BE815082A

BE815082A - Dispositif servant a detecter la presence de carbone sur des bouts-filtres de cigarettes.

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Publication number: BE815082A
Application number: BE144360A
Authority: BE
Priority date: 1974-05-15
Filing date: 1974-05-15
Publication date: 1974-09-02

Description

Dispositif servant à détecter-la présence de carbone sur des boutsfiltres de cigarettes.

La présente invention concerne un détecteur photoélectrique et, en particulier, un dispositif servant à détecter

des défauts comme des granules, des noircissures et/ou d'autres

zones sombres sur l'extrémité de filtres à cigarettes et à produi-

Dans la fabrication de certains genres de cigarettes,

on insère des granules de carbone dans une chambre formée entre

deux bouchons cylindriques de matière filtrante à l'extrémité

côté bout-filtre de la cigarette. Il arrive qu'un ou plusieurs

de ces granules de carbone parviennent à la surface d'extrémité du bout-filtre d'une cigarette. De plus, des noircissures de

nules de carbone ainsi que les noircissures sont considérés comme "défauts" dans le bout-filtre pour cigarette. D'autres types de défauts comprennent l'absence de bouchons filtrants et la présence, entre le bouchon filtrant et l'enveloppe en papier du bout-filtre, d'espaces (l'air qui peuvent établir un trajet de court-circuit pour-la fumée autour du filtre en cellulose. D'autres genres de

défauts comprennent ou bien un mauvais collage des extrémités de l'enveloppe en papier du bout-filtre de sorte qu'une languette de papier reste libre au joint, ou bien la présence de bouts-filtres comportant des enveloppes de papier supplémentaires accidentellement collées au bout-filtre et des bouchons filtrants grossièrement mal formés. Dans tous les cas précités, la cigarette qui présente un défaut doit être isolée et enlevée de la ligne

tif de balayage photo-électrique pour détecter des défauts, comme la présence de granules de carbone visibles ou de noircissures à la surface des bouts-filtres de cigarettes, en raison de l'extrême faiblesse des variations lumineuses causées par les petits granules de carbone, de la vitesse de détection requise et de la variation de la lumière réfléchie par les bouts-filtres inspectés. Par exemple, la zone sombre d'un granule de carbone couvre environ

détecteur photo-électrique doit détecter une partie sur une centaine si une telle zone doit pouvoir être vue par lui. Même si l'on utilise plusieurs détecteurs pour diminuer le champ d'observation couvert par un seul détecteur, la vitesse de détection requise et les limitations du nombre de détecteurs dues à leur encombrement altèrent fortement l'efficacité du procédé de détection.

En plus du fait que le détecteur photo-électrique doit avoir un petit champ d'observation afin de détecter la présence d'un granule de carbone relativement minuscule, le détecteur doit pouvoir tenir compte des nombreuses variables qui affectent là quantité de lumière réfléchie par les bouts-filtres normaux par exemple la couleur et la texture de leur matière.

En raison de la faible résolution de l'aire d'une particule de. carbone par rapport à la section du bout-filtre, ces variables peuvent entraîner un fonctionnement Imprécis du détecteur.

un détecteur photo-électrique servant à détecter des défauts, comme des granules de carbone, des noircissures et/ou d'autres zones sombres à la surface d'un bout-filtre de cigarette;

un détecteur photo-électrique servant à détecter des granules de carbone dans lequel le rapport de l'aire des particules de carbone à la section du bout-filtre vue par un détecteur soit accru;

un détecteur photo-électrique servant à détecter des défauts dans lequel les signaux de détection soient électroniquement améliorés pour augmenter le pouvoir de résolution entre les signaux provenant de bouts-filtres normaux et ceux provenant de bouts-filtres défectueux;

un détecteur photo-électrique qui permette de détecter .des défauts de dimensions relativement plus petites en substance avec la même facilité que les défauts plus grands;

un détecteur photo-électrique servant à détecter des défauts qui compense automatiquement les nombreuses variables susceptibles de provoquer un mauvais fonctionnement des détecteurs, par exemple les variations de couleur et de texture de surface

du bout-filtre;

un détecteur photo-électrique qui permette des vitesses

de balayage élevées pour détecter des granules de carbone de très &#65533;

petit calibre à la surface de bouts-filtres de cigarettes.

Ces buts ainsi que d'autres encore qui ressortiront clairement de la description détaillée suivante sont atteints par la présente invention qui prévoit un dispositif servant à détecter des défauts comme des granules de carbone, des noircissures et/ou d'autres zones sombres sur l'extrémité de filtres à cigarettes. Ce dispositif comprend des sour-' ces d'énergie lumineuse destinées à projeter de la lumière sur le filtre de cigarette à inspecter, et des détecteurs photoélectriques disposés de manière à balayer individuellement un bout-filtre et à recevoir la lumière réfléchie par ce bout-filtre. Les détecteurs sont connectés dans un circuit de telle sorte que les variations de la lumière réfléchie,reçues par ces détecteurs, produisent des signaux électriques correspondants qui sent transmis à des circuits d'amplification et de filtrage.

Des circuits de référence et de comparaison comparent les signaux de détection instantanée de chaque détecteur photo-électrique à des signaux

de référence flottante dérivés de signaux précédents de chaque détecteur. Les signaux de référence flottante sont dérivés des niveaux de répétition maxima des signaux provenant des boutsfiltres normaux précédemment inspectés. Les signaux de détection instantanée sont comparés aux signaux de référence flottante correspondants de telle sorte qu'une zone sombre sur un.boutfiltre produise un signal de sortie de détecteur d'une valeur supérieure à celle du niveau de référence, indiquant la présence d'un bout-filtre défectueux, par exemple la présance de granules de carbone à la surface du bout-filtre.

La référence flottante compense automatiquement les variations de- couleur et de texture de la matière du bout-filtre qui autrement pourraient faire rater la détection lorsque l'on utilise un type de référence fixe.

Le circuit de référence et de comparaison comprend la combinaison en parallèle d'une résistance et d'une diode connectées en série avec la sortie du circuit d'amplification et de filtrage et avec une borne d'un condensateur. L'autre borne de ce condensateur est connectée en série avec une résistance de sortie. En fonctionnement, le détecteur photo-électrique fournit un signal

de sortie en courant alternatif au circuit d'amplification et de filtrage à la suite du passage des bouts-filtres en regard

des détecteurs, et la partie positive des signaux de courant alternatif est utilisée pour charger le condensateur a travers la diode. Le condensateur se charge jusqu'à une valeur proportionnée au niveau de sortie positif de répétition maximum du circuit d'amplification et de filtrage pour les cigarettes normales précédemment inspectées, moins la chute de tension en sens passant dans la diode. La charge dans le condensateur devient la tension de référence flottante pour le circuit détecteur.

Pour produire du courant dans la résistance de sortie, le signal positif produit par le bout-filtre inspecté doit être supérieur à la tension de référence dans le condensateur augmentée de la chute de tension en sens passant dans la diode. Lorsqu'une zone sombre ou un granule de carbone croise le champ d'observation du détecteur, le signal de sortie de l'amplificateur est

à un niveau de tension qui est supérieur à la somme de la tension de référence et de la tension de la diode de sorte que la diode est polarisée en sens passant et que du courant passe dans le circuit et à travers la résistance de sortie. La résistance, qui est connectée en parallèle avec la diode, permet une décharge' lente du condensateur de référence de manière à pouvoir suivre

les variations de la valeur de référence qui décroît. La référence flottante compense ainsi automatiquement les variations

de la couleur et de la texture da la matière du- bout-filtre.

La référence flottante suivant l'invention augmente le pouvoir de résolution ou de séparation entre les granules de carbone et la section du bout-filtre. Elle compense également automatiquement les nombreuses variables susceptibles d'entraîner ua mauvais fonctionnement de n'importe quel dispositif utilisant un type de référence fixe.

Ces variables comprennent : les variations de la couleur du papierdi bout-filtre; les variations de la texture de surface du papier du bout-filtre; les variations du faisceau de fibres filtrant; les variations des caractéristiques superficielles du bout-filtre affectées par 1'acuité du couteau sectionneur, etc.; la dérive électronique due au vieillissement des composants, à la température et aux variations de tension du réseau d'alimentation; les variations d'éclairement dues aux variations de tension et au vieillissement, les variations de la rondeur des cigarettes observées; et toutes les autres variations à long terme susceptibles de faire varier les signaux produits

par les détecteurs ou par d'autres composants électriques.

Des particules de carbone plus grosses couvrent une plus grande partie du champ d'observation du détecteur photoélectrique que les particules relativement plus petites, créant ainsi des variations laineuses d'une valeur supérieure à celles produite par les particules plus petites. Cependant, lorsque les particules plus petites passent dans le champ d'observation du détecteur photo-électrique, elles créent des variations lumineuses qui contiennent, en général, des composantes de fréquence supérieures aux composantes de fréquence contenues dans les variations lumineuses causées par les particules plus grosses. Cela étant, il est habituellement plus difficile de détecter les petites particules en raison de la valeur relativement moins élevée .des variations lumineuses qu'elles produisent.

Suivant une forme d'exécution de l'invention, un. circuit d'amplification et de filtrage est conçu de manière à être plus sensible aux signaux.

de haute fréquence qu'aux signaux de .fréquence moins élevée .

Plus particulièrement, les circuits d'amplification et de filtrage:, sont conçus de manière que le coefficient d'amplification soit plus élevé pour les fréquences des signaux d'entrée situées dans

le haut de la gamme que pour celles des signaux d'entrée

que les fréquences du bas de la gamme sont davantage bloquées par les circuits de filtrage que les fréquences du haut de la gamme. De cette manière, les signaux d'entrée de fréquence haute créés par les petites particules sont davantage amplifiés que les signaux de fréquence moins élevée créés par les particules de carbone plus grosses.

Aux dessins annexés : la Fig. 1 est une vue de côté du dispositif de détection comprenant les lampes et les détecteurs photo-électriques destinés. à opérer dans la zone d'un bout-filtre et conformes à l'invention;

la Fig. 2 est une vue de face des lampes représentées sur la Fig. 1;

la Fig. 3 est une vue en perspective des détecteurs de balayage disposés de manière à inspecter des bouts-filtres pas- sant dans leur champ d'observation;

les détecteurs photo-électriques pour augmenter le rapport section de granule de carbone:section de bout filtre;

la Fig. 5 est un schéma électrique du circuit de détection suivant l'invention;

les Fig. 6A et 6B respectivement montrent les signaux produits respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit de référence et de comparaison;

la Fig. 7 montre la partie circuit de référence du circuit de détection représenté sur la Fig.. 5;

des signaux de forme d'onde produits dans les divers points du <EMI ID=9.1>

les Fig. 9A et 93 sont respectivement des graphiques .de. courbes de réaction. de fréquence du. circuit détecteur et .

de divers calibres;

la Fig. 10 est un schéma synoptique du détecteur de

trois canaux dans laquelle trois circuits détecteurs en substance identiques sont prévus, et

la Fig. 11 montre un circuit de sortie destiné à recevoir les signaux de sortie de chacun des trois circuits détecteurs.

Les Fig. 1 et 2 montrent la position des détecteurs photo-électriques 10 et des sources d'énergie lumineuse 12 par

tecteurs photo-électriques 10 utilisés dans le circuit de détection sont des phototransistors au silicium qui sont utilisés principalement en raison de leur temps de réaction de l'ordre de la micro-

courant de sortie qui le traverse qui est en relation directe avec la quantité ou l'intensité de la lumière reçue par le détecteur 10. Il est à noter que d'autres détecteurs photo-électriques adéquats que les phototransistors au silicium peuvent être employé:

Chaque source. d'énergie lumineuse 12 est une lampe à incandescence clarsique; cependant, d'autres lampes, comme une' lampe du typs à décharge dans une atmosphère de néon, peuvent être

l'enveloppe de papier des bouts-filtres, une lampe 12b éclairant l'extrémité des bouts-filtres et une lampe 12c éclairant le fond.

Les lampes 12a et 12d pour les euveloppes en papier des bouts-filtres sont montées dans une position située en substance au-dessus du bout-filtre 16 et de chaque côté de celui-ci. Cette position permet aux lampes 12a et 12d d'éclairer le papier 17 du bout-filtre sans projeter de la lumière sur une paroi de fond 21a ou sur la surface d'extrémité 18 du bout-filtre 16.

verticalement en dessous du bout-filtre 16 et est décalée horizontalement de celui-ci. La lampe 12c est installée dans l'enceinte partielle formée par un boîtier de fond 21..' La paroi

de fond 21a du boîtier 11 est peinte en blanc ce qui donne un fond clair dans le trajet du champ d'observation 20 des détecteurs lorsque la cigarette Il+ est sortie de ce champ d'observation 20. Le champ d'observation 20 est défini par la forme de l'ouverture prévue dans le boîtier des détecteurs 10. La lampe l2c.ne puut éclairer ni la partie supérieure du papier du bout-filtre 17 ni la surface d'extrémité 18 de ce bout-filtre.

La lampe 12b qui éclaire l'extrémité des bout-filtre est montée à un endroit opposé à la surface 18 du bout-filtre et décalée verticalement de celle-ci de manière que ses rayons soient réfléchis par la surface 18 sur les détecteurs 10. La lampe 12b

ne peut éclairer ni la partie supérieure de l'enveloppe de papier
17 ni le fond 21a.

En fonctionnement, lorsque les détecteurs 10 balayent

zones : (1) de la surface d'extrémité 18 du bout-filtre; (2).de

est sortie du champ d'observation 20 des détecteurs. Avec le systè-

fléchie par chacune de ces trois zones est équilibrée dans une mesure adéquate de sorte que les détecteurs 10 reçoivent une lumière en substance constante qui n'est interrompue que par des perturbations inhabituelles comme des particules de carbone, etc. Les quatre sources lumineuses 12a, b, c et d ont des intensités lumineuses séparément réglables. De plus, en raison de <EMI ID=20.1>

lampe quelconque a un effet négligeable sur le champ éclairé par l'une ou l'autre des trois, autres lampes.

Avec le système décrit plus haut, l'éclairage des. bouts- ;

filtres 16 subissant le balayage peut Otre assuré de telle sorte que les variations lumineuses provenant de cigarettes normales <EMI ID=21.1>

aux variations lumineuses inhabituelles causées par la présence de particules de carbone, etc.

Chaque détecteur photo-électrique 10 est immobilise près du trajet suivi par les cigarettes 14 de sorte

face 18 du bout-filtre. Les Fig. 1, 2 et 3 montrent que chaque détecteur photo-électrique 10 fait un angle oblique avec

à l'axe longitudinal du bout-filtre 16 de sorte que le champ d'observation 20 du détecteur frappe la surface 18 du bout-f iltre. Il est à noter que l'utilisation de la paroi de fond claire 21a

d'éviter la détection de la petite zone non éclairée existait entre la

ombre serait vue par les détecteurs 10 sous la .forme d'une zone sombre, s'il n'y avait pas le positionnement oblique des détecteurs 10 et la paroi de fond clair 21a.

Sur la Fig. 3, les granules de carbone 23 sont habituel- . leaent tassés dans une chambre 25 formée entre deux bouchons cy- lindriques 27 et 29 en matière filtrante de façon que les granules 23 et les bouchons filtrants 27 et 29 constituent le bout- <EMI ID=25.1>

le sens de la flèche 26. Lorsque les bouts-filtres 16 franchissent un à un les détecteurs photo-électriques 10, les surfaces
18 de ces bouts-filtres sont inspectées par les détecteurs 10 pour déceler la présence de granules de carbone tels que le granule t indiqué par la référence 28.

Il comprendra Que. alors que la description qui précède

d'espaces d'air entre un bouchon filtrant et son enveloppe de bout-filtre en papier. Ces espaces d'air peuvent créer un état de court-circuit dans lequel la fumée passe autour du filtre en cellulose. D'autres défauts qui peuvent être détectés cornue une zone sombre comprennent une enveloppe de bout-filtre qui n'est pas convenablement collée do sorte qu'une languette do papier subsiste au niveau du joint, un bout-filtre comportant des enveloppes de papier supplémentaires collées accidentellement à sa surface, ainsi qu'un bouchon filtrant grossièrement mal formé.

d'extrémité 18 du bout-filtre avec les granules de carbone 28 représentés à l'avant-plan. Les dimensions réelles de la zone sombre ou de la zone d'un granule de carbone sont d'environ 1/100 de la section du bout-filtre. Cela étant, si l'on utilise un dé- tecteur 10 couvrant toute la surface 18 du bout-filtre dans son

granules devaient être examinés par ce détecteur. Sous ce rapport, il est à noter que le plus petit granule détectable peut des- cendre jusqu'à 1/200 de la section de la surface 18 du bout-

vation d'un seul détecteur 10 peut être limité à la zone rec- tangulaire, étroite ou fente 30 ce qui augmente

pouvoir de résolution du rapport aire de granule section de bout-filtre. Dans ce cas, le même granule 28 constitue à ce moment environ 1/20 de la surface vue par le détecteur.

Si l'on utilise trois détecteurs 10a, b et c, le granule de carbone 28 occupe une aire qui correspond environ à 1/6 d'un champ d'observation de détecteur à un moment donné. Chaque détecteur 10a,

tion de plusieurs détecteurs augmente ainsi fortement le rapport aire de granule:section de bout-filtre vue par chaque détecteur.

La Fig. 5 montre en détail le circuit de détection saivant l'invention servant à produire des signaux électriques pour chaque cigarette passant dans la zone. Le circuit détecteur comprend trois sections, à savoir une section d'entrée de détec-

section de référence et de comparaison 38. La section d'entrée de

préamplificateur 43. Comme le courant qui traverse le phototransistor 10 varie avec l'intensité lumineuse présente dans le champ d'observation du phototransistor 10, ce courant est amplifié

pour produire une tension correspondante à la sortie de cet ampli-

varie avec l'intensité lumineuse, la tension à la sortie du préamplificateur 43 varie en relation directe avec ce courant. Ce système donne une tension de sortie négative pour des zones sombres passant dans le champ d'observation du phototransistor 10. Les tensions alternatives dans le phototransistor 10 et le préamplificateur 43 sont transmises par un condensateur de couplage
44 à une résistance d'entrée 42 aboutissant à la section d'ampli- fication 36. La Fig. 2 montre qu'un fond blanc 21a est prévu dans chaque champ d'observation de détecteur 20 de sorte que la ciga-

<EMI ID=36.1> nière qu'un granule de carbone présent à la surface 18 du boutfiltre soit la zone la plus sombre jamais vue par le détecteur 10.

Les signaux de courant alternatif produits lorsque les bouts-filtres 16 passent devant le phototransistor détecteur 10,

positif pour les zones sombres dans les circuits d'amplification
40 et-41 dont la sortie est appliquée au circuit de référence et de comparaison 38. Dans ce cas, la partie positive du signal de courant alternatif est séparée du signal par une diode 46

d'anode 47 de la diode 46 est connectée au circuit d'anplifica-

de référence 48. Les impulsions positives qui traversent la .diode
46 servent à charger le condensateur de référence 48 à une tension

passant dans la diode 46. La valeur de cette charge de courant continu dans le condensateur 48 devient une référence flottante pour le circuit détecteur.

La diode 46 est connectée en parallèle avec une résistan-

avec une résistance de sortie 52. Comme le condensateur de réfé-

rés à la tension de référence dans le condensateur 48. Si les signaux positifs provenant de 1' amplificateur 36 sont inférieurs ou égaux \ la tension de référence augmentée da la chute de tension <EMI ID=43.1>

aucun courant ne traverse la résistance de sortie 52. Cependant, si la sortie de l'amplificateur est supérieure à la sonne des

courant passe dans le circuit de sortie et provoque l'apparition

plificateur et la tension de référence augmentée de la tension en

existe lorsqu'une zone sombre passe dans le champ d'observation du

ce de sortie 52 sert à indiquer la présence d'une zone sombre,

teur puisse suivre les variations de niveau décroissantes eau-

sées par des variations de couleur et de texture des matières des bouts-filtres passant dans le champ d'observation des détecteurs.

La Fig. 6A montre un graphique tension-temps des si-

spécifique, les crêtes positives produites partir de cigarettes

produites par les.cigarettes normales procurent une position de référence flottante 58 située à un niveau de tension qui est le !

normaux. Ces signaux de répétition 51+ sont amplifiés dans les amplificateurs 40 et 4l pour produire un niveau de référence flottant 58 sur le condensateur de référence 48.

Dans le cas où un granule de carbone se trouve à

la surface d'un bout-filtre 16, cette zone relativement sombre apparaissant dans le champ d'observation du détecteur produit

un signal de crête 60 du phototransistor 10 qui, lorsqu'il est amplifié par le préamplificateur 43 et les amplificateurs 40 et

cigarette défectueuse.

La Fig. 6B montre un graphique tension-temps du signal de sortie du circuit de référence et de comparaison 38 désigné par la référence 62, qui correspond à la référence flottante 58 représentée sur la Fig. 6A, sauf que le signal de référence flottante 62 est à une tension zéro ou au potentiel de masse. Le signal de défaut 60 représenté sur la Fig. 6A, après avoir traversé le circuit de comparaison et de référence 38, produit un signal

64 est utilisé pour indiquer la détection d'une cigarette défectueuse qu'il faut enlever du transporteur 24.

Le dispositif suivant l'invention procure un moyen à

la fois précis et rapide pour détecter la présence de petits granules de carbone à la surface dés bouts-filtres de cigarettes. Cette détection peut être effectuée-à une vitesse de balayage

de 3600 cigarettes à la minute. Bien entendu, l'utilisation du dispositif de détection décrit plus haut permet d'éviter les difficultés rencontrées autrement lorsque l'on détecte une _petite zone sombre dans une zone de balayage relativement beaucoup plus importante, ces difficultés étant dues principalement aux

La référença flottante dérivée par le circuit de détection

particules de carbone et la section du bout-filtre et. compense au:

utilisant une référence de type fixe ou tout au moins des mesures imprécises. De plus, le niveau de référence flottante62 représenté sur la Fig. 63 est réglé sur le potentiel de masse ou le potentiel zéro de telle façon qu'un signal de défaut puisse être amplifié dans une mesure donnant un pouvoir de résolution ou de séparation raisonnable entre le signal émis par un bout-filtre normal et un signal de défaut.

Les Fig. 7 et 8A à 8D montrent la manière dont

le signal de référence flottante dans la résistance &#65533;2 est automatiquement ramené au potentiel de masse (0 volt) pour des signaux

de cigarette normaux. La Fig. 7 contre une forme simplifiée du

les points 1 et 4 du circuit 38 est un signal d'onde carrée de courant alternatif qui devient une forme d'onde pulsatoire en

sitive normale du signal d'entrée, comme c'est le cas lorsqu'une particule de carbone franchit un détecteur, le signal fort 66

La Figure 5 montre que la section d'amplifica- - <EMI ID=69.1>

aux signaux de fréquence située dans le haut de la gamme qu'aux signaux de fréquence située dans le bas de la gamme de sorte que la valeur totale de l'amplification pour la section 36 est plus élevée pour les fréquences du haut de la gamme que pour celles

du bas de la gamme dans le cas des signaux d'entrée. A cet effet, on utilise, en général, l'amplificateur 40 qui contient 'un condensateur 70 connecté à un réseau de filtrage à la sortie d'un amplificateur 40 en vue de faire dévier.les signaux de fréquence plus élevée ou de les éliminer par amortissement dans la ligne de masse 72. D'une manière spécifique, le condensateur 44 est un condensateur de couplage qui laisse passer toutes les fréquences d'environ 30 hertz et plus. La résistance 42 est utili- sée pour abaisser l'impédance à l'entrée d'un amplificateur 40a en vue de réduire les bruits parasites. Les résistances de 1 et

cation fixe de 12. Le condensateur de 0,01 microfarad 70 élimine par amortissement la réponse aux hautes fréquences de l'amplificateur en partant de plusieurs centaines de hertz.

circuit de filtrage servant à dévier ou à éliminer les fréquences du bas de la gamme comprenant un condensateur 73 et une résistance

sortie 76 et la ligne de masse 72. Le condensateur de filtrage 73 est conçu pour faire dévier les signaux à fréquence relativement basse apparaissant à l'entrée du transistor 76. D'une manière <EMI ID=73.1>

commun 76. Ce condensateur 7$ laisse passer toutes les fréquences dépassant 30 hertz environ. Les résistances 79 et 81 ont dos va- leurs respectives de 390 kilohms et de 47 kilohms et servent à polariser l'amplificateur à transistors 76. La résistance 83 est

une résistance de charge d'amplificateur à transistors ayant une valeur de 6,8 kilohms. La résistance 74 est une résistance série d'émetteur à coefficient de température négligeable qui assure

la stabilité de l'amplificateur à dos températures variables. Le condensateur de 8 microfarads 73 est utilisé pour dériver la ré-

de plusieurs centaines de hertz.

par la vitesse à laquelle les cigarettes passent devant le détec- teur. La réponse de fréquence des amplificateurs doit être adé- quate pour détecter tous les signaux à grande vitesse désirés mais,par la suite, la capacité haute fréquence doit être limitée pour procurer une aussi bonne immunité que possible contre les parasites. A des vitesses de fabrication des cigarettes de 2000 cigarettes par minute, la réponse de fréquence de pointe doit être d'environ 200 hertz et cette valeur varie directement avec d'autres vitesses de machine.

La conception générale des circuits de filtrage dans la section d'amplification et de filtrage 36 est telle que les signaux d'entrée aux fréquences du haut de la gamme, créés par les petites particules de carboce, sont amplifiés davantage que les signaux de fréquence du bas de la gamme créés par les grosses particules de carbone.

La Fig. 9A montre un graphique de la réponse de fréquence -

l'axe des ordonnées représenta le pourcentage du niveau du signal' de sortie relatif pour un signal d'entrée de niveau constant. L'axe des abscisses représente la fréquence du signal d'entrée parvenant à la section d'amplification et de filtrage 36. Comme indiqué aux dessins, l'axe des ordonnées est linéaire tandis que l'axe des abscisses est logarithmique. Si, par exemple, on suppose que la gamme de fréquences utile des signaux d'entrée est approxinativement de 50 à 300 hertz, cornue indiqué respec-

relatif pour un signal d'entrée constant augmente en relation directe avec la fréquence croissante du signal d' entrée. Ce niveau relatif du signal de sortie est indiqué par la référence 86. La réponse de fréquence variable, par opposition à une réponse de fréquence plane, résulte des circuits de filtrage décrits plus

haut avec référence à la section d'amplification et de filtrage
36.

La. Fig. 9B est un graphique des courbes de réponse

de fréquence pour le dispositif de détection prévu pour divers calibres de particules de carbone. Dans ce cas, l'axe des ordonnées représente la sortie relative du détecteur tandis que l'axe des abscisses représente un calibre croissant des particules de car- bone. La courbe en traits pleins 88 représente le fonctionnement

du circuit à la suite du changement de fréquence dû aux variations lumineuses dans le champ d'observation du photodétecteur. Comme mentionné plus haut, lorsque les petites particules traversent

le champ d'observation du photodétecteur, voir le point

90 sur la ligne 88, ces petites particules créent des variations lumineuses qui contiennent des composantes de fréquence en sub- stance supérieures aux composantes de fréquence contenues dans

les variations luxueuses produites par de plus grosses particules, par exemple au point 92 sur la ligne 88. Les calibres relatifs des particules de carbone par rapport au champ d'observation

et de filtrage 36 est plus sensible à la fréquence d'entrée rela-

ment du circuit due à la valeur des variations lumineuses parve-

des variations lumineuses et cette valeur des variations lumineuses est en rapport avec la grosseur des particules de carbone. Par exemple, le fonctionnement du circuit ou la sortie du détecteur est plus élevé pour les grosses particules indiquées en 100 sur la courbe 98 que pour les petites particules indiquées en 102 sur la courbe 98.

Le fonctionnement général du circuit est dû à deux facteurs, à savoir la valeur des variations lumineuses indiquées par la courbe 98 et la fréquence des variations lumineuses indiquées sur la courbe 88. Cela étant, le fonctionnement général est fonction de la somme des deux courbes 88 et 98 et est indiqué

la réponse en fréquence du circuit d'amplification et de filtrage
36 indiquée par la courbe 88, compense la variation de grosseur des particules de carbone de sorte qu'un fonctionnement en substance constant est obtenu pour les diverses grosseurs de particules de carbone. La Fig. 10 montre un -schéma synoptique de. toute la partie électronique (à l'exclusion des alimentations de courant continu) du détecteur de carbone. On trouve trois circuits de détection

<EMI ID=85.1> référence au circuit de détection de la Fig. 5. Ces trois circuits en substance identiques 110A, 110B et 110C sont liés les uns aux autres par un circuit de sortie 112. Le système d'éclairage simple est commun au trois canaux. Des détails du circuit de sortie 112 sont donnés sur la Fig. 11.

Connue le montre la Fig. 11, les sorties des trois condensateurs de référence 48 sont amenées sur les lignes d'entrée

commune 52 de 47 kilohms. Les sorties des trois canaux de détection apparaissent simultanément dans la résistance 52. Cette situation est acceptable parce que les trois canaux produisent leurs signaux de référence au potentiel de masse dans cette résistance

apparaît dans cette résistance 52. La résistance 52 est un potentiomètre de sorte que la valeur du signal apparaissant dans la résistance 52 peut être modifiée à l'entrée d'un amplificateur à

farad 118 et une résistance 120 de 110 kilohms sent connectés à l'entrée d'un amplificateur en vue de réduire les bruits parasites.

fixent le gain d'amplificateur 116 à une valeur de 12. Les condensateurs 126 et 123 de 0,01 microfarad et de 150 picofarads ainsi que la condensateur série 130 de 0,1 microfarad et la ré-

tionnement de l'amplificateur 116. Une résistance de 10 kilohas
134 est utilisée cesse charge pour l'amplificateur 116.

teur 116 les impulsions de défaut de grandeur et de durée variables et produit une impulsion de valeur et de durée correspondantes sur la ligne de sortie-138. De plus, comme une tension d'entrée de niveau minimum spécifique est requise pour faire déclencher le multivibrateur monostable 136, des bruits parasites de bas niveau apparaissant dans la résistance 52 ne font pas déclencher ce multivibrateur monostable 136. En réglant le potentiomètre

(ou la résistance 52) on peut choisir des signaux de défaut de valeursplus ou moins grandes pour faire déclencher le monostable. Par conséquent, on peut choisir le défaut de dimensions minima sur un bout-filtre que le dispositif doit détecter.

tée aux détails d'exécution décrits auxquels divers changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre.

REVENDICATIONS

cigarettes, caractérisé en ce qu'il comprend :

un dispositif fournissant de l'énergie lumineuse pour

un dispositif de détection photo-électrique disposé de manière à balayer séparément un bout-filtre, ce dispositif étant positionné de manière à faire un angle. vertical oblique

avec l'axe longitudinal du filtre de cigarette de telle sorte

que son champ d'observation soit dirigé sur la surface d'extrémité du bout-filtre suivant des lignes obliques par rapport à

l'axe longitudinal,

un dispositif pour présenter un fend en substance blanc dans le champ d'observation du dispositif de détection lorsqu'aucun bout-filtre ne se trouve dans ce champ d'observation

champ d'observation du dispositif de détection lorsque des cigarettes traversent la zone d'inspection, et

un circuit connecté au dispositif de détection photoélectrique pour produire un signal représentant la quantité de lumière reçue par le dispositif de détection photo-électrique,

carbone est balayée par le dispositif de détection photo-électrique, elle produit un signal de défaut différent des signaux produits lors de la détection de bouts-filtres normaux ne comportant pas de granules de carbone surleur surface d'extrémité.

Claims

<EMI ID=99.1>

ce que le dispositif de détection photo-électrique comprend plu sieurs détecteurs fixes disposés de manière à balayer des zones séparées de la surface d'extrémité d'un bout-filtre. <EMI ID=100.1>

filtres se déplacent par rapport au dispositif do détection photo-électrique.

<EMI ID=101.1>

en ce que le dispositif fournissant de l'énergie lumineuse comprend au moins une source lumineuse disposée de manière que ses rayons lumineux soient réfléchis par la partie d'extrémité du bout-filtre avant d'atteindre le dispositif de détection photoélectrique.

6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif fournissant de l'énergie lumineuse comprend, en outre, au moins une lampe positionnée de manière à éclairer l'enveloppe de papier du bout-filtre.

7.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la lampe éclairant les enveloppes des bouts-filtres est disposée du côté filtre de cigarette du plan passant par

le bout-filtre et comprenant sa surface d'extrémité de manière & éclairer l'enveloppe du bout-filtre sans éclairer sa surface d'extrémité.

8.- Appareil suivant la revendication 1 servant à détecter les granules de carbone et/ou d'autres zones sombres

sur l'extrémité de filtres à cigarettes, caractérisé en ce qu'il comprend :

un dispositif fournissant de l'énergie lumineuse pour projeter.de la lumière sur un filtre à cigarette en cours d'inspection; un dispositif de détection photo-électrique disposa de manière à balayer individuellement un bout-filtre, ce dispositif de détection photo-électrique faisant un. angle..oblique . avec l'axe longitudinal du filtre à cigarette de telle sorte que son champ d'observation soit dirigé sur la surface d'extrémité du bout-

<EMI ID=102.1>

tudinal;

un écran de fond en substance blanc disposé dans le champ d'observation du dispositif de détection photo-électrique en vue d'être observé par le dispositif de détection lorsqu'aucun bout-filtre ne se trouve dans la zone d'inspection, de sorte que la présence d'un granule de carbone constitue la zone la plus sombre vue ou observée par le dispositif de détection photoélectrique, et

un circuit connecté au dispositif de détection photoélectrique pour produire un signal représentant la quantité de lumière reçue par le dispositif de détection photo-électrique,

de sorte que la zone sombre constituée par des granules de carbone lorsqu'ils sont balayés par le dispositif de détection photo-électrique produit un signal de défaut différent des si-

<EMI ID=103.1>

de carbone sur leur surface d'extrémité sont balayés.

9.- Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend une lampe de fond prévue pour éclairer l'écran de fond.

<EMI ID=104.1>

détecter des granules de carbone et/ou d'autres zones sombres sur l'extrémité de filtres de cigarettes,caractérisé en ce qu'il comprend

un dispositif fournissant de l'énergie lumineuse pour projeter de la lumière sur la surface d'extrémité d'un filtre de cigarette en cours d'inspection, un dispositif do. détection photo-électrique disposé

<EMI ID=105.1>

de courant électrique variant avec la quantité de lumiè-

re présente dans le champ d'observation du dispositif de détec- tion photo-électrique, et

un circuit communiquant avec la sortie du dispositif de détection photo-électrique, ce circuit comprenant une diode d'entrée et une résistance de shuntage connectées en série avec un condensateur de référence de sorte que le condensateur pro- duit un signal de référence flottante à partir des niveaux de si- gnaux de répétition maxima produits par des bouts-filtres normaux précédemment balayés, le circuit comprenant également un dispositif servant à comparer le signal instantané dérivé du dispositif de détection au signal de référence flottante de sorte que la zone sombre, lorsqu'elle est balayée par le dispositif de dé-

<EMI ID=106.1>

<EMI ID=107.1>

présence de granules de carbone et/ou d'autres zones sombres.

'il.- Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'une résistance de sortie est connectée en série avec le condensateur de référence.

12.- Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la valeur de la résistance de shuntage en parallèle avec la diode est prévue pour permettre une décharge lente du condensateur de référence de telle sorte que le condensateur suive les variations de niveau décroissantes des bouts-filtres normaux.

13.- Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de détection photo-électrique est connecté de manière à établir une communication avec la diode et la résistance de shuntage par un circuit d'amplification, la sortie du circuit d'amplification étant connectée à la borne d'anode de la

<EMI ID=108.1> <EMI ID=109.1>

ce et au condensateur de référence.

<EMI ID=110.1>

en ce que le circuit-est conçu avec sa valeur de référence flottante réglée sur le potentiel de masse de sorte que les signaux produits par des bouts-filtres normaux ne sont pas amplifiés tandis que les signaux produits par des bouts-filtres défectueux le sont.

<EMI ID=111.1>

tecter les granules de carbone et/ou d'autres zones sombres sur l'extrémité de filtres de cigarettes, caractérisé en ce qu'il comprend

un dispositif fournissant de l'énergie lumineuse servant à projeter de la lumière sur la surface d'extrémité d'un filtre de cigarette en cours d'inspection;

un dispositif de détection photc-électrique disposé de manière à balayer un bout-filtre et à fournir des signaux de courant électrique variant avec la quantité de lumière présente dans le.champ d'observation du dispositif de détection photo-électrique;

<EMI ID=112.1>

de détection photo-électrique pour produire un signal de référence flottante obtenu à partir des niveaux de signaux de répétition maxima émis par des bouts-filtres normaux précédèrent inspectés, le ; circuit comprenant un dispositif servant à comparer le signal instantané dérivé du dispositif de détection au signal de réfé- rence flottante de telle façon que la zone sombre, lorsqu'elle est balayée par le dispositif de détection, produise un signal de dé- tection instantanée différent du signal de référence flottante

d'une manière qui indique la présence de granules de carbone et/ou - d'autres zones sombres, et

une section d'amplification et de filtrage incluse dans le circuit et connectée à la sortie du dispositif de détection photo-électrique, le réseau de la section d'amplification et de filtrage étant conçu de manière à réagir davantage aux signaux

de fréquence situés dans le haut de la garnie et produits par les petits granules de carbone, qu'aux signaux de fréquence situés dans le bas de la gamme et produits par les granules de carbone plus gros, de scrte que la valeur totale de l'aaplification pour la section d'amplification et de filtrage est plus élevée pour les signaux d'entrée de fréquences supérieures que pour les signaux d'entrée de fréquences inférieures.

16.- Appareil suivant la revendication 10 servant à détecter les granules de carbone et/ou d'autres zones sombres sur les extrémités de filtres de cigarettes, caractérisé en ce qu'il comprend :

un dispositif fournissant de l'énergie lumineuse servant à projeter de la lumière sur la surface d'extrémité d'un filtre de

cigarette en cours d'inspection,

un dispositif de détection photo-électrique disposé de manière à balayer un bout-filtre et fournissant des signaux de courant électrique variant avec la quantité de lumière présente dans le champ d'observation du dispositif de détection photo-électrique;

un circuit communiquant avec la sortie du dispositif de détection photo-électrique pour produire un signal de référence flottante obtenu à partir des niveaux de signaux de répétition maxima émis par des bouts-filtres normaux précédèrent inspectés, le circuit comprenant un dispositif servant à comparer le signal instantané dérivé du dispositif de détection au signal de référence flottante de sorte que la zoné sombre, lorsqu'elle est balayée par le dispositif de détection, produit un signal de détection instantanée différent du signal de référence flottante d'une. manière qui indique la présence de granules de carbone et/ou <EMI ID=113.1>

sortie du dispositif de détection photo-électrique et un condensateur de filtrage connecté à l'amplificateur pour filtrer la réponse de haute fréquence et la réponse de basse fréquence de l'amplificateur d'une manière telle que la gamme de fréquences utiles du circuit soit comprise entre les fréquences haute et basse et réagisse à la fois aux petits granules de carbone et aux granules plus gros lorsqu'ils sont balayés par le dis-positif de détection photo-électrique.

17.- Appareil suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la gamme de fréquences utiles est comprise entre une basse fréquence d'environ 50 hertz et une haute fréquence d'environ 300 hertz.

18.- Appareil suivant la revendication 16., caractérisé en ce que l'amplificateur et le condensateur de filtrage fournissent une réponse de fréquence maximum près du haut de la gamme des fréquences utiles.

<EMI ID=114.1>

détecter les granules.de carbone et/ou d'autres zones sombres

sur l'extrémité de filtre de cigarette, caractérisé en ce qu'il comprend :

un dispositif fournissant de l'énergie lumineuse servant à projeter de la lumière sur la surface d'extrémité d'un filtre de cigarette à inspecter;

plusieurs détecteurs photo-électriques disposés de manière à balayer des zones différentes d'un bout-filtre et à fournir des signaux de courant électrique variant en rapport avec

la 'quantité de lumière présente dans le champ d'observation du dispositif de détection photo-électrique;

plusieurs circuits de détection connectés individuellement à une sortie des détecteurs photo-électriques, les circuits comprenant une diode d'entrée et une résistance de shuntage connectées en série avec un condensateur de référence de sorte

que le condensateur produit un signal de référence flottante qui varie de manière continue suivant les niveaux des signaux de répétition maxima produits par des bouts-filtres normaux précédemment balayés, chaque circuit détecteur comprenant un dispositif servant à comparer le signal instantané dérivé du dispositif de détection au signal de référence flottante de sorte que la zone sombre, lorsqu'elle est balayée par le dispositif de détection, produit un signal de détection instantanée différent du signal de référence flottante d'une manière qui indique la présence de granules de carbone et/ou d'autr.es zones sombres, et

un circuit de sortie connecté aux sorties des circuits détecteurs, le circuit de sortie produisant un signal de défaut de sortie lorsqu'un quelconque des circuit détecteurs détecte ua granule de carbone et/ou une autre zone scmbre.

20.- Appareil suivant la revendication 1 servant à détecter des particules cu des zones sombres dans des objets relativement clairs traversant une zone d'inspection à grande vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend :

une source d'énergie lumineuse servant à projeter de

la lumière sur les objets à inspecter;

un dispositif de détection photo-électrique placé de manière à balayer les objets, ce dispositif de détection ayant

<EMI ID=115.1>

bres constituent la zone la plus sombre vue par le dispositif de détection;

<EMI ID=116.1>

de détection photo-électrique, ce circuit comprenant une diode d'entrée et une résistance de shuntage connectées en série avec un condensateur de référence, de sorte que le condensateur produit un signal de référence flottante qui varie continuellement <EMI ID=117.1>

d'objets normaux précédemment balayés et dépourvus de toutes particules ou zones sombres,et

un dispositif pour comparer le signal instantané dérivé

du dispositif de détection au signal de référence flottante de

sorte que la particule ou zone sombre balayée par le dispositif

de détection produit un signal de détection instantanée différent

<EMI ID=118.1>

sence de particules ou de zones sombres.

21.- Procédé pour détecter des granules de carbone et/ou d'autres zones sombres sur l'extrénité de filtres de ciga-

<EMI ID=119.1>

on déplace plusieurs filtres de cigarettes à travers une zone d'inspection, un à un;

on éclaire chaque filtre de cigarette lorsqu'il pénètre dans cette zone d'inspection;

on balaye la surface d'extrémité du filtre de cigarette au moyen d'un dispositif de détection photo-électrique pour pro-

<EMI ID=120.1>

ou de noircissement do la surface de filtre balayée;

on produit continuellement un signal de référence flottante ayant un niveau de tension dérivé des niveaux de signaux de répétition maxima de filtres normaux précédemment balayés et variant continuellement selon ceux-ci, et

on compare les signaux instantanés produits à partir du dispositif de détection photo-électrique avec le signal de référence flottante;

de sorte qu'une zone:;;ombre balayée par le dispositif

<EMI ID=121.1>

stantanée différent du signal de référence flottante d'une manière qui indique la présence de granules de carbone et/ou d'autres zones sombres. <EMI ID=122.1>

de filtres de cigarettes, caractérisé en ce que :

on déplace plusieurs filtres de cigarettes à travers une <EMI ID=123.1>

on éclaire chaque filtre de cigarette lorsqu'il pénètre dans cette zone d'inspection;

on balaye la surface d'extrémité du filtre de cigarette à l'aide d'un dispositif de détection photo-électrique en vue de produire des signaux électriques représentant le degré d'éclaire-

<EMI ID=124.1> <EMI ID=125.1>

détection photo-électrique à l'aide d'un réseau d'amplification et de filtrage qui réagit davantage aux signaux de fréquences

<EMI ID=126.1>

de carbone qu'aux signaux de fréquences situées dans le bas de la

.gant:le produits par de plus gros granules de carbone;

on produit un signal de référence flottante ayant un niveau de tension dérivé des niveaux des signaux de répétition maxima provenant de filtres normaux précédemment inspectés;

on compare les signaux instantanés produits par le dispositif de détection phcto-électrique au signal de référence flottante;

de sorte qu'une zone sombre balayée par le dispositif de détection photo-électrique produit un signal de détection instantanée différant du signal de référence flottante d'une ma- nière indiquant la présence de granules de carbone et/on d'autres zones sonbres.