Brevet FR2492635A1 — publié le 19820430

La présente invention concerne un dispositif d'ali- mentation appelé distributeur pour approvisionner en tabac coupé un mécanisme formateur de boudin, qui forme un boudin de tabac coupé puis l'enveloppe d'une bande de papier à cigarettes pour produire une cigarette de longueur indéfinie, laquelle est ensuite coupée en tronçons constituant des cigarettes. Dans la fabrication de cigarettes par des machines dites à enveloppement, des brins de tabac sont projetés et amenés sur une surface de formation de boudin, notamment sur un ruban sans fin appelé ruban tabac, qui se déplace transversalement à la projec- tion et sur laquelle est formé le boudin d'o sont coupées finale- ment les cigarettes. Les brins de tabac peuvent être projetés direc- tement sur la surface de formation de boudin ou sur une série de roues à dépression qui forment des flux de tabac divisés d'o est assemblé le boudin. La projection de brins de tabac est produite d'une arrivée dosée de tabac coupé provenant d'une réserve de tabac coupé dans une trémie combinée avec la machine à confectionner les cigarettes. L'arrivée dosée de tabac est formée traditionnel- lement par la rotation d'une carde- c'est-à-dire d'un cylindre dont la surface est armée de cardes - dans la réserve de tabac, d'o elle entraîne du tabac, l'enlèvement du tabac excédentaire de la surface de la carde par une carde contrarotative de retour ou de renvoi et le dégarnissage de la carde ou enlèvement des brins de tabac restés sur sa surface. L'emploi de cardes comme décrit ci-dessus provoque une dégradation du tabac en raison du retour de tabac, dégradation qui diminue le pouvoir de remplissage du tabac, c'est-à-dire sa capacité de remplir un tube de papier à cigarettes jusqu'à I'ubtren- tion de la dureté désirée, le pouvoir de remplissage étant d'autant plus grand que la quantité de tabac nécessaire à l'obtention de cette dureté est faible. Selon un procédé plus récent, représentant une amé- lioration par rapport à celui décrit ci-dessus, le tabac coupé est chargé dans un tube doseur à colonne, de l'extrémité inférieure duquel le tabac est retiré par un rouleau tournant qui règle le débit. Ce rouleau doseur est dégarni par un rouleau à picots monté à cOté de lui. Bien que ce procédé évite la dégradation du tabac liée au recyclage du tabac excédentaire dans le système à cardes, le rouleau à picots ou autre pour retirer le tabac de la surface du rouleau doseur dégrade également le tabac. L'invention apporte un distributeur qui approvi- sionne le mécanisme formateur de boudin avec exactement la quantité de tabac nécessaire à la formation du boudin, ce qui supprime tout besoin de retour de tabac dans la machine à confectionner les ciga- rettes et élimine en même temps la dégradation du tabac liée aux procédés de l'art antérieur. Le distributeur selon l'invention commu- niquant directement avec le mécanisme formateur de boudin, des cardes et/ou des tubes doseurs ne sont pas nécessaires. Sous son aspect le plus large, l'invention apporte un procédé pour la formation d'une arrivée de brins de tabac, conve- nant à l'assemblage d'un boudin, selon lequel on fait sortir du tabac de façon dosée d'une réserve de tabac, au-débit requis pour la for- mation du boudin, et on en forme un flux d'arrivée ou d'alimentation dans lequel les brins de tabac sont pratiquement séparés les uns des autres. Ce procédé peut être mis en oeuvre au moyen d'un tube réser- voir vertical qui contient du tabac coupé provenant d'une source de tabac coupé et de rouleaux doseurs placés à l'extrémité inférieure du tube réservoir pour donner le débit voulu au tabac sortant du tube et d'o est formé le flux d'alimentation. L'invention apporte également un distributeur pour la mise en oeuvre de ce procédé et une machine à confectionner les cigarettes faisant application d'un tel distributeur et comprenant un mécanisme formateur de boudin, le tube réservoir et des rouleaux doseurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de la figure unique du dessin annexé, qui est une représentation schématique d'un exemple de mise en oeuvre préféré mais nullement limitatif de l'invention. Le dessin représente un distributeur de tabac coupé 10 selon l'invention, qui est utilisé dans l'exemple représenté en combinaison avec un système 12 de dosage et de transport de tabac coupé. Le système de dosage et de transport 12 est l'objet de la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 168 505 déposée au nom de la demanderesse le 14 juillet 1980 et intitulée 'TOBACCO JETERING AND FEEDING SYSTEM". Ce système comprend un tube réservoir 14 contenant du tabac coupé 16 destiné à être dosé et transporté. Le réservoir 14 communique à son extrémité inférieure avec une caisse 18 dans laquelle est disposé un groupe 20 de rouleaux tournant autour d'axes horizontaux parallèles. Ce groupe comprend deux rouleaux 22 mutuel- lement espacés horizontalement et situés juste sous l'ouverture en bas du tube 14, de manière que le tabac sortant de ce tube doit passer par l'intervalle entre les rouleaux 22. Le rouleau 22 de gauche (sur le dessin) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, tandis que le rouleau 22 de droite tourne dans le sens con- traire à celui des aiguilles d'une montre. Les surfaces des rouleaux 22 portent des picots ou d'autres protubérances radiales 24 qui coopèrent dans l'intervalle entre les rouleaux 22 pour doser le tabac sortant du tube 14 au débit désiré. Ce débit peut être changé par la variation de la vitesse de rotation dz rouleaux 22. Le groupe 20 comprend un troisième rouleau 26 situé à peu près au milieu entre les rouleaux 22. Le rouleau 26 peut être entraîné en rotation dans un sens ou dans l'autre et il porte des picots ou d'autres protubérances radiales 28 qui ouvrent le tabac sortant de l'invervalle entre les rouleaux 22, de manière à diviser le tabac en brins 30 séparés les uns des autres et tombant dans la caisse 18 sous le rouleau 26. Un groupe de rouleaux utilisable comme le groupe 20 est décrit et représenté en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 135 615 au nom de la demanderesse. La caisse 18 présente des ouvertures 32 pour l'aspi- ration d'air à l'intérieur de la caisse, comme décrit en détail par la suite. La caisse 18 communique à son extrémité inférieure avec une extrémité d'un conduit de transport de tabac 34 qui mène jusqu'au distributeur 10. Le système de dosage et de transport 12 est donc constitué d'un dispositif de dosage et d'ouverture et d'un conduit de transport de tabac. Le distributeur 10 possède un conduit d'entrée horizontal 38, d'o les brins de tabac transportés par l'air sont projetés dans un conduit supérieur courbe 40 qui communique à son extrémité inférieure avec un tube réservoir de tabac 42. Un tamis 44 laissant passer l'air mais empêchant le passage de tabac est installé au-dessus de la sortie du conduit d'entrée 38 et sépare l'intérieur du conduit 40 d'une sortie d'air 46 prévue en haut et communiquant par un conduit 48 avec une source de dépression (non représentée). Le tamis 44 sert A séparer l'air et le tabac entrant dans le distributeur 10, comme décrit plus en détail ci-après. Le tube réservoir de tabac 42 reçoit le tabac transporté, lequel forme à l'intérieur de ce tube une réserve 50 de tabac coupé pour l'alimentation d'une machine à confectionner les cigarettes. Le tube réservoir 42 communique à son extrémité infé- rieure avec une caisse 52 contenant un groupe 54 de rouleaux. Ce groupe peut être construit et disposé comme le groupe 20 décrit en détail plus haut. Le groupe 54 peut également être constitué par un groupe de rouleaux comme décrit et représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 135 615 déjà cité. Les rouleaux du groupe 54 dosent le tabac sortant de la réserve 50 et l'ouvrent de manière à le partager en brins séparés 56 tombant dans l'extrémité infé- rieure de la caisse 52. L'extrémité inférieure de la caisse 52 communique avec l'entrée 58-d'un sas à air rotatif 60 qui comporte un rotor 62 avec des pales radiales 64 qui définissent entre elles des compar- timents 66 de forme allongée pour-recevoir et transporter le tabac. En tournant, les pales radiales 64 frottent en contact étanche sur les parois en parties de cylindre 68 du sas 60. La sortie 70 en bas du sas A air rotatif 60 est ouverte à l'atmosphère et communique directement avec le mécanisme formateur de boudin, représenté schéma- tiquement et désigné par 72, faisant partie d'une machine à.confec- tionner les cigarettes. Le sas 60 peut être construit comme décrit et repré- senté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 259 032 au nom de la demanderesse. Tout autre sas à air rotatif semblable peut cependant être utilisé aussi. Le distributeur 10 assure l'alimentation en tabac d'une seule machine à confectionner les cigarettes. Dans une usine, il y aurait plusieurs de ces distributeurs pour l'alimentation indi- viduelle de plusieurs machines. Pendant le fonctionnement, une dépression est appliquée en continu au travers du conduit 48 au conduit de transport 34 et, sous l'influence de cette dépression, de l'air est aspiré à travers les ouvertures 32 dans la caisse 18 et à travers le conduit 34. Le tabac sortant du tube réservoir 14 et dosé par les deux rouleaux 22 puis ouvert par le rouleau 26 pénètre dans le conduit de transport 34 sous forme de brins de tabac séparés portés par un courant d'air. La quantité de tabac sortant de cette manière du tube réservoir 14 correspond habituellement a la quantité nécessaire pour répondre aux besoins dans le tube réservoir 42, lesquels correspondent aux besoins de la machine à confectionner les cigarettes. Les brins de tabac 30 restent pratiquement séparés les uns des autres pendant tout leur transport pneumatique à travers le conduit 34 jusqu'au distributeur 10. Le tabac est séparé de l'air à l'entrée du mélange d'air et de tabac sortant du conduit d'entrée 38 dans le conduit courbe 40. L'air est aspiré vers le haut au travers du tamis 44 puis hors du distributeur 10 sous l'effet de la dépression appliquée par le conduit 48. Le tamis 44 sert à empêcher les brins de tabac de sortir avec le courant d'air. Les brins de tabac ainsi séparés tombent dans le tube réservoir 42. Bien qu'un certain compactage des brins de tabac puisse se produire dans la réserve 50, les brins restent prati- quement à l'état séparé, l'essentiel de la séparation des brins ayant été fait par le groupe de rouleaux désigné par 20 à la source de tabac coupé. Les rouleaux du groupe 54 dosent et ouvrent le tabac de la réserve 50 de façon analogue à celle décrite pour le groupe 20 à la sortie du tube réservoir 14. Cependant, la force que les rouleaux du groupe 54 doivent exercer pour produire ce dosage et cette ouverture est généralement nettement plus faible que la force devant être exer:..e par-les rouleaux iu groupe 20 parce que, comme déjà indiqué, l'essentiel de l'ouverture et du dosage du tabac a été fait par les rouleaux du groupe 20 et parce que le compactage du tabac dans le tube réservoir 42 est faible. La "pluie" de brins 56 tombant sur une grande étendue des rouleaux du groupe 54 arrive par l'entrée 58 du sas 60 dans les compartiments 66 entre les pales'64 du rotor 62. Le tabac ainsi tombé dans les compartiments 66 est transporté par la rota- tion du rotor de l'environnement en dépression à l'entrée 58 à l'environnement à pression atmosphérique à la sortie 70 du sas à air 60. Le tabac acheminé par le sas tombe par la sortie 70 dans le mécanisme formateur de boudin de la machine à confectionner les cigarettes. Dans ce mécanisme, le tabac forme un boudin 74 sur un ruban tabac 76. Dans le système de dosage et de transport de tabac 12, l'écoulement d'air à trav7ers le conduit 34 est continu, quoique le transport de tabac par le courant d'air continu puisse être, et le sera souvent, de nature discontinue. C'est seulement la quantité de tabac nécessaire dans la réserve 50 à chaque instant qui est dosée à partir du réservoir 14 et ouverte ou éparpillée dans le courant d'air parcourant le conduit 34. Le tabac transporté par ce conduit étant déchargé finalement par le sas à air rotatif 60, il n'est pas nécessaire d'interrompre l'écoulement d'air pour permettre la décharge du tabac. Comme décrit dans la demande de brevet des Etats- Unis d'Amérique 168 505 déjà mentionnée, l'écoulement continu de l'air par le conduit de transport 34, résultant de la combinaison judicieuse des éléments structuraux du système de dosage et de transport de tabac 12, permet d'utiliser un débit d'air et, par voie de conséquence, aussi un débit de brins de tabac, qui sont de beaucoup inférieurs à ceux utilisés précédemment. La dégradation du tabac et la diminution consécutive du pouvoir de remplissage, occa- sionnées dans les procédés antérieurs par les débits et les vitesses de tabac plus élevés, sont donc évitées. Bien qu'il soit préférable d'employer le système de dosage et de transport 12 en combinaison avec le distributeur 10, en raison des avantages décrits ci-dessus qui peuvent en être tirés, la réserve de tabac 50 peut également être formée à partir de toute autre source appropriée de tabac coupé d'o le tabac peut être amené sous forme de brins. Par exemple, le tabac peut être amené au tube réser- voir 42 par un système de transport pneumatique conventionnel qui transporte le tabac d'une source éloignée jusqu'à une trémie à sas. Lorsque la quantité désirée de tabac a été chargée dans la trémie, on coupe le courant d'air de transport vers la trémie et on ouvre la trémie pour faire tomber le tabac dans le tube réservoir 42. Le tabac reçu dans le tube réservoir 42 est trans- féré de celui-ci sous le débit requis à chaque instant au mécanisme formateur de boudin de la machine à confectionner les cigarettes. Comme le tabac est déchargé par la sortie 70 du sas à air 60 sous forme de mottes tombant des compartiments 66, un dispositif égali- seur, un convoyeur vibrant (non représenté) par exemple, peut être utilisé pour uniformiser le flux de tabac amené au mécanisme formateur de boudin 72. Le sas à air 60 est utilisé dans le distributeur représenté parce que le tube réservoir 42 est maintenu en dépression et qu'il faut faire passer le tabac de cette zone à dépression à la zone à pression atmosphérique sans casser le dépression. Lorsque l'invention est mise en oeuvre dans un système o le transport du tabac ne demande pas l'application d'une dépression au tube réservoir 42, comme cela serait le cas avec une trémie à sas, voir plus haut, le sas à air 60 n'est pas nécessaire et les rouleaux du groupe 54 pourraient alors transférer le tabac de la réserve 50 directement au mécanisme formateur de boudin. Si le tabac chargé dans le tube réservoir 42 est suffisamment ouvert pour pouvoir être utilisé directement par le mécanisme formateur de boudin, il est possible aussi de supprimer le troisième rouleau du groupe 54. Il ressort de ce qui précède que l'alimentation en tabac du mécanisme formateur de boudin de la machine à confec- tionner les cigarettes se fait directement à partir du distributeur 10. Cette alimentation directe peut avoir la forme d'une projection directe de brins de tabac sur la surface de formation de boudin mais il est possible aussi de projeter les brins de tabac d'abord sur un mécanisme de formation de boudin indirecte, ce qui implique la fo)rmation de flux de tabac divisés à partir du flux d'alimentation venant du distributeur 10 puis l'assemblage du boudin de tabac à partir de ces flux divisés. Ce dernier processus est décrit en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 989 052 au nom de la demanderesse. Dans tous les cas, le distributeur 10 ali- mente directement un dispositif de formation de boudin et il n'est pas nécessaire de prévoir, ni une trémie de stockage ni un dispo- sitif doseur dans la machine à confectionner les cigarettes. Etant donné que le distributeur 10 approvisionne le mécanisme formateur de boudin dans la machine à confectionner les cigarettes avec la quantité de tabac requise, les cardes de retour de l'art antérieur ou d'autres systèmes de recyclage de tabac sont évités et la dégradation de tabac qui y est liée est supprimée. L'emploi du système de dosage et de transport 12 en combinaison avec le distributeur 10 permet de réduire encore davan- tage la dégradation du tabac résultant de sa manipulation. L'invention évite également les cardes et/ou les cylindres ou rouleaux de dégarnissage de l'art antérieur pour former l'arrivée de tabac du mécanisme formateur de boudin dans la machine à confectionner les cigarettes. En résumé, l'invention apporte un système d'ali- mentation en tabac pour une machine à confectionner les cigarettes, qui permet d'éviter la dégradation du tabac et de maintenir son pouvoir de remplissage. Il va de soi que des modifications sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Procédé pour former un boudin de tabac coupé d'un flux d'alimentation de brins de tabac, caractérisé en ce que l'on retire des brins de tabac (56) de façon dosée d'une réserve (50) de brins de tabac, au débit requis pour la formation du boudin et sous une forme convenant à la formation du boudin, et on forme le boudin directement des brins ainsi retirés de la réserve. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé enceque l'on transporte les brins de tabac jusqu'à la réserve(50) dans un courant d'air. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on introduit les brins de tabac (30) dans le courant d'air après les avoir retirés de façon dosée d'une source de brins de tabac (16) et après avoir séparé les uns des autres les brins retirés. 4 - Procédé selon la revendication 2 ou 3, caracté- risé en ce que l'on sépare les brins de tabac transportés du courant d'air avant de les collecter dans la réserve (50). - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'on dispose la réserve (50) dans un environnement o la pression est inférieure à la pression atmos- phérique et on transfère les brins retirés de la réserve à un envi- ronnement à pression atmosphérique o l'on forme le flux d'alimenta- tion, avec maintien de l'environnement en dépression. 6 - Distributeur de tabac coupé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir (42) de section horizon- tale oblongue, définissant une largeur relativement grande et une pro- fondeur ou épaisseur relativement faible, pour contenir une masse de tabac coupé, un dispositif doseur de tabac (54) communiquant avec l'extrémité inférieure du réservoir (42) pour retirer ou laisser sor- tir de façon dosée du tabac de cette masse, sur toute la largeur du réservoir, et pour pratiquement séparer les uns des autres les brins de tabac sortis du réservoir, de manière qu'ils tombent en un large flux ou nappe de tabac de faible épaisseur, ainsi qu'une surface (76) de formation de boudin qui se déplace sous ce flux de tabac, dans le sens de la largeur de celui-ci. 7 - Distributeur selon la revendication 6, carac- térisé en ce qu'il est combiné avec un système (12) de dosage et de transport de tabac coupé, qui dose du tabac d'un réservoir (14) fai- sant partie du système, divise le tabac sorti du réservoir en brins séparés et transporte les brins séparés par voie pneumatique jusqu'au réservoir (42) du distributeur. 8 - Distributeur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif doseur (54) est un groupe de rouleaux. 9 - Distributeur selon la revendication 8, carac- térisé en ce que son réservoir (42) communique par l'extrémité supé- rieure avec un conduit (40) dirigé vers le haut, se courbant ensuite et se raccordant d un conduit horizontal (38) sur lequel aboutit un conduit de transport de tabac (34).