Brevet FR2527053A1 — publié le 19831125

La présente invention concerne l'alimentation en tabac de hachoirs. Un type connu de hachoirs à tabac comporte un sup- port rotatif pour un ou plusieurs couteaux qui coupent des lanières ou brins de tabac, pour la confection de cigarettes, de la face avant d'une masse continue de tabac compacté, appelée également gâteau ou charge Cette charge est formée et son contenu est comprimé par un dispositif d'alimentation possédant un convoyeur supérieur et -un convoyeur inférieur qui définissent entre eux un passage dont la hauteur diminue progressivement et qui mène d'une source de morceaux de parenchyme appelés strips (provenant de la séparation par bat- tage du parenchyme et des côtes de feuilles de tabac) à un poste de coupe o la face avant de la charge est serrée entre un élément presseur supérieur et un élément presseur inférieur, commandés par des vérins pneumatiques, et pénètre dans la zone des couteaux tour- nants. La demande de brevet français 80/26 479, déposée le 12 décembre 1980 au nom de la demanderesse, décrit une méthode perfectionnée pour amener le tabac aux convoyeurs d'alimentation et de compression supérieur et inférieur Selon ce document, on forme d'abord une couche de tabac dans laquelle le tabac est orienté essen- tiellement suivant le plan de la couche et dans laquelle le tabac est enchevêtré et réparti à peu près uniformément dans le sens de la largeur de la couche On produit ensuite l'augmentation de la densité de cette couche et l'enchevêtrement des feuilles par l'appli- cation de forces gravitationnelles et de vibration, pendant le transport du tabac vers l'extrémité d'entrée des convoyeurs conver- gents de compression, sans changer de façon notable l'orientation et la juxtaposition des feuilles ou des strips de tabac dans la couche La couche ainsi rendue plus dense est transférée ensuite au convoyeur de compression inférieur, également sans que cela entratne un changement notable de l'orientation et de la juxtapo- sition du tabac L'orientation et la juxtaposition du tabac sont ainsi conservées sur tout le parcours entre le point de formation de la couche et l'appareil de coupe. Cette manière de former et de transporter la charge de tabac aux convoyeurs de compression permet de réduire considérablement, par rapport aux systèmes conventionnels, la compression nécessaire de la couche de tabac, pour le m 8 me débit de tabac, et d'exercer une pression nettement moindre sur la charge de tabac au point o elle est présentée à l'appareil de coupe, pour empêcher que les couteaux tournants n'arrachent des strips de la charge. La force de compression affectant le pouvoir de remplissage du tabac coupé exerc' par les convoyeurs pouvant être moindre, l'enchevêtrement et la compression par gravité obtenus selon ledit document préservent le pouvoir de remplissage du tabac coupé. Ce pouvoir est également préservé davantage du fait que le tabac est soumis à des forces physiques pendant moins de temps que d'habi- tude dans l'art antérieur. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé décrit dans la demande précitée, les convoyeurs de compression sont eux-mêsae 8 alimentés par un convoyeur de translation vibrant sensiblement hori- zontal Une distribution de tabac, sous forme de feuilles entières ou de strips, tombant à la façon d'une pluie et de façon uniforme sur un tronçon longitudinal du convoyeur, forme sur l'extrémité d'entrée de ce convoyeur vibrant une couche de tabac relativement épaisse qui contient la quantité de tabac nécessaire à l'alimentation du poste de coupe, l'épaisseur de cette couche augmentant progres- sivement, dans ledit tronçon, dans la direction longitudinale de mouvement du convoyeur Le tabac dans cette couche relativement épaisse est orienté essentiellement suivant le plan de la cauche et est réparti uniformément sur la largeur de la couche. La couche de tabac est vibrée sur le convoyeur du fait que la surface de transport est animée d'un mouvement alter- natif dans le sens vertical pendant le transport de la couche vers les convoyeurs de compression La vibration augmente la densité de la couche de tabac sans utilisation de forces autres que la gravité et sans changement notable de l'orientation et de la juxtaposition du tabac dans la couche. Cette orientation et cette juxtaposition sont également conservées lorsque la couche est transférée du convoyeur vibrant au convoyeur de compression inférieur Comme il n'y a pas de changement dans la vitesse du tabac sur tout le parcours entre la zone de formation de la couche et l'appareil de coupe, le tabac n'a pas la possibilité de changer d'orientation et de disposition relative. Cette solution diffère considérablement de celle décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 4 244 382 et 4 254 781 et qui utilise un convoyeur à gradin qui est vibré en deux directions La forme à gradin de ce convoyeur signifie que la vitesse des morceaux de tabac-change brusquement au droit du gradin, o une mince couche de départ forme une couche épaisse amenée jusqu'aux convoyeurs de compression La couche épaisse est formée dans ce cas par éboulement pêle-mêle de morceaux de tabac de la mince couche, au droit du gradin, *ce qui change l'orientation et la juxtaposition des morceaux Les convoyeurs décrits dans ces deux brevets sont conçus pour transporter des côtés, lesquelles supportent une telle manutention Selon la demande de brevet antérieure citée de la demanderesse, la couche épaisse est formée d'une distribution sous forme d'une pluie de strips ou de feuilles entières de tabac, lesquels conservent leur orientation et leur juxtaposition ou dis- position relative sur tout le parcours suivant. L'invention apporte un procédé pour produire des lanières ou brins de tabac (scaferlati) par la coupe d'une couche de tabac comprimé formée de feuilles de tabac entières ou de morceaux de parenchyme ou strips, qui sont orientés essentiellement suivant le plan de la couche, enchevêtrés et répartis uniformément sur la largeur de la couche, l'augmentation de la densité du tabac de la couche par application de forces gravitationnelles et de vibra- tion à celle-ci, pendant son transport essentiellement horizontal et sans changement notable de l'orientation et de la juxtaposition du tabac dans la couche, ainsi que la compression du tabac rendu plus dense, qui est caractérisé en ce que l'on réduit de façon uniforme, dans le sens de sa longueur, les forces de vibration appliquées à la couche de tabac transportée horizontalement. Du fait-de la diminution de l'amplitude des vibrations verticales auxquelles la couche de tabac est soumise dans le sens de la longueur de la surface de transport, les forces maxi- males sont appliquées au tabac lorsqu'elles sont le plus nécessaires, c'est-à-dire pendant le tassement et l'enchevêtrement initiaux du tabac, lequel est ensuite soumis à des forces décroissantes à mesure qu'il s'approche de son état de compression final. Selon un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, la surface de transport est relevable et abaissable par rota- tion autour d'un axe horizontal fixe à son extrémité de sortie, de sorte que les forces de vibration sont nulles à cette extrémité. L'épaisse couche de tabac est formée de préférence, à l'extrémité amont du convoyeur vibrant, par la distribution uniforme du tabac sous forme d'une pluie sur un tronçon longitudinal du convoyeur, de manière à doter la couche de tabac ainsi formée d'une -face arrière inclinée, de bas en haut dans la direction de transport du tabac, et par l'amenée au dispositif distributeur d'une quantité de tabac suffisante pour que l'angle de cette face arrière ou talus de la couche soit voisin de mais ne dépasse pas l'angle naturel de repos de la couche de tabac, de sorte que les morceaux de tabac sont situés à plat et sont orientés suivant le plan de celle-ci dans la couche et ne roulent pas sur ce talus ou ne tombent pas de celui-ci, malgré le fait que la couche soit portée à une épaisseur voisine de l'épais- seur maximale réalisable sur la plus courte longueur possible de la surface de transport. La vitesse des convoyeurs de compression supérieur et inférieur détermine la vitesse de la couche sur tout son parcours sur ladite surface de transport, jusqu'à l'extrémité d'entrée des convoyeurs de compression. Selon un mode de réalisation préféré de l'inwen- tion, la couche de tabac sur la surface de transport est confinée latéralement par des surfaces de confinement qui sont déplacées dans la direction de transport de la couche de tabac. Dans ce mode de réalisation, il est préférable que les surfaces de confinement et la surface de transport confèrent au tabac une vitesse de transport qui est légèrement supérieure à celle des convoyeurs de compression convergents afin d'assurer que l'orientation et la juxtaposition du tabac dans la couche soient conservées sur tout le parcours allant de la zone de formation de la couche jusqu'à l'extrémité d'entrée des convoyeurs convergents. L'invention apporte également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé Ce dispositif, destine à la production de tabac coupé ou scaferlati, comprend des convoyeurs de tabac supé- rieur et inférieur qui convergent vers une extrémité aval, un appa- reil de coupe situé près de cette extrémité et destiné à couper le tabac maintenu à cette extrémité, ainsi qu'un convoyeur vibrant essentiellement horizontal pour transporter une couche de tabac jusqu'à l'extrémité d'entrée du passage formé entre les convoyeurs convergents et pour appliquer à cette couche des forces alternatives dans le sens vertical pendant le transport Ce dispositif est essen- tiellement caractérisé en ce que le convoyeur vibrant est monté re- levable et abaissable par rotation autour d'un axe horizontal fixe à son extrémité de sortie, de sorte que l'amplitude des vibrations diminue dans le sens de la longueur du convoyeur Celui-cl est dans l'ensemble orienté horizontalement et il possède une surface de transport mobile en translation. Il est préférable que le dispositif conférant la vibration au convoyeur soit couplé à l'extrémité amont de celui-ci pour produire des mouvements alternatifs rapides du convoyeur dans le sens vertical par rotation de celui-ci autour de l'axe à son extrémité aval. Selon une forme de réalisation, la surface de transport possède, en coupe transversale, une portion centrale essentiellement horizontale qui s'étend sur une grande partie de la largeur de cette surface et des portions inclinées vers le bas entre cette portion centrale et les bords latéraux de la courroie formant ladite surface de transport. D'autres caractéristiques et avantages del'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention; 252 ? 053 la figure 2 est une vue en perspective d'un convoyeur d'alimentation vibrant en combinaison avec un distribu- teur de tabac, selon une forme de réalisation de l'invention; et la figure 3 est une coupe transversale du convoyeur de la figure 2,prise suivant la ligne 3-3 de cette figure. Les dessins annexés illustrent le mode de mise en oeuvre de l'invention actuellement considéré le meilleur Ils représentent un hachoir de tabac 10 avec un poste de coupe ou de hachage 12 o un convoyeur supérieur 14 et un convoyeur inférieur 16 délimitent un passage qui diminue en hauteur jusqu'à une extrémité de sortie o sont situées une plaque de pression supérieure 18 et une plaque de pression inférieure 20 destinées à exercer une pres- sion sur une masse de tabac comprimé 22 située entre elles Les plaques 18 et 20 présentent la masse ou charge de tabac 22 à un tambour rotatif 24 dont la surface porte des couteaux 26 coupant des lanières ou brins de tabac 28 de la charge 22. La charge 22 est formée d'une épaisse couche de tabac 30, qui peut être sous forme de feuilles entières ou de strips, qui est constituée sur la surface de transport vibrante 32 d'un convoyeur de tabac 34 d'une "pluie" uniforme de tabac 36 tombant uniformément en longueur et en largeur sur un tronçon longitudinal de la surface de transport 32 à l'extrémité amont de celle-ci, c'est- à-dire à l'opposé du poste de coupe 12 Les détails du convoyeur 34 sont représentés sur les figures 2 et 3. La distribution de tabac 36 sur un tronçon de la surface de transport 32 forme sur ce tronçon une couche de tabac dans laquelle les strips sont disposés à peu près horizontalement et dont l'épaisseur correspond au débit de tabac nécessaire pour l'appareil de coupe 12 La pluie de tabac 36 possède de préférence un débit tel que le talus 37 à l'arrière de la couche de tabac 30 formée présente un angle voisin de mais ne dépassant pas l'angle de repos naturel de la couche de tabac Ainsi, les morceaux de tabac ne retombent pas vers l'arrière, ce qui modifierait leur orientation et leur dispo- sition relatives. Les vibrations verticales appliquées à la surface de transport 32 produisent l'enchevêtrement et le tassement des morceaux de tabac mais ne modifient pas leur disposition relative et leur orientation Les forces de vibration du convoyeur 34 et la gravité sont les seules forces appliquées au tabac *pour le rendre plus dense Comme le convoyeur 34 est monté oscillant à son extré- mité aval, l'amplitude des vibrations, conformément à l'invention, diminue uniformément à partir d'une valeur maximale à l'extrémité amont jusqu'à zéro à l'extrémité aval De cette manière, les vi- brations possèdent la plus grande amplitude pendant le début de la formation de la couche de tabac et diminuent en amplitude a mesure que la couche se tasse. Là surface mobile 32 transporte l'épaisse couche de tabac 30 jusqu'à l'entrée du passage formé par les convoyeurs conver- gents 14 et 16, o la couche 30 est transférée au convoyeur infé- rieur 16 La couche 30 est transportée à vitesse constante sur tout le parcours depuis sa formation à l'extrémité amont de la surface de transport 32 jusqu'à la sortie du passage entre les convoyeurs 14 et 16 L'orientation horizontale initiale des morceaux de tabac et leur disposition relative dans l'épaisse couche 30 sontainsi conservées jusqu'au point o la masse de tabac 22 est débitée en scaferlati. La vitesse d'avance de la couche 30 est déterminée par la vitesse de transport des convoyeurs convergents 14 et 16 Pour assurer que le tabac de la couche 30 conserve son orientation et sa juxtaposition, la vltesse de transport de la surface 32 est de préférence légèrement supérieure à celle des convoyeurs 14 et 16, de sorte qu'un glissement s'établit entre la surface 32 et la couche de tabac 30. Cette façon de procéder permet de réduire considérable- ment la pression à exercer sur le gfteau 22 pour empêcher l'arrache- ment de strips, comparativement à la technique conventionnelle et pour le même débit de tabac Selon un exemple typique, la pression d'air pour les vérins pneumatiques commandant les plaques de pres- sion 18 et 20 peut être réduite d'environ 2,8 à environ 0,35 bar. Il a été constaté que le scaferlati 28 ainsi obtenu possède un meil- leur pouvoir de remplissage. Les figures 2 et 3 montrent que le convoyeur 34 possède une courroie de transport continue 32 qui circule autour de rouleaux horizontaux 38 et 40 montés entre des longerons 42 et 44 Ces der- niers sont montés oscillants, à l'extrémité de sortie du convoyeur 34, sur des parties fixes du bâti du poste de coupe 12. La courroie 32 est conformée, par son passage sur des supports (non représentés) de manière à définir, en coupe transver- sale, deux portions 46 et 48 inclinées vers le bas et situées de part et d'autre d'une portion centrale horizontale 50 Cette confor- mation de la courroie 32, qui ressort le plus clairement de la figure 3, produit une répartition plus régulière du tabac dans le sens de la largeur de la masse compactée 22, comparativement à l'art antérieur. A l'extrémité opposée de l'axe d'oscillation, les longerons 42 et 44 sont montés sur des ressorts de compression 52 et 54 disposés sur une table support 56 Une entretoise 58 fixée transversalement entre les longerons 42 et 44 est reliée par une bielle 60 à un vilebrequin 62 qu'un moteur 64 fait tourner par l'intermédiaire d'une courroie 66 passant sur des poulies 68 et 70. Lorsque le moteur 64 fait tourner le vilebrequin 62, la bielle 60 fait monter et descendre les longerons 42 et 44 et avec eux la courroie de transport 32 Les ressorts 54 servent d'amor- tisseurs pour les vibrations ainsi appliquées par la bielle 60 La couche de tabac 30 sur la courroie 32 est ainsi soumise à des vibra- tions continues dont l'amplitude diminue de façon uniforme à mesure que la couche de tabac avance. Le convoyeur 34 représenté à titre d'exemple sur les figures 2 et 3 comporte en outre deux longerons supérieurs 72 et 74 2.5 situés au-dessus des longerons inférieurs 42 et 44 et reliés à ceux-ci Les longerons supérieurs 72 et 74 sont reliés entre eux par des traverses 76 et 78 Deux courroies de transport 80 et 82, entre les longerons 42 et 72 d'une part et entre les longerons 44 et 74 d'autre part, circulent autour de rouleaux 84 et 86 (représentés seulement pour la courroie de transport 80). Les courroies 80 et 82 retiennent la couche de tabac 30 sur les deux côtés et sont entraînées à la même vitesse que la cour- roie 32, par un mécanisme d'entraînement 88 représenté schématique- ment Les courroies latérales mobiles 80 et 82 assurent que les strips de tabac de la couche 30 conservent leur orientation et leur disposition relative et n'ont pas tendance à s'accrocher, comme cela pourrait être le cas avec des parois latérales fixes, ce qui pourrait déranger ou défaire la disposition du tabac dans la couche 30. La pluie de tabac 36, tombant uniformément dans le sens transversal et dans le sens longitudinal sur le convoyeur 34, est produite dans cet exemple par un distributeur de tabac 90. Celui-ci comprend une courroie d'alimentation 92 sur laquelle des strips ou des feuilles de tabac 94 sont transportés jusqu'à un point situé au-dessus de l'extrémité amont de la courroie de transport 32. Une plaque formant battant 96 est suspendue oscillante près de l'ex- trémité de sortie de la courroie d'alimentation 92 et peut être animée de mouvements alternatifs d'avance et de retrait par un mécanisme d'entraînement 98 Le battant 96 vient en contact avec les strips 94 pendant leur chute de l'extrémité de la courroie 92 et son mouvement alternatif forme la pluie de tabac 36. Bien que la courroie d'alimentation 92 de l'exemple représenté soit orientée dans le sens de la longueur du convoyeur 34, on peut obtenir le même résultat en disposant cette courroie perpen- diculairement au convoyeur 34, ce qui correspondrait à une amenée transversale du tabac 94. Le convoyeur 34 permet par conséquent la formation de la couche de tabac 30 et son transport à l'appareil de coupe 12 Les feuilles ou strips de tabac de la-couche 30 sont disposés essentiel- lement à plat, ils sont tassés pendant leur transport par les cour- roies 32, 80 et 82 et ils conservent leur orientation et leur dis- position relative de départ pendant ce transport. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. 1 O REVENDICATIONS 1 Procédé pour produire des lanières ou brins de tabac (scaferlati) par la coupe' d'une couche de tabac comprimé formée de feuilles de tabac entières ou de morceaux de parenchyme ou strips, qui sont orientés essentiellement suivant le plan de la couche, enchevêtrés et répartis unifzraement sur la largeur de la couche, l'augmentation de la densité du tabac de la couche par application de forces gravitationnelles et de vibration à celle-ci, pendant son transport essentiellement horizontal et sans changement notable de l'orientation et de la juxtaposition du tabac dans la couche, ainsi que la compression du tabac rendu plus dense, caractérisé en ce que l'on réduit de façon uniforme, dans le sens de sa longueur, les forces de vibration appliquées à la couche de tabac transportée horizontalement. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on forme la couche de tabac de strips ou de feuilles de tabac tom- bant à la façon d'une pluie d'un distributeur de tabac et de manière que la couche de tabac ainsi formée présente une face ou talus ar- rière dont l'angle est voisin de l'angle naturel de repos de la couche, mais sans le dépasser. 3 Dispositif-pour produire des lanières ou brins de tabac (scaferlati), pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendica- tion 1 ou 2, comprenant un convoyeur de tabac supérieur et un convoyeur de tabac inférieur convergents qui définissent entre eux un passage se rétrécissant vers une extrémité de sortie, un disposi- tif de coupe situé près de cette extrémité et destiné à couper le tabac maintenu à cette extrémité, de même qu'un convoyeur vibrant essentiellement horizontal pour transporter une couche de tabac jusqu'à l'extrémité d'entrée dudit passage entre les convoyeurs convergents et pour appliquer à cette couche de tabac, pendant Son transport sur lui, des forces alternatives dans le sens vertical, caractérisé en ce que le convoyeur vibrant ( 34) est monté relevable et abaissable par rotation autour d'un axe ( 38) X son extrémité de sortie, de sorte que l'amplitude des vibrations diminue dans le sens de la longueur du convoyeur ( 34). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif ( 60) appliquant les vibrations est accouplé à l'extrémité amont du convoyeur vibrant ( 34)et confère à celui-ci des mouvements alternatifs rapides dans lé sens vertical par rota- tion autour de l'axe ( 38). Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le convoyeur 34)est disposé au moins à peu près horizon- talement et possède une surface de transport, constituée notamment par une courroie de transport ( 32), qui est mobile en translation. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la surface de transport ( 32) possède, en coupe transversale, une portion centrale ( 50) essentiellement horizontale et s'étendant sur une grande partie de la largeur de cette surface, ainsi que des portions ( 46, 48) inclinées vers le bas qui s'étendent à partir de la portion centrale ( 50) jusqu'aux bords latéraux de la surface de transport ( 32).