Brevet FR2513492A1 — publié le 19830401

Dispositif pour le retournement d'objets en forme de tiges tels qu'en particulier des cigarettes "- L'invention concerne un dispositif pour le retournement d'objets en forme de tiges tels qu'en particulier des cigarettes. Le dispositif de retournement selon l'invention est destiné en particulier à disposer des cigarettes à bout filtre initialement placées côte-à- côte en deux rangées et alignées par paires de façon que leurs filtres viennent l'un en face de l'autre, dans une position telle que ces cigarettes ne forment qu'une seule rangée dans laquelle tous les filtres se situent à la même extrémité. La description ci-après ne concerne que le domaine particulier de la fabrication des ciga- rettes mais il est évident que l'invention s'applique plus généralement, et sans modifications importantes, au retournement et à la mise en place de tout objet en forme de tige. Il est classique, dans la fabrication des cigarettes à bout filtre, de former des paires formées de deux cigarettes de longueur convenable ali- gnées entre elles Les extrémités venant face à face de chacune des cigarettes sont en fait reliées ensemble par un filtre double c'est-àdire un filtre dont la longueur est le double de celle du filtre d'une ciga- rette normale Chaque ensemble de deux cigarettes ainsi obtenu est ensuite séparé en tranchant le filtre double en deu parties égales de manière à obtenir deux cigarettes munies chacune d'un filtre complet. Lorsqu'on a effectué le tranchage du filtre double, les cigarettes ainsi obtenues sont en- tralrées transversalement par rapport à leurs axes, suivant deux rangées carallèles, grâce à l'utilisation d'un convoyeur qui les envoie vers deux machines d'em- ballae séparées ali:entées chacune par l'une des deux rangées de cigarettes. On peut, en variante, envoyer les deux rangées de cigarettes à une machine d'emballage unique après avoir fait tourner les cigarettes de l'une des rangées de 180 par rapport à l'autre rangée, de manière à former une rangée unique de cigarettes avançant transversalement par rapport à leurs axes et présentant toutes leur bout filtre du même côté Les dispositifs de retournement les plus connus comprennent normalement un convoyeur constitué par un corps cylin- drique pouvant tourner autour de son axe et portant extérieurement deux rangées de berceaux porte-cigarettes. Les berceaux de ces deux rangées peuvent normalement se déplacer par rapport au convoyeur En particulier, les berceaux de la première rangée peuvent normalement effectuer un mouvement de transla- tion transversal par rapport à leurs axes, dans une direction radiale par rapport au corps cylindrique, tandis que les berceaux de la seconde rangée peuvent normalement tourner chacun autour d'un axe associé situé à l'extrémité venant en face de la cigarette corres- pondante de la première rangée, et venir en biais à la fois par rapport à l'axe de rotation du corps cylin- drique et par rapport à l'axe du berceau associé. On peut constater d'après la descrip- tion ci-dessus, que les dispositifs de retournement selon l'art antérieur sont de structure extrêmement compliquée du fait de la nécessité de déplacer tous les berceaux et que par conséquent ces dispositifs sont coûteux et peu fiables, en particulier lorscu'ils sont utilisés aux grandes vitesses imposées par les machines d 'em':allage moderne s. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur au moyen d'un dispositif de retourne:;ent de structure très simple. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de retournement drobjets en forme dé tiges tels qu'en Particulier des cigarettes, comprenant un convoyeur destiné à faire avancer les objets dans une direction transversale par rapport à leurs axes, et un certain nombre de supports reliés au convoyeur et alignés suivant deux rangées parallèles, ces supports étant espacés d'un ras constant égal le long des deux rangées et chaque support étant capable de loger un article en forme de tige correspondant, caractérisé en ce que chaque support de la première rangée est fixe par rapport au convoyeur, tandis que chaque support de la seconde rangée est relié au convoyeur par un dispositif de retournement associé, comprenant un pre- mier orga-ne de manoeuvre destiné à communiquer au support assccié un r ouvemrent de va et vient de transla- tion dans une direction transversale à la fois par rapport à l'axe longitudinral du support lui-même, et par rapport à 1 direction de déplacement, et un second organe de manoeuvre destiné à communiquer au support associé un mouvement de rotation de 180 à partir d'une position initiale de juxtaposition contre un support correspon- dant de la première rangée autour d'un axe parallèle à la direction de translation, à l'extré ité de l'objet associé faisant face au support de la premiere rangée dans la position initiale, et avec un décalage par rarpport à l'axe longitudinal du support associé, cor- resnondant à une distance égale au quart du pas ou espacement des supports. L'invention est décrite en détail ci- après au moyen des dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est une vue sché:atique en e-rspective, avec certaines parties coupées ou sup- primé es pour plus de clarté, d'une partie d'un disposi- tif de retournement selon l'invention; et la figure 2 représente schér:atique- :ent en vue plane, une variante du dispositif de la figure 1. Le dispositif de retournement repéré d'une façon,énérale par la référence 1 sur la figure 1 est utilisé pour disposer des cigarettes 2 et 3, ini- tialeaent réparties en deux rangées Parallèles adja- centes 4 et 5 verant sur des berceaux de transport correspondants ' et 7, de manière à amener ces diga- rettes en positions adjacentes dans une rangée unique. En particulier, dans la position initiale, chaque cigarette 2 est placée sur le berceau associé 6 dans une position coaxiale par rapp ort à la cigaet cor- respondante 3 portée par le berceau associé 7, le filtre 8 de chaque cigarette 2 venant se placer au voisinage et praztiqueyrent en contact avec l'extrémité libre du filtre 9 de la cigarette 3 correspondante. Les berceaux 6 et 7 sont espaces d'un pas cornstant P (figure 2), identique pour les deux rangées 4 et 5, le long d'un convoyeur 10 destiné a faire avancer les berceaux 6 et 7 dans une direction transversale par rapport à leurs axes longitudinaux. Dans l'exemple illustré ici, le convoyeur 10 est cons- titué par un tambour en forme de tore pouvant tourner autour d'un axe 11 sous l'action de moyens d'entra Ilne- ment non représentés, dans la direction de la flèche 12. Chaque berceau 6 est situé à l'exté- rieur de la surface cylindrique extérieure du tambour 10 et son axe longitudinal est sensiblement parallèle à l'axe 11 Chaque berceau 6 est fixé rigidement au tambour 10 au m oy-en d'un support de fixation associé 13. e dernier est traversé par un conduit 14 dont une -re:i- ère extrém ité traverse axialeen t aour 10 et comr:unique, au toins le long d'une rartie de la piste suivie par le berceau 6 associé, avec un dispositif d'aspiration non représent 3, l'autre extr_ ité com-:u- nique avec une rainure de fond 15 forroe aialerent le long du berceau 6 associé. Chaaue berceau 7 comporte églement une rainure de fond (non représentée) communiquant avec le dispositif d'aspiration non représenté et il est monté sur le tambour 10 au moins d'un bloc de retournement correspondant 1 Ce bloc 16 comporte un arbre 17 coopéront avec un premier et un second dispositifs de con anrde 18 et 19 Chaque arbre 17 est monté à rota- tion et glissement axial, dans un perçage correspondant du tambour 10 Chaque perçage 20 comporte un axe 21 qui, dans une variante non représentée, se situe radialerent par rapport au tambour 10 Au contraire, dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, l'axe 21 est disposé taàentielle:ent à un cercle 22 de rayon donné et d'axe 11, de manière à former un angle a avec un rayon 23 du tambour 10 passant par le passage 20. La liaison entre chaqueberceau 7 et l'arbre 17 est obtenue au moyen d'un support 24 relié à l'extrémité du berceau 7 associé faisant initiale- ment face au berceau 6 correspondant En particulier, chaque surport 24 est fixé rigidement sur le pourtour e Rtérieur d'une -etite placue 25 située à l'extrémité de l'arbre 17, dans une position décalée par rapport à l'axe 21 et à une distance d de celui-ci (voir figure 2) égale au quart du nas ou esracer:ent P des berceaux 6 le long du tambour 10 bans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, l'axe 21 de chaque arbre 17 est lacé, dans cette 1 csition initiale, en aval du berceau 7 associé flns le sens de rota tion du tambour 10 in-diqu par la flèche 12, tandis que dans la variante de la figure 2, l'axe 21 de chaque arbre 17 est situé en amzont du berceau 7 associé par rapport au sens de rotation du tambour 10. Chaoue dispositif 18 permet de com- muniquer à l'arbre 17 as sociê, un mouvement de rota- tion de va et vient sur un arc de 1800, et il comporte une plaque plate formant un levier coudé 26 logé à l'intérieur du tambour 10 et muni de deux bras 27 et 28 Le bras 27 comporte, à son extrémité libre, un secteur denté 29 venant en prise avec un pignon cylin- drique 30 calé sur l'arbre 17 associé et à son autre extrémité un trou traversé par une tige cylindrique 31. Cette dernière fait saillie vers le tambour 10 paral- lèlement à l'axe 21 et s'engage en rotation dans un perçage correspondant 32 traversant le tambour 10 de manière à constituer l'axe de pivot du levier coudé 26. Le bras 28 de ce levier coudé com- porte à son extrémité libre un trou traversé par une tige 33 parallèle à la tige 31 et faisant saillie du côté oprosé à celle-ci en partant du levier coudé 26. Sur l'extrémité libre de la tige 33 est verrouillé l'anneau intérieur d'un roulement à billes 34 dont l'autre anneau extérieur peut rouler en contact avec les surfaces latérales opposées d'une rainure annu- laire 35 Cette rainure est formée sur la surface latérale extérieure d'un tambour cylindrique 36 - monté à l'intérieur du tambour 10 dans une position coaxi-le avec celui-ci, et définissant avec la rai- nure 35 une came de tambour fixe 37. Chaque dispositif 19 permet de com - uniquer à l'ar re 17 asocié un mouvement de va et vient axial le rapprochant et l'éloignant de la surface extérieure Pu tamour 10, et il co orte ure tige 38 dont l'ae est rallèle, l'axe et est engagée à rotation dans un Ferçage associé 39 percé dans une nervure int rieure circulaire 40 du tari'our 10 Sur les extr it'3 S or osées de la tige v 8 sont montées deux nnrivelles 41 et 42 suopportant respecti- ver:ent à leurs extr:it, S libres des roulem-ents a billes radiaux 43 et 4 +* dont les axes sont parallèles à l'axe 11 L'anneau extérieur du roulement 43 peut rouler dans une rainure annulaire 45 forr ée sur l'ar- bre associé 17 entre l'e tréité extérieure du ignon et un collier 46 Ce collier est m onté sur l'arbre associé 17 à l'intérieur du tambour 10 et à une dis- tance de la plaque as ocie 25 supérieure à la course communiquée à l'arbre 17 par le dispositif 19, et inférieure à la longueur du pignon 30 L'anneau exté- rieur du roulement 44 peut rouler dans une rainure annulaire 47 ferm ée sur la surface d'extrém ité d'un disque 48 venant en face d'une extrémité axiale du t-ambour 10 et formant, avec la rainure 47, une came de disque 49 coaxiale avec la came de tambour 37 et fixée a celle-ci. Dans la variante illustrée sur la figure 2, la rainure 35 de la came 37 est formée de manière à com:uniquer aux berceaux 7, à partir de la position initiale ci-dessus, un mouvement de rotation (indiqué par la flèche 50) en sens inverse du mouve- ment du berceau 7 de la forme de réalisation de la. figure 1 En particulier, dans la variante de la figure 2, on fait tourner les cigarettes 3, à partir de la position initiale, en sens inverse de celui de la flèche 12 et non dans le sens correspondant à celui du dispositif de la figure 1. Le mode de fonctionnement du dispo- sitif de la figure 1 est le suivant: initialement, les cigarettes 2 et 3 sortant d'une machine de fabri- cation de cigarettes (non représentée), sont amenées sur les berceaux 6 et 7 de telle façon que, leurs filtres 8 et 9 se f:isant face en position juxtaposze, elles ferment les deux rangées 4 et 5 sur le pourtour extérieur du tambour 10. Dans un premier arc de rotation du tambour 10 à partir d'une position pour laquelle les cigarettes 2 et 3 sont chargées dans la machine, les roule:ents à billes 74 et 44-portés par le tambour 10 suivent les arcs des rainures associées 35 et 47 dont la courbure est constante et de m 8 me axe que les cames respectives 37 et 49 Par suite, au cours du mouvement effectué le long de ce premier arc, chaque cigarette 3 reste parfaitement alignée avec la ciga- rette 2 correspondante et reste pratique ment en contact axial avec celleci Dans un second arc de rotation du tambour 10, la rainure 47 suivie par le roulement 44 présente un rayon de courbure allant en diminuant de manière à produire une séparation progressive entre les roulements 44, 43 et l'axe t I ce qui soulève pro- gressivement la cigarette 3 associée par rapport à la cigarette 2 correspondante Simultanément la forme de la rainure 35 provoque une rotation des secteurs 29 et par conséquent de l'arbre 17, de telle manière qu'à la fin de ce second arc de rotation chaque cigarette 3 se soit soulevée au-dessus de la cigarette 2 corres- pondante et ait tourné par rapport à celle-ci d'envi- ron 90 . Dans le troisième arc de rotation qui suit, la courbure de la rainure 47 est déterminée de anière à produire un abaissement de la cigarette juscu'à ce qu'elle revienne au niveau de la cigarette 2 correspondante, tandis que la rotation produite par la rainure 35 se poursuit jusqu'à ce que la cigarette 3 ait tourné de 180 . A la fin de cette rotation de 180 des cigarsttes 3 sous l'action des dis:ositifs 18 associés et de la tanslation t 1 ansveroale de ces ciga- rettes 3 sous l'action des disncsitifs 19 associés, les cigarettes 3 parviennent dans une position finale les menantn cnacune parallèleren: le long de la cigarette 2 correspondante Les cigarettes 3 se trouvent alors en aval des cigarettes 2 correspondantes et leurs filtres 9 se trouvent du mr me côté que les filtres 8 des cigarettes 2 corresvondantes On peut alors en conclure qu'à la fin de ces deux déplacements la rangée est complè teent intercalée dans la rangée 4 de manière à former avec cette ernière une rangée unique de cigarettes dont tous les bouts filtres sont situés du mrê:e côté. Le long de la rangée unique ainsi obtenue, l'espacement des cigarettes est constant et la distance ou pas de séparation de ces cigarettes est égal à la moitié de l'espacement ou pas ' Cela est dû au fait que, commne indiqué ci-dessus, l'axe de chaque cigarette 3 est décalé par rapport à l'axe 21 de l'ar- bre 17 associé, d'une distance d égale au quart de pas P. Pour ce qui concerne l'amplitude du mouvement de soulèvement com: uniqué aux cigarettes 3 pour enjamber les extrémités des cigarettes 2 corres- pondantes, il convient de rma'quer que pour un pas ou espacement donné P entre les cigarettes, cette ampli- tude est d'autant plus petite que l'angle a est grand, et passe par un maximum dans le cas ou l'angle a est nul. Enfin, si l'on considère le sens de rotation des cigarettes 3 au cours de leur rouvement de passage par dessus les extré:ités des cigarettes 2 correspondantes, le sens de rotation indiqué car la flèche 5 C de la fiî re 2 est plus Pratique que celui de la figure 1 N f it, dans ce dernier cas, les extré- : ts ibroesdes cigar-ttes 3 se d-placent, au début de la roat-on, dans un serns correspormiant au sens de ro- taticn du tambour 10 ce qui prrcduit une force tendant s s-éprer les cigarettes 3 des berceaux 7 correspon- dants Au contraire, lorsque les cigarettes 3 tournent dans le sers de la flèche 50 de la figure 2 c'est-à- dire en sens inverse du sens de rotation du tambour 10 on obtient sur ces cigarettes une force d'effet inverse tendant à les plaquer en contact avec les berceaux 7 associés, ce qui élimine tout risque de séparation acci- dentelle. Evidemment, dans le cas du dispositif de la figure 2, si l'on prévoit un angle a entrechaque axe 21 et un rayon de tarmour 10 passa nt par le trou 20 associé, cet angle a (non représenté) doit être orienté en sens inverse de celui de l'angle a correspondant de la figure 1 En d'autres termes, si sur la figure 1, chaque axe 21 sort du tambour 10 en amont du rayon 23 correspondant par rapport au sens de rotation de la flèche 12 dans le cas de la figure 2 au contraire, si l'on utilise un angle a différent de zéro (non repré- senté), chaque axe 21 doit sortir du tambour 10 en aval du rayon 23 correspondant, par rapport au sens de rota- tion du tambour. REV Ei DICATICIS 1 ) Dispositif de retournement d'objets en forme de tiges tels qu'en particulier des cigarettes, comprenant un convoyeur ( 10) destinr à faire avancer les objets dans une direction transversale par rapport à leurs axes, et un certain nombre de supports ( 6, 7) reliés au convoyeur ( 10) et alignés suivant deux rangées parallèles ( 4, 5) ces supports ( 6, 7) étant espacés d'un pas constant égal le long des deux rangées ( 4, 5) et chaque support ( 6, 7) étant capable de loger un article en forme de tige ( 2, 3) correspondant, dispositif carac- téris 3 en ce que chaque support ( 6) de la première rangde ( 4) est fixe par rapport au convoyeur ( 10), tandis que chaque support ( 7) de la seconde rangée ( 5) est relié au convoyeur ( 10) par un dispositif de retour- nement as ocié ( 16) comprenant un premier organe de manoeuvre ( 19) destirné à communiquer au support ( 7) as- socié un mouver::ent de va-et-vient de translation dans une direction transversale à la fois par rapport à l'axe longitudinal du support luiméme, et par rapport à la direction de déplacement, et un second organe de manoeu- vre ( 18) destiné à communiquer au support ( 7) associé un mouvement de rotation de 180 à partir d'une position initiale de juxtaposition contre un support correspon- dant (,) de la première rangée ( 4), autour d'un axe ( 21) parallèle à la direction de translation, à l'ex- trémité de l'obje: associé ( 3) faisant face au support ( 6) de la première range ( 4) dans la position initiale et avec un décalage par rapport à l'axe longitudinal du suprort ( 7) associé, correspondant à une distance égale au quart du pas ou espacement des supports ( 6, 7). ) Dispositif selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que chaque dispositif de retournement (l') comprend en outre un arbre ( 17) coaxial avec l'axe de rotation ( 21) et monté en rota- tion et en glissement axial par rapport au dispositif de convoyeur ( 10), chaque arbre étant en outre couplé aux pre:ier et second or:anes de m:anoeuvre ( 19, 11) associes et portant à une extre eté un support ( 7) corresu Cn ant de la seconde rangée ( 5). 3 ) Dispositif selon l'une quelcon- que des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier organe de Manoeuvre ( 19) de chaque disposi- tif de retournen:ent ( 6) comporte une tige ( 38) montée en rotation sur le dis;osi if de convoyeur ( 10) dans une position sensiblement parallèle aux objets ( 2,3) et un disque de cane ( 49) dont l'axe est parallèle à celui de la tige ( 38); les extrémités opposées de cette tige ( 38) é't mt reliées rigidement à des mani- velles ( 41, 42) dont l'une est couplée au disque de came ( 49) et dont l'autre est couplée à l'arbre ( 17) assoc ié. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second organe de manoeuvre ( 18) de chaque dispositif de retournement ( 16) comporte un secteur denté ( 29) une roue dentée ( 30) portée par l'arbre associé ( 17) et une came de tambour ( 57) dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation ( 21); le secteur denté ( 29) et-nt formé sur un premier bras d'un levier coudé ( 26) supporté par le dispositif de convoyeur ( 10) de izani&re à tourner, par rapport à ce dernier, autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation ( 21), un second bras du levier coudé ( 26) étant couplé à la camne de tambour ( 37). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second organe de manoeuvre ( 18) est réalisé de ilanière à corm,-uniquer au support ( 7) associé un mouvement de rotation dans un sens tel que pendant la première par- tie de la r ot ati cn d e 1 JC I iat in t d e la -po S it îc r initiale, la vitese du support ( 7) s'ajoute à la vi-t Les- se d'avcnce: en" rr&it ar la dis ocsitif' de convoyeur ( 10) - 60) Dis,-osi- i-f selon l 1 une cuelconcue des revendic: tions 1 à 4, caractéris 6, en ce que le secon orgne de manceuvre ( 18) est réalfsé de::-an J 2 re a coià unia';er atu stzc Cr t 5 ( 7) lassoc 4 un r:cvzetde rotation J:sun sens tel que perdaant la 'r irepar- tie de la rotf- ion de 18001 -crtant die la -osition initiale, la vitesse de support ( 7) se retr-anche de la vitesse d'-ava,ncemen-t -nrsdu-ite - r le disr ositi ' de convo;,,eur ( 10).