Brevet FR2546377A1 — publié le 19841130

Machine de fabrication de cigarettes - L'invention concerne une machine de fabrication de cigarettes. Il est bien connu que les machines de fabrica- tion de cigarettes produisent une tige continue de ciga- rettes lorsqu'elles sont alimentées par une bande continue de papier placée sur une courroie-de convoyeur et passant dans un poste de chargement o cette bande de papier est chargée par un débit continu de tabac déchiqueté. Le papier et le tabac sont ensuite entraînés ensemble par le convoyeur pour passer dans un guide desti- né à former la tige, ce guide étant généralement défini par une surface le long de laquelle passe le convoyeur, et la forme de cette surface se transforme pour. passer d'une forme plate à une forme concave dans le sens transversal, par rapport à la direction d'avancement du convoyeur, et prendre enfin une forme cylindrique en for- çant ainsi la bande de papier à s'enrouler transversale- ment autour du flot de tabac La tige continue de ciga- rettes ainsi formée passe ensuite dans un dispositif de coupe transversale destiné a couper la tige continue à une longueur constante prédéterminée pour former des cigaret- tes ou des pièces de cigarettes. Sur les types connus ci-dessus de machines de fabrication de cigarettes, la courroie de convoyeur et le dispositif de coupe sont généralement entraînés par un même moteur, compte tenu de l'importance de pourvoir une relation extrêmement précise entre la vitesse de fonction- nement du dispositif de coupe et la vitesse d'avancement de la tige continue En fait, si la vitesse du dispositif de coupe reste constante, toute augmentation ou diminu- tion de la vitesse d'avancement de la tige continue par rapport à la vitesse correcte requise, conduirait auto- matiquement respectivement à un allongement ou à un raccourcissement des cigarettes par rapport a la longueur requise. Sur les types connus ci-dessus de machines de fabrication de cigarettes, une relation parfaite entre la vitesse du dispositif de coupe et la vitesse d'avancement de la tige, est généralement impossible à obtenir compte tenu de la courroie de convoyeur Cette dernière comporte, le plus souvent, un certain nombre de rouleaux de trans- mission, un rouleau d'entraînement relié au moteur, et une courroie enroulée autour des rouleaux Cela est la princi- pale cause des imprécisions éventuelles de la longueur des cigarettes produites par la machine La raison en est que le comportement dynamique de différentes courroies n'est jamais le même et que, ce qui est encore plus important, le comportement dynamique d'une même courroie peut lui- même changer dans le temps. Par suite, même si la vitesse du rouleau d'en- tra nement est constante, la vitesse d'avancement de la courroie peut varier au cours du temps en conduisant ainsi à des variations de longueur des cigarettes produi- tes par la machine. L'invention a pour but de créer une machine de fabrication de cigarettes conçue pour remédier aux incon- vénients ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne une machine de fabrication de cigarettes comprenant un dessus, une courroie de convoyeur passant le long d'une partie au 25463 z 77 moins de ce dessus et s'enroulant autour de rouleaux de transmission et d'un rouleau d'entraînement, un poste de chargement dans lequel passe la courroie de convoyeur pour charger du tabac déchiqueté sur une bande continue de papier reposant sur la courroie de convoyeur elle-même, des moyens de guidage dans lesquels passe la courroie de convoyeur en aval du poste de chargement pour enrouler la bande de papier autour du tabac de manière à former une tige continue de cigarettes, un dispositif de coupe destiné à couper transversalement la tige continue en pièces de cigarettes et un moteur destiné à entraîner le dispositif de coupe et le rouleau d'entraînement, machine caractérisée en ce que le rouleau d'entraînement est relié au moteur par l'intermédiaire d'un dispositif différentiel; ce der- nier comportant une sortie reliée au touleau d'entraînement, une première entrée reliée au moteur et une seconde entrée; des moyens de mesure étant prévus pour contrôler la vitesse et par conséquent, la longueur des pièces de cigarettes, et des moyens de manoeuvre commandés par les moyens de mesure étant reliés à la seconde entrée pour maintenir le signal de sortie des moyens de mesure constamment égal à un signal de référence. L'invention sera décrite en détail en se réfé- rant aux dessins joints dans lesquels: la figure 1 représente une vue partielle d'une machine de fabrication de cigarettes selon l'inven- tion; la figure 2 représente, partiellement en coupe et partiellement sous forme de bloc diagramme, une dispo- sition préférée d'un détail de la figure 1; la figure 3 représente und coupe partielle d'une variante de la disposition de la figure 2; et la figure 4 représente une vue de face d'un détail de la figure 3. En figure 1, une machine de fabrication de ciga- rettes 1 comporte un bâti 2 supportant un dispositif 3 destiné à amener une bande continue 4 de papier à ciga- rette Quand elle sort du dispositif 3, la bande 4 est guidée par trois rouleaux de guidage 5, 6, 7 sur un dessus 8 parfaitement horizontal reposant en position fixe sur le bâti 2. En aval du dessus 8, dans le sens d'avancement de la bande 4, est prévu un second dessus 9 situé exacte- ment dans le même plan que le dessus 8 et supportant la branche supérieure de la courroie de convoyeur 10. Lorsqu'elle se déplace 18 long du dessus 9, la bande 4 passe dans un poste de chargement il o elle reçoit un débit continu 12 de tabac déchiqueté, sous l'action d'une courroie de convoyeur de type a aspiration 13 sortant d'un bloc d'alimentation de type classique 14. En aval du poste de chargement 11, la bande 4 s'engage dans un dispositif de guidage 15 comportant une partie courbe (non représentée) à rayon de courbure progressivement décroissant, et se terminant, de manière classique, par une partie d'extrémité essentiellement cylindrique De cette manière, la bande 4 est forcée de s'enrouler autour du tabac débité 12 pour former, de façon classique, une tige continue de cigarettes 16. A sa sortie du dessus 9, la tige 16 passe dans un dispositif de coupe de type classique 17 qui la coupe en pièces de cigarettes 18 dont la vitesse et la longueur sont détectées en permanence par un dispositif de mesure com- prenant un système de détection 19 formant un dispositif d'4 mission de signaux dépendant de la vitesse des pièces 18. Comme indiqué en figure 1, la courroie 10 s'en- roule autour de deux rouleaux de transmission 20, 21 montés aux extrémités opposées du dessus 9 et un rouleau d'en- traînement 22. Entre les rouleaux 20, 22 et entre ces derniers et le rouleau 21, la courroie 10 s'enroule dans le sens des aiguilbs d'une montre respectivement autour du rouleau de transmission 23 et du rouleau de tension 24 Par l'inter- médiaire de l'ensemble différentiel 25, le rouleau 25 est entraîné par le moteur 26 qui entraîne également le dispositif de coupe 17. Comme indiqué en figure 2, l'ensemble diffé- rentiel 25 comporte une sortie constituée par un arbre 27 à une extrémité duquel est monté le rouleau 22, et suppor- tant en roue libre, au voisinage de son autre extrémité, un disque 28 constituant une première entrée du différen- tiel 25 Sur le contour extérieur de ce disque sont formés un engrenage annulaire intérieur 29, et des dents exté- rieures 30 venant en prise avec un engrenage 31 monté sur l'arbre de sortie 32 du moteur 26. Sur l'arbre 27 est également monté un engrenage solaire 33 supportant en rotation un porte-train 34 coaxial avec celui-ci et portant des dents périphériques extéri- eures 35, de manière à constituer une seconde entrée du différentiel 25 Le porte-train 34 supporte deux tiges axiales périphériques 36 diamétralement opposées et venant chacune en prise rotative avec un engrenage planétaire 37, entre l'engrenage solaire 33 et l'engrenage annulaire 29. Les dents 35 viennent en prise avec l'engrenage 38 pour constituer la sortie du bloc de commande 39 dont l'entrée constitue le système de mesure comprenant le dispositif détecteur 19. Le bloc de commande 39 comprend un dispositif de comparaison 40 dont une première entrée est reliée à la sortie d'un émetteur 41 destiné à émettre un signal de référence pouvant être modifié à volonté par des moyens variateurs 42 et dont une seconde entrée est reliée à la sortie du détecteur 19 Le comparateur 40 est destiné à émettre un signal de sortie commandant des moyens de manoeuvre constitués par un moteur 43, de préférence du -2546377 type pas à pas, dont l'arbre de sortie reçoit l'engrenage 38. En cours d'utilisation, la vitesse et, par consé- quent, la longueur des cigarettes 18 sortant du dispositif de coupe 17, sont mesurées par le détecteur 19 Les signaux émis par ce dernier sont comparés, dans le comparateur 40, au signal de référence provenant de l'émetteur 41 et par rapport à une longueur de cigarettes requise prédéterminée O Si à un moment quelconque, il existe une diffé- rence entre le signal de référence et le signal émis par le détecteur 19, le comparateur -20 détectant cette diffé- rence émet un signal d'erreur correspondant, qui actionne le moteur 43 pour faire disparaître cette erreur. Si, par exemple, le détecteur 19 constate que les cigarettes 18 sont plus courtes qu'elles ne le devraient du fait que, le dispositif de coupe 17 travaillant à vitesse constante, la bande 4 est entraînée par la courroie 10 et par conséquent par le rouleau 22, à une vitesse plus faible que la vitesse requise, le moteur 43 est commandé de manière a accélérer le rouleau 22 et à rectifier ainsi la longueur des cigarettes 18 par l'intermédiaire du disposi-_ tif différentiel 25 dont le fonctionnement ne demande pas d'explications. La possibilité d'agir sur l'émetteur 41 par un variatèLr 42 permet de modifier la longueur des cigarettes 18 en faisant simplement varier l'intensité du signal de référence émis par l'émetteur 2 lo Dans la variante représentée en figure 3, le dispositif différentiel 25 de la figure 2 est remplacé par le dispositif différentiel 44 comprenant un premier engrenage hélicoïdal 45 qui constitue une première entrée de ce différentiel 44 et fait corps avec une extrémité d'un accouplement tubulaire ou arbre creux 46 monté en roue libre sur un arbre central 47 constituant la sortie du différentiel 44. L'extrémité de l'arbre 47 sortant de l'accouple- ment 46 du côté correspondant à l'engrenage 45, s'adapte à un second engrenage hélicoïdal 48 identique à l'engrenage et constituant une seconde entrée du différentiel 44. Les engrenages 45 et 48 sont en prise avec les dents des engrenages respectifs 49 et 50 dont le premier est monté de façon fixe et dont le second est monté glissant mais de manière angulairement fixe sur l'arbre 51 s'adaptant dans l'engrenage 52 relié à l'engrenage de sortie 31 du moteur 26 De façon plus détaillée, l'engrenage 50 s'adapte sur l'accouplement 53 relié à l'arbre 51 par un accouplement à clavette muni d'une rainure annulaire extérieure 54 dans laquelle s'engage un taquet 55 monté sur l'extrémité d'une manivelle de sortie 56 du moteur 43. L'extrémité de l'arbre 47 opposée à celle portant l'engrenage 48 est reliée à un disque 57 portant un certain nombre de fentes en spirale 58 dans chacune desquelles vient s'adapter en glissement transversal, une tige corres- pondante 59 parallèle à l'axe de l'arbre 47. Chacune des tiges 59 est solidaire du point milieu d'une tige correspondante 60 montée en glissement dans une fente radiale correspondante 61 d'une surface d'extrémité du disque 62 faisant face au disque 57 et s'adaptant sur l'extrémité de l'accouplement 46 opposée à l'extrémité portant l'engrenage 45 Les extrémités extérieures des tiges 60 s'adaptent dans des secteurs cor- respondants 63 définissant le rouleau 22. A l'inverse du dispositif de différentiel 25 qui fait varier la vitesse du rouleau 22, le dispositif de différentiel 44 fait varier le diamètre de ce rouleau et, par conséquent, sa vitesse de surface périphérique en faisant varier la position angulaire du disque 62 par rapport à celle du disque 57 et, par conséquent, la posi- tion des tiges 59 à l'intérieur des fentes correspondantes 58, de manière à entraîner les secteurs 63 radialement dans un sens ou dans l'autre. REVENDICATIONS 1 ) Machine de fabrication de cigarettes compre- nant un dessus ( 9), une courroie de convoyeur ( 10) passant le long d'une partie au moins de ce dessus ( 9) et s'enrou- lant autour de rouleaux de transmission ( 21, 22, 23) et d'un rouleau d'entraînement ( 22), un poste de chargement ( 11) dans lequel passe la courroie de convoyeur ( 10) pour charger du tabac déchiqueté sur une bande continue de papier ( 4) reposant sur la courroie de convoyeur ( 10) elle-même, des moyens de guidage ( 15) dans lesquels passe la courroie de convoyeur ( 10) en aval du poste de chargement ( 11) pour enrouler la bande de papier ( 4) autour du tabac de manière à former une tige continue de cigarettes ( 16), un disposi- tif de coupe ( 17) destiné à couper transversalement la tige continue ( 16) en pièces de cigarettes ( 18) et un moteur ( 26) destiné à entrîner le dispositif de coupe ( 17) et le rouleau d'entraînement, machine caractérisée en ce que le rouleau d'entraînement ( 22) est relié au moteur ( 26) par l'intermédiaire d'un dispositif différentiel ( 25 ou 44); ce dernier comportant une sortie ( 27 ou 47) reliée au rouleau d'entraînement ( 22), une première entrée ( 28 ou ) reliée au moteur ( 26) et une seconde entrée ( 34 ou 48); des moyens de mesure ( 19) étant prévus pour contrôler la vitesse et, par conséquent, la longueur des pièces de ciga- rettes ( 18) et des moyens de manoeuvre ( 43) commandés par les moyens de mesure ( 19) étant reliés à la seconde entrée ( 34 ou 48) pour maintenir le signal de sortie des moyens de mesure ( 19) constamment égal à un signal de référence. 2 ) Machine selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la sortie est constituée par un arbre ( 27 ou 47) faisant corps avec le rouleau d'entianement ( 22). 3 ) Machine selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le rouleau d'entra nement ( 22) comprend un disque central ( 62) s'adaptant sur un premier arbre ( 46) un certain nombre de secteurs ( 63) se déplaçant radialement par rapport au disque ( 62) et destinés à être entraînés en rotation par celui-ci autour de l'axe du premier arbre ( 46), et un second arbre ( 47) destiné à commander la posi- tion radiale des secteurs ( 63) par rapport au disque ( 629; le premier arbre ( 46) étant relié au moteur ( 26) et le second arbre ( 47) étant relié aux moyens de manoeuvre ( 43)>. ) Machine selon l'une quelconque des revendi- cations 2 et 3, caractérisée en ce que les moyens de mesure comprennent un dispositif d'émission ( 19) destiné à émettre des signaux dépendant de la vitesse des pièces de ciga- rettes ( 18), un émetteur de signal de référence ( 41), et des moyens de comparaison destinés à comparer ces signaux de vitesse du signal de référence; les moyens de manoeuvre comprenant un moteur ( 43) commandé par les moyens de compa- aison ( 40) et relié à la seconde entrée ( 38 ou 48). ) Machine selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de variateur ( 42) destinés à faire varier le -signal de référence.