IT8320144A1 - Dispositivo per il controllo in continuo del contenuto di un involucro tubolare - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

"DISPOSITIVO PER .IL CONTROLLO IN CONTINUO DEL CONTE-NUTO ?? UN INVOLUCRO TUBOLARE"

R I A S S U N T O

Il dispositivo comprende una testa (16) che presenta' un passaggio (24) per l'involucro tubolare da controllare -(1) che si sposta longitudinalmente in modo continuo. Questo passaggio (24) presenta, da un lato, una sorgente emettente luce (41) e dall'altro lato un elemento captatore fotoelettrico (42).? Il passaggio (24) presenta una sezione a forma di U con le pareti parallele e il fondo che presenta una superficie a forma di diedro sporgente (25), il cui spigolo ? situato almeno approssimativamente nel piano bisettore della U, a una distanza dalla traiettoria del raggio luminoso uguale ad almeno una volta e mezza la larghezza del passaggio (24)j La testa (16) pu? essere sollevata mediante rotazione.

D E S C R IZ I O N E

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per il controllo in continuo del contenuto di un involucro tubolare che si sposta longitudinalmente in modo continuo, in particolare per il controllo di un bastoncino di filtro di sigaretta, durante la sua fabbricazione, e il comando del taglio di questo bastoncino in pezzetti, nonch? per il controllo del riempimento delle sigarette stesse. Questo dispositivo comprende una testa che presenta un passaggio per l'involucro da controllare e che porta una sorgente emittente di luce che emette un irraggiamento trasversalmente al passaggio, in direzione di un elemento captatore fotoelettrico situato dietro un'apertura trasversale, dall'altra parte del passaggio e associato a un circuito di trattamento del segnale captato.

Il controllo ottico in continuo della densit? di un bastoncino di filtro di sigaretta fabbricato in continuo ? stato proposto nel brevetto CH 576242.? Il bastoncino attraversa una testa di controllo che presenta un passaggio anulare che lascia il minor gioco possibile. Da ciascun lato del passaggio arrivano fasci di fibre ottiche, uno emittente di luce e l?altro captatore. Questa concezione ? stata ripresa, con un captatore .fotoelettrico, nel brevetto CH 621245 e nel brevetto CH 627119 per il comando del dispositivo di taglio di un filtro composito che richiede un'taglio in un punto determinato. Il passaggio, attraverso la testa di controllo, per il bastoncino da controllare, ? sempre anularej La forma anulare era necessaria per ragioni di guida, poich? si cercavano logicamente di limitare al minimo i movimenti del bastoncino, gli spostamenti trasversali del bastoncino avendo l'effetto di modificare il segnale ottico misurato. E' stato allora limitato al minimo anche il gioco radiale. Allo-scopo di ridurre la riflessione della luce da parte della parete interna del passaggio anulare, questo ? stato rivestito con una vernice ottica anti-riflettente. E' stato anche utilizzato un materiale sintetico non riflettente per formare il corpo dell'anello. Malgrado questo, sussiste una luce parassita che si traduce, nella registrazione del segnale ottico misurato, in una instabilit? di questo. Questo ? dovuto al fatto che sussiste malgrado tutto una certa riflessione sulla parete cilindrica del passaggio, in particolare verso i punti di tangenza dei piani paralleli alla traiettoria del raggio luminoso. Inoltre, l'attrito del bastoncino sulla parete del passaggio comporta la formazione di polveri pi? o meno bianche, polvere di carta, e cio?,di materiale filtrante bianco, che costituisce una sorgente di luce indiretta parassita, qu?sto tanto pi? che ? necessario lasciare un gioco radiale sufficiente, che tenga conto della variazione di diametro del bastoncino formato mediante incollatura di due strisce di carta.

L?invenzione'ha essenzialmente lo scopo di eliminare la luce parassita dovuta in particolare alle riflessioni.

A questo scopo, il dispositivo secondo l'invenzione ? caratterizzato dal fatto che detto passaggio presenta una sezione a forma di U con le pareti parallele, preferibilmente verticali e con il fondo che presenta una superficie a forma di diedro sporgente, con facce piane o concave, il cui spigolo ? situato almeno approssimativamente nel piano bisettore della U, a una distanza dalla traiettoria del raggio luminoso uguale ad almeno una volta e mezza la larghezza del passaggio. II passaggio a forma di U ? preferibilmente, disposto verticalmente, la sua apertura in basso, nel senso dei maggiori spostamenti dei bastoncino dovuti.al sistema di guida dei cannelli del dispositivo di taglio che segue immediatamente il dispositivo di controllo ottico. Di conseguenza, contrariamente a ci? che era stato sempre ricercato, il bastoncino da controllare'pu? spostarsi liberamente verticalmente nel passaggio a forma di U. Ora, malgrado questo movimento, il segnale ottico misurato si rivela di grande stabilit? e non ci sono praticamente pi? segnali parassiti. Grazie alla forma della sezione del passaggio, le riflessioni sulle pareti del passaggio non influenzano pi? il captatore. D'altra parte, le polveri tendono ad essere evacuate automaticamente. E' inoltre pi? facile pulire il passaggio.

Ma si ottiene di conseguenza un altro vantaggio importante, e cio? la possibilit? di dis?mpegnare la testa di controllo dal bastoncino sollevandola o allontanandola da questo, il che facilita la messa in moto, poich? non ? pi? necessario introdurre l'estremit? del bastoncino nel passaggio anulare della testa e facilita ogni controllo o servizio della macchina senza che sia necessario tagliare il bastoncino in formazione. Il disegno allegato rappresenta, a titolo d'esempio, una forma di esecuzione dell'invenzione.

La figura 1 rappresenta, schematicamente, la parte terminale di una macchina per la fabbricazione di filtri di sigarette munita di un dispositivo di controllo e di comando del taglio.

La figura 2 rappresenta una vista di fianco, in scala maggiore del dispositivo di controllo ottico.

La figura 3 rappresenta una vista frontale di questo dispositivo di controllo ottico.

La figura 4 ? una vista dal di sopra dello stesso dispositivo .

La figura 5 ? un diagramma che illustra l'insensibilit? del dispositivo di controllo ottico allo spostamento verticale del bastoncino da controllare, in confronto a un dispositivo secondo la tecnica precedente.

L'impianto rappresentato schematicamente nella figura 1 ? descritto nel brevetto CH 621245. E' realizzato per la fabbricazione in continuo di filtri di sigarette, in particolare di filtri compositi e di filtri con la cavit? riempita di un granulato filtrante. I filtri formati in continuo per mezzo della giustapposizione testa a testa di cilindri di acetato di cellulosa e di cavit? riempite automaticamente di granulati e rivestiti da due strisce di carta arrivano sotto forma di un bastoncino 1 mosso da una correggia senza fine 2 attraverso i1 dispositivo di controllo ottico 3 davanti a un dispositivo d? taglio 4 che seziona il bastoncino 2 in pezzetti 5, che sono deviati lateralmente dalla loro traiettoria da una ruota di ripartizione 6 con scanalature elicoidali che permette ai bastoncini di impegnarsi nelle scanalature 7 di un tamburo di ricezione che li distribuisce su un nastro,trasportatore che si sposta perpendicolarmente al piano del disegno. I pezzetti difettosi sono eliminati pneumaticamente attraverso un condotto 8 comandato da una valvola elettromagnetica 9. I pezzetti difettosi sono messi in una tramoggia di scarico 10.? Il segnale ottico liberato dal dispositivo di controllo 3 permette di controllare in modo quantitativo il riempimento delle cavit? dei filtri, di controllare la posizione e la lunghezza dei segmenti di filtri e d? comandare il dispositivo di taglio 4 in funzione della posizione degli elementi dei filtri. A questo scopo, ? previsto un circuito di trattamento del segnale captato, ad esempio un circuito come quello descritto nel brevetto CH 627 119. Il bastoncino 1 ? introdotto manualmente in un cannello di pre-guida 11 che precede l'elemento di taglio 4 munito di due cannelli di guida 12 e 13 tra i quali lavora il coltello 14 dell'elemento di taglio. Il dispositivo di rivelazione 3 sar? descritto in relazione con le figure 2, 3 e 4. Il dispositivo ? montato su una piastrina verticale 15 fissata sul telaio 40 della macchina. La testa di misura propriamente detta 16 ? montata ruotante su questa piastrina attorno ad un asse orizzontale 17 solidale a un,perno 18 all'estremit? del quale ? articolata, attorno ad un asse 19, l'asta del pistone 20 di un martinetto pneumatico '21 a effetto semplice il cui cilindro ? articolato sulla piastrina 15 attorno ad un asse 22.

La t?sta 16 ? costituita da due parti asimmetriche 16a e 16b in metallo massiccio unite l'una all?altra secondo un piano di giunzione verticale 23. La parte 16a ? tagliata in modo da formare nella testa un passaggio 24 prismatico, che presenta una sezione retta a forma generale di U invertita, il cui fondo 25 ? a forma di diedro sporgente il cui spigolo ? situato nel piano bisettore del passaggio 24. La parte 16b presenta una cavit? 26 in cui ? montato un diodo emittente infrarosso 27 montato su una flangia 41 e alimentato da una sorgente di luce pulsante. Davanti a questo diodo emittente 27, la cui superficie emittente semisferica presenta un diametro inferiore a 2 mm, ? montato un vetro 28 costituito da una piastrina di zaffiro di uno spessore di 0,6 mm, posto a qualche decina di millimetri dal diodo 27 e inserito in un coperchio metallico 29 che chiude la cavit? 26 e combacia con il piano di giunzione 23. La parte 16a della testa presenta pure una cavit? 30 in cui ? alloggiata una cellula di ricezione '31, ad esempio un fotodiodo Si-PIN montato, con una parte del circuito di trattamento del segnale, su una flangia 42. Questo fotodiodo ? praticamente in contatto con un maschera metallica di uno spessore di 0,05 mm, rivestita dalla parte del bastoncino di uno strato ottico assorbente e incollata su una piastrina di zaffiro 32 identica alla piastrina 28 incollata e inserita in una cavit? di un coperchio metallico 33 che chiude la cavit? 30 e munita.di un'apertura centrale per il diodo di ricezione 31, come d?altra parte il coperchio 29; La maschera trovandosi davanti al diodo di ricezione >31 presenta un'apertura verticale di una larghezza di circa da 0,8 a 1 mm e di un'altezza uguale a da 0,4 a 0,6 volte la larghezza del passaggio 24, cio? il diametro del bastoncino 1 che attraversa l'apertura con un gioco laterale il pi? ridotto possibile, ad esempio dell'ordine di 0,7 mm da ogni parte; Le dimensioni dell'apertura sono ad esempio di 1 mm su 4,5 mm. Lo spigolo del diedro 25 ? situato a una distanza dalla traiettoria 34 del raggio luminoso emesso dal diodo emittente 27 uguale a una volta e mezzo la larghezza del passaggio 24, cio? pi? di una volta e mezzo il diametro del bastoncino 1. Questa distanza potrebbe essere ovviamente superiore, ma questa si ? rivelata perfettamente sufficiente per eliminare gli effetti della luce parassita dovuti alla riflessione* Le pareti del passaggio 24, compreso il diedro 25, sono d'altra parte trattate per ottenere superfici assorbenti di diffusione. Queste sono ad esempio sabbiate, poi rivestite in vetro opaco o ricoperte di una tintura nera ottica, L'apertura verticale della maschera del diodo di ricezione 31 ? logicamente situata sulla traiettoria 34 del raggio luminoso emesso dal diodo emittente 27. Il diodo emittente e il circuito associato al diodo di ricezione sono collegati a fili conduttori elastici non rappresentati. La stessa cosa vale per il tubo di alimentazione del martinetto pneumatico ?21.

Come rappresentato nella figura 2, la testa pu? essere sollevata in una posizione 16' rappresentata con linee miste, mediante rotazione attorno al suo asse 17, nel senso della freccia F, per andare a occupare la posizione 16' rappresentata con linee miste, sotto l'effetto della spinta del martinetto pneumatico 21.

Quando si rilascia la pressione nel martinetto 21, la molla di richiamo di questo riporta la testa nella posizione di lavoro rappresentata con linee continue. Si vede che in posizione sollevata della testa 16, il bastoncino 1 ? completamente disimpegnato dalla testa il che permette una messa in moto facile ed evita anche di danneggiare accidentalmente la testa. Il controllo e la pulizia delle piastrine di zaffiro, in particolare dei depositi di colla lasciati dal contatto del.bastoncino 1, sono cos? pure facilitati.

La posizione verticale del passaggio 24 ? favorevole poich? facilita lo scarico automatico, per gravit?, delle polveri formate dall'abrasione dell'involucro del bastoncino 1. Per quanto riguarda il risultato ottico e la possibilit? di disimpegnare la testa, l'apertura potrebbe per? essere anche obliqua, persino orizzontale .

La figura 5'illustra, sotto forma di un diagramma di misura, il risultato sorprendente ottenuto con la forma del passaggio 24. E' stata riportata in ascissa la deviazione verticale d, in millimetri, del bastoncino 1, a partire da una posizione di riposo 0, e in ordinata il rapporto V/Vo tra il segnale misurato a riposo{1) e il segnale misurato in differenti posizioni distanziate dalla posizione di riposo, La curva a ? la curva di misura ottenuta con una testa di misura secondo la tecnica precedente, cio? una testa con passaggio anulare cilindrico con gioco minimo- La curva b ? la curva di misura ottenuta con la testa di misura secondo l'invenzione. Conviene considerare che nella testa secondo la tecnica prec?dente, il movimento verticale del bastoncino ? molto limitato dalla parete del passaggio anulare, mentre nella testa secondo l'invenzione, questo movimento verticale non ? assolutamente li

Claims (5)

R I V E N D I C A Z I O N I

1) Dispositivo per il controllo in continuo del contenuto di un involucro tubolare che si sposta longitudinalmente in modo continuo, comprendente una testa che presenta un passaggio per l'involucro da controllare e che porta una sorgente emittente di luce che emette un irraggiamento trasversalmente al passaggio, in direzione di un elemento captatore foto-elettrico situato dietro a un'apertura trasversale, dall'altro lato del passaggio e associato a un circuito di trattamento del segnale captato, caratterizzato dal fatto che detto passaggio presenta una sezione a forma di U con le pareti parallele e con il fondo che presenta una superficie a forma di diedro sporgente, il cui spigolo ? situato almeno approssimativamente nel piano bisettore della U, a una distanza dalla traiettoria del raggio luminoso uguale ad almeno una volta e mezzo la larghezza del passaggio.

2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le pareti del passaggio a forma di U sono verticali e che il passaggio ? aperto verso il basso.

3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la lunghezza dell'apertura trasversale situata davanti all'elemento captatore ? compresa tra 0,4 e 0,6 volte la larghezza del passaggio.

4) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che la sorgente luminosa e l'elemento captatore sono posti rispettivamente dietro una piastrina di zaffiro che combacia con la superficie del passaggio .

5) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, 2, 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la testa ? mobile in un piano parallelo al piano bisettore della U, in modo da poter essere disimpegnata dall'involucro tubolare da controllare .