Brevet FR2548053A1 — publié le 19850104

1. "Procédé pour séparer les particules de tabac sur les machines de fabrication de cigarettes " L'iiïention concerne un procédé pour séparer 5 les particules de tabac sur les machines de fabrication de cigarettes Sur ces machines de fabrication de cigarettes, on laisse normalement tomber les particules de tabac fournies par une botte d'alimentation, sur un dispositif de cardage d'o les particules tombent ensuite sur unme courroie de con10 voyeur essentiellement horizontale. Cette courroie de convoyeur aiène, à son tour, les particules de tabac à un bloc de séparation dont le rôle est de séparer les particules de tabac les plus légères à partir desquelles on fabrique les cigarettes, des particules 15 plus lourdes constituées, en particulier, par les particules de bois provenant des nervures des feuilles de tabac traitées. On fait normalement tomber ces particules plus lourdes dans un passage collecteur de déchets, tandis que les particules plus légères sont entrainées par aspiration dans un passage 20 vertical fermé à son sommet par une courroie de convoyeur d'aspiration. Dans les types connus de dispositifs de séparation, le procédé utilisé pour séparer les particules légères des particules plus lourdes consiste généralement à monter l'extrénité de sortie du convoyeur à l'intérieur d'une chanbre communiquant, d'un côté, avec le passage vertical et, de l'autre côté, avec le passage de rejet, ces derniers pas- 2. sages étant généralerment alignés et traversés par ur courant d'air soufflant vers le haut De cette façon, les particules légères sont entraînées vers le haut dans le passage vertical, tandis que les particules plus lourdes tombent vers le bas, en sens inverse du courant, dans le passage de rejet. Pour beaucoup de types de tabac cependant, le procédé de séparation décrit ci-dessus n'a pas permis de maintenir le pourcentage de rejet de particules légères dans des limites acceptables Cela n'est pas surprenant car, lorsqu'el10 les atteignent le bloc de séparation, les particules légères et les particules de bois sont encore étroitement agglomérées, de sorte qu'une quantité considérable de particules légères est rejetée avec les particules de bois. Un procédé connu pour tenter de pallier cet in15 convénient consiste à séparer de nouveau les particules lourdes lorsqu'elles tombent dans le passage de rejet, cette séparation se fait généralement en projetant violemment les particules lourdes contre le courant d'air montant dans le passage de rejet Le procédé dé séparation indiqué ci-dessus est par20 ticulièrement efficace lorsqu'il est utilisé sur le dispositif de séparation couvert par le brevet britannique n 2 096 876 dans lequel le chemin suivi par les particules lourdes sortant du convoyeur passe par un dispositif déflecteur destiné à envoyer les particules lourdes contre le courant d'air, dans 25 le passage de rejet, essentiellement sans variation d'énergie cinétique. L'impact entre les particules lourdes à grande vitesse se déplaçant vers le bas et le courant d'air soufflant vers le haut, produit un violent remous à l'intérieur du pas30 sage de rejet et ce remous sépare les fibres de tabac plus légères des particules de bois Bien qu'il soit plus efficace que les autres types connus de dispositifs de séparation, le procédé classique décrit ci-dessus ne parvient toujours pas à séparer complètement toutes les particules de bois des par35 ticules plus légères dont une certaine quantité reste encore 7. rejetée. I 1 apuarait+ que cet inconvénient est df à l'énergie cinétique excessive que les particules les plus lourdes prennent lorsqu'elles sont envoyées, contre 1 le cou5 rant d'air, dans le passage de rejet Enr fait, copte tenu de la vitesse à laquelle elles se déplacent, les particules de bois continuent à entra ner une certaine quantité de particules lgères adhéranr à celles-ci lorsqu'elles passent dans le passage de rejet. I,' invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus en créant un procédé de séparation permettant de réduire au rinim la quaitité de particules légères rejetéeso À cet effet, l Virnertion concerne un procédé 15 pour séparer les particules de babac sur les machines de fabrication de cigarettes, procédé cractrisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistan-t à produire un courant d'air principal se déplaçant vers le haut le long d'u passage de rejet et d'un passage d'alimentation, ces deux passages 20 étant parfaitement verticaux et alignés l'un par rapport à l'autre; à amener des particules de tabac déchiquetées et cardées,,à une vitesse relativeent élevée, dans le courant d'air principal pour quelles se déplacent vers l'entrée d'un passage de dérivation situié entre le sommet et le point mi25 lieu du passage de rejet; à ralentir les particules atteignant ce passage de dérivation et à isoler de façon étanche ees particules du courant principal; à augmenter la pression de ces particules ainsi isolées et à laisser tomber ces oarticules isolées, avec une vritesse initiale pratiquement nulle, dans le passage de rejet, suivant une trajectoire suivie par au moins un courant secondaire ascendant Passant dans le courant principal. L'irn-ention est décrite en détail en se référant à la figure unique joirnte représentant une vue en coupe 35 d'un dispositif de séparation selon l'invention. 4. Cette figure montre une machine de fabrication de cigarettes 1 qui comprend un bloc d'alimentation de tabac 2 dont l'élémenf de sortie est constitué par une courroie de convoyeur 3 disposée essentiellement horizontalement et com5 prenant une poulie de sortie 4 montée en face et au-dessous d'un rouleau d'aspiration 5 Ce rouleau 5 et le convoyeur 3 sont associés pour former un passage d'admission ou d'entrée 6 par lequel le bloc d'alimentation 2 communique avec le dispositif de séparation 7 communiquant à son tour avec un pas10 sage d'alimentation vertical tourné vers le haut 8 Ce dernier est fermé à son extrémité supérieure par une courroie de convoyeur 9 à travers laquelle on peut souffler de l'air, et qui sépare le passage 8 de la chambre 10 communiquant avec des moyens d'aspiration (non représentés) destinés à produi15 re une dépression à l'intérieur de la chambre 10 et du passage 8. Le dispositif de séparation 7 comprend un passage de rejet vertical tourné vers le bas 11, aligné avec le passage 8 et fermé de manière étanche, à son extrémité infé20 rieure, par un élément de convoyeur rotatif 12 monté entre le passage 11 et le puits 13 communiquant avec le passage de rejet de déchets 14 o A son extrémité supérieure, le passage 11 débouche dans la chambre 15 communiquant, à son sommet, avec l'extrémité inférieure du passage 8, à sa base avec le passa25 ge 11, d'un côté avec le passage 6 et de l'autre côté avec le passage de dérivation 16 disposé entre la cha-:bre 15 et le point milieu du passage 11. Le passage 16 est défini, à son sommet, par une paroi extérieure 17 du dispositif de séparation 7, d'un côté 30 par une seconde paroi extérieure 18 du dispositif 7, et de l'autre côté par un corps de séparation 19 monté entre les passages 11 et 16. La partie d'entrée supérieure du passage 16 est constituée par une chambre cylindrique 20 dont l'axe est per35 pendiculaire à celui du passage 11 et qui communique, d'un c 8 té 5. avec l'extérieur par le trou 21 percé dans la paroi 18. Dans la chambre 20 sont placés des moyens de convoyeur comprenant un élément de convoyeur rotatif 22 monté sur un arbre 23 traversant la chambre 20 dans le sens horizon5 tal, et actionné par des moyens moteurs (non représentés) de manière à tourner à vitesse variable dans le sens de la flèche 24 L'élément de convoyeur rotatif 22 comprend un corps central 25 d'oh partent vers l'extérieur un certain nombre de lames 26 régulièrement réparties autour du corps central 10 25 et venant en contact, de manière étanche, avec la surface latérale de la chambre 20, de manière à former un certain nombre de poches 27 de convoyeur Lorsque l'élément de convoyeur 22 tourne, ces poches 27 communiquent sélectivement et successivement avec la chambre 15 et avec une partie de sortie 28 du passage 16 se dirigeant vers le bas à partir du fond de la chambre 20. Juste au-dessous de l'extrémité inférieure du corps 19, la partie de sortie 28 du passage 16 communique avec l'extérieur par le trou 29 percé dans la paroi 18 dont la sec920 tion peut être réglée au moyen d'un élément de soupape 30. Dans une variante de disposition, non représentée, la partie 28 du passage 16 se termine au niveau du trou 29 et débouche directement à l'intérieur de la sortie médiane du passage 11 D'autre part, dans la disposition représentée 25 ici, il est utilisé, au-dessous du corps 19, un second corps de séparation 31 s'associant à la paroi 18 pour former une partie ou extension inférieure 32 vers le bas de la partie 28 du passage 16, et avec le corps 19 pour former un passage supérieur 33 Ce dernier est disposé de façon que son extré30 mité inférieure vienne exactement en face du trou 29 et qu'il s'étende vers le haut dans une direction s'alignant exactement avec celle de l'axe du passage 8 de manière à déboucher à l'intérieur du fond de la chambre 15. Il est possible de modifier la section du pas35 sage 33 en réglant le corps de séparation 31 par rapport au 6. corps 19 Tout près de l'élément de convoyeur 12 et, dans tous les cas, au-dessous de l'extrémité inférieure du corps 31, est prévue une paroi 18 munie d'un autre trou 34 dont l'ouverture peut être réglée au moyen de l'élément de soupa5 pe 35. Dans la forme de réalisation représentée ici, il est prévu sur le côté du corps 31, une cloison de division verticale 36 qui peut être supprimée dans d'autres formes de réalisation (non représentées). Avec le corps 31, la paroi 36 définit un passage vertical essentiellement dirigé vers le haut 37, dont l'extrémité inférieure se situe au niveau du trou 34 et dont l'extrémité supérieure communique avec un point du passage 33. La position de cette paroi 36 peut être réglée verticalement ou horizontalement au moyen d'un dispositif de réglage, non représenté. Du côté opposé à la paroi 18, le passage 11 est bordé latéralement par une paroi de fond 38 fixe et par 20 une paroi supérieure 39 mobile qui se combinent pour définir une ouverture 40 dont la taille peut être réglée au moyen de l'élément de soupape 41 A travers la paroi 39 mobile est prévu un conduit 42 d'alimentation d'air parfaitement aligné avec le passage 8 et dont la section peut être réglée au moyen d'une plaque mobile 43 L'extrémité supérieure du conduit 42 communique avec le passage 6 en un point qui peut être défini en déplaçant la paroi 39 Dans la forme de réalisation représentée ici, la paroi 39 mobile est montée de manière à pouvoir basculer autour d'une tige intermédiaire 44, 30 parallèle à l'arbre 23, tandis que dans d'autres formes de réalisation (non représentées), cette paroi mobile peut se déplacer transversalement et basculer encore de la même manière si cela est nécessaire. En cours de fonctionnement, l'aspiration pro35 duite dans la chaubre 10 fait circuler l'air de force dans 7. le conduit 42, les trous 29, 34 et l'ouverture 40 à travers l'un ou plusieurs desquels l'air comprimé peut être soufflé, si cela est nécessaire, pour passer à l'intérieur du dispositif 7 Les Particules de tabac amenées par le convoyeur 3 5 dans la chambre 15, en passant par le passage 6, viennent couper le débit d'air soufflant vers le haut en direction du passage 8, cet air arrivant par le passage 11 et le conduit 42 Le choc produit entre ce courant d'air et le courant de tabac sortant du passage 6, sépare les particules 10 de tabac les plus légères, c'est-à-dire celles de moindre énergie cinétique, qui sont alors détournées vers le haut dans le passage 8 et la courroie 9 placée au-dessous. D'autre part, les particules plus lourdes sortant du passage 6 continuent de se déplacer dans une direc15 tion sensiblement horizontale de manière à pénétrer à l'intérieur de celle des poches 27 de convoyeur qui se trouve à ce moment en face de la chambre 15. L'élément de convoyeur rotatif 22 tourne à une vitesse relativement faible permettant de réduire pratiquement 20 à zéro l'énergie cinétique des particles lourdes qui y partiennent, ces particules, une fois à l'intérieur de l'une des poches 27, étant entrainées vers l'avant par l'élément de convoyeur 22 de manière à être tout d'abord isolées de toute dépression à l'intérieur de la chambre 15, puis-amenées 25 ensuite à la pression ambiante lorsque la poche 27 en question vient en communication avec le trou 21 Lorsque la poche 27 est de nouveau entraînée vers l'avant, les particules de tabac situées à l'intérieur de celle-ci, sont amenées par dessus l'extrémité supérieure de la partie 28 du passage 16 dans le30 quel ces particules tombent avec une vitesse initiale pratiquement nulle, et à la pression ambiante. Lorsque, quand elles tombent le long de la partie 28 du passage 16, les particules rencontrent le courant d'air soufflant vers le haut par le trou 29, ces particules sont violerment dispersées de façon que la plus grande partie 8. des particules légères adhérant ou enroulées autour des particules de bois, soit séparée de celles-ci et soufflée vers la chanbre 15 d'o elle passe dans le passage S. Si, comme dans la forme de réalisation repré5 sentée ici, on utilise le corps 31, les particules légères sont ramenées vers le haut par le passage 33 dont la position parfaitement verticale réduit au minimum les interférences entre les particules de tabac se déplaçant vers le haut et celles traversant la chambre 15 en direction de l'élément 10 de convoyeur rotatif 22. Les particules de tabac de masse suffisante pour résister au courant d'air sortant du trou 29, continuent de tomber le long de la partie inférieure 32 du passage 16, et sont entraînées par la dépression produite par le courant d'air 15 soufflé par le trou 34 La dispersion ou détente obtenue sépare toutes les particules légères restantes qui sont ramenées le long du passage 11 o, si l'on utilise la paroi 36, le long du passage 37 dont la position parfaitement verticale aide à ramener les particules dans le passage 8 en passant 20 par la chambre 15. REVENDICAT IONS 1._ Procédé pour séparer les particules de tabac sur les machines de fabrication de cigarettes, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à produire un courant d'air principal se déplaçant vers le haut le long d'un passage de rejet ( 11) et d'un passage d'alimentation ( 8), ces deux passages étant parfaitement verticaux et alignés l'un par rapport à l'autre; à amener des particules de tabac déchiquetées et cardées, à une vitesse relativement élevée, dans le courant d'air principal pour qu'elles se déplacent vers l'entrée d'un passage de dérivation ( 16) situé entre le sommet et le point milieu du passage de rejet ( 11); à ralentir les particules atteignant ce passage de dérivation ( 16) et à isoler de façon étanche 15 ces particules du courant principal; à augmenter la pression de ces particules ainsi isolées et à laisser tomber ces particules isolées, avec une vitesse initiale pratiquement nulle, dans le passage de rejet ( 11), suivant une trajectoire suivie par au moins un courant secondaire ascendant passant 20 dans le courant principal. 2. Procéde selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ralentissement et l'isolation de manière étanche, des particules, sont obtenus au moyen d'un élément de convoyeur rotatif ( 22) logé, de manière étanche, à l'inté25 rieur du passage de dérivation ( 16). 3. Procédé selon l'lme quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'éléement de convoyeur rotatif ( 22) comporte An certain nombre de poches ( 27) de convoyeur disposées autour de l'axe de rotation de l'élément 30 ( 22) lui-même; la pressurisation des particules étant obtenue en amenant sélectivement et successivement les poches ( 27) en co=munication avec l'environnement extérieur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un au moins des cou35 rants secondaires suit un passage ascendant correspondant ( 33, 10. 37) se situant entre l'entrée d'alimentation et le point supérieur du passage de rejet ( 11). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on peut faire varier la section des passages ascendants ( 33, 37). 6. Procédé selon la revendication 1, pour séparer les particules de tabac sur les machines de fabrication de cigarettes, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à amener des particules de tabac déchiquetées et cardées, à relativement grande vitesse, par un passage d'entrée latéral ( 6) pour les faire pénétrer dans une chambre ( 15) communiquant, à son sommet, avec un passage d'alimentation ascendant ( 8), à sa base, avec un passage de rejet descendant ( 11), d'un côté avec le passage d'entrée ( 6) et de l'autre côté avec l'entrée d'un passage de dérivation ( 16) dont une sortie communique avec le point milieu du passage de rejet ( 11), cette chambre ( 15) étant traversée par un courant d'air principal ascendant soufflant le long du passage de rejet ( 11) et du passage d'alimentation ( 8), et les particules étant amenées, par le passage d'entrée ( 6), à l'entrée du passage de dérivation ( 16); à ralentir les particules arrivant au passage de dérivation ( 16) après avoir traversé le courant principal; à amener les particules à vitesse relativement faible le long du 25 passage de dérivation ( 16), grâce à des moyens de convoyeur ( 22) conçus pour isoler, de manière étanche, les particules de la chambre ( 15); à soumettre les particules ainsi isolées à une pression supérieure à celle régnant dans la chambre 15; à produire au moins un courant d'air secondaire se déplaçant 30 vers le haut à travers la partie de sortie ( 28) du passage de dérivation ( 16) et transversalement par rapport à celui-ci, chaque courant secondaire passant dans le courant principal; et à laisser tomber les particules le long de cette partie de sortie ( 28) du passage de dérivatioh ( 16) avec une vitesse 35 initiale essentiellement nulle. 1 1 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le passage de dérivation ( 16) comnorte une cham bre cylindrique ( 20) dont l'axe est disposé transversalement par rapport au sens de circulation du courant principal, les particules étant ralenties par un élément de convoyeur rotatif ( 22) à axe de rotation parallèle à celui de la chambre cylindrique ( 20); l'élément de convoyeur ( 22) comprenant un certain nombre de lames ( 26) associées de manière à définir un certain nombre de poches ( 27) de convoyeur, et à s'engager à son extrémité, de manière étanche à l'eau, contre la surface cylindrique de la chambre crlirndrique ( 20). 8. Procédé selon l'unle quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le passage de dérivation ( 16) est séparé, d'un côté, de l'environnement exté15 rieur par mune paroi ( 18), et, de l'autre coté, du passage de rejet ( 11) par ul corps de séparation ( 19), la paroi ( 18) étant percée d'un trou ( 21) destiné à amener sélectivement chaque poche ( 27) de convoyeur en commuanication avec l'environnement extérieur, pour produire l'augmentation de pres20 sion. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la paroi ( 18) est percée d'au moins un trou supplémentaire ( 29, 34) destiné à permettre l'entrée d'un courant d'air secondaire correspondant. 25