Brevet FR2486367A1 — publié le 19820115

La présente invention concerne un appareil pour fai- re des filtres rainurés et elle concerne notamment un appareil pour faire des rainures dans un filtre de cigarette. De façon encore plus particulière, la présente invention concerne un appareil pour faire des rainures dans des filtres pour ciga- rettes en utilisant pour faire des rainures des moyens de pres- sion et de chauffage. Dans la fabrication des cigarettes, la plupart de celles-ci sont équipées à une extrémité de dispositifs fil- trants pour retenir les substances indésirables dans le cou- rant de fumée provenant du boudin de tabac. Ces filtres, qui sont fixés sur le boudin de tabac, présentent de nombreuses formes et dimensions différentes. Certains filtres actuelle- ment sur le marché comportent des rainures qui facilitent le passage de la fumée autour du filtre; d'autres comportentdes moyens pour mélanger le courant de fumée passant autourdu fil- tre avec de l'air d'aération; d'autres enfin comportent des moyens pour permettre seulement à l'air d'aération de passer le long de la rainure. Dans la préparation de ces filtres, on a fait de nombreuses propositions relatives aux moyens pour faire les rainures. Le brevet des Etats Unis d'Amérique 3804695 décrit l'utilisation de deux rouleaux parallèles coopérant par pression et définissant entre eux un intervalle; l'un des rou- leaux présente une surface avec une rainure circonférentielle ou hélicoïdale de sorte que, lorsque le cordon filtrant passe entre les rouleaux, des dépressions permanentes sont imprimées sur sa longueur. Le brevet des Etats Unis d'Amérique n04 149546 décrit un appareil pour faire des rainures dans un filtre de cigarettes, dans lequel un bout-filtre est déplacé sur un tra- jet incurvé transversalement à des moyens de thermoformage, le boutfiltre étant supporté et transporté sur la périphéried'un rotor intérieur en forme de tambour et les moyens de formage comportant un ou plusieurs éléments de stator extérieur courbe chauffé se projetant vers l'intérieur en direction du rotor. L'un des buts de la présente invention est de procu- rer un appareil pour faire des rainures dans un bout-filtre; un autre but est de faire ces rainures à une cadence de pro- duction relativement élevée; un autre but est de procurer un appareil pour faire des filtres de qualité uniforme. En conséquence, la présente invention procure un appareil pour faire des rainures dans un bout-filtre, dans lequel les bouts-filtres sont amenés d'une trémie sur un cy- lindre ou tambour en rotation à la périphérie duquel sont des cannelures pour recevoir les bouts-filtres. Ceux-ci sont alors amenés à un dispositif transporteur disposé de préférence ver- ticalement, dans lequel les bouts-filtres se déplacent vers le bas au droit d'un dispositif comportant plusieurs lames chauffantes pour former les rainures, les lames venant en con- tact de formation des rainures avec les bouts-filtres passant devant elles. En outre, si les bouts-filtres sont en acétate de cellulose entourée par une enveloppe d'embout non poreuse, le procédé consistant à faire des empreintes ou des rainures dans le bout-filtre au moyen d'une lame saillante chauffée améliore l'imperméabilité de l'enveloppe. La présente invention permet de faire diverses em- preintes. Par exemple, une rainure s'étendant sur une partie de la longueur du bout-filtre ou sur toute sa longueur, aussi bien que plusieurs rainures longitudinales, peuvent être faites par un agencement présélectionné de moyens d'empreinte. En outre, on peut également faire dans le bout-filtre des rainu- res circonférentielles. Le bout-filtre peut être en divers produits filtrants, tels que des polymères thermoplastiques, par exemple de l'acé- tate de cellulose ou du polypropylène. Ils peuvent également être en papier, si celui-ci a été mouillé ou s'il contient une certaine proportion de matière thermoplastique, ou s'il est revêtu d'adhésifs thermosensibles. De façon plus particulière, la présente invention procure un appareil pour faire des rainures dans unbout-filtre de cigarette comportant: des moyens de transport; des moyens pour amener des bouts-filtres à ces moyens de transport; des moyens fixes chauffés pour faire les rainures disposés à une certaine distance présélectionnée des moyens de transport; et des moyens de réception associés à l'évacuation des moyens de transport. Il est bien entendu que les exemples de la présente invention ne sont en aucun cas limitatifs et que les hommes de l'art pourront y apporter diverses modifications sans s'é- carter de l'esprit de la présente invention. La description est donnée en liaison avec le dessin joint sur lequel: La Fig. 1 est une vue en perspective, avec certaines portions arrachées,-d'un appareil préféré pour faire des ner- vures longitudinales dans des bouts-filtres, y compris ses unités d'alimentation et d'évacuation; La Fig. 2 est une vue en perspective, avec certaines parties arrachées, d'un appareil préféré pour faire dans des bouts-filtres des rainures longitudinales et circonférentielles, y compris ses unités d'alimentation et d'évacuation; et La Fig. 3 est une vue à grande échelle et en pers- pective des blocs de rainurage de bouts-filtres de l'appareil de la Fig. 2. L'appareil représenté sur la Fig. 1 comporte une tré- mie 2, contenant une multiplicité d'éléments-de bouts-filtres 3. La trémie 2 comporte une ouverture de décharge 5 communi- quant avec un tambour d'alimentation 12. Un rouleau de refus 4 est monté dans l'ouverture entre un côté 6 de la trémie 2 et le tambour d'alimentation. Ce dernier comporte une multiplici- té de cannelures 14, celles-ci ayant sensiblement la même for- me que les bouts-filtres 3 et étant disposées pour recevoir chacune un bout-filtre 3. Le tambour d'alimentation 12 est équipé de moyens d'entraînement (non représentés), grâce aux- quels il tourne dans une direction appropriée pour prélever les bouts-filtres 3 en provenance de la trémie 2. Le rouleau de refus 4 est espacé à l'intérieur de l'ouverture 5 endessous du bord inférieur du côté 6 et il se trouve à une distance Drésélectionnée du tambour d'alimenta- tion 12 pour empêcher le passage des bouts-filtres 3 qui lui sont adjacents et ne sont pas disposés dans les cannelures 14 du tambour d'alimentation 12; en même temps, ce rouleau 4 fa- cilite le positionnement des bouts-filtres 3 à l'intérieur des cannelures 14 passant en-dessous de lui. Le rouleau de refus4 est équipé de moyens d'entraînement (non représentés) et tour- ne dans la même direction que le tambour d'alimentation 12. Un transporteur à bande sans fin 22 reçoit les bouts- filtres 3 provenant du tambour d'alimentation 12. Le transpor- teur 22 est équipé d'une bande de pression rétractable 24 et comporte à ses deux extrémités deux rouleaux crantés. Le rou- leau cranté 26 est un rouleau fou et le rouleau cranté 28 est entraîné par tout moyen d'entraînement connu.-Le rouleau fou 26 peut également être monté de façon à pouvoir basculer et se dégager d'un bloc de rainurage 34 de l'appareil. Une plaque de pression fixe 32 s'étend verticalement parallèlement à la bande sans fin 24, à une certaine distance de celle-ci, lorsqu'elle se trouve dans sa position de fonc- tionnement normale. La distance entre la plaque 32 et la bande 24 dans sa position de fonctionnement normal est égale sensi- blement au diamètre d'un bout-filtre 3. L'extrémité supérieure de la plaque fixe 32 est adjacente au tambour d'alimentation 12 de façon à recevoir les bouts-filtres 3 à un endroit désigné 33; la combinaison de cette plaque 32 et de la bande de pres- sion 24 permet aux bouts-filtres 3 de se déplacer verticalement vers le bas dans la partie chauffée de formation des rainures de l'appareil. L'ensemble de bloc de rainurage longitudinal 34, com- portant un bloc carter 45, est disposé verticalement en-dessous de l'extrémité inférieure de la plaque 32. Le bloc 45 que l'on voit mieux sur la Fig. 3 est équipé de moyens pour recevoir plusieurs lames saillantes chauffées de formation des rainures , qui sont alignées avec la plaque 32 et sont espacées de celle-ci vers l'intérieur (Fig. 1 et 2). La distance entre la plaque 32 et les lames chauffées 35 définit la profondeurde la rainure 37 dans le bout-filtre 3. Les lames 35 sont chauffées par des éléments électriques 36 raccordés électriquement à toute source d'alimentation en courant connue par des conduc- teurs électriques 39. Plusieurs éléments de coincement conduc- teurs de la chaleur 41 sont également montés dans le bloc 45 comme éléments porteurs et conducteurs de la chaleur pour les lames 35 et les bouts-filtres 3 passant devant dans leur mou- vement vers le bas en direction d'une contre-plaque 38. Le bloc 45, les éléments de coincement 41 et les lames 35 peuvent être en toute matière connue, conductrice de la chaleur. Une contre-plaque 38 est alignée verticalement avec les éléments de coincement 41 et la plaque d'alimentation 32. La contre-plaque 38 supporte les bouts-filtres 3 lorsqu'ils s'évacuent sur un transporteur d'enlèvement 42, représentéici sous la forme d'un transporteur à bande sans fin. Sur la Fig. 1, un préchauffeur 54 est monté en ali- gnement avec l'ensemble de bloc 34, et directement au-dessus. Le préchauffeur 54 est fixé sur la plaque d'alimentation 32, qui est généralement en une matière conductrice de la chaleur, de sorte que, lorsque les bouts-filtres 3 roulent devant ce préchauffeur, ils sont préchauffés avant de venir en contact avec les lames 35. Le préchauffeur 54 est chauffé au moyen de raccordements électriques à toute source d'alimentation en courant connue. Toutefois bien que l'on ait représenté un tel préchauffeur, il est bien entendu que, dans certains cas, il n'est pas nécessaire. Sur les Fig. 2 et 3, on voit un ensemble de bloc de rainurage circonférentiel 64 aligné avec l'ensemble de bloc 34, directement au-dessus de ce dernier. L'ensemble de bloc 64com- porte un bloc 75 avec plusieurs lames 65, de formation de rai- nures, saillant vers l'extérieur, le bloc 75 et les lames 65 étant monobloc et en une matière conductrice de la chaleur.Des éléments chauffants 66 sont fixés sur le bloc 75 pour le chauf- fer ainsi que les lames 65, les éléments 66 étant raccordés électriquement à toute source d'alimentation en courant connue par des conducteurs électriques 69. Sur la Fig. 2, une plaque fixe 32a s'étend vertica- lement parallèlement au transporteur à bande sans fin 22, età une certaine distance de celui-ci, lorsqu'il se trouve danssa position de fonctionnement normal. La distance entre la plaque 32a et la bande 24 du transporteur 22 dans sa position de fonc- tionnement normal est égale sensiblement au diamètre d'unbout- filtre 3. L'extrémité supérieure de la plaque fixe 32a est ad- jacente au tambour d'alimentation 12 de façon à recevoir les boutsfiltres 3 à un endroit désigné 33a; la combinaison de cette plaque et de la bande de pression 24 déplace les bouts- filtres 3 verticalement vers le bas dans la portion chauffée de rainurage de l'appareil. La plaque 32a comporte également plusieurs fentes longitudinales 65a alignées avec les lames 65 (Fig. 3) et dis- posées pour les recevoir. Les ensembles 34 et 64 sont montés sur un dispositif support 80 (Fig. 3) par tout moyen connu, le dispositif 80 étant lui-même équipé d'éléments supports 82a et 82b fixés par tout moyen connu sur un support principal 84 (Fig. iet2). Le support principal 84 peut être constitué par une multipli- cité de bandes ou de cornières ou être une tôle support, et tout l'appareil lui est généralement fixé par tout moyen connu. Du fait que la fixation de l'appareil sur un support tel que le support 84 ne fait pas partie de la présente invention,elle ne sera pas détaillée ci-après. Dans le fonctionnement de l'appareil selon la pré- sente invention, comme sur la Fig. 1, les bouts-filtres 3 sont amenés dans le tambour d'alimentation 12 et déplacés jusqu'au transporteur 22 dans lequel ils sont reçus en coopérant avec la plaque d'alimentation 32. Du fait que celle-ci est fixe et que la bande de pression rétractable 24 est mobile, les bouts- filtres 3 roulent entre la bande 24 et la plaque 32 à une vi- tesse de rotation prédéterminée. Lorsque les bouts-filtres 3 roulent vers le bas entre la plaque 32 et la bande 24, ils sont préchauffés à une température présélectionnée par le préchauf- feur 54. Une première rainure longitudinale 37 est alors faite dans le bout-filtre préchauffé par la première lame saillante chauffée 35. Les bouts-filtres 3 roulent alors plus loin et viennent successivement en contact avec d'autres lames sail- lantes chauffées 35, à des intervalles présélectionnés,le long de la circonférence de chaque bout-filtre 3. La pression sur la bande de pression rétractable 24 est prédéterminée de sorte que les bouts-filtres 3 ne glissent pas lorsqu'ils passent entre la bande et les éléments chauffés de l'appareil.En quit- tant l'ensemble de bloc de rainurage de l'appareil, les bouts- filtres 3 continuent à rouler vers le bas sur le transporteur d'enlèvement 42. Dans le fonctionnement de l'appareil de la présente invention selon la Fig. 2, la seule différence dans le rainu- rage des bouts-filtres 3 selon la Fig. 1 est l'addition de rainures circonférentielles 37a. Dans cet appareil, les bouts- filtres 3 roulent vers le bas entre la plaque 32a et la bande 24 et plusieurs rainures circonférentielles37a sont faites par les lames saillantes chauffées 65. Le préchauffage des bouts- filtres 3 dans cet appareil n'est généralement pas nécessaire, du fait que le temps de retenue entre les bouts-filtres 3 et les lames 65 est plus long qu'entre les lames 35 et les bouts 3. En outre, la chaleur en provenance des lames 65 sert égale- ment de moyen de préchauffage pour les bouts-filtres avant qu' ils viennent en contact avec les lames de rainurage longitudi- nal 35. De préférence, on prévoit des moyens de réglage de température pour régler la quantité de chaleur à laquelle sont soumis les bouts-filtres 3. Dans l'exemple de la Fig. 3, on utilise des moyens de réglage de température 43 et 63 qui peu- vent être de tout type connu. Sur la Fig. 1, les repères 57 et 59 représentent respectivement un élément de réglage de tempé- rature et le câblage électrique qui y arrive. REVENDICATIONS - 1. Appareil pour faire des rainures dans des bouts- filtres, caractérisé en ce qu'il comporte:des moyens de trans- port; des moyens pour amener les bouts-filtres à ces moyens de transport; des moyens fixes chauffés pour faire les rainu- res disposés à une distance présélectionnée des moyensde trans- port; et des moyens de réception associés à l'évacuation des moyens de transport. 2. Appareil selon la revendication 1, caractériséen ce que les moyens de transport comportent un transporteur (22) vertical combiné à une plaque de pression (32) pratiquement plane, parallèle à la bande de transport et à une certaine dis- tance de celle-ci, la distance entre la bande et cette plaque d'appui étant sensiblement égale au diamètre d'un bout-filtre disposé pour se déplacer entre elles, cette plaque étant en amont des éléments chauffants (36) et alignée avec eux. 3. Appareil selon la revendication 2, caractériséen ce que cette plaque (32) comporte des moyens de chauffage (54). 4. Appareil selon la revendication 2, caractériséen ce que cette plaque (32) comporte des moyens (41) pour recevoir des lames (35) chauffées. 5. Appareil selon la revendication 2, caractériséen ce que les moyens de' transport (22) et cette plaque (32) de pres- sion sont disposés verticalement. 6. Appareil selon la revendication 1, caractériséen ce que les éléments chauffants sont des lames (35) de forme pré- sélectionnée, celles-ci définissant la forme des rainures dans un bout-filtre. 7. Appareil selon la revendication 1, caractériséen ce que les moyens pour amener les bouts-filtres comportent une trémie (2) avec une ouverture (5) coopérant avec un rouleau de refus (4) tournant, et un tambour cylindrique (12) tournant comportant des cannelures (14) ayant pratiquement la même di- mension que les bouts-filtres, ce tambour cylindrique étant disposé sous l'ouverture pour recevoir de celle-ci les bouts- filtres, le rouleau de refus étant dans l'ouverture. 8. Appareil selon la revendication 7, caractériséen ce que le rouleau de refus (4) et le tambour (12) cylindrique sont à une certaine distance l'un de l'autre, cette distance étant déterminée pour faciliter l'alignement des bouts-filtres dans les cannelures (14) du tambour d'alimentation et éviter que les bouts-filtres tombent de la trémie. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments chauffants (35) sont disposés pour fai- re des rainures longitudinales (37). 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments chauffants (65) sont disposés pour fai- re des rainures circonférentielles (37a). 11. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments chauffants (65, 35) sont disposés pour faire à la fois des rainures circonférentielles (37a) et des rainures longitudinales (35). - 12. Procédé pour faire des rainures dans un bout- filtre de cigarette, caractérisé en ce qu'on amène des bouts- filtres à un dispositif fixe chauffé de formation de rainures et qu'on amène en contact les bouts-filtres avec ce dispositif de formation de rainures. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif chauffé de formation de rainures comporte une multiplicité de lames de rainurage. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'amenée en contact consiste à faire rouler les bouts- filtres verticalement en contact avec les lames de rainurage, celles-ci étant alignées verticalement. 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que cette amenée en contact consiste à faire rouler les bouts-filtres verticalement pour les amener en contact avec les lames de rainurage, celles-ci étant alignées sensiblement horizontalement. 16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que cette amenée en contact consiste à faire rouler les bouts-filtres verticalement pour les amener en contact avec deux jeux de lames de rainurage, un jeu de lames étant pra- tiquement aligné horizontalement et l'autre jeu de lames étant aligné pratiquement verticalement.