Brevet FR2495572A1 — publié le 19820611

La présente invention se rapporte à une machine à empaqueter avec pliage du fond de l'emballage, destinée à l'em- paquetage des cigarettes, qui comprend des tourelles présen- tant des alvéoles qui sont décalées les unes par rapport aux autres radialement et axialement de manière que, lors du trans- fert des cigarettes d'une tourelle à l'autre, les alvéoles à évacuer et les alvéoles récepteurs soient en alignement axial, ces tourelles comprenant une tourelle d'enveloppement qui est destinée à empaqueter partiellement le bloc de cigarettes et dont les alvéoles sont réalisés sous la forme de mandrins creux disposés en étoile, une tourelle de fermeture de la tête desti- née à fermer le côté de tète du paquet formé, et une tourelle de séchage, la machine comprenant en outre un dispositif d'en- traînement pas à pas assurant la rotation des tourelles, qui fait avancer la tourelle d'enveloppement et la tourelle de sé- chage d'un alvéole à chaque pas, des poussoirs mobiles axiale- ment pour garnir et vider les alvéoles, des moyens pour ache- miner le papier d'enveloppement et des moyens de pliage du pa- pier d'enveloppement autour des mandrins creux. Dans les machines à empaqueter avec pliage du fond, du genre précité, on utilise fréquemment une tourelle de sé- chage pour faire sécher les paquets fraîchement collés afin que ces paquets ne s'ouvrent pas au cours du transport ulté- rieur.-Ces tourelles sont à une seule rangée, les paquets de cigarettes étant poussés individuellement dans des alvéoles de la tourelle de séchage après avoir quitté la tourelle de fer- meture de la tête, et il est déjà connu, pour allonger le temps de séchage, d'utiliser un nombre impair d'alvéoles afin que chaque paquet fasse deux tours. D'une part, le transfert des paquets limite la vitesse de l'empaquetage, et d'autre part, l'élévation de la vitesse d'empaquetage réduit le temps de sé- chage parce que la tourelle de séchage tourne au rythme du dis- positif d'entraînement pas à pas. On peut certes prévoir encore un chauffage des alvéoles de la tourelle de séchage, mais ceci est compliqué et coûteux. Le but de l'invention est de réaliser une machine à empaqueter avec pliage du fond, du genre ci-dessus qui permet- te d'obtenir une longue durée du séchage des paquets dans la tourelle de séchage et, en même temps, une très grande vitesse du travail d'empaquetage. Suivant l'invention, ce problème est résolu par une machine à empaqueter dans laquelle les alvéoles de la tourelle de fermeture de la tête sont inclinés sur les directions ra- diales de telle manière qu'après chaque déplacement d'un pas, deux alvéoles voisins de cette tourelle se trouvent dans l'a- lignement de deux alvéoles voisins de la tourelle d'enveloppe- ment et de deux alvéoles de la tourelle de séchage, la tourel- le de fermeture de la tête avançant de deux alvéoles tous les deux pas du dispositif d'entralnement pas à pas et les pous- soirs étant réalisés de manière à transférer deux paquets dans la tourelle de fermeture de la tête et dans la tourelle de sé- chage tous les deux pas de la machine, et en ce que la tourel- le de séchage, dont deux alvéoles situés dans l'alignement de deux alvéoles voisins de la tourelle de fermeture de la tête sont séparés par deux alvéoles intercalaires, est à deux ran- gées ou plus et comporte un poussoir de transfert des paquets d'une rangée à l'autre rangée, ayant la forme d'un poussoir double, pouvant être actionné simultanément avec le poussoir et éjectant à chaque mouvement des paquets d'un premier et d'un quatrième alvéoles. Grace à la configuration à deux rangées de la tou- relle de séchage, on obtient un long temps de séchage sans qu'il soit nécessaire de prévoir un chauffage en supplément tandis, que, d'un autre côté, grâce au transfert double des pa- quets en provenance de la tourelle d'enveloppement et de la tourelle de fermeture de la tête, on peut obtenir une éléva- tion très considérable de la vitesse d'empaquetage. La tourel- le de séchage peut comporter un grand nombre d'alvéoles, s o n nombre d'alvéoles étant un multiple de celui de la tourelle de fermeture de la tête. Les caractéristiques et avantages de l'invention ap- paraitront au cours de la description qui va suivre. Aux des- sins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 montre schématiquement une première for- me de réalisation de la machine à empaqueter avec pliage du fond, vue de côté - la Fig. 2 représente la forme-de réalisation de la Fig. 1, également schématiquement, vue de dessus; - la Fig. 3 montre schématiquement, en élévation, une autre forme de réalisation d'une machine à empaqueter avec pliage du fond - la Fig. 4 montre schématiquement, vue de dessus, la machine à empaqueter avec pliage du fond suivant la Fig.3. Dans la machine à empaqueter avec pliage du fond représentée sur les Fig. 1 et 2, des cigarettes 10 sont acheminées perpendiculairement à leur direction axiale par une courroie d'alimentation il et introduites dans deux trémies à cigarettes 12 et 13, une courroie auxiliaire 14 favorisant la répartition des cigarettes 10 entre les deux trémies à cigarettes 12, 13. Alla sortie des trémies 12, 13, les cigarettes 10 parviennent dans des puits à cigarettes 15, 16, situés au-dessous des tré- mies et comportant des cloisons intermédiaires 17 de sor- te que, dans chaque puits 15, 16, il se forme plusieurs rangées de cigarettes 10 superposées. Les cigarettes 10 sont expulsées à l'aide de pistons 18 actionnés simulta- nément et, dans le cas des cigarettes à bout filtre, les 2495S72 pistons 18 attaquent de préférence les cigarettes à l'ex- trémité du filtre 19. Sous l'action des pistons 18, les ciaarettes -sont introduites dans des alvéoles 20, 21 d'une tourel- le 22 à bloc (ici en six parties), l'introduction s'effec- tuant par l'intermédiaire d'embouchures 23 qui resserrant les unes contre les autres les cigarettes 10 précédemment séparées par les cloisons intermédiaires 17. De cette façon, il se forme dans des alvéoles 20, 21, des blocs de cigarettes 24. La tourelle à blocs 22 est entraînée par un mécanisme d'entraînement pas à pas (non représenté) et, à chaque mouvement, elle avance de deux alvéoles. En conséquence, lors de la première révolution de la tourelle 22, certain alvéoles restent vides mais ceci n'est pas génant parce que, dans les machines d'empaquetage moder- nes, il est possible d'arrêter les matériaux d'empaque- tage correspondant à un vide. Lors de la deuxième révolu- tion, la tourelle 22 se garnit entièrement. Entre l'alvéo- le 20 situé au droit du puits à cigarettes 15 et l'alvéo- le 21 situé au droit du puits à cigarettes 16, qui sont tous deux en position ou d'introduction, la tourelle à blocs 22 présente un nombre impair d'alvéoles. En aval de la tourelle à blocs 22 se trouve un tourelle de compression 25 (ici en six parties) dans les alvéoles 26, 27 de laquelle les blocs de cigarettes 24 sont comprimés aux dimensions voulues et o l'on véri- fie également qu'ils sont complets (les dispositifs ap- propriés pour cette dernière opération ne sont pas re- présentés). Les blocs de cigarettes 24 sont évacués de la tourelle à blocs 22 par un poussoir double 28. Il en ré- sulte a chaque opération, l'évacuation en direction axiale des deux alvéoles voisins, pleins, de la tourelle à blocs 22 dans deux alvéoles voisins 26, 27 de la tourelle de compression 25 qui sont alignés avec les premiers, la tourelle 25 avançant elle aussi toujours de deux alvéo- les sous l'action du mécanisme d'entraînement pas à pas. En aval de la tourelle de compression 25 est placée une tourelle d'enveloppement 29 comprenant un grand nombre de mandrins creux 30 (vingt dans le cas con- sidéré) qui sont ouverts dans la direction axiale et dis- posés à intervalles réguliers sur la périphérie de la tourelle d'enveloppement 29, en formant une étoile, c'est- à-dire que, dans une coupe radiale, ils sont orientés comme des rayons. Les blocs de cigarettes 24 sont simultanément transférés de deux alvéoles voisins de la tourelle de com- pression 25 dans deux mandrins creux voisins 30a, 30b de la tourelle d'enveloppement 29 par un poussoir double a. Pour que les alvéoles correspondants soient alignés axialement sur les mandrins creux 30 et que le transfert puisse s'effecteur, les alvéoles de la tourelle de com- pression 25 sont toujours disposés par paires et incli- nés l'un par rapport à l'autre dans des orientations rayonnantes correspondantes. Il en est de même pour les alvéoles de la tourelle à blocs 22, l'inclinaison des paires d'alvéoles correspondant à l'inclinaison des paires d'alvéoles 26, 27 puisque les alvéoles des deux tourelles doivent être dans le prolongement axial les uns des au- tres au moment du transfert. A chaque pas de la machine, la tourelle d'en- veloppement 29 avance de la distance d'un alvéole sous l'actiondu mécanisme d'entraînement pas à pas; l'opéra- tion de transfert double se produit un pas sur deux, les blocs de cigarettes 24 étant guidés Dar des embouchures 31. L'empaquetage du bloc de cigarettes 24 est formé par des dispositifs de pliage non représentés, d'une façon connue en soi, par exemple suivant le prin- cipe décrit dans le brevet allemand DE-PS 920 057 et, à cet effet, un papier intérieur et un papier extérieur sont déroulés de bobines de réserve, coupés en longueurs prédéterminés et acheminés à la tourelle d'enveloppement 29 après encollage approprié, ainsi qu'on l'a indiqué schématiquement. A son extrémité opposéeà l'ouverture d'en- trée chaque mandrin creux comporte un coulisseau 32 muni d'une encoche 33 au niveau duquel ce mandrin est guidé sur une couronne circulaire fixe 34. La couronne 34 est interrompue dans la région de deux positions voisines 35 des mandrins creux 30. Là, se trouve un poussoir double 36 qui est engagé, par une saillie 37, dans l'encoche 33 et qui, à l'aide des coulisseaux 32, qui servent de pous- soirs, transfère les deux blocs de cigarettes 24 voisines précédemment enveloppés aux postes 35 d'une tourelle 38 de fermeture de la tête (ici en six parties). Le transfert des blocs de cigarettes 24 de la tourelle de compression 25 à la tourelle d'enveloppe- ment 29 se produit de telle manière que les cigarettes se trouvent au niveau de l'ouverture d'entrée du mandrin creux 30 correspondant et que, par ailleurs, a leur au- tre extrémité, elles sont appuyées sur le coulisseau 32 de sorte que, au moment du pliage, le bloc de cigarettes 24 forme une butée-pour le pliage du fond du paquet. De cette façon, même lors du transfert du bloc de cigarettes 24 partiellement empaqueté de la tourelle d'enveloppement 29 à la tourelle de fermeture de la tête 38, on évite que les cigarettes ne heurtent le fond du paquet. Au contrai- re, il devient ainsi possible d'utiliser, lors du trans- fert un extracteur 39 qui maintient le pliage du fond du paquet et ceci pendant la totalité de l'opération detrans- fert sans qu'il soit nécessaire d'opérer un mouvement de rentrée qui pourrait éventuellement avoir pour conséquen- ce une ouverture du pli du fond. Au contraire, l'extrac- teur 39 maintient le pli du fond à partir de l'instant o le paquet doit être transféré avec son bloc de ciga- rettes 24. La tourelle 38 de fermeture de la tête com- prend des alvéoles 40 qui, de même que les alvéoles 26, 27 de la tourelle de compression 25 ont une certaine in- clinaison sur les directions radiales afin d'être alignés sur les mandrins creux 30 correspondants dans les deux postes 35 voisins et cette tourelle est également entrai- née de la même façon que la tourelle 25. Par ailleurs, les alvéoles 40 sont montés sur la tourelle 38 de ferme- ture de la tête de manière à pouvoir être déplacés en translation axiale sur les cuides axiaux 57,sous l'action de chariots 56 (par une came de commande non représentée) de sorte que, dans le poste de transfert 35, les deux al- véoles voisins 40 à chacun desquels un bloc de cigarettes 24 muni de son emballage doit être transféré, sont déca- ges de la partie débordante 41 de la pellicule de l'empa- quetage pendant que l'extracteur 39 maintient le pliage du fond du paquet. Lors de l'avance de deux alvéoles, qui se produit, un pas sur deux de la machine, les alvéo- les doubles 40 sont ramenés au poste 42 et les paquets sont fermés d'une façon connus par des dispositifs non re- présentés. Ensuite, à chaque pas, deux paquets terminés 43 sont introduits simultanément, au moyen d'un poussoir double 44, dans une tourelle de séchage 45. La tourelle de séchage 45 est composée de deux roues à alvéoles 46, 47 disposées l'une à la suite de l'autre dans la direc- tion axiale et un nombre d'alvéoles multiple de celui de la tourelle 38 de fermeture de la tête, ces roues pos- sédant trois alvéoles pour chaque alvéole de la tourelle 38 dans le cas présenté, c'est-à-dire chacune soixante alvéoles 48, s'alignant de sorte qu'un sur trois des al- véoles 48 de la roue est garni d'un paquet 43. Les alvéo- les 48 de chacune des roues 46, 47 qui sont séparés les uns des autres par deux alvéoles 48 sont donc alignés res- pectivement avec deux alvéoles voisins 40 de la tourelle 38 de fermeture de la tête. La tourelle de séchage 45 avance de deux alvéoles sous l'action du mécanisme d'en- trafnement intermittent de sorte que tous les alvéoles 48 se remplissent successivement. Lorsque les paquets 43 ont été transportés par la roue à alvéoles 46 sur la plus grande partie de la circonférence de cette roue, ils sont transférés par un poussoir double 49 dans la roue à alvéoles 47. Antérieure- ment à ce transfert, une bande de scellement 50 est placée- d'une façon connue devant les alvéoles 48' correspondants, et maintenue par dépression. Au moment de l'éjection des -1 paquets 43 des alvéoles 48', qui est effectuée par un pous- soir double 49, les bandes 50 sont collées à cheval sur les paquets 43. Ensuite, lorsque les paquets munis de leur ban- de 50 ont accompagné une nouvelle fois à peu près une ré- volution de la roue à alvéoles 47, ils sont éjectés par paires de la roue à alvéoles 47 par un poussoir double 51 et amenés par un piston 52 sur une courroie d'évacuation 53. Les poussoirs doubles 49, 51 sont entraînés par le mécanisme d'entraînement du poussoir double 44, simultanément avec ce dernier et au moins le poussoir dou- ble 49 éjecte à chaque déplacements deux paquets 43 d'un alvéole 48' et du quatrième alvéole suivant 48'. La tourelle de séchage 45 assure un lonq temps de séchage et évite la nécessité de chauffer les alvéoles 48, par ailleurs, elle permet de fixer commodé- ment-les bandes de scellement 50. Les transferts se produisent de préférence en des points décalés. La forme de réalisation d'une machine à empaqueter avec pliage du fond, représentée sur les Fig. 3 et 4, est ana- logue à celle qui a été décrite plus haut et elle comprend é- galement les tourelles 22, 25, 29, 38 et 45, qui sont décalées les unes par rapport aux autres axialement et radialement de telle manière que lors du transfert des cigarettes d'une tou- relle à l'autre, les alvéoles à évacuer et les alvéoles récep- teurs soient disposés l'un à la suite de l'autre en alignement axial. L'avancement des tourelles se produit également de la même façon que dans la forme de réalisation des Fig. 1 et 2. Dans la région inférieure de la tourelle d'envelop- pement 29 est disposée une glissière 54 qui s'étend entre les postes de transfert vers la tourelle 38, ou en provenance de la tourelle 25. Les blocs de cigarettes 24 qui sont poussés de la tourelle de compression 25 dans le mandrin creux 30 sont poussés dans le poste 30' par un piston 55 jusqu'à l'extrémité du mandrin creux ou ils forment en combinaison avec la glis- sière 54 un appui pour le fond fraîchement collé des paquets. - A leur extrémité radialement extérieure, les mandrins creux 30 sont fendus axialement de manière qu'on puisse utili- ser pour l'éjection un double poussoir 36 possédant deux bras 36a qui se déplacent dans les fentes au moment de l'éjection. De cette façon, le poussoir double 36 n'a pas à décrire un mouvement alternatif pendant un pas de la machine mais, au contraire, lorsque deux paquets ont été éjectés simultanément, il peut être écarté du trajet des mandrins creux 30, par un mouvement de pivotement et ramené à sa position de départ pen- dant le déplacement suivant de la machine. Le dispositif de pivotement est indiqué en 36b. Les alvéoles 40 de la tourelle 38 de fermeture de la tête peuvent également coulisser axialement au moyen de chariots 56 sur des guides 57 et, lors du transfert de la tou- relle d'enveloppement 29 à la tourelle 38 de fermeture de la tête, ils sont éjectés de la région du poussoir double 36 en même temps que l'excédent de pellicule 41. A chacun des al- véoles 40 sont combinées deux buses à air 58 dont les jets d'air sont dirigés vers le fond du paquet et qui, de cette façon, empêchent le fond de s'ouvrir pendant le transfert. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Machine à empaqueter avec pliage du fond de l'emballage, destinée à l'empaquetage des cigarettes, qui com- prend des tourelles présentant des alvéoles, qui sont décalées les unes par rapport aux autres radialement et axialement de manière que, lors du transfert des cigarettes d'une tourelle à l'autre, les alvéoles à évacuer et les alvéoles récepteurs soient en alignement axial, ces tourelles comprenant une tou- relle d'enveloppement qui est destinée à empaqueter partielle- ment le bloc de cigarettes et dont les alvéoles sont réalisés sous la forme de mandrins creux disposés en étoile, une tourel- le de fermeture de la tête destinée à fermer le cfté de tête du paquet formé, et une tourelle de séchage, la machine com- prenant en outre un dispositif d'entraînement pas à pas assu- rant la rotation des tourelles, qui fait avancer la tourelle d'enveloppement et la tourelle de séchage d'un alvéole à cha- que pas, des poussoirs mobiles axialement pour garnir et vider les alvéoles, des moyens pour acheminer le papier d'enveloppe- ment et des moyens de pliage du papier d'enveloppement autour des mandrins creux, caractérisée en ce que les alvéoles (40) de la tourelle (38) de fermeture de la tête sont inclinés sur les directions radiales de telle manière qu'après chaque dépla- cement d'un pas, deux alvéoles (40) voisins de cette tourelle se trouvent dans l'alignement de deux alvéoles voisins (30) de la tourelle d'enveloppement (29) et de deux alvéoles (48) de la tourelle de séchage (45), la tourelle (38) de fermeture de la tête avançant de deux alvéoles tous les deux pas du dispositif d'entraInement pas à pas et les poussoirs (36, 44) étant réali- sés de manière à transférer deux paquets (40) dans la tourelle (38) de fermeture de la tête et dans la tourelle de séchage (45 tous les deux pas de la machine, et en ce que la tourelle de séchage (45), dont deux alvéoles (48) situés dans l'alignement de deux alvéoles voisins (40) de la tourelle (38) de fermeture de la tête sont séparés par deux alvéoles intercalaires (48), est A deux rangées ou plus et comporte un poussoir (49) de transfert des paquets (43) d'une rangée (46) à l'autre rangée (47), ayant la forme d'un poussoir double, pouvant être action- né simultanément avec le poussoir (44) et éjectant à chaque mouvement des paquets (24) d'un premier et d'un quatrième al- véoles (48). 2 - Machine:suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de poussées du poussoir double (49) sont espacés l'un de l'autre de trois alvéoles. 3 - Machine suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la tourelle de séchage (45) est compo- sée de deux roues (46, 47) à alvéoles coaxiaux dont les alvéo- les (48) sont alignés les uns avec les autres et peuvent être déplacés conjointement. 4 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif pour poser des bandes de scellement (50). - Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de pose des bandes de scellement (50) est monté entre les deux roues à alvéoles (46, 47), dans la position d'éjection du poussoir double.(49). 6 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'en aval de la tourelle de séchage (45) est montée une courroie transporteuse (53), les paquets (43) pouvant être transférés par paires de la deuxième roue à al- véoles (47) à la courroie transporteuse (53). 7 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la tourelle (38) de fermeture de la tête comporte des alvéoles (40) qui peuvent coulisser axialement. 8 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte au poste de transfert (35) entre la tourelle d'enveloppement (29) et la tourelle (38) de fermeture de la tète, un extracteur (39). 9 - Machine suivant la revendication 8> caractérisée en ce que l'extracteur (39) se déplace en synchronisme avec un piston (32) dans la direction de l'éjection du paquet (43). - Machine suivant la revendication 9, caractéri- sée en ce que chaque mandrin creux (30) comporte un piston (32) qui est fixe dans la direction axiale, en position de repos, et qui, dans la position d'éjection (35), peut se déplacer en un mouvement axial alternatif dans la direction de l'éjection sous l'action d'un poussoir (36), la longueur de la région de réception du mandrin creux (30), qui est limitée par le piston (32) dans sa position de repos, correspondant sensiblement à la longueur des cigarettes. 11 - Machine suivant la revendication 10, caractéri- sée en ce que les pistons (32) sont guidés sur une couronne circulaire fixe (34) qui est interrompue dans le poste d'éjec- tion (35).