Brevet FR2470741A1 — publié le 19810612

1.n 2470741 L'invention concerne un convoyeur pour objets en forme de tiges tels que des cigarettes. La description ci-après ne concerne que des con- voyeurs permettant de transporter les cigarettes en vrac, mais cela ne limite en rien le domaine général d'application de l'in- vention. Dans les convoyeurs de cigarettes en vrac selon l'art antérieur, l'un des problèmes qui se pose le plus souvent est celui consistant à faire monter les cigarettes le long d'un convoyeur ascendant pour les transférer d'un niveau inférieur à un niveau supérieur. Dans les convoyeurs classiques, ce problème est normalement résolu en relilant l'extrémité inférieure du chemin ascendant à un passage d'alimentation, au moyen deune partie courbe, et en utilisant, le long du chemin ascendant et de la partie courbe, un certain nombre de courroies de convoyeur mu- nies de parties en saillie destinées à entraîner les cigarettes dans leur mouvement ascendant, Ce procédé selon l'art antérieur présente un certain nombre dinconvénients liés au fait que les parties en saillie risquent très souvent de détériorer les cigarettes en contact avec elles, et quel d'autre part, les cigarettes tendent à rouler les unes sur les autres en perdant leur tabac aux pointo de jonction entre les différentes courroies de convoyeurs, en particulier à l'endroit des points de jonction situés à lVextS- rieur de la courbe de jonction, o la pression exercée par les cigarettes sur les courroies est normalement plus importante, L'invention a pour but de pallier les inconvé- nients ci-dessus des convoyeurs selon l'art antérieur, et concer- ne à cet effet, un convoyeur pour objets en forme de tiges tels que des cigarettes, comprenant au moins une entrée9 une sorties un passage reliant cette entrée à cette sortie, et des moyens disposes le long de ce passage pour entraîner les objets entre l'entrée et la sorties le passage comprenant une partie verticale reliée vers le haut à la sortie, convoyeur caractérisé en ce que le passage comprend également une partie courbe en forme de U à concavité tournée vers le haut, dont une première extrémité est reliée à l'entrée et dont l'autre extrémité est reliée à lex- trémité inférieure de la partie verticale, et en ce que les moyens d'alimentation comprennent une première courroie de con- 2.- 2470741 voyeur définissant une paroi courbe extérieure de la partie courbe et une première paroi de la partie verticale, une secon- de courroie de convoyeur mobile à la mime vitesse que la pre- mière courroie et définissant, au moins partiellement, une se- conde paroi de la partie verticale tournée vers la première pa- roi, et un tambour rotatif constituant un support de la première courroie de convoyeur le long de la partie courbe et pouvant être entra née en rotation par la première courroie; le tambour définissant une paroi intérieure courbe de la partie courbe ve- nant parallèlement en face de la paroi extérieure courbe et se reliant à cette seconde paroi. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la première extrémité de la partie courbe du convoyeur ci-dessus est de préférence située exactement sur un diamètre horizontal du tambour. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront plus clairement à la lecture de la descrip- tion détaillée qui suit et qui se réfère à des exemples non limitatifs de réalisation représentés sur les dessins ci-joints dans lesquels s - la figure 1 est une vue de c6té en élévation, avec certaines parties en coupe et certaines parties supprimées pour plus de clarté, d'une première forme de réalisation d'une partie de convoyeur de cigarettes en vrac selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II- II de la figure 1, - la figure 3 est une vue de c8té en élévation avec certaines parties en coupe et certaines parties supprimées pour plus de clarté, d'une seconde forme de réalisation d'une partie d'un convoyeur de cigarettes en vrac selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue de cOté agrandie d'un détail de la figure 3. La figure 1 représente un convoyeur de cigarettes en vrac repéré dans son ensemble par la référence 1 et disposé entre deux machines de fabrication de cigarettes (non représen- tées) fonctionnant en parallèle, à une extrémité, et une machine d'emballage de cigarettes (non représentée) à l'autre extrémité. Le convoyeur 1 comprend deux passages d'admission 2 et 3 placées à des niveaux différents l'un au-dessus de l'au- tre et reliés chacun à une machine de fabrication (non représen- tée) et un passage de sortie 4 relié à la machine d'emballage (non représentée) et aligné avec le passage d'entrée 3. la liaison entre le passage d'entrée 2 et le passage de sortie 4 est réalisée par un passage vertical 5 le long duquel les cigarettes 6 (figure 2) arrivant par le passage d'admission 2, sont entra nées par un dispositif élévateur re- péré dans son ensemble par la référence 7. Le convoyeur 1 comprend une paroi sensiblement verticale 8 (figure 2) supportant en rotation des rouleaux ver- ticaux 9 et 10 supportant deux courroies de convoyeur Il et 12 définissant le passage d'admission 2, des rouleaux horizontaux 13 et 14 supportant les deux courroies de convoyeur 15 et 16 définissant le passage d'admission 3, et des rouleaux horizon- taux 17 et 18 supportant les deux courroies de convoyeur 19 et définissant le passage de sortie 4. Deux parois verticales 22 et 23 définissant le passage vertical 5, deux parois horizontales 24 et 25 reliant respectivement le passage vertical 5 aux passages 3 et 4, et une paroi horizontale 26 reliant le passage d'admission 2 au dispositif élévateur 7, sont reliées rigidement à la paroi 8 par des consoles 21, Comme indiqué sur la figure 3p le dispositif élévateur 7 comprend un manehon tubulaire 27 traversant un trou 28 percé dans la paroi 8 et comportant un rebord annulaire 29 venant en contact avec la paroi 8 et se fixant à cella-ci par des vis 30. le moyeu tubulaire 33 d'un tambour associé 34 est bloqué sur une partie intermédiaire du manchon 27 par une cla- vette 31 et une tige filetée radiale 32 Ce tambour comporte un rebord annulaire 35 partant radialement vers l'extérieur d'un moyeu 33 et muni, le long dtune partie de son pourtour extérieur d'une paroi cylindrique 36 tournée vers le moyeu 33 et sten- dent le long de la partie inférieure du tambour 34 sur un agle supérieur à 180e compris entre l'extrémité inférieure do la paroi 22 et un point venant en face de leextrémité de sortie du passage d'admission 2e Du c8té opposé à celui faisant face au passage 2, le tambour 34 comporte un appendice 37 sortant radialement vers l'extérieur du moyeu 33 et supportant, avec le rebord 35, 4.- un arbre 38 parallèle au manchon 27. Une poulie dentée 40 est montée libre sur l'ar- bre 38 au moyen de roulements 39 et se place (figure 1) à l'ex- trémité inférieure de la paroi verticale 22, de manière à for- mer, avec une seconde poulie dentée 41, disposée à l'extrémité supérieure de la paroi verticale 22, une partie droite 42 d'une courroie de convoyeur 43. Cette partie 42 vient en contact avec la surface de la paroi 22 tournée vers la paroi 239 tandis que la partie restante de la courroie 43 sort à l'extérieur du passage verti- cal 5 en passant autour d'une poulie dentée de déviation 44 et d'une poulie d'entraînement 45, ces deux poulies étant suppor- tées par la paroi 8 au-dessus du tambour 34. Comme indiqué sur la figure 2, deux roulements de support 46 sont montés sur une partie du manchon tubulaire 27 placée contre la paroi 8, les pistes intérieures de ces deux roulements étant bloquées contre une extrémité du moyeu 33 par deux entretoises tubulaires 47 et 48, la première étant placée entre la paroi 8 et l'un des roulements 46, et la seconde entre les deux roulements 46. Les pistes extérieures des deux roulements 46 sont bloquées à l'intérieur d'un moyeu tubulaire 49 sur le pour- tour extérieur duquel se fixe rigidement une plaque 50 coaxiale avec le manchon 27 et comprenant un élément de coupelle 51 fixé rigidement au moyeu 49, une plaque annulaire plate 52 fixée ri- gidement au pourtour extérieur de l'élément de coupelle 51 et reliée à ce dernier par un épaulement annulaire 53 aligné avec la paroi 36, et une nervure extérieure 54 s'étendant sur le pourtour extérieur de la plaque annulaire 52 de manière à défi- nir un siège annulaire 55. Deux roulements 56 sont montés sur une partie du manchon tubulaire 27 faisant saillie à l'extérieur du tambour 34 du c8té de celui-ci opposé à celui faisant face à la paroi 8, ces deux éléments étant séparés par une entretoise 57 et fixés axialement contre une extrémité du moyeu 33 par une plaque de blocage annulaire 58. Les pistes extérieures des deux roulements 56 sont bloquées à l'intérieur d'un moyeu tubulaire 59 sur le pour- tour extérieur duquel se fixe rigidement une plaque 60, dans une configuration correspondant à l'image de la plaque 50 dans ,e 2470741 un miroir, et comprenant un élément de coupelle 61 fixé rigide- ment au moyeu 59, un certain nombre de rayons 62 partant radias lement vers l'extérieur à partir du pourtour extérieur de l'élé- ment de coupelle 61 et se reliant à ce dernier par un épaulement annulaire 63 aligné avec l'épaulement annulaire 53, et enfin une nervure extérieure 64. Cette dernière est reliée à l'extrémité extérieu- re des rayons 62 et comporte extérieurement un siège cylindrique coaxial avec le manchon 27 et s'alignant avec le siège 55 de manière à définir avec ce dernier un support cylindrique de la partie en forme de cylindre 66 d'une courroie de convoyeur 67. Une partie du moyeu 59 fait saillie à l'extérieur de la plaque et comprend une rainure annulaire extérieure 68 dans laquelle s'engage un goujon de fixation radial 70 sous la poussée dVun ressort 69, ce goujon étant monté à travers une paroi latérale 71 d'un élément de coupelle 72 monté sur l'extrémité du moyeu 59 et réalisé dans un matériau transparent renforcé extérieure- ment par un anneau métallique 73. Une plaque annulaire 74, également réalisée das un matériau transparent, est fixée au pourtour de l'élément de coupelle 72 de manière à faire corps avec celui-cio Cette plaque est en contact avec la plaque 60 et les rayons 629 et comporte, du c8té tourné vers la plaque 509 des secteurs transparents 75 s'emboitant chacun parfaitement dans l'espace situé entre une paire correspondante de rayons adjacents 62 et sétendant entre le pourtour intérieur de la nervure 64 et le pourtour extérieur de l'élément de coupelle 61. La paroi de base de l'élément de coupelle 72 comprend un trou central 76 coaxial avec le manchon tubulaire 279 à l'intérieur duquel se fixe une extrémité d'une tige 77 montée de manière à pouvoir glisser dans un manchon tubulaire 27 et faisant saillie à partir de l'extrémité de cette dernière por- tant le rebord 29. La tige 77 se termine, à l'extérieur du man- chon 27, par une t9te sur laquelle on peut agir pour déplacer la tige 77 axialement le long du manchon 27 afin de dégager leé lément de coupelle 72 du moyeu 59 en repoussant un ressort 69, et de déplacer l'ensemble constitué par l'élément de coupelle 72, la plaque 74 et les secteurs 75 pour les amener dans la position représentée en pointillés sur la figure 29 ce qui pers met ainsi d'accéder de l'exterieur dans le compartiment intérieur 6._ en forme de tore du tambour rotatif constitué par les plaques et 60. La partie courbe 66 de la courroie 67 est main- tenue en contact avec les sièges 55 et 65 par deux poulies 78 et 79, dont la première est placée à la sortie du passage d'ad- mission 2 et dont la seconde est placée juste au-dessous de l'ex- trémité inférieure de la paroi verticale 23. La poulie 79 est placée à l'extrémité inférieure d'une partie droite 80 de la courroie 67, cette partie droite étant en contact avec la sur- face intérieure de la paroi verticale 23 et se trouvant déviée vers l'extérieur de cette dernière, à l'extrémité supérieure de celle-ci, par une poulie 81 située à l'entrée du passage de sor- tie 4. L'extrémité supérieure de la partie droite 80 de la cour- roie 67 est reliée à l'extrémité d'entrée de la partie courbe 66 par une partie 82 sortant à l'extérieur du passage vertical 5 et du dispositif élévateur 7 en contact avec les poulies de dé- viation 83, 84 et 85, avec une poulie d'entraînement 86 et avec un dispositif tenseur 87. Pour favoriser le mouvement vers le haut des cigarettes le long du passage vertical 5, le convoyeur 1 est muni, le cas échéant, d'un certain nombre de roues dentées 88 (figure 1) dont les dents pénètrent dans le passage 5 par des fentes correspondantes 89 ménagées dans la paroi verticale 22. Chaque roue dentée 88 est reliée rigidement à un rouleau corres- pondant 90 monté en rotation sur une tige correspondante 91, et situé entre la partie droite 42 de la courroie de convoyeur 43 et,ne seconde partie droite 92 de cette dernière, se situant parallèlement à la partie 42 à l'extérieur du passage 5 entre les poulies dentées 41 et 44. Le contact entre la courroie de convoyeur 45 et chaque rouleau 90 est assuré par un rouleau de pression corres- pondant 93. Le convoyeur 1 est muni de deux dispositifs, re- pérés respectivement par les références 94 et 95, destinés à contrôler la quantité de cigarettes amenées par les passages 3 et 2 au passage 4. les dispositifs de commande 94 et 95 sont placés respectivement à la jonction entre les passages 3, 4, 5, juste au-dessus de l'extrémité supérieure du passage 5, et à la jonc- tion entre le passage 2 et le dispositif élévateur 7. Ces dis- 7.- 2470741 positifs comprennent chacun un diaphragme ou tout autre moyen approprié pour déterminer la pression des cigarettes à la jonc- tion correspondante, et pour contrôler la vitesse des courroies 19 et 20 et du dispositif élévateur 7, de manière à maintenir la pression dans une plage de pressions optimales prédéterminée. Pendant le fonctionnement, les cigarettes sor- tant du passage d'admission 2 avancent le long du dispositif élévateur 7 en passant par un canal courbe 96 en forme de U défini intérieurement par les deux épaulements annulaires 53 et 63 et défini extérieurement par la surface intérieure de la partie courbe 66 de la courroie de convoyeur 67. Le mouvement des cigarettes le long du passage 96 est déterminé par le mouvement à vitesse sensiblement cons- tante de la courroie de convoyeur 67 qui, par rotation des pla- ques 50 et 60, fait avancer à une première vitesse constante les cigarettes en contact avec la partie 66, et qui, d'autre part, fait avancer les cigarettes en contact avec les épaulements 53 et 63 à une seconde vitesse constante inférieure à la première vitesse, ce mouvement entra nant également l'avancement de tou- tes les autres cigarettes par frottement. Le mouvement des cigarettes le long du passage 96 est également favorise par la forme en U du passage 96 car, du fait du principe des vases communicants, la pression agissant sur les cigarettes placées à l'entrée du passage 96 convenable- ment situé suivant un diamètre horizontal du tambour 342, se trouve transmise aux cigarettes placées à la sortie du passage 96, ce qui réduit ainsi la pression nécessaire pour entrainer les cigarettes situées dans le passage 96 sur une certaine dis- tance à partir de la courroie 67 et à partir des épaulements 53 et 63. les cigarettes quittant le passage 66 pénètrent dans un passage vertical 97 formé, dans le passage 5. entre les parties droites 42 et 80 des courroies de convoyeur 43 et 67. Comme indiqué sur la figure 1i la largeur du passage vertical 97 est inférieure à la largeur du passage cour- be 96 et se détermine par la formule s S = R2 r2 2R dans laquelle R et r sont respectivement les rayons extérieur et intérieur du passage 96, et S la largeur du passage 97T Si 8.- la largeur du passage 97 est déterminée par cette formule, la vitesse des cigarettes.le long du passage 97 est égale à la vitesse de la partie droite 80 de la courroie 67 par suite de la constance du débit des cigarettes dans les passages 96 et 97. Par suite, en entra nant la courroie 43 à la même vitesse que la courroie 67, il est possible de faire mon- ter les cigarettes le long du passage 97 tout en ramenant prati- quement à zéro le frottement entre les cigarettes le long du passage 97 et en réduisant à un minimum satisfaisant le frotte- ment se produisant entre les cigarettes dans la partie inclinée reliant le passage 96 au passage 97. Compte tenu de ce qui pré- cède, on remarquera que, comme indiqué sur la figure 1, l'axe du passage 97 coupe l'axe circulaire du passage 96 au lieu d'être tangent à celui-ci. En d'autres termes, le passage 96 se situe au- dessus de son diamètre horizontal et la jonction entre les pas- sages 96 et 97 se trouve en un point du passage 96 situé entre le diamètre horizontal et un diamètre vertical. Du fait de cette disposition, les couches radiales individuelles constituant la masse des cigarettes dans le passage courbe 96, pénètrent dans le passage vertical 97 sans être désorganisées et passent dans celui-ci parallèlement à la position qu'elles occupent à la sortie du passage courbe 96e A l'extrémité supérieure du pas- sage 97, les cigarettes provenant du dispositif élévateur 7 re- joignent celles arrivant par le passage 3 en provenance de la seconde machine de fabrication, de manière à alimenter la machi- ne d'emballage placée à la sortie du passage 4. - Les figures 3, 4, 5 représentent un convoyeur de structure tout à fait semblable à celle du convoyeur 1, et dans laquelle les mêmes parties sont repérées par les mêmes références que dans les figures 1 et 2. Le système 98 diffère du système 1 en ce que sa paroi cylindrique 36 s'étend sur un angle d'environ 1800, cet angle étant inférieur à celui de la paroi 36 du système 1, et en ce que son appendice radial 37 sort plus loin vers l'extérieurs de manière à supporter la poulie dentée 40 dans une position sen- siblement tangentielle à la surface cylindrique définie par les épaulements annulaires 53 et 63. - Dans le système de convoyeur 989 la courroie de convoyeur 43 du système 1 est remplacée par trois courroies 99, , 101 dont la première passe à la fois sur la poulie 40 et sur une seconde poulie 102 verrouillée sur un arbre d'entraîne- ment 103 supporté par la paroi 8, et dont la dernière passe a la fois sur la poulie 41 et sur une poulie 104 placée à côté de la poulie 102 et verrouillée à l'arbre d'entraînement 105 supporté par la paroi 8. La courroie de convoyeur 100 comprend deux courroies 106 montées parallèlement sur les cÈtés opposés des courroies 99 et 101, avec une distance de séparation infé- rieure à la longueur des cigarettes à transporter, et passant sur la poulie 104 et sous les poulies correspondantes 107 mon- tées libres sur l'arbre 103. Etant donné que les courroies de convoyeur 100 et 101 sont disposées parallèlement à la partie droite 80 de la courroie 67 à une distance de celle-ci donnée par la formule R2 _r2 2R et se déplacent à une vitesse égale à celle de la courroie 679 la courroie de convoyeur 99 est inclinée par rapport à la par- tie droite 80 de la courroie 67 de manière à former avec cette dernière une première partie 108 du passage 97 s'amincissant vers le hauts et se déplace à une vitesse comprise entre celle de la courroie 67 et celle des épaulements 53 et 63o Enfin9 dans le système de convoyeur 98 on se dispense de la poulie 79 et la partie droite 80 de la courroie 67 est disposée tangentiellement par rapport aux sièges 55 et 650 Dans le convoyeur 989 la section du passage de cigarettes se réduit progressivement le long de la partie allant en rétrécissant 1089 de manière à correspondre à l'auge mentation de la vitesse moyenne des cigarettes jusqu'a ce que la vitesse de la courroie 67 soit atteintes Dans des variantes de réalisation, non représen- tées9 la partie rétrécie 108 peut évidemment9 s'obtenir égale- ment en inclinant une première partie de la partie 809 ou en inclinant seulement cette dernière et en maintenant la cour- roie 99 alignée avec les courroies 100 et 101. De nombreuses autres variantes peuvent 8tre apportées aux convoyeurs 1 et 93 décrits ci-dessus, tout en ress tant dans le domaine de l'invention, 9. 10.- R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Convoyeur (1) pour objets en forme de tiges, tels que des cigarettes, comprenant au moins une entrée (2, 3), une sortie (4), un passage (95, 97) reliant cette entrée à cette sortie, et des moyens (7) disposés le long de ce passage pour entraîner les objets entre l'entrée et la sortie, le passage comprenant une partie verticale (5) reliée vers le haut à la sortie (4), convoyeur caractérisé en ce que le passage comprend également une partie courbe en forme de U (96) à concavité tour- née vers le haut, dont une première extrémité est reliée à l'en- trée et dont l'autre extrémité est reliée à l'extrémité infé- rieure de la partie verticale (5); et en ce que les moyens d'a- limentation comprennent une première courroie de convoyeur (67) définissant une paroi courbe extérieure de la partie courbe et une première paroi de la partie verticale, une seconde courroie de convoyeur (43) mobile à la même vitesse que la première courroie et définissant, au moins partiellement, une seconde paroi de la partie verticale tournée vers la première paroi, et un tambour rotatif (34) constituant un support de la première courroie de convoyeur le long de la partie courbe et pouvant 8tre entra née en rotation par la première courroie; le tambour (34) définissant une paroi intérieure courbe dela partie cour- be venant parallèlement en face de la paroi extérieure courbe et se reliant à cette seconde paroi. 2.- Convoyeur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la première extrémité de la partie courbe est disposée sur un diamètre horizontal du tambour. 3.- Convoyeur selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie courbe s'é- tend, à partir de la première extrémité, sur un arc circulaire sous-tendant un angle au centre d'au moins 1800. 4.- Convoyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que le tambour rotatif com- prend deux plaques circulaires coaxiales montées en rotation autour d'un axe horizontal et comportant chacune une surface périphérique cylindrique formant, avec la surface périphérique cylindrique de l'autre plaque, un siège de support cylindrique de la première courroie; chacune de ces plaques comprenant sur sa face tournée vers l'autre plaque, un épaulement annulaire de m9me axe que les cylindres, formant, avec l'épaulement annu- 11.- laire antagoniste, la paroi intérieure courbeo - Convoyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un autre tambour, cos axial avec le tambour rotatif, est monté dans une position an- gulaire fixe entre les plaques du tambour rotatif, ce tambour fixe supportant une poulie, 6 - Convoyeur selon ltune quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que la poulie est disposée à l'extrémité inférieure de la seconde paroi. 7.- Convoyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde paroi coupe la paroi intérieure courbe, la poulie servant d'élément de dé- viation de la seconde courroie, et cette dernière définissant la totalité de la seconde paroi, 8.- Convoyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la seconde paroi est tangentielle à la paroi intérieure courbe, la poulie servant d'élément de deéviation d'une troisième courroie définissant la partie iuférieure de la seconde paroio 9o Convoyeur selon lune quelconque des reven- dications 1 a 8. caractérisé en ce-que la partie de passage vertical situé le long de la troisième courroie s'amincit vers le haut, la troisième courroie étant mobile à une vitesse com- prise entre celle de la première courroie et celle de la paroi intérieure courbes Co Convoyeur selon l'une quelconque des re= vendications 1 à 99 caractérisé en ce quail comprend une autre paire de courroies définissant une partie intermédiaire de la seconde paroi, ces courroies supplémentaires étant placées cote à cote à une distaace l'une de l'autre inférieure à la longueur des objets à transporter0 1io Convoyeur selon l'une quelconque des re= vendications 1 à 109 caractérisé en ce que des moyens de leva- ge sont prévus le long de la partie verticale pour faciliter le mouvement vers le haut des objets, Convoyeur selon leune quelconque des re= vendications 1 I 1 caractérisé en ce que les moyens de levage comprennent una certain nombre de roues dentées, disposées à différents niveaux le long de la partie verticale et pouvant tourner autour d'axes horizontaux sous la poussée de moyens 12.- 2470741 d'entra nement, chacune de ces roues dentées étant disposée à l'extérieur de la partie verticale, de façon qu'une partie de ses dents pénètre à l'intérieur de celle-ci par une fente correspondante.