Brevet FR2556568A1 — publié le 19850621

Procédé de fabrication de cigarettes et machine de com- mande de distribution de tabac à brins courts, notam- ment avec un pourcentage préréglé de tabac à brins courts et de tabac à brins longs ". L'invention concerne un procédé de fabrica- tion de cigarettes utilisant une machine de commande de distribution de tabac court. Sur les machines de fabrica- tion de cigarettes, il est classique de réaliser les ciga- rettes à partir d'une tige continue obtenue en repliant une bande continue de papier, dans le sens transversal, autour d'un débit continu de tabac décliqueté arrivant en permanence sur la bande de papier. Les caractéristiques physiques des cigaret- tes obtenues en découpant transversalement la tige conti- nue ci-dessus, sont invariablement sans cohérence et varient, de temps en temps, considérablement d'une ciga- rette a une autre. Les cigarettes provenant de la même machine et fabriquées à partir de la même fournée de tabac, diffè- rent invariablement en poids, en perméabilité et en tenue du tabac à l'intérieur des cigarettes. Ces différences sont dues à la nature nonhomogène du tabac et, par suite, du courant de tabac débité et déposé sur la bande continue de papier, la raison de cette non-homogénéité étant une distribution irrégulière des particules de différentes tailles constituant le tabac. Il est bien connu qu'en fait le tabac déchi- queté comprend des brins relativement longs généralement appelés "tabac long", et des brins plus courts-généralement appelés "tabac court", comprenant généralement aussi la poussière de tabac. Le pourcentage de tabac long ou de tabac court varie non seulement d'une fournée à une autre pour une même qualité de tabac, mais également au cours du temps à l'intérieur d'une même fournée, suivant le degré de manipulation auquel le tabac est soumis. De plus, le tabac court n'est jamais régu- lièrement réparti dans la masse de tabac, car il tend à tomber entre le tabac long plus mince et plus léger, pour se rassembler dans le bas de la masse de tabac sous l'effet de la pesanteur. Du fait du mauvais mélange du tabac long et du tabac court dans la masse totale de tabac, l'alimenta- tion en tabac de la boite d'alimentation d'entrée des ma- chines de fabrication de cigarettes conduit généralement à un débit de tabac, dans lequel les pourcentages de tabac long et de tabac court subissent des fluctuations purement aléatoires. L'inconvénient inévitable d'une telle situa- tion est que les cigarettes sortant de la machine présen- tent des caractéristiques physiques différentes, c'est-à- dire qu'on peut obtenir une cigarette contenant un fort pourcentage de tabac long, cette cigarette étant par conse- quent très perméable et très légère, tandis que la ciga- rette suivante peut contenir un fort pourcentage de tabac court, donnant un poids élevé, une faible perméabilité et de mauvaises qualités de tenue du fait de la tendance du tabac court à s'échapper de la cigarette, s'il n'est pas maintenu par les fibres de tabac long. Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a développé dans l'art antérieur des machines de fabri- cation de cigarettes sur lesquelles peuvent se monter des dispositifs de régulation de la distribution de tabac court, dans la masse de tabac délivrée à la sortie de la machine. Un tel dispositif de régulation est décrit dans le Brevet Britannique N 1 101 071 concernant une machine de fabrication de cigarettes sur laquelle, en un point donné du chemin suivi par le tabac traversant la machine, le tabac court est séparé du tabac long et envoyé dans un réservoir d'o il est retiré pour être envoyé en un autre point du chemin suivi par le tabac, en aval du point d'extraction. Selon une caractéristique de cette machine, le débit de tabac court sortant du réservoir de stockage est régulé de manière à être directement proportionnel à la quantité de tabac court collectée à l'intérieur du réservoir. De cette manière, si la machine est par exemple alimentée par une quantité donnée de tabac à pré- dominance de tabac court, ce dernier est extrait de la masse de tabac traversant la machine, ce qui a pour résul- tat de donner sur la machine un débit essentiellement cons- titué de tabac long en aval du point d'extraction. Ensuite le tabac court est mélangé au débit de tabac long, la quantité de tabac court étant proportion- nelle à la quantité de ce même tabac court collectée dans le réservoir de stockage. Par suite, le type de machine ci-dessus, selon l'art antérieur, permet avec succès d'empt- cher la production de cigarettes défectueuses, essentiel- lement remplies de tabac court, en éliminant les "pointes" d'alimentation en tabac court qui sont redistribuées par mélange du tabac court avec le débit de tabac long. Bien que la machine ci-dessus permette avec succès d'empêcher la production de cigarettes défectueuses constituées essentiellement de tabac court, on remarquera que cette machine ne permet absolument pas de réduire les différences de poids et de perméabilité au-dessous d'un seuil donné. D'autre part, bien que la machine décrite ci-dessus permette avec succès de lisser les pointes d'ali- mentation en tabac court, cette machine ne permet absolu- ment pas de compenser un défaut de tabac court, si par exemple cette machine est alimentée par une quantité don- née de tabac à prédominance de tabac long. Dans cette der- nière éventualité, le tabac court serait collecté et débité par le réservoir de stockage à un rythme essentiel- lement nul. Par suite, pendant une période de temps donnée, les cigarettes sortant de la machine vont être essentiellement constituées de tabac long dont le poids et la perméabilité peuvent différer à un point inaccepta- ble du poids et de la perméabilité de cigarettes du même type contenant un pourcentage appréciable de tabac court. L'invention a donc pour but de créer un procédé de fabrication de'cigarettes contenant des pour- centrages préréglés, essentiellement constants, de tabac court et de tabac long. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de cigarettes et de contrôle de la distri- bution de tabac court, permettant d'amener le tabac déchi- queté, comprenant à la fois du tabac long et du tabac court, sur une courroie collectrice placée à l'entrée d'un bloc de production d'une tige continue de cigarettes, pro- cédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes éta- pes consistant à diviser une masse de tabac déchiqueté en un point situé en amont de la courroie collectrice, de manière à séparer le tabac long du tabac court; à faire suivre au tabac long un premier chemin et à l'amener, par des moyens d'extraction, sur la courroie collectrice de manière à former, sur cette courroie, un premier courant de tabac essentiellement continu; à faire suivre au tabac court un second chemin comprenant un premier récipient et un second récipient monté en série; et à contrôler le débit de tabac court entre le premier et le second réci- pient en l'amenant sur la courroie collectrice de manière à former sur celle-ci, avec le premier courant, un second courant continu de tabac court, le rapport entre ces deux courants étant parfaitement constant et préréglé. L'invention concerne également une machine de fabrication de cigarettes permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus pour commander la distribution de tabac court, cette machine comprenant une chambre d'entrée destinée à recevoir une masse de tabac déchiqueté compre- nant à la fois du tabac long et du tabac court, une cour- roie collectrice destinée à amener un courant continu de ce tabac à un bloc de fabrication d'une tige continue de ci- garettes, un premier passage de tabac compris entre un premier point de la chambre et la courroie collectrice, un galet-extracteur destiné à faire passer le tabac du premier passage vers la courroie collectrice, un second passage de tabac compris entre un second point de la cham- bre et la courroie collectrice, et des moyens de sépara- tion situés à l'endroit du second point pour séparer, dans la masse, le tabac long du tabac court et pour ne laisser passer que le tabac court dans le second passage, machine caractérisée en ce que le second passage comprend un pre- mier et un second récipient monté en série et communi- quant l'un avec l'autre par une ouverture à section régla- ble; des moyens de détection de niveau étant prévus pour vérifier la taille de l'ouverture en fonction du niveau de tabac court à l'intérieur du second récipient; des moyens d'extraction étant prévus à la sortie du second passage pour extraire le tabac court du second récipient et l'ame- ner sur la courroie collectrice, et un dispositif d'en- trainement étant inséré entre le rouleau extracteur et les moyens d'extraction. L'invention sera décrite en détail en se référant au dessin de la figure unique ci-Jointe repré- sentant une machine de fabrication de cigarettes 1, com- prenant un distributeur 2 destiné à former un courant continu de particules de tabac, à partir d'une masse de tabac déchiqueté. Les différentes parties qui composent le distributeur 2 sont logées dans un bottier vertical 3, défini dans le haut par une paroi horizontale 4 et latéra- lement par deux parois verticales 5 et 6. La paroi 4 comporte une ouverture destinée à recevoir un passage d'entrée 7 au fond duquel sont pré- vus, à l'intérieur du bottier 3, deux rouleaux moteurs 8 et 9 munis de dents radiales 10 sur toute leur périphérie. Les rouleaux 8 et 9 tournant en sens inver- ses pour effectuer un cardage préliminaire du tabac et l'amener à une chambre 11 placée au-dessous, et dont le fond est constitué par la courroie de convoyeur 12. Cette dernière est constituée par la branche supérieure horizon- tale de la courroie 13, s'enroulant autour de deux galets 14 et 15 dont l'un est entraîné en rotation. La chambre 11 loge un galet de cardage denté 16 faisant partie d'un bloc de cardage 17 et se situant à l'extrémité aval de la courroie 12. En plus du galet 16, le bloc 17 comporte également un galet 18, appelé galet de mesure, destiné à tourner dans le même sens que le galet 16 et se plaçant essentiellement tangentiellement à celui-ci. Le résultat d'une telle disposition est que le tabac amené par les galets 8 et 9 sur la courroie 12, est poussé par cette dernière contre le galet de cardage 16 qui, à son tour, entraîne hors de la chambre 11, en aval de son point de tangence avec le galet de mesure 18, une couche de tabac dont l'épaisseur est exactement égale à la dimension radiale de ses dents. Un galet denté 19, appelé galet de projec- tion, retire la couche de tabac du galet 16 et la projette, sous forme de particules séparées, dans un premier passage d'alimentation de tabac comprenant une botte d'alimentation d'entrée 20 et un passage essentiellement vertical 21 défini par deux parois 22 et 23. L'extrémité inférieure du passage 21 débouche sur un galet d'extraction denté 24, destiné à extraire le tabac du passage 21. Un galet denté 25 appelé galet de projec- tion, retire le tabac des dents du galet 24 et le projette, sous forme de particules séparées, dans la chambre 26 dont la paroi de fond est définie par la courroie 27, appelée courroie collectrice, et qui se déplace vers le haut en allant de la droite vers la gauche, comme indiqué sur la figure ci-jointe. La courroie 27 est constituée par la bran- che supérieure d'une courroie 28 s'enroulant autour des deux galets 29 et 30 dont l'un au moins est entraîné en rotation. Le galet 29 est placé au point milieu d'un passage dirigé vers le haut 31 dont l'extrémité supérieure (non représentée) communique avec un bloc de formation de tige de cigarettes (non représenté). Comme cela est bien connu, dans ce bloc de formation de cigarettes, les particules de tabac adhèrent à la face inférieure d'au moins une courroie de convoyeur d'aspiration (non représentée). Du côté opposé à celui qui communique avec le passage 31, la chambre 26 est définie par une paroi fixe inclinée 32 partant d'un point situé juste au-dessous du galet 14 pour atteindre un point situé juste au-dessus du galet 30, et communique avec l'extrémité inférieure d'un conduit ou d'une sortie 33 du récipient ou de la borte d'alimentation 34. A l'intérieur de la chambre 26, & la botte d'alimentation 34 est définie, d'un côté de la paroi 32 et de l'autre côté par la paroi 35, dont la par- tie supérieure est essentiellement verticale et se ter- mine Juste au-dessous du galet 16, et dont la partie infé- rieure s'étend le long d'une partie de la paroi 32 de ma- nière à former le conduit 33, pour se terminer au-dessus d'un galet denté de projection 36 destiné à extraire le tabac du conduit 33. Le galet 36 est entraîné en rotation par le galet 24 au moyen d'un dispositif d'entraînement méca- nique et/ou électrique 37, représenté par la ligne en traits interrompus du dessin, de manière à maintenir par- faitement constant le rapport entre les vitesses de rota- tion des galets 24 et 36. La vitesse du galet 24 est dé- terminée par la vitesse du galet d'entraînement sur la courroie 27. Entre le galet 14 et le bord extérieur du galet 16 est prévu un séparateur comprenant un peigne de frottement 38 par lequel la chambre 11 communique avec l'entrée d'un second passage d'alimentation de tabac com- prenant un conduit supérieur 39 défini par la paroi 40, courbée autour d'une partie de bord inférieur du galet 16. A l'extrémité inférieure de la paroi courbe est articulée une plaque mobile 41 qui, avec la partie supérieure de la paroi 35, définit un magasin ou un réci- pient 42 qui, avec la boîte d'alimentation 34 et le con- duit 39, définit le second passage. Le magasin 42 est placé au-dessus d'une boite d'alimentation 34, et communi- que avec celle-ci par une ouverture inférieure 43, dont la taille se règle de zéro à sa valeur maximum par la pla- que 41. La position de la plaque 41 et, par consé- quent, la taille de l'ouverture 43, sont régulées par un organe de manoeuvre 44, commandé par des détecteurs de niveau comprenant deux cellules photo-électriques 45 et 46 placées à l'intérieur de la boite d'alimentation 34. En cours de fonctionnement, le tabac amené sur la courroie 12 est collecté par celle-ci autour du bord du galet 16, dont les dents enlèvent de préférence le tabac long qui se trouve envoyé vers le passage 21 et les galets 24 et 25 permettant de le déposer sur la courroie 27. D'autre part, le tabac court tend à se ras- sembler sur le peigne 38 à travers lequel il tombe dans le conduit 39 et dans le magasin 42. La quantité de tabac court sortant du maga- sin 42 est contrôlée par les cellules photo-électriques et 46 de façon que le niveau de tabac à l'intérieur de la boîte d'alimentation 34 reste essentiellement constant. Comme déjà indiqué ci-dessus, la vitesse du galet 36 dépend directement de celle du galet 24. Par suite, comme la boite d'alimentation 34 n'est jamais vide de tabac, du fait de la quantité de tabac collectée en amont de la boîte d'alimentation 34 par le magasin 42, une alimentation constante de tabac court est fournie à la- courroie 27 en aval du point d'alimentation en tabac long. Compte tenu de la relation directe existant entre les vitesses des galets 24, 36 et entre les quantités de tabac court et de tabac long mélangées sur la courroie 27, on peut maintenir constante et régler à volonté la même relation pour chaque fournée de tabac, en réglant l'entraînement 37, de façon que la proportion de tabac long et de tabac court sur la courroie 27 soit égale à la proportion moyenne de la fournée considérée. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1 ) Procédé de fabrication de cigarettes et de contrôle de la distribution de tabac court, per- mettant d'amener le tabac déchiqueté, comprenant à la fois du tabac long et du tabac court, sur une courroie collectrice (27) placée à l'entrée d'un bloc de production d'une tige continue de cigarettes, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à diviser une masse de tabac déchiqueté en un point situé en amont de la courroie collectrice (27), de manière à séparer le tabac long du tabac court; à faire suivre au tabac long un premier chemin et à l'amener, par des moyens d'extraction (24), sur la courroie collectrice (27) de manière à former, sur cette courroie, un premier courant de tabac essentiellement continu; à faire suivre au tabac court un second chemin comprenant un premier récipient (42) et un second récipient (34) monté en série; et à contrôler le débit de tabac court entre le premier et le second récipient (42, 43) en l'amenant sur la courroie collectrice (27) de manière à former sur celle-ci, avec le premier courant, un second courant continu de tabac court, le rapport entre ces deux courants étant parfaite- ment constant et préréglé. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier récipient (42) comporte une sortie à section réglable (43), le débit de tabac court à travers cette sortie (43) étant régulé par des détecteurs (45) pour détecter le niveau de tabac à l'in- térieur de ce second récipient (34) de manière à mainte- nir ce niveau parfaitement constant. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'extraction sont constitués par un galet-extracteur (24), le second récipient (34) comportant une sortie (33) con- trÈlée par un galet denté (36) dont la vitesse est L1 directement fonction de la vitesse du galet extracteur (24). ) Machine de fabrication de cigarettes mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour contrôler la distribution de tabac court, cette machine comprenant une chambre d'en- trée (11) destinée à recevoir une masse de tabac déchique- té comprenant à la fois du tabac long et du tabac court, une courroie collectrice (27) destinée à amener un courant continu de ce tabac à un bloc de fabrication d'une tige continue de cigarettes, un premier passage de tabac (21) compris entre un premier point de la chambre (11) et la courroie collectrice (27), un galet extracteur (24) des- tiné à faire passer le tabac du premier passage (21) vers la courroie collectrice (27), un second passage de tabac (39, 42, 34) compris entre un second point de la chambre (11) et la courroie collectrice (27), et des moyens de séparation (38) situés à l'endroit du second point pour séparer, dans la masse, le tabac long du tabac Court et pour ne laisser passer que le tabac court dans le second passage (39, 42, 43), machine caractérisée en ce que le second passage comprend un premier et un second récipient (42, 34) monté en série et communiquant l'un avec l'au- tre par une ouverture à section réglable (43); des moyens de détection de niveau (45, 46) étant prévus pour vérifier la taille de l'ouverture (43) en fonction du niveau de tabac court à l'intérieur du second récipient (34); des moyens d'extraction (36) étant prévus à la sortie (33) du second passage (39, 42, 34) pour extraire le tabac court du second récipient (34) et l'amener sur la courroie collectrice (27), et un dispositif d'entrait- nement (37) étant inséré entre le rouleau extracteur (24) et les moyens d'extraction (36). ) Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le premier récipient (42) comporte une plaque mobile (41) définissant latéralement l'ouver- ture (43); des moyens de manoeuvre (44) étant prévus pour déplacer cette plaque mobile (41) en réponse à un signal de sortie provenant des moyens de détection de niveau (45, 46). 6 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les moyens d'extraction comprennent un galet denté (36) entrainé en rotation par le dispositif d'entraînement (37) à une vitesse dépendant directement de la vitesse du galet ex- tracteur (24).