Brevet FR2141706A1 — publié le 19730126

La présente invention est relative à une machine destinée à empaqueter des articles en forme de bâtonnets, en particulier des articles en forme de bâtonnets rencontrés dans l'industrie transformatrice du tabac, tels que des cigarettes, machine comportant au moins un dispositif d'empaquetage à revolver entraîné pas-à-pas et affecté d'outils pour réaliser des opérations d'empaquetage. Les machines à empaqueter les cigarettes ou à emballer les paquets de cigarettes, par exemple sous feuille transparente, sont encore réalisées, pour la majeure partie d'entre elles, sous la forme de machines travaillant pas-à-pas, car ce type de machine travaille avec une sécurité de fonctionnement plus grande et est moins dispendieux que ne le sont des machines travaillant en continu. Les articles à emballer et les matériaux d'emballage sont transportés par des moyens transporteurs, tels que des dispositifs à revolver, des chaînes de transport et des dispositifs de déplacement, le long d'une voie d'emballage à laquelle sont affectés des outils prévus pour réaliser des opérations d'emballage. Les opérations d'emballage ont lieu en partie pendant les temps d'arrêt et, pour l'autre partie, pendant les pas d'avance des moyens transporteurs.Les moyens transporteurs sont entraînés par des mécanismes de transmission pas-à-pas, par exemple par des mécanismes Br=roix de Malte. Le nombre de pas cl mandés à l'unité de temps par ces mécanismes de transmission et, partant, le rendement d'une machine à emballer de ce genre dépend entre autres de la masse des éléments qui doit être accélérée puis freinée par ce mécanisme de transmission. Les recherches ont par conséquent visé à réaliser les transporteurs entrainés pas-à-pas sur ces machines à emballer dans des dimensions aussi petites que possible et en matériaux légers.Ceci est, cependant, difficile à réaliser pour les dispositifs à revolver dans lesquels les blocs de cigarettes, par exemple, sont constitués et comprimés, dans lesquels, suivant le type de machine, des emballages vides sont façonnés ou bien des matériaux d'emballage roulés autour des articles à emballer (cigarettes ou paquets de cigarettes). Lorsqu'on façonne sur un dispositif à revolver, par exemple, un emballage vide, les matériaux d'emballage ne peuvent être enlevés de ce dispositif à revolver qu'au moment où l'emballage vide aura été façonné jusqu'au point où le pliage ne risque pas de se rouvrir dans l'opération d'enlèvement de l'emballage du dispositif à revolver.Pour atteindre ce point, il faut prévoir une pluralité d'opérations distinctes de pliage et de rabat qu'il n'est pas possible de réaliser au moyen d'un poste unique de façonnage, mais qui demandent, bien au contraire, plusieurs cycles de travail (comprenant chacun son temps d'arrêt et son pas d'avance). L'encombrement et les besoins en espace des outils de pliage (àl'extérieur et à l'intérieur du dispositif à revolver) avec leurs mécanismes d'entraînement, et le nombre d'opérations de pliage et de rabat nécessaires définissent la taille du dispositif à revolver. Il en va de manière identique pour un dispositif à revolver sur lequel du matériau d'emballage est plié autour de la matière à emballer. Etant donné que les dimensions des dispositifs à revolver et, partant, leur volume d'encombrement sont fixés par des considérations tenant à la conception et à la construction, il ne reste donc plus que la possibilité résidant dans la fabrication d'un dispositif à revolver léger en faisant appel à des matériaux d'un faible poids spécifique. C'est pourquoi on a utilisé jusqu'à présent de l'aluminium pour de tels dispositifs à revolver. Or, il s'est avéré que compte-tenu des grands rendements demandés de nos jours aux machines, même les dispositifs à revolver en aluminium présentaient un poids encore trop important, ce qui fait que les mécanismes de transmission accusent une usure rapide en raison des sollicitations élevées. Depuis assez longtemps, la matière plastique a réussi à prendre pied dans la construction mécanique générale du fait de la faiblesse de son poids et d'autres propriétés également avantageuses. On sait utiliser de la matière plastique pour des revêtements, des paliers, des roues dentées et des pièces mécaniques isolées. Il n'est pas fait appel à de la matière plastique pour construire des parties portantes de machines, telles que par exemple des bâtis de machine, car ces parties sont destinées à absorber de grandes forces, doivent être indéformables et résister à la torsion ou au gauchissement et portent fréquemment des moyens d'entraînement dont 1'écartement réciproque ne doit varier en aucun cas.Cependant, en construction méesique générale, la matière plastique passe pour être un matériau relativement mou, malléable, qui ne convient bien que pour des pièces exposées à de faibles fatigues ou pour des revêtements, ou bien encore pour la plastification de surfaces métalliques. En raison de son faible poids spécifique, la matière plastique serait un matériau idéal pour le dispositif à revolver d'une machine à emballer entraînée pas-à-pas, d'autant que du côté des matériaux devant être façonnés ou manipulés sur le revolver, à savoir les cigarettes et les matériaux d'emballage, tels que la feuille de papier d'étain, le papier ou la cellophane en feuille, aucune force n'est pratiquement exercée sur le revolver. Pourtant, un dispositif à revolver de ce genre doit présenter une rigidité et une résistance absolues à la torsion, car des outils destinés à réaliser des opérations d'emballage et censés travailler en association en étant ajustés les uns sur les autres avec une très grande précision, sont montés sur et dans le revolver. Toutefois, la matière plastique, telle qu'elle est universellement connue en construction mécanique, serait impropre à l'usage en raison même de cette exigence, à moins de réaliser le corps de revolver avec des proportions très massives, ce qui, par contre-coup, le rendrait de nouveau aussi pesant qu'un revolver traditionnel. Le problème posé à la présente invention est d'utiliser, pour un dispositif à revolver dlune machine à emballer travaillant pas-à-pas, un matériau de construction qui présente une faible densité tout en garantissant une stabilité et une rigidité de forme élevées. Le problème est résolu, suivant l'invention, par le fait que~ le revolver se compose d'une matière plastique qui présente une surface dure et lisse par rapport à une matière formant le noyau. La surface dure de la matière plastique confère au revolver son indéformabilité et la rigidité pour résister à la torsion et au gauchissement de la matière est atteinte, suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, par le fait que la matière formant le noyau-possède des pores fermés. Ainsi donc le matériau de fabrication a une composition à la manière d'un sa-wich. La résistance nécessaire pour le but de son uti lisatio-est conférée au matériau d'usinage, suivant une autre caractél-tique de l'invention, par le fait que la surface dure et lisse du revolver d'emballage présente une épaisseur d'un millimètre et demi à deux millimètres et demi.Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, des moyens de retenue et de guidage sont noyés dans la matière plastique en vue de fixer le revolver d'emballage sur la bride d'un arbre d'entraînement et pour monter des outils de pliage dans le revolver d'emballage. Le matériau qui présente les propriétés mentionnées dans ce qui précède, peut être une mousse dure à base de polyuréthane (mousse de polymère thermodurcissable). D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui représentent schématiquement et purement à titre d'exemple un mode de réalisation de la présente invention. Sur ces dessins Les figures la et lb forment à elles deux une vue schématique d'ensemble d'une machine à empaqueter, prévue pour façonner des emballages mous, lesdites figures la et lb se raccordant par la ligne a-b indiquée en trait mixte La figure 2 est une vue d'un corps de revolver prévu pour un transporteur de façonnage de la machine à empaqueter suivant les figures la et 1b. La figure 3 est une coupe suivant III-III du corps de revolver suivant la figure 2. Les figures la et lb, qui se raccordent par la ligne a-b indiquée en trait mixte, forment une vue d'ensemble schématique d'une machine à empaqueter, destinée à façonner des emballages mous et à glisser des blocs de cigarettes dans lesdits emballages mous en forme de gobelet et, finalement, à fermer les paquets de cigarettes. La machine se compose essentiellement de deux revolvers d'empaquetage sous la forme des transporteurs de façonnage 1 et 2, d'un transporteur vertical 3, de deux transporteurs horizontaux 4 et 6, et d'un révolver d'empaquetage sous la forme d'un revolver presseur 7 comprimant les blocs 8 de cigarettes. Les transporteurs et dispositifs à revolver énumérés ci-dessus sont entraînés pas-à-pas par un système moteur de la machine, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission à croix de Malte. Une bande 12 de papier d'étain est dévidée d'une bobine 9 par une paire Il de rouleaux de tirage et déposée sur la périphérie du transporteur de façonnage 1 par dessus les logements 13 de ce dernier. Un appareil 14 à couteau sectionne, pendant le temps d'arrêt, des tronçons 16 de papier d'étain de la bande 12 de papier d'étain. En un point de transfert 17, un poussoir 18 repousse hors d'un logement 19 du transporteur horizontal 6 un mandrin de pliage 21 et pousse ce dernier dans le logement 13 du transporteur de façonnage 1, tandis que le tronçon de papier d'étain est plié ainsi en forme de U autour du mandrin de pliage 21. Des outils plieurs non visibles sur le dessin et affectés aux logements 13 replient ensuite le papier d'étain en une gaine tubulaire.Un dispositif plieur 22 plie le rabat frontal prévu du côté du fond sur le tube en papier d'étain. Un poussoir 23 qui e-st affecté à chacun des logements 13 du transporteur de façonnage I et est monté dans le transporteur de façonnage 1, glisse, en un point de transfert 24, le mandrin de pliage 21 avec la gaine en papier d'étain qui l'entoure, dans un logement 26 du transporteur de façonnage 2. Un rouleau délivreur 28 prélève d'un appareil 27 à découpes des découpes 29 de papier dans un magasin 31 et les dépose sur la périphérie du transporteur de façonnage 2 par dessus les logements 26 de ce dernier. Un appareil encolleur 30 encolle les points pour joints collés sur la découpe X du papier. Au moment du transfert d'un mandrin de pliage 21 entouré d'un cornet en papier d'étain dans un logemént 26 du transporteur de façonnage 2, la découpe 29 de papier est pliée en forme de U autour du cornet en papier d'étain. Des outils plieurs qui ne sont pas visibles sur le dessin et sont affectés aux logements 26, replient la découpe 29 en papier en une gaine tubulaire.Des dispositifs plieurs 32 et 33, plient les rabats frontaux du côté du fond de la découpe 29 de papier, et un dispositif de transfert 34 transfère le mandrin de pliage 21 avec le paquet vide t qui l'entoure, dans le transporteur vertical 3 qui est réalisé sous la forme d'une tour d'empilage. Les mandrins de pliage 21 sont repris avec leurs paquets vides 36 hors du transporteur vertical 3 dans des logements 37 du transporteur horizontal 4. Pendant le transport pas-à-pas vers le bas des mandrins de pliage 21 gainés des paquets vides 36 dans le transporteur vertical 2, les joints collés sur les paquets vides 36 ont amplement le temps de sécher parfaitement. Un dispositif de transfert 38 extrait le mandrin de pliage 21 hors du paquet vide 36 et le pousse dans un logement 19 du transporteur horizontal 6. Le mandrin de pliage 21 est transporté par le transporteur horizontal 6 jusqu'au point de transfert 17 où le poussoir 18 le poussera à nouveau dans un logement 13 du transporteur de façonnage 1 pour l'envelopper à nouveau dans un tronçon 16 de papier d'étain. L'emballage vide 36 est acheminé par le transporteur horizontal 4 dans le logement 37 de ce dernier vers un point de rassemblement 39. Des cigarettes 42 parviennent à partir d'un magasin 41 à travers des conduits verticaux 43, 44, 46, à un dispositif 47 formateur de blocs, dont les blocs 8 de cigarettes sont expulsés avec un poussoir 48 pour pénétrer dans des chambres 49 de compression prévues sur le revolver presseur 7. Un dispositif de contrôle 51 vérifie le nombre de cigarettes 42 regroupées dans une même chambre 49 de compression du revolver presseur 7, et un dispositif 52 d'éjection refoule les blocs 8 incomplets de cigarettes hors des chambres 49 de compression concernées. Au point de rassemblement 39, les blocs 8 de cigarettes sont transférés au moyen d'un poussoir 53 hors des chambres 49 de compression du revolver presseur 7 dans les paquets vides 36 se trouvant dans les logements 37 du transporteur horizontal 4.Des dispositifs de pliage 54 et 56, plient les rabats frontaux de l'ancien paquet vide 36 désormais garni d'un bloc 8 de cigarettes, et un double poussoir 57 pousse les paquets pliés et parachevés hors des logements 37 du transporteur horizontal 4 dans un transporteur de transfert 58, puis achemine ceux-là hors du transporteur de transfert 58 vers un dispositif 59 à poser les bandes de garantie. Les figures 2 et 3 montrent un corps 61 de revolver du transporteur de façonnage 1 qui est identique au transporteur de façonnage 2. Les parois du corps 61 de revolver ont à l'intérieur un noyau élastique 62 qui est délimité par des surfaces 63 lisses et dures qui font à peu près un et demi à deux et demi millimètres d'épaisseur. Cette structure de paroi fournit un corps 61 de revolver de bonne tenue et résistant à la torsion et au gauchissement, même lorsque les parois sont relativement minces. Les épaisseurs de paroi sur le corps 61 de revolver illustré ne sont qu'un petit peu plus fortes que celles d'un corps de revolver identique, mais en métal, par exemple en aluminium. En raison de la structure cellulaire à pores fermés de la matière formant le noyau, celle-ci donne un corps de revolver d'un poids très faible. La fabrication du corps 61 de revolver a lieu de manière connue en soi, comme suit On verse dans un moule métallique tempéré, résistant à la pression et réalisé en concordance avec la forme désirée pour le corps 61 de revolver, de la matière à base de polyuréthane sous une forme liquide en dosant la quantité correspondant au poids spécifique recherché pour le corps de revolver. Le matériau de départ pour le polyuréthane se compose de polyols et d'isocyanates et donne naissance à un produit cellulaire que l'on qualifie de mousse dure intégrale. Un gaz soufflant à base d'hydrocarbures fluorés, contenu dans une fraction constitutive du mélange, fait en sorte que lorsque la température s'élève à la suite de la réaction qui se déroule entre les éléments constitutifs, la matière à base de polyuréthane se trouvant à l'intérieur soit soufflée en lusse et durcisse sous cette forme. Le moule métallique tempéré empêche la formation de mousse à la surface de la matière qui demeure dure, unie et fermée à son contact. Le corps 61 de revolven-est prêt pour le montage après avoir été extrait de son moule métallique,-g quelques travaux près effectués à la perceuse pour réaliser des trous 64 de succion et des conduits 66 de succion à prévoir pour retenir les tronçons 16 de papier d'étain sur la périphérie du corps 61 de revolver au moyen d'une dépression d'air. En raison de la dureté de la surface de la matière, les logements 13 prévus pour les mandrins de gainage 21 ne demandent pas à être doublés avec du métal. Dans le corps 61 de revolver sont noyés à même la mousse des moyens de retenue réalisés sous la forme de coussinets métalliques 67 en vue de la fixation du corps 61 de revolver à une bride d'entraînement. Ces coussinets métalliques 67 sont censés absorber les forces de pression exercées par des vis de fixation. La figure 3 montre comment un moyen de guidage se présentant sous la forme d'une bride 68 de guidage, est encastré dans un évidement J6 dans le logement 13 du corps 61 de revolver. La bride de guidage 68 est fixée au corps 61 de revolver au moyen de vis 71 et de douilles 72 insérées qui sont vissées dans le corps 61 de revolver telles qu'en fabrique la Société Kerb-Konus à D-8454 Schnaitenbach. Le poussoir 23 qui est affecté à chaque logement 13 est monté dans la bride de guidage 68 et commandé par une came au moyen de son galet 73. Dans l'exemple présenté dans ce qui précède, la description a porté sur un revolver en matière plastique sur lequel des paquets vides sont façonnés. il est naturellement tout aussi bien possible de fabriquer un revolver en matière plastique sur lequel le matériau d'emballage est replié tout autour d'un bloc de cigarettes. De même, le corps de revolver d'un revolver presseur, dans lequel les blocs de cigarettes sont comprimés, peut également être mqulé à partir de la matière décrite plus haut. Les revolvers réalisés suivant l'invention présentent des avantages notables Du fait de leur faible poids, il devient possible de faire appel à des mécanismes de transmission plus petits pour entraîner pas-à-pas lesdits dispositifs à revolver. En raison de la masse de minime importance desdits revolvers, il est possible d'accroître les pas commandés à l'unité de temps, sans exposer de ce fait les mécanismes de transmission à des surcharges ni abréger ainsi leur durée de service. La composition structurale du matériau dans la mousse dure intégrale confère au revolver une résistance et une rigidité à la torsion et au gauchissement suffIsantes, si bien qu'il est également possible de monter sur le corps de revolver des outils plieurs entraînés par mécanismes et devant travailler en association avec d'autres outils avec une précision très grande. REVENDICATIONS 1. Machine destinée à empaqueter des articles, en particulier des articles en forme de bâtonnets rencontrés dans l'industrie transformatrice du tabac, tels que des cigarettes, machine comportant au moins un dispositif d'empaquetage à revolver entraîné pas-à-pas et affecté d'outils pour réaliser des opérations d'empaquetage, caractérisée par le fait que le revolver (61) se compose d'une matière plastique qui présente une surface (63) dure et lisse par rapport à une matière formant le noyau (62). 2. Machine à empaqueter suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la matière formant le noyau (62) du revolver (61) possède des pores fermés. 3. Machine à empaqueter suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la surface (63) dure et lisse du revolver (61) présente une épaisseur d'un millimètre et demi à deux millimètres et demi. 4. Machine à empaqueter suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que des moyens de retenue (67) et de guidage (68) sont noyés dans la matière plastique du revolver (61). 5. Machine à empaquetersuivant lfune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le revolver (61) se compose de mousse dure à base de polyuréthane (mousse de polymère thermodurcissable).