonnés parallèlement les uns aux autres, ledit réceptacle (7) étant porté par un équipage (27, 28, 30) mobile en hauteur, des moyens d'entraînement (33, 32, 34) du réceptacle capables de le placer au-dessus dudit empilement de bâtonnets, des organes d'actionnement (24, 26) capables d'entraîner ledit équipage mobile (27, 28, 30) de manière que le réceptacle (7) soit maintenu à une hauteur supérieure à celle de l'empilement et soit amené dans une position de chargement située immédiatement au-dessus de l'empilement quand le niveau de ce dernier atteint une valeur minimale pré-établie, un mécanisme de guidage extensible (15, 14, 17) qui est mobile en hauteur pour contenir les bâtonnets dudit empilement et indépendant de l'équipage mobile du réceptacle, des moyens de détection (42) et d'actionnement pour commander une mise en place du réceptacle et assurer la vidange de l'emballage dans la trémie quand le niveau de l'empilement atteint ladite valeur minimale pré-établie, et un détecteur (20) de niveau d'empilement solidaire du mécanisme de guidage (15, 14, 17), caractérisé en ce que le mécanisme de guidage (15, 14, 17) comporte ses propres moyens d'entraînement qui sont indépendants des organes d'actionnement (24, 26) de l'équipage mobile (27, 28, 30), en ce que le détecteur (20) solidaire du mécanisme de guidage (15, 14, 17) agit sur les moyens d'entraînement de ce mécanisme de manière à l'amener automatiquement à une hauteur telle qu'il contient l'empilement des bâtonnets (3) dans la trémie (1) jusqu'à son niveau supérieur, et en ce que les organes d'actionnement (24, 26) de l'équipage mobile (27, 28, 30) sont asservis à au moins un autre détecteur (43) de niveau d'empilement des bâtonnets dans la trémie (1).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trémie (1) comporte une paroi arrière (9) et deux parois latérales (10, 11) qui sont fixes et en ce que lesdits moyens de guidage comportent un cadre horizontal (15) entourant la trémie et une paroi avant extensible (14) dont le bord supérieur est lié au cadre, le détecteur (20) étant agencé de manière à amener constamment ledit cadre (15) à une hauteur correspondant au niveau supérieur de l'empilement des bâtonnets (3).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réceptacle comporte un plateau (7) monté sur un arbre horizontal (32) capable de basculer entre une position de réception des emballages (36) qui est une position abaissée et une position de vidange des emballages dans la trémie qui est une position relevée.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau (7) basculant est muni de moyens de retenue (37) capables de maintenir un emballage (36) en position retournée au-dessus de la trémie (1) lorsque le plateau se trouve en position relevée.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue (37) consistent en un suceur capable de maintenir l'emballage plaqué contre le plateau par aspiration ou d'éjecter l'emballage par projection d'air.

6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réceptacle est équipé d'un obturateur coulissant (38) capable de se déplacer entre une position avancée et une position reculée, la position avancée étant telle qu'elle recouvre un côté ouvert d'un emballage (36) placé sur le réceptacle (7) tandis que la position reculée est telle que le côté ouvert du réceptacle est découvert.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des moyens d'actionnement (26, 24) dudit équipage mobile (27, 28, 30) sont commandés de façon que ce dernier soit amené automatiquement à une hauteur telle que ledit obturateur (38) se trouve, en position reculée, à une hauteur légèrement supérieure à celle de l'empilement.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes d'actionnement (26, 24) dudit équipage mobile sont commandés en outre par une action du mécanisme de guidage (15, 14, 17) sur une butée (42) détectant ladite valeur minimale du niveau de l'empilement.

9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les détecteurs comportent une source d'un rayon électromagnétique horizontal et une cellule électro-optique sensible audit rayon lumineux, celui-ci étant coupé lorsque l'empilement des bâtonnets s'étend plus haut que la source et la cellule.