Brevet FR2522480A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne le traitement de morceaux de parenchyme et de côtes de feuilles de tabac pour les mélanger en vue de la fabrication de cigarettes. Dans le traitement conventionnel de feuilles de tabac pour en former du tabac convenant à la fabrication de cigarettes, le parenchyme est d'abord séparé des côtes des feuilles par une opération de battage, les morceaux de parenchyme appelés strips ainsi obtenus sont coupés ou hachés en lanières de dimensions adéquates pour la fabrication de cigarettes, les morceaux de côtes sont habi- tuellement aplatis et coupés et les côtes laminées-coupées ainsi obtenues sont mélangées avec les lanières ou brins produits par le hachage des strips, ou sont mélangées avec un mélange de brins, par exemple en les soumettant ensemble à un brassage dans un cylindre tournant, pour en former le mélange d'alimentation de la machine à confectionner les cigarettes Les côtes laminées-coupées se laissent bien mélanger avec les brins de parenchyme mais elles ont tendance à s'en séparer aussi très facilement, donc de ne pas rester mélangées de façon homogène avec les brins, ce qui nuit à la qualité des cigarettes qui en sont confectionnées. La demanderesse a mis au point un procédé nouveau pour traiter les côtes, qui consiste à les hacher entre des plaques nervurées tournantes Ce procédé est décrit dans la demande de brevet britannique no 2 078 085 publiée le 6 janvier 1982 Comme décrit dans cette publication, les côtes sont d'abord bien trempées dans l'eau pour porter la teneur en humidité jusqu'à environ 30 à 60 % en poids; elles sont ensuite réduites en fibres entre des surfaces contra- rotatives qui sont mutuellement espacées de 1,25 à 7,5 mm environ et le matériau haché et fibreux ainsi obtenu est séché pour ramener la teneur en humidité entre environ 10 et 16 % en poids. Le produit obtenu par ce procédé est de nature très fibreuse et possède un aspect et des caractéristiques physiques semblables à ceux des brins de parenchyme A cet égard, les côtes ainsi hachées sont très différentes des côtes laminées-coupées, lesquelles ont plutôt tendance à se présenter sous forme de corpus- cules sans dimension prédominante. Les côtes hachées représentent donc en elles-mêmes un constituant,pour le remplissage en tabac de cigarettes,dont la qualité est supérieure à celle des côtes laminées-coupées Toutefois, les côtes fibreuses obtenues par hachage sont beaucoup plus difficiles à mélanger avec les brins de parenchyme car ces deux matériaux ont tendance à former des agrégats ou mottes. L'invention vise à indiquer un procédé pour mélanger efficacement et de façon homogène des côtes hachées et des brins de parenchyme, de manière que les propriétés avantageuses des côtes hachées puissent être utilisées effectivement dans la fabrication des cigarettes. Selon l'invention, un procédé pour mélanger au moins deux produits fibreux formés de tabac et capables de constituer des agrégats est essentiellement caractérisé en ce que: (a) on réalise un mélange grossier des produits fibreux, (b) on ouvre le mélange pour diviser les produits en particules individuelles séparées et (c) on mélanges les particules fibreuses pour former des agrégats contenant les deux produits. L'invention est applicable de manière générale au mélange de produits fibreux, formés de tabac, bien qu'elle soit décrite ici plus particulièrement dans son application au mélange de brins de parenchyme et de côtes fibreuses obtenues par hachage. Grace à l'ouverture du flux dosé de tabac fibreux mélangé grossièrement pour former des particules de tabac fibreuses individuelles séparées les unes des autres, le mélange consécutif de ces particules forme des agrégats qui contiennent les deux produits fibreux de départ Les côtes hachées sont ainsi mélangées intimement avec les brins de parenchyme et elles sont ensuite diffi- ciles à extraire de ce mélange, à la différence des côtes laminées coupées Les côtes hachées sont uniformément mélangées avec les brins de parenchyme et distribuées dans ceux-ci et cette uniformité est maintenue dans la formation du boudin de tabac continu d'o sont formées les cigarettes. L'invention permet par conséquent d'incorporer de façon efficace des côtes hachées dans un tel boudin, donc de tirer tous les avantages de côtes ainsi préparées dans la fabrication de cigarettes. Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de l'invention, on amène des brins de parenchyme et des cotes hachées à une zone de mélange o ils sont mélangés grossièrement et on délivre le mélange grossier obtenu, à la sortie de la zone, en le dosant selon le débit désiré La zone de mélange peut être constituée par un tube réservoir ou colonne verticale, qui est ouvert à son extrémité supérieure pour recevoir les brins de parenchyme et les c Otes hachées et qui est fermé à son extrémité inférieure par un dispositif doseur de tabac sous forme de rouleaux doseurs Le mélange dosé est ouvert par un dispositif d'ouverture adéquat, constitué notamment par un cylindre tournant prévu à la suite des rouleaux doseurs et destiné à ouvrir le flux dosé de brins et de côtes hachées en le divisant en particules fibreuses individuelles et séparées. Les particules ainsi séparées sont capables de se mélanger et de s'enchevetrer de manière qu'on puisse en former un boudin de tabac convenant à la réalisation d'une cigarette continue dans laquelle les côtes hachées sont incorporées complètement et de façon homogène Pour obtenir ce résultat dans le mode de mise en oeuvre préféré de l'invention dont il est question ici, on fait tomber les particules de tabac séparées sous forme d'une pluie sur une surface de transport horizontale pour y former un courant de tabac Ce courant est amené à un transporteur sous forme d'un tambour rotatif dans lequel les particules sont retournées et brassées à mesure qu'elles arrivent, de manière à former des agrégats de particules contenant à la fois des brins de parenchyme et des côtes réduites en fibres Ce transporteur peut avoir la forme d'un séchoir o les particules de tabac sont séchées pendant qu'elles sont brassées et transportées en formant des agrégats. L'invention permet ainsi d'incorporer les c Otes hachées dans le boudin de tabac d'une manière qui évite la séparation des fragments de parenchyme et des fragments de c Otes. Ce résultat est remarquable lorsqu'on le compare avec ce qui se passe lorsqu'on emploie des c Otes laminées-coupées Bien qu'elles se laissent plus facilement incorporer dans le boudin que les côtes hachées, les c Otes laminées-coupées sont incapables de se mélanger intimement à l'autre constituant ou aux autres consti- tuants du boudin et de rester en place dans ce mélange au lieu de se séparer du boudin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est un schéma synoptique d'un processus de fabrication de cigarettes. Sur le dessin, du tabac en feuilles est amené par une ligne 10 à un poste d'écôtage 12 o le parenchyme et les c Otes sont séparés par un dispositif quelconque Les côtes sont envoyées par la ligne 14 à n hachoir 16 qui délivre des c Otes hachées à une ligne 18. Le hachagedes côtes s'effectue de préférence comme décrit dans la demande de brevet britannique précitée mais il est possible d'utiliser tout autre processus produisant des cates fragmentées capables de former des agrégats donc de s'enchevêtrer et de former des agrégats avec des brins de parenchyme pour la mise en oeuvre de l'invention. Les morceaux de parenchyme ou strips débarrassés des côtes au poste d'éc 8 tage 12 sont envoyés par la ligne 20 à un hachoir de strips 22 o les strips sont réduits en lanières ou brins de tabac de dimensions adéquates pour alimenter une machine à confectionner des cigarettes Les brins de parenchyme délivrés par le hachoir 22 sont amenés par une ligne 24 dans une colonne verticale 26, dans laquelle sont introduites également les côtes hachées arrivant par la ligne 18,et dans laquelle se forme une masse de tabac 28 de brins de parenchyme grossièrement mélangés avec des côtes hachées On peut utiliser, si désiré, un mélange de brins provenant de feuilles de tabacs de différentes variétés afin de conférer au produit final les qualités désirées. Les côtes arrivant par la ligne 18 et les brins arrivant par la ligne 24 peuvent avoir un taux d'humidité correspondant approxi- mativement à celui désiré pour la formation de cigarettes Il est cependant préférable que le taux d'humidité de ces produits fibreux soit plus élevé, de l'ordre de 19 a 35 % en poids, parce que le tabac d'une telle humidité se laisse ouvrir plus facilement sans dommages. Le rapport entre les côtes arrivant par la ligne 18 et les brins arrivant par la ligne 24 dépend du rapport désiré de ces constituants dans le mélange final d'o sont formées les cigarettes Habituellement, la teneur en côtes du matériau fibreux introduit dans la colonne 26 sera comprise entre 2 et 50 % en poids. A l'extrémité inférieure de la colonne 26 se trouvent deux rouleaux doseurs tournants 30 qui délivrent le tabac de la masse 28 au débit désiré Les rouleaux 30 sont armés de dents 32 dirigées radialement vers l'extérieur Au point o les deux rouleaux sont le plus prochesl'un de l'autre et o ils forment entre eux un passage pour la sortie du tabac, les dents radiales 32 des deux rouleaux sont sensiblement alignées horizontalement Cette dispo- sition permet une bonne maîtrise du processus de dosage En raison du mélange grossier des brins de parenchyme et des côtes hachées dans la masse de tabac 28, le flux dosé 34 sortant de la colonne contient un mélange de fragments de parenchyme et de fragments de côtes. Dans la trajectoire du tabac sortant de la colonne 26 se trouve, à la suite et à égale distance des rouleaux 30, un cylindre ouvreur 36 dont la surface porte également des dents 36 orientées radialement, qui passent entre les dents 32 des rouleaux doseurs 30. Le cylindre ouvreur 36 tourne à une vitesse suffisamment élevéepour séparer les particules de tabac du flux dosé 34 et pour en former une pluie 40 de particules séparées. Une forme d'exécution adéquate pour la colonne 26 et les rouleaux 30 respectivement le cylindre 36 est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 4 135 615 de la demanderesse. La pluie de particules de tabac 40 tombe sur la surface supérieure mobile 42 d'un transporteur horizontal 44, o elles forment un courant de tabac 46 Les particules de tabac de ce courant sont essentiellement séparées les unes des autres en ce sens qu'elles ne sont pas assemblées en agrégats mais se présentent plutôt sous forme de particules individuelles Ces mames particules sont cependant capables de former des agrégats si elles sont sou- mises à des conditions de mélange adéquates. Le transporteur 44 amène le courant de tabac 46 jusqu'à un transporteur 48 constitué par un tambour rotatif incliné, dans lequel 16 tabac est transporté de l'extrémité haute jusqu'à l'extré- mité basse de ce transporteur pendant qu'il est retourné et brassé par suite de la rotation du tambour 48 autour de son axe Les parti- cules de tabac sont de ce fait mélangées et assemblées en agrégats. Comme le tabac amené jusqu'au tambour 48 contient à la fois des côtes hachées et des brins de parenchyme, les agrégats ainsi formés con- tiennent du matériau fibreux enchevêtré de ces deux sortes Les côtes hachées mélangées de cette manière aux brins de parenchyme restent bien dans le mélange formé. Le retournement et le mélange produits dans le tambour rotatif 48 peuvent etre combinés avec le séchage du tabac dans ce tambour Ce séchage peut etre effectué comme désiré, par exemple en chauffant le tambour 48 et/ou en faisant passer à travers lui un gaz chaud Un tel séchage peut être prévu pour ramener le taux d'humidité à la valeur désirée pour la fabrication de cigarettes, qui est habituellement de l'ordre de 10 à 16 % en poids et typiquement d'environ 12 % en poids Le mélange sera habituellement combiné avec un séchage lorsque les matériaux fragmentés introduits dans la colonne 26 ont été portés, ce qui est préférable, à un taux d'humi- dité de l'ordre de 19 à 35 % en poids. La formation du courant de tabac 44 et l'emploi d'un transporteur 48 sous forme d'un tambour rotatif représentent seulement l'une de plusieurs possibilités pour mélanger le tabac ouvert et d'en former des agrégats contenant des côtes coupées et du parenchyme coupé Le tabac mélangé sortant du tambour rotatif formant le trans- porteur 48 par la ligne 50 convient pour alimenter une machine 52 à confectionner des cigarettes de n'importe quel type Les cigarettes 54 qui en sortent contiennent des fragments de côtes uniformément distribués et suivant la proportion o ils ont été introduits dans la colonne 26. Pour résumer, le procédé selon l'invention permet, après séparation des côtes et du parenchyme dans l'opération d'écôtage, de mélanger efficacement et de façon homogène ces deux constituants, après fragmentation, pour en fabriquer des cigarettes. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé pour mélanger au moins deux produits fibreux formés de tabac et capables de constituer des agrégats, caractérisé en ce que (a) on réalise un mélange grossier des produits fibreux, (b) on ouvre le mélange pour diviser les produits en particules individuelles séparées et (c) on mélanges les particules fibreuses pour former des agrégats contenant les deux produits. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux produits fibreux sont, l'un des lanières ou brins obtenus par la coupe ou le hachage de morceaux de parenchyme (strips), l'autre des côtes hachées ou fragmentées d'une autre manière sous une forme fibreuse. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on réalise le mélange grossier dans une zone de mélange ( 26) et l'on dose le mélange grossier ( 34) sortant de la zone de mélange au débit désiré avant l'ouverture du mélange. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on mélange les particules fibreuses pour former des agrégats en formant une pluie de particules ( 40) des particules individuelles séparées, en recueillant la pluie de particules pour en former un courant ( 46) et en brassant les parti- cules de ce courant par une opération de retournement. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le brassage par retournement s'accompagne d'un séchage. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux produits fibreux présentent à peu près le même taux d'humidité, compris entre 19 et 35 en poids, pendant la réalisation du mélange grossier. 7 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un tube réservoir, notamment sous forme d'une colonne verticale ( 26), auquel sont amenés au moins deux produits fibreux formés de tabac et capables de constituer des agrégats, deux rouleaux contra-rotatifs ( 30) installés à l'extrémité inférieure du tube réservoir ( 26) pour doser les produits mélangés grossièrement sortant du tube réservoir ( 26), un cylindre ouvreur ( 36) installé sous les rouleaux doseurs ( 30), à égale distance de ceux-ci, pour ouvrir le flux dosé ( 34) de produits mélangés grossièrement en le divisant en particules fibreuses individuelles séparées les unes des autres, un transporteur ( 44) placé sous le cylindre ouvreur ( 36) pour recueillir les particules ouvertes et en former un courant horizontal, ainsi qu'un tambour rotatif ( 48) installé à l'extrémité de sortie du transporteur ( 44) pour retourner et mélangerles parti- cules du courant en les transportant à travers lui. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rouleaux doseurs ( 30) portent des saillies radiales ( 32) qui sont sensiblement alignées mutuellement au point o les rouleaux ( 30) sont le plus proches l'un de l'autre. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cylindre ouvreur ( 36) présente des saillies radiales ( 38) qui passent entre les saillies radiales ( 32) des rouleaux doseurs ( 30).