Brevet FR2584578A1 — publié le 19870116

La présente invention est relative à une machine à fabriquer des cigarettes, du type comportant un conduit dans lequel le tabac est déplacé pneumatiquement de manière à former un courant de charge de cigarettes sur un convoyeur, à la sortie du conduit. Une machine de ce type est décrite par le brevet britannique nO 916 141. La machine décrite par ce brevet comporte un dispositif de sortie par lequel une partie de l'air qui a pénétré dans le conduit est évacuée, tandis que le tabac continue à se déplacer vers le convoyeur ; l'utilisation de dispositifs de sortie de ce genre est courante depuis plusieurs années, dans les machines Molins à fabriquer des cigarettes. Suivant l'un des aspects de l'invention, une machine à fabriquer des cigarettes comporte un conduit dans lequel le tabac est transporté pneumatiquement, de manière à former un courant de charge de cigarettes sur un convoyeur à la sortie du conduit, un premier dispositif de sortie, par lequel une partie de l'air qui pénètre dans le conduit par son orifice d'entrée est extraite du conduit, tandis que le tabac continue à se déplacer vers le convoyeur, et un deuxième dispositif de sortie, plus proche que le premier dispositif de l'extrémité de sortie du conduit, par lequel une autre partie de l'air qui a pénétré dans le conduit est évacuée, tandis que le tabac continue à se déplacer vers le convoyeur. En fait, le deuxième dispositif suivant cette invention correspond au dispositif utilisé jusqu a présent, la différence résidant dans l'existence du premier dispositif. En raison de la présence du premier dispositif, la vitesse de l'air, au-delà du premier dispositif, est inférieure à la vitesse de l'air à son entrée dans le conduit, ce qui a pour effet de réduire la vitesse du tabac au moment de son arrivée sur le convoyeur. La diminution de cette vitesse d'arrivée constitue un avantage, du fait que le tabac se casse moins.L'installation peut être réalisée de telle manière que la vitesse de l'air, à son entrée dans le conduit, soit pratiquement la même que dans les anciennes machines, par exemple d'environ 18,3 mètres par seconde, pour obtenir la séparation voulue des particules de tabac, et, le cas échéant, leur déviation, tout en réalisant le deuxième aspect de l'invention, c'est-à-dire en faisant en sorte que le tabac arrive sur le convoyeur avec une vitesse beaucoup plus faible, très inférieure à 9,2 mètres par seconde. Dans ce contexte, les dispositifs de sortie de l'air comportent une ou plusieurs ouvertures, disposées de manière que l'air soit évacué par cette ou ces ouvertures sans entraîner pratiquement de tabac, qui, au contraire, reste dans le conduit et continue son déplacement vers le convoyeur. Chaque dispositif de sortie comprend un certain nombre d'ouvertures, les parties comprises entre les ouvertures étant de préférence inclinées comme dans un dispositif de sortie classique (comme celui décrit dans le brevet anglais nO 916 141). Comme cela a toujours été réalisé dans les machines Molins, l'écoulement de l'air dans le conduit est obtenu de préférence par aspiration ; dans la présente invention, l'aspiration est utilisée de préférence dans les deux dispositifs d'évacuation. L'invention sera décrite dans ce cas, mais il reste entendu que lton peut envisager, en variante, l'utilisation d'une pression supérieure à la pression atmosphérique pour provoquer le déplacement d'air qui se produit suivant la présente invention. On désignera dans la suite par le terme de "nappe" un courant de particules de tabac séparées qui a une largeur (transversalement à la direction de déplacement du tabac) beaucoup plus grande que son épaisseur. Suivant l'un des aspects de l'invention, le tabac arrive sur le convoyeur avec une composante de mouvement importante dans la direction du déplacement du convoyeur. Le convoyeur peut, par exemple, être une bande qui est inclinée sur l'horizontale d'un angle pouvant atteindre 15 , de manière à faire descendre le courant de charge de cigarettes sur la bande de papier à cigarette qui doit ensuite entourer la charge. Dans ces conditions, si le tabac doit être soumis à une composante de mouvement dans le sens du déplacement du convoyeur, son trajet doit être incliné de plus de 15 degrés dans le sens de la verticale. Il peut être souhaitable, par exemple, de faire en sorte qu a son arrivée à proximité du convoyeur, le trajet du tabac soit incliné d'au moins 40 degrés dans le sens de la verticale. Cependant, il est généralement avantageux que la trémie de la machine à fabriquer des cigarettes projette le tabac de bas en haut dans le conduit. Comme l'indique le brevet britannique nO 2 096 876, le tabac peut être soumis à une composante de mouvement horizontale supplémentaire, à son entrée ou immédiatement avant son entrée dans le conduit, du fait que l'air qui pénètre de bas en haut dans le conduit est dévié au moyen d'ouvertures incurvées. Il faut pour cela que la vitesse de l'air soit assez élevée, ce que l'on peut obtenir au moyen du premier mode de réalisation de l'invention, tout en réduisant la vitesse de l'air à proximité de l'extrémité de sortie (supérieure) du conduit, de manière à réduire la vitesse de choc du tabac sur le convoyeur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la machine à fabriquer des cigarettes comporte des moyens assurant la formation d'une nappe de tabac et le déplacement pneumatique de cette nappe dans un conduit vers un convoyeur, pour former un courant de charge de cigarette sur le convoyeur, et elle est caractérisée en ce que le conduit s'étend autour d'une surface cylindrique ayant un axe incliné vers la ligne centrale d'une première partie du conduit amenant la nappe vers la surface cylindrique, et en ce qu'une deuxième partie du conduit, qui est disposée de manière à déplacer la nappe après qu' elle ait contourné la surface cylindrique, a sa ligne centrale inclinée vers celle de la première partie du conduit et vers l'axe de la surface cylindrique. Le mouvement du tabac qui contourne la surface cylindrique peut être comparé au mouvement d'une nappe contournant une barre tournante. Si l'axe de la surface cylindrique est à 45 degrés par rapport à l'horizontale2 par exemple, le trajet du tabac peut etre initialement dirigé verticalement de bas en haut et sera ensuite horizontal après avoir contourné la surface horizontale. Cet exemple correspond en fait à un mode de réalisation préféré de l'invention, permettant au tabac d'être envoyé au convoyeur avec une composante de mouvement importante dans le sens du déplacement du convoyeur. Dans un mode de réalisation préféré d'une machine de ce type suivant l'invention, la partie d'extrémité du conduit qui comporte l'orifice d'entrée orienté vers le haut est subdivisée en deux parties qui s'étendent autour de deux surfaces cylindriques différentes décalées l'une par rapport à l'autre, mais inclinées du même angle sur l'horizontale, de sorte que les parties d'extrémité de sortie des deux conduits de sortie sont situées côte à côte. Dans ces conditions, le tabac qui passe dans les deux conduits arrive sur le convoyeur de deux côtés opposés d'un plan vertical central du convoyeur, et, dans un mode de réalisation préféré, s'agglomère pour former ce que l'on peut considérer comme une tresse de tabac sur le convoyeur. L'invention est décrite ci-après d'une manière plus détaillée au moyen d'exemples de réalisation en se référant aux dessins, sur lesquels - la Figure 1 est une vue avant de la machine, mettant en évidence certains aspects de l'invention - la Figure 2 est une vue avant d'une deuxième machine, correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention - la Figure 3 est une vue avant d'une autre machine, correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention - la Figure 4 représente une forme modifiée du conduit de la machine de la Figure 3 - la Figure 5 est une vue schématique, dans le sens de la flèche V, de la Figure 4 ; - la Figure 6 est une coupe verticale,suivant VI-VI de la Figure 3, des conduits subdivisés résultant des modifications représentées par les Figures 4 et 5 ; ; - la Figure 7 est une vue avant d'une autre machine différente. La Figure 1 représente une machine à fabriquer des cigarettes comprenant un conduit 10, dans lequel une nappe de tabac est déplacée pneumatiquement de bas en haut vers un convoyeur 12, pour former un courant de charge 15 de cigarette sur le convoyeur. Le courant de charge est coupé par un dispositif de coupe 14 et est ensuite déposé sur une nappe d'enveloppement 16, portée par une bande 18. La paroi arrière du conduit comporte un premier dispositif d'évacuation 20 à proximité de l'extrémité d'entrée du conduit, et un deuxième dispositif d'évacuation 22 à proximité de l'extrémité de sortie du conduit. Comme c'est le cas d'habitude dans ce type de machine, le convoyeur 12 est poreux et est soumis à une aspiration, réalisée par une chambre d'aspiration 24, de manière à fixer le tabac qui arrive sur le convoyeur. Le tabac pénètre par l'extrémité inférieure du conduit 10 en se déplaçant de bas en haut, et il est dévié,de manière à avoir une composante de mouvement orientée dans le sens du déplacement du convoyeur 12, par des courants d'air pénétrant dans l'extrémité inférieure du conduit, entre des ailettes de déviation 26, l'installation étant, dans l'ensemble, celle que montrent les Figures 1 et 2 du brevet britannique nO 2 096 876. Il y a lieu de remarquer que le conduit est incliné dans le sens de la verticale, comme le montre la Figure 1, d'un angle qui est environ de 40 degrés. Pour assurer la déviation du tabac qui arrive, il est nécessaire que la vitesse initiale de l'air soit assez élevée. Ce résultat est obtenu du fait que de l'air est entraîné dans l'orifice d'entrée du conduit par suite de l'aspiration produite au niveau des deux dispositifs d'évacuation 20 et 22. Cependant, au-dessus du dispositif d'évacuation 20, la vitesse de l'air est nettement moins grande, et la vitesse du tabac est réduite dans des proportions correspondantes, ce qui empêche la vitesse de choc du tabac sur le convoyeur 12 d'être élevée. A titre d'exemple, une aspiration peut être réalisée au niveau des dispositifs d'évacuation 20 et 22 à partir de la même source, et les zones d'ouver 'tare, de m^eso qu lez ^^'^~ - d p~t^ l^ç3 J = IdiSPt rO lEvax peuvent être analogues. La Figure 2 représente une autre machine. Dans ce cas, le tabac est déplacé pneumatiquement dans un conduit 100,au moyen de dispositifs d'aspiration 110 et 120, vers un convoyeur 130, dont la partie voisine de la sortie du conduit 100 est inclinée vers le conduit de 45 degrés, de sorte que le tabac qui arrive sur le convoyeur a de nouveau une composante de mouvement importante dans le sens du déplacement du convoyeur. Dans ce cas, le convoyeur passe sur trois galets 140, 150 et 160, dont le dernier au moins est réglable dans la direction de la flèche 165, pour tendre le convoyeur. Un courant de charge de cigarette formé sur le convoyeur est coupé par un dispositif de coupe 170, et est ensuite évacué à partir du convoyeur par une roue de transport 180, jusqu'à une bande d'enveloppement 190.Il n'est pas nécessaire, dans ce cas, de faire dévier le tabac lorsqu'il pénètre dans le conduit. La Figure 3 représente une machine constituant un autre mode de réalisa tion de 1 invention. Le tabac est amené pneumatiquement sur un convoyeur 200 par un conduit qui comprend une première partie verticale 202, une deuxième partie 204 sensiblement horizontale, et une partie intermédiaire 206, qui s'incurve autour d'un cylindre ayant un axe 208 incliné sur la verticale d'un angle de 45 degrés ; le rayon de ce cylindre est R. Dans cette installation, le tabac arrive sur le convoyeur dans des conditions telles que la composante principale de son mouvement est dans le sens du déplacement du convoyeur, le convoyeur 200 étant, dans cet exemple, incliné vers l'horizontale suivant un angle de 15 degrés.Comme dans le cas précédent, le courant de charge de cigarette 209 formé sur le convoyeur est coupé par un dispositif de coupe 210 et est ensuite déposé sur une bande d'enveloppement 212. Comme dans les exemples précédents, il y a, dans ce cas, un premier dispositif d'évacuation 214, orienté transversalement par rapport au sens de déplacement du tabac dans le conduit, et un deuxième dispositif d'évacuation 216, qui est parallèle au convoyeur 200. Pour assurer la compensation des variations de la résistance à l'écoulement du tabac, à plusieurs emplacements dans le sens de la largeur du conduit (en raison des variations de la longueur du trajet), le dispositif d'évacuation 216 augmente progressivement de largeur dans la direction de l'extrémité inférieure du conduit, c'est-à-dire lorsque la longueur du trajet augmente. Des remarques analogues s'appliquent au cas de la Figure 2, mais dans une moins grande mesure. Suivant les valeurs relatives des pressions d'aspiration aux différents points du système, notamment au-dessus du convoyeur 200 et dans les dispositifs d'aspiration, et suivant les facteurs qui modifient les conditions d'écoulement de l'air, le débit de l'air entraîné dans le conduit 200 à chaque emplacement, le long du convoyeur, peut devoir être supérieur au débit d'air aux emplacements correspondants dans le sens de la largeur du conduit. Dans ce cas, il faut faire en sorte que l'entrée de l'air dans le conduit 204 s'effectue à un emplacement voisin du courant de tabac sur le convoyeur, de préférence des deux côtés. La largeur des orifices d'entrée d'air doit varier le long du convoyeur, de manière à assurer l'introduction de la quantité d'air voulue à chaque emplacement.En principe, il est possible, pour certains emplacements le long du convoyeur, qu'il faille des entrées d'air, et non pas un dispositif d'évacuation, tandis qu'à d'autres emplacements, les caractéristiques d'écoulement de l'air exigent à la fois un dispositif d'évacuation de l'air et une entrée d'air, ou simplement un dispositif d'évacuation. Cependant, il est préférable de réaliser des dispositifs d'évacuation et des orifices d'entrée sur toute la longueur du convoyeur (c'est-àdire à la sortie du conduit 204). La Figure 3 représente, en plus, un balai rotatif 218 qui tourne autour d'un axe vertical, de manière à régler la vitesse à laquelle le tabac pénètre dans la partie horizontale 204 du conduit. Cependant, ce balai n'est pas indispensable. En principe, le premier dispositif d'évacuation 214 peut être supprimé, à condition qu'il y ait dans le conduit 204 un courant d'air suffisant pour déplacer le tabac dans le conduit. Dans la variante de la machine représentée à la Figure 3, le tabac peut horizontal être envoyé directement dans le conduit/204 par le dispositif d'alimentation en tabac décrit par les Figures 1 à 5 du brevet britannique nO 1 396 273. Du fait de la faible valeur de l'angle d'inclinaison entre le conduit 204 et le convoyeur 200 (environ 15 degrés), le conduit doit être relativement étroit (c'est-à-dire que la dimension W est assez réduite), de manière à éviter une longueur excessive du convoyeur. En variante, la largeur initiale du conduit peut être doublée, sans allonger le convoyeur, si le conduit est divisé de manière à former deux parties contournant deux cylindres différents. C'est ce qui est mis en évidence ci-après, au moyen des Figures 4 et 5. Comme le montre la Figure 4, un conduit comprenant une première partie verticale 300, de largeur 2W, est subdivisé, dans le sens longitudinal, en deux parties 300A et 300B, respectivement, ayant chacune une largeur W et aboutissant à des deuxièmes parties horizontales 302 et 303 (de largeur W), après passage par des parties incurvées 304 et 306, respectivement. Cette disposition est mise en évidence par la Figure 5, qui représente les cylindres 308 et 310 sur lesquels passent respectivement les deux parties courbes 304 et 306 ; ces cylindres comportent des axes 308A et 310A qui, comme le montre la Figure 4, sont inclinés de 45 degrés sur la verticale. Il y a lieu de remarquer que le cylindre 310 a un diamètre légèrement inférieur à celui du cylindre 308, de sorte que la partie horizontale 302 se trouve à une certaine distance de la partie 303.Dans cette disposition, une nappe de tabac de largeur 2W peut être transportée pneumatiquement sur le convoyeur 200 représenté sur la Figure 3. La Figure 6 représente un mode de réalisation préféré de ce dispositif. La Figure 6 est une coupe suivant VI-VI de la Figure 3. I1 s'agit d'une forme modifiée de la Figure 3, dans laquelle le conduit est subdivisé dans les conditions déjà indiquées par les Figures 4 et 5. Sur la Figure 6, les deux parties de conduit situées côte à côte, qui sont formées par le conduit subdivisé représenté par les Figures 4 et 5, sont désignées respectivement par les références 400 et 402. Les nappes de tabac qui passent par ces conduits sortent dans la zone 404,et se réunissent pour former une tresse qui est poussée vers le haut, dans une goulotte 406, par des jets d'air (ou par un rideau continu d'air à grande vitesse) dans la direction de la flèche 408, à partir d'un espace 410, qui peut se trouver soumis à la pression atmosphérique. Au-dessus de la goulotte 406, l'installation comprend le convoyeur 412 ; comme d'habitude, une aspiration est réalisée dans le convoyeur à partir d'un espace (non représenté) situé au-dessus du convoyeur, de manière à maintenir le tabac sur le convoyeur. L'air admis ou soufflé à partir de l'espace 410 peut également remplir la même fonction que les entrées d'air déjà décrites au moyen de la Figure 3. Chaque partie de conduit 400 et 402 comporte un dispositif d'évacuation distinct,414 et 416, respectivement, qui correspond au dispositif d'évacuation 216 représenté par la Figure 3. Comme le montre la Figure 3, la largeur de chaque dispositif d'évacuation peut augmenter progressivement, à mesure que la longueur du trajet du tabac augmente. La profondeur de la goulotte 406, délimitée par les parois latérales fixes 406A et 406B, augmente progressivement de manière à s'adapter à l'augmentation des quantités de tabac aux différents emplacements le long du convoyeur. Pour éviter toute ambiguIté, il y a lieu de remarquer, comme le montre la Figure 6, que le déplacement du tabac s'effectue sensiblement à angle droit par rapport au plan de la Figure. La Figure 7 représente une machine différente, dans laquelle un conduit comportant une première partie verticale 500, de largeur 2W, aboutit à deux parties 502, de largeur W, disposées côte à côte, à 60 degrés dans le sens de la verticale et s'étendant jusqu a un convoyeur 504, orienté suivant un angle de 45 degrés dans le sens de la verticale. I1 y a lieu de remarquer que l'incurvation des parties de conduit résulte, dans ce cas, d'une disposition dans laquelle chaque conduit contourne un cylindre dont l'axe est incliné sur la verticale de 30 degrés. Les conduits peuvent comporter un ou plusieurs dispositifs d'évacuation, dans les conditions indiquées par la Figure 3. Dans le cas de la Figure 7, le courant de charge de cigarette est maintenu sur le convoyeur 504 par aspiration pendant qu'il passe sur le galet 506, puis il est coupé par un dispositif de coupe 508, et il est envoyé à une bande d'enroulement 512 par une roue d'aspiration 510. Dans les exemples correspondant aux Figures 3 à 7, le fait que ie tabac arrive sur le convoyeur avec une plus forte composante de mouvement dans le sens du déplacement du convoyeur a pour effet, en dehors de l'atténuation des dommages causés au tabac, de réduire (par rapport aux machines anciennes) la tendance du tabac à s'aplatir en heurtant le convoyeur, ou, pour le tabac qui se trouve déjà sur le convoyeur, à un alignement suivi des brins de tabac dans le sens du déplacement du convoyeur. Cet alignement tend à réduire la rigidité de la cigarette finie, ce qui oblige à utiliser davantage de tabac pour obtenir une rigidité donnée. L'orientation au hasard des brins de tabac, qui est favorisée par la "composante d'avance" réalisée suivant l'invention, augmente la rigidité des cigarettes et en empêche également la rétention. L'orientation au hasard des brins de tabac est également favorisée par la goulot te représentée à la Figure 6 (utilisable également dans la disposition plus simple représentée par la Figure 3). Les brins de tabac qui arrivent sur le convoyeur conservent leur orientation au hasard, au lieu d'être aspirés dans la goulotte relativement étroite et d'avoir tendance, par conséquent, à s'aplatir le long du convoyeur. REVENDICATIONS 1 - Machine à fabriquer des cigarettes comprenant un conduit (10, 100, 204) dans lequel le tabac est transporté pneumatiquement pour former un courant de charge de cigarette (15 > 209) sur un convoyeur (12, 130, 200) situé à la sortie du conduit, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier dispositif d'évacuation (20, 110, 214), par lequel une partie de l'air qui est entré dans le conduit par son extrémité d'entree est évacuée hors du conduit, tandis que le tabac continue à se déplacer vers le convoyeur, et un deuxième dispositif d'évacuation (22, 120, 216), situé plus près que le premier de l'extrémité de sortie du conduit, par lequel une quantité supplémentaire de l'air qui est entré dans le conduit est évacuée, tandis que le tabac continue à se déplacer vers le convoyeur. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie du conduit qui est comprise entre le premier dispositif d'évacuation et l'extrémité de sortie du conduit est inclinée vers le convoyeur de telle manière que le tabac arrive sur le convoyeur avec une composante de mouvement orientée dans le sens du déplacement du convoyeur. 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des ailettes de déviation (26), dans lesquelles une partie au moins de l'air passe pour aller vers ou dans le conduit (10) pour y être déviée, de manie a à avoir une composante de mouvement orientée dans le sens du déplacement du convoyeur (12). 4 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte d'entrée des moyens envoyant le tabac essentiellement verticalement vers l extrémit du conduit, le tabac acquérant une composante de mouvement horizontale sous l'action de l'air, après que celui-ci ait été dévié par les ailettes. 5 - Procédé de fabrication de cigarettes, dans lequel le tabac est transporté pneumatiquement dans un conduit, dè manière à former un courant de charge de cigarette sur le convoyeur à l'extrémité de sortie du conduit, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à évacuer une certaine quantité de l'air contenu dans le conduit par un premier dispositif d'évacuation, et à évacuer une quantité d'air supplémentaire du conduit par un deuxième dispositif d'évacuation,situé plus près que le premier dispositif de l'extrémité de sortie du conduit, les particules de tabac étant accélérées par un courant d'air d'assez grande vitesse qui s'écoule entre l'entrée du conduit et le premier dispositif d'évacuation, et pénétrant ensuite dans un courant d'air à plus faible vitesse, entre le premier et le deuxième dispositifs d'évacuation, de manière à arriver sur le convoyeur avec une vitesse réduite. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une partie au moins de l'air qui pénètre dans le conduit passe sur des ailettes de déviation, qui donnent à l'air une composante de mouvement orientée dans le sens du déplacement du convoyeur, et en ce que le tabac est dévié par l'air de manière à avoir une composante de mouvement analogue.