Brevet FR2532618A1 — publié le 19840309

L'invention a pour objet un dispositif pour former des groupes de cigarettes dans une machine à empaqueter les cigarettes. Dans les machines à empaqueter les-cigarettes, il est connu d'utiliser une roue, apte à former des groupes de cigarettes des- tinés à constituer chacun le contenu d'un paquet A cette fin, cette roue comporte une pluralité de logements ou tiroirs axiaux lesquels, au cours de la rotation de la roue, passent devant un poste de char- gement comprenant la sortie d'une trémie d'alimentation en cigaret- tes, pour recevoir de celle-ci, en succession, plusieurs couches superposées de cigarettes. En particulier, dans le cas le plus courant, la trémie pré- sente trois ouvertures de sortie distinctes, chacune étant divisée en une pluralité de couloirs de nombre égal au nombre des cigarettes composant les couches individuelles En général, ledit poste de chargement est aussi pourvu d'organes de poussée qui agissent axia- lement sur les cigarettes placées côte-à-côte près de l'extrémité inférieure des ouvertures individuelles, pour les pousser à l'in- térieur des tiroirs axiaux au fur et à mesure qu'ils défilent devant devant les ouvertures. Un problème majeur qui se pose au cours de la formation des groupes de cigarettes par superposition de couches successives, ré- side dans le maintien en place de ces couches, dans le sens radial par rapport à ladite roue de formation, au fur et à mesure de leur superposition. Actuellement, deux systèmes principaux sont adoptés pour maintenir les couches de cigarettes dans le sens radial Le premier de ces systèmes, qui est décrit-par exemple dans le Brevet américain NO 2 334 142 et le Brevet britannique no 2 048 837,consiste à ran- ger, à l'intérieur de chaque tiroir, des cloisons fixes qui divisent le tiroir en plusieurs compartiments superposés, chazun recevant une couche de cigarettes. Le second système, décrit dans le Brevet américain N O 3.603 445, consiste à prévoir, à l'intérieur de chaque tiroir, des organes élastiques susceptibles d'agir transversalement sur les ci- garettes, dans une direction parallèle à chaque couche précitée. Les systèmes mentionnés ci-dessus présentent des inconvénients lorsqu'ils sont employés sur des machines d'empaquetage travaillant à très grande vitesse, c'est-à-dire des empaqueteuses o la vi- tesse de rotation de la roue de formation est extrêmement élevée, la vitesse d'insertion des couches de cigarettes à l'intérieur des 2 _ 2532618 tiroirs étant elle-même assez importante En effet, le blocage dans le sens transversal des couches de cigarettes par des organes élastiques ou analogues décrits précédemment, s'avère insuffisant pour maintenir les couches en place lorsque les forces centrifuges appliquées aux cigarettes dépassent une certaine limite Par ail- leurs, la présence de cloisons à l'intérieur des tiroirs restreint automatiquement la vitesse d'introduction des cigarettes: pour ne pas venir heurter lesdites cloisons, avant d'être engagées dans les tiroirs, les cigarettes traversent une sorte de filière qui les comprime radialement, ce qui provoque la rupture du papier si la vitesse de passage dépasse une certaine valeur limite. Le but de la présente invention est de fournir un disposi- tif pour la formation de groupes de cigarettes pour machines d'em- paquetage de cigarettes, obviant aux inconvénients précités. Ce but est atteint par la présente invention qui utilise à cette fin un dispositif pour former des groupes de cigarettes dans une machine d'empaquetage de cigarettes qui comprend une trémie de sortie d'une ligne d'alimentation en cigarettes, la trémie com- portant une pluralité d'ouvertures de sortie; une roue de formation qui présente uniformément distribués suivant sa périphérie des ti roirs axiaux pour ces groupes, chaque tiroir précité étant capable de recevoir, en succession, plusieurs couches superposées de cigaret- tes qui sont débitées chacune en direction axiale par rapport à la roue à partir de l'une des ouvertures de sortie grâce à des moyens de poussée agissant en regard d'un poste de chargement des ciga- rettes sur la roue et des moyens de retenue pour maintenir en place lesdites couches de cigarettes à l'intérieur des tiroirs correspon- dants au cours de la formation desdits groupes; le dit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent des organes de pression, susceptibles d'agir sur lesdites couches de chaque groupe en direction radiale par rapport à ladite roue, lesdits organes étant mobiles avec ladite roue autour d'un axe de cette roue au moins au cours du passage des tiroirs devant ledit poste de chargement, des moyens en forme de cames étant prévus qui impriment auxdits organes de pression des mouvements d'oscillation de sens radial par rapport à la roue au cours de la formation desdits groupes. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention d'une manière non limita- 25326-18 _ 3- tive illustrée aux dessins. La figure 1 est une vue à caractère schématique, en élé- vation, d'un dispositif de formation faisant l'objet de l'invention La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de figure 3 Elle se rapporte à un premier mode de mise en oeuvre du dispositif selon la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 5, illustrant un deuxième mode de réalisation du dispositif selon la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4. En se référant à la figure 1, on a représenté un disposi- tif de formation des groupes de cigarettes désigné par ( 1) dans son ensemble, comprenant une roue ( 2) qui forme des groupes ( 3) de ci- garettes, chacun de ces groupes étant destiné à former le contenu d'un paquet, non illustré La roue ( 2) est montée à rotation autour d'un axe ( 4) et une partie de sa périphérie se trouve placée en face d'une extrémité d'une trémie ( 5) établie à la sortie d'un dis- positif ( 6) qui a pour but de fournir des masses de cigarettes à un poste de chargement, désigné par ( 7) dans son ensemble, o les ci- garettes débitées par la trémie ( 5) sont transférées dans-les lo- gements ou tiroirs axiaux ( 8) distribués uniformément sur la péri- phérie de la roue ( 2) Chaque tiroir ( 8) présente la forme d'une cannelure axiale qui est en communication avec l'extérieur à tra- vers une fente axiale ( 9) dans laquelle peut s'engager un bras radi ( 11) d'un poussoir désigné par ( 12) dans son ensemble, lorsque les tiroirs sont en face d'un poste de déchargement ( 10) Outre le bra radial ( 11), le poussoir ( 12) comprend un élément ( 13) mobile le long d'un guide ( 14) placé axialement par rapport à la roue ( 2), et une plaque ( 15) qui est susceptible d'engager, à coulissement et en succession, chaque tiroir ( 8) pour en faire sortir un groupe ( 3) formé, et le faire parvenir à l'intérieur d'un logement correspon- dant, non illustré, ménagé dans une tête de transfert ( 16) montée à rotation autour d'un axe ( 17) parallèle à l'axe ( 4). En se référant à la figure 1, les cigarettes sortent de la trémie ( 5) à travers six ouvertures ( 18), égales deux à deux Cha- que ouverture ( 18) comprend une pluralité de couloirs ( 19) de nom- bre égalpour chaque ouverture ( 18), au nombre de cigarettes forman -4- chacune des couches de cigarettes qui constituent les groupes ( 3). Comme illustré aux figures 3 et 5, les couloirs ( 19) sont délimités, en bas, par une plaque ( 20) et, transversalement, par deuxçlaques ( 21 et 22) qui présentent, tout près de-la plaque ( 20), une fente ( 23) dans laquelle peut s'engager un poussoir ( 24) animé d'un mouvement alternatif et actionné par des moyens d'actionnement non représentés. -Dans le mode d'exécution illustré aux figures 2 et 3, la roue ( 2) comprend une plaque annulaire ( 25), dont la périphérie ext ne et -la périphérie interne sont reliées à des manchons cylindri- ques ( 26 et 27), respectivement Le manchon de ces tiroirs est de section sensiblement rectangulaire. Les tiroirs ( 8) sont séparés l'un de l'autre par une sail- lie ou nervure axiale ( 29) qui est de section sensiblement en forme d'un T et conformée, dans sa partie intermédiaire, de façon à défin trois logements ( 30) superposés en sens radial, pour y recevoir autant de couches de cigarettes ( 31, 32 et 33). La roue ( 2) est pourvue d'un dispositif de retenue, désign E par ( 34) dans son ensemble, qui a pour rôle de maintenir les ciga- rettes à l'intérieur des tiroirs ( 8) au cours de la formation des groupes ( 3) Le dispositif ( 34) comprend, pour chaque nervure ( 29), deux pivots ( 35) se situant perpendiculairement à l'arbre ( 28) et dans une position tangentielle à la roue ( 2) Chaque pivot ( 35) est enfoncé à l'intérieur d'un trou borgne ( 36) correspondant, ménagé sur la nervure ( 29) associée, pour supporter à rotation un balancie ( 37) constitué par deux bras ( 38 et 39) Le bras ( 38) est dirigé vers la roue ( 2) et il se termine à son extrémité libre par une lam flexible ou organe de pression ( 40) apte à coopérer avec les ciga- rettes d'une couche ( 31, 32, 33) pour les comprimer enedirecti Dn du manchon ( 26) de la roue ( 2). Le bras ( 39) s'étend vers l'extérieur par rapport à la rou E ( 2) et porte, montée sur son extrémité libre, un suiveur de came à galet ( 41), pourvu de moyens élastiques, non illustrés, qui main- tiennent le suiveur de came en contact avec la surface externe d'une came ( 42) en tambour Cette came est portée à l'extrémité d'un corp 2532618 cylindrique ( 43) qui s'étend d'un disque ( 44) calé sur l'arbre ( 28), qui est relié à des moyens d'actionnement, non illustrés, suscepti- bles de lui imprimer un mouvement d'oscillation d'ampleur donnée autour de l'axe ( 4). En se référant à la figure 3, chaque poussoir ( 24) est dis- posé coaxialement face à un contre-poussoir ( 45) susceptible de se déplacer d'un mouvement alternatif à travers une fenêtre correspon- dante ( 46) ménagée dans le disque ( 44) Le contre-poussoir ( 45) a pour fonction d'accompagner, pour une partie au moins de leur tra- jet, les cigarettes d'une couche correspondante ( 31, 32 ou 33) ame- nées par le poussoir associé ( 24), de l'extrémité inférieure de la trémie ( 5) à l'intérieur d'un tiroir ( 8) correspondant. En se reportant à la figure 2, une première paire de pous- soirs ( 24) a pour fonction de positionner une première couche ( 31) de cigarettes à l'intérieur des tiroirs associés ( 8), une seconde paire suivante de poussoirs ( 24) pour positionner une deuxième cou- che ( 32) de cigarettes à l'intérieur des tiroirs associés ( 8), tan- dis qu'une troisième paire de poussoirs ( 24) assure le positionne- ment de la troisième couche de cigarettes ( 33) à l'intérieur des tiroirs ( 8) correspondants. Sur la base de ce qu'on vient d'exposer, la fréquence d' entraînement de la roue ( 2) autour de l'axe ( 4) est égale au double de la fréquence d'actionnement des poussoirs ( 24) et ( 45), et est égale à la fréquence de déplacement alternatif de l'élément mobile ou coulisseau ( 13). En se référant à la figure 2, la came ( 42) présente une gor- ge de roulement pour les suiveurs de came ( 41), cette gorge suivant un parcours à étages qui comprend quatre portées successives ( 47, 48, 59 et 50), dont les niveaux vont en croissant à partir de la portée ( 47). Chacune desdites portées ( 47, 48, 49, et-50) est engagée, en fin de chaque phase d'insertion, par quatre suiveurs de came ( 41) successifs lesquels, au cours de la phase d'insertion des cigarettes à l'intérieur des tiroirs respectifs ( 8), sont amenés,-sous l'ef- fetdes oscillations de la came ( 42), à passer sur la portée de came adjacente, de niveau plus haut. En cours de fonctionnement, tous les deux pas d'entraînement de la roue ( 2), six tiroirs ( 8) viennent se placer à l'intérieur du poste de chargement ( 7) en face des extrémités inférieures des six ouvertures ( 18) de la trémie ( 5) Tous les deux pas d'entraînement -6- de la roue ( 2) , les poussoirs ( 24) et les contre-poussoirs ( 45)sc'nt actionnés de telle façon que, sous l'effet de ces poussoirs, les couches correspondantes ( 31, 32, 33) de cigarettes sont extraites de l'extrémité inférieure des ouvertures ( 18) associées, et amenées à l'intérieur des tiroirs ( 8) correspondants. Au début de la phase d'insertion, la came ( 42) étant tour- née dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre (figu- re 2), les suiveurs de came ( 41) relatifs à la formation de la couche de cigarettes ( 31) passent de la portée ( 47) à la portée ( 48) ce qui fait monter les lames ( 40) du fond des tiroirs associés ( 8) et permet ainsi l'insertion des cigarettes formant la première dite couche ( 31). D'une manière simultanée, les quatre suiveurs de came ( 41) relatifs à la formation de la deuxième couche ( 32) de cigarettes passent sur la portée de came ( 49) et les suiveurs de came ( 41) re- latifs à la formation de la troisième couche ( 33) de cigarettes mon- tent sur la dernière portée ( 50) Toutes les paires de poussoirs ( 24) et de contre-poussoirs ( 45) sont actionnés simultanément de telle façon que, tous les deux pas de la roue ( 2), six couches (une pour chaque tiroir) de cigarettes sont insérées dans les six tiroirs ( 8) qui se trouvent à ce moment à l'intérieur du poste de chargement ( 7) L'insertion étant achevée, la came ( 42) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 2) par rapport à la roue ( 2), ce qui a pour résultat de ramener chaque suiveur de came ( 41) sur la portée de came adjacente, de niveau plus bas, pour faire redescendre les là- mes ( 40) jusqu'au contact avec les cigarettes venant d'être insérées, et pour retenir ainsi ces cigarettes à l'intérieur-des tiroirs ( 8) correspondants. Dans la variante des figures 4 et 5, les tiroirs ( 8) sont définis sur la surface externe du manchon ( 26)r=par des nervures axiales ( 51) dont la section est de forme sensiblement rectangulaire. Des moyens de couverture fixes sont reliés aux extrémités des ner- vures ( 51) et comprennent des bandes ( 52), disposées axialement par rapport à la roue ( 2) et s'étendant tangentiellement à celle-ci de façon que chaque paire de bandes ( 52) adjacentes et se faisant face, délimitent entre elles une fente ( 53) s'étendant axialement le long de chaque tiroir ( 8) Chaque bande ( 52) et nervure ( 51) est di- visée en deux portions par une fente circonférentielle centrale ( 54) dans laquelle vient s'engager à coulissement un organe de pression désigné par ( 55) dans son ensemble, formant partie d'un dispositif de retenue désigné généralement par ( 56) Outre i'organe de pres- sion ( 55), le dispositif de retenue ( 56) comprend un balancier ou support ( 57) axé sur l'arbre ( 28) et comprenant à son tour un premier bras constitué par un secteur denté ( 58) venant en prise avec une crémaillère ( 59) animée d'un mouvement alternatif à partir d'unorgane d'actionnement ( 60), et un deuxième bras ( 61) qui porte à son extrémité libre un pivot ( 62) perpendiculaire au bras ( 61) et à l'axe ( 4) Un balancier ( 63), axé sur le pivot ( 62), a un premier bras ( 64) éloigné de la roue ( 2), qui porte, articulée sur l'ex- trémité libre de ce bras ( 64), l'extrémité d'une bielle ( 65) dont l'autre extrémité est articulée sur l'extrémité d'une tige ( 66) mon- tée à coulissement dans une pièce de guidage ( 67) 'Latige ( 66) est pourvue à son extrémité en regard de l'arbre ( 28), d'un suiveur de came ( 68) qui est maintenu en contact avec une came ( 69) calée sur un manchon ( 70). Ce manchon ( 70) est supporté à rotation sur l'arbre ( 28) et, sous l'effet d'un moyen d'actionnement, non représenté, trans- met à la came ( 69) un mouvement de rotation oscillant qui a pour résultat de faire déplacer la tige ( 66) d'un mouvement alternatif dans la pièce de guidage ( 67) Le balancier ( 63) a un deuxième bras constitué par un pivot ( 71) qui s'étend parallèlement à l'arbre ( 28) dans la direction de-la roue ( 2) et qui porte, calé sur son extrémité libre, l'organe de pression ( 55). En se référant à la figure 4, on voit que l'organe de pres- sion ( 55) est constitué par une plaque de forme sensiblement tri- angulaire dont le sommet du triangle se situe sensiblement dans 1 ' axe du pivot ( 71), tandis qu'un grand côté du triangle fait face à la roue ( 2): il est défini par deux arcs de circonférence, dési- gnés par ( 72 et 73), qui présentent des rayons de courbure diffé- rents En particulier, le rayon de l'arc ( 72) est plus petit que le rayon de l'arc ( 73) d'une valeur sensiblement égale à l'épaisseur d'une couche de cigarette ( 31, 32 ou 33). Le fonctionnement du dispositifde retenue ( 56) est tout à fait le même que dans le cas du dispositif de retenue ( 34) En effet, l'organe de pression ( 55) est lui-même déplacé radialement sous l'effet de l'oscillation de la came ( 69), ce qui le fait montez d'abord, pour permettre l'insertion des couches( 31 et 32), et re- descendre ensuite, pour venir retenir ces deux premières couches en les maintenant ên place avant l'insertion de la couche ( 33) Cette dernière complète les groupes ( 3), lesquels, après avoir quitté le -8 poste ( 7), se déplacent sous les bandes ( 52) qui les maintiennent en place. La différence dans les fonctionnements des dispositifs de retenue ( 34 et 56) réside uniquement en ce que, alors que les lames ( 40) du dispositif ( 34) se déplacent avec la roue ( 2) pour maintenir les groupes ( 3) dans les tiroirs ( 8) correspondants pendant tout leur acheminement vers le poste de déchargement ( 10), l'organe de pression ( 56) ne coopère avec les cigarettes insérées dans les tiroirs ( 8) que lorsque celles-ci se trouvent à l'intérieur du pos- te de chargement ( 7), le dit'organe de pression ( 56) quittant les groupes ( 3) dès qu'ils sont formés. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses di- verses parties ayant plus spécialement été indiquées; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. 2 532618 -9- REVENDICATIONS -1 Dispositif pour former des groupes ( 3) de cigarettes dans une macnine d'empaquetage de cigarettes, comprenant une trémie ( 5) de sortie d'une ligne d'alimentation en cigarettes, ladite trémie ( 5) comportant une pluralitéd'ouvertures ( 18) de sortie une roue de formation ( 2) qui porte, distribués uniformément sur sa périphérie, des tiroirs axiaux ( 8) pour lesdits groupes ( 3), chaque tiroir ( 8) étant apte à recevoir, en succession, plusieurs couches ( 31, 32, 33) superposées de cigarettes, qui sont débitées chacune en direc- tion axiale par rapport à ladite roue ( 2), par une ouverture de sortie correspondante ( 18) à l'aide de moyens de-poussée ( 24, 45) placés enregard d'un poste ( 7) de chargement desdites cigarettes sur ladite roue; et des moyens de retenue ( 34, 56) pour maintenir en place lesdites couches ( 31, 32, 33) à l'intérieur des tiroirs correspondants ( 8) au cours de la formation desdits groupes ( 3), ca- ractérisé en ce que lesdits moyens de retenue ( 34, 56) comprennent des organes de pression ( 40, 55) qui sont susceptibles d'agir sur les couches ( 31 32, 33) de chaque groupe ( 3) en direction radiale par rapport à ladite roue ( 2),-lesdits organes de pression ( 40, 55) étant mobiles avec ladite roue ( 2) autour d'un axe ( 4) de celle-ci au moins au cours du passage desdits tiroirs ( 8) à travers ledit poste de chargement ( 7), dès moyens en forme de cames ( 42, 69) étant prévus qui impriment auxdits organes de pression ( 40, 55) des mouvements d'oscillation de sens radial par rapport à ladite roue ( 2) au cours de la formation desdits groupes ( 3). -2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dits moyens de pression comprennent, pour chaque tiroir ( 8) précité, au moins une lame ( 40) susceptible de coopérer avec la surface exter- ne des cigarettes contenues à l'intérieur dudit tiroir ( 8), chaque lame ( 40) précitée étant reliée à une extrémité d'un balancier ( 37) associé qui a son point d'appui sur ladite roue ( 2), ledit balancier ( 37) étant établi pour coopérer avec lesdits moyens en forme de ca- mes ( 42) en vue de pivoter autour d'un axe ( 35) perpendiculaire à 1 ' axe ( 4) de ladite roue ( 2). -3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque balancier ( 37) porte, sur celle de ses extrémités qui est opposée à l'extrémité portant la lame ( 40) associée, un suiveur de came ( 41) lesdits moyens formant cames ( 42) comportant un chemin de roulement 2532618 pour lesdits suiveurs de came ( 41), ledit chemin de roulement s' étendant autour de ladite roue ( 2) selon une suite de portées en étages( 47, 48, 49, 50) dont le nombre est égal à n+l, N étant le nom- bre desdites couches ( 31, 32, 33). -4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tiroir ( 8) précité est ferme vers l'extérieur, dans une direction radiale par rapport à ladite roue ( 2), par des moyens de couverture fixes ( 52 > qui définissent une fente circonféren- tielle ( 54) dans laquelle lesdits organes de pression ( 55) s'en- gagent d'une manière coulissante. -5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dits organes de pression comprennent un organe de pression ( 55) lequel est constitué par une plaque placée à l'extérieur de ladite roue ( 2) tout près dudit poste de chargement ( 7); ladite plaque, qui s'engage d'une manière coulissante dans ladite fente circonférentiel- le ( 54), étant'limitée, du côté dirigé vers ladite roue, par une serie d'arcs ( 72, 73) de rayons différents l'un par rapport à l'au-. tre, dont le nombre est égal à n+l, o N est le nombre desdites couches ( 31, 32, 33) constituant un groupe ( 3). -6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dits moyens de retenue ( 56) comprennent un support ( 57) oscillant autour de l'axe ( 4) de ladite roue ( 2), et un balancier ( 63) monté sur ledit support ( 57) et susceptible de pivoter autour d'un axe ( 62) perpendiculaire à l'axe ( 4) de ladite roue ( 2); une extrémité dudit balancier ( 63) étant reliée audit organe de pression ( 55), tandis que l'autre extrémité du balancier ( 63) coopère avec lesdits moyens en forme de cames ( 69). -7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2,-3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de poussée ( 24, 45) comprennent, pour chaque couche ( 31, 32, 33) précitée, un poussoir ( 24) et un contre-poussoir ( 45) coaxiaux l'un à l'autre, qui sont animés d'un mouvement alternatif de direction parallèle audit axe ( 4) de ladite roue ( 2), pour venir engager les extrémités opposées, respectivement, des cigarettes, au moins au cours de l'opération pendant laquelle les cigarettes en provenance de ladite trémie ( 5 > sont-transférées sur ladite roue ( 2).