Brevet FR2574384A1 — publié le 19860613

DISPOSITIF POUR TRANSFERER DES OBJETS EN FORME DE BARREAUX, NOTAMMENT DANS LA FABRICATION DE CIGARETTES L'invention concerne un dispositif pour transférer des objets en forme de barreaux. L'invention trouve une applica- tion particulièrement intéressante dans la production des articles de fumeurs et en particulier des cigarettes auxquelles la description ci-après se réfère plus par- ticulièrement sans que cela constitue une limitation du domaine général d'applicatiou de l'invention. Au cours de la fabrication des cigarettes, il est parfois nécessaire d'amener les ciga- rettes à effectuer un mouvement de translation transver- sal et un mouvement de rotation simultané autour de leur axes pour des manipulations correspondant à des traitements spécifiques. Pour smmner les cigarettes à effectuer un mouvement de rotationtranslation, il est classique d'utiliser un dispositif de transfert dans lequel les cigarettes à manipuler sont transférées d'un galet d'entrée à un galet de transfert disposé tangen- tiellement par rapport au galet d'entrée et muni, sur son pourtour extérieur, d'un certain nombre de berceaux rotatifs. Chaque berceau est disposé de manière à loger une cigarette correspondante, et à l'abandonner, à la fin du transfert, sur un galet de sortie tangent au galet de transfert. Lorsque chaque berceau passe p5 ar les positions dans lesquelles il est tangent aux rouleaux d'entrée et de sortie, ce berceau se situe dans une position angulaire déterminée de repos, par rapport au galet de transfert, de manière à faciliter le transfert correct des cigarettes entre les galets d'entrée, de transfert, et de sortie. Lorsqu'il passe par la partie centrale de sa trajectoire d'avancement entre les deux points de tangence ci-dessus, chaque berceau est entrainé en rotation, tout d'abord à une vitesse angulaire croissante, puis à une vitesse angu- laire constante, et enfin à une vitesse angulaire dé- croissante. Chaque cigarette est manipulée lorsqu'elle avance le long d'un arc de manipulation, tandis que le berceau correspondant tourne autour de son axe à la vitesse angulaire constante. Dans le dispositif de transfert classique décrit ci-dessus, les cigarettes sont soumises à des accélérations angulaires positive et négative considérables lorsqu'elles avancent le long du galet de transfert, ce qui peut compromettre la stabilité de leur structure en provoquant au moins une tendance du tabac à s'échapper. De plus, du fait de la nécessité d'utiliser une accélération angulaire puis une décélération angulaire des berceaux, la largeur de l'arc de manipulation est relativement faible. Enfin, du point de vue mécanique, le dispositif de transfert classique cidessus présente une structure relativement compliquée du fait de la nécessité de faire varier la vitesse angulaire de rotation des berceaux autour de leur axe, entre la valeur nulle et une valeur constante déterminée, pendant chaque révolution 3- complète du rouleau de transfert autour de son axe. L'invention a pour but de créer un dispositif de transfert permettant de s'affranchir des inconvénients ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour transférer des objets en forme de barreaux le long d'une trajectoire déterminée, et pour soumettre ces objets, le long d'une partie au moins de cette trajectoire, à un mouvement de translation transver- sal par rapport à leur axe longitudinal, et à une rota- tion simultanée autour de leur axe; dispositif caractérisé en ce qu'un galet de-transfert, un galet d'entrée et un galet de sortie pouvant tourner dans des directions opposées à celles du galet de transfert, tangentiellement à ce dernier le long d'une première et d'une seconde lignes génératrices respectives défi- nissant, le long de la périphérie du galet de transfert, un arc de transfert et un arc de retour conjugués l'un par rapport à l'autre; un arbre d'entrainement coaxial avec le galet de transfert et angulairement rigide par rapport à celui-ci, ainsi que des moyens de manoeuvre permettant de faire tourner l'arbre d'entrainement à vitesse angulaire constante; un certain nombre d'éléments de support des objets respectifs, ces éléments de support étant uniformément répartis autour du galet de transfert et se couplant à ce dernier de manière à pouvoir tourner chacun par rapport à celui-ci, autour de leurs axes longitudinaux respectifs, transversalement par rapport à la trajectoire; et des moyens de transmission interposés entre l'arbre d'entrainement et les éléments de support pour amener ces derniers à effectuer la rotation ci-dessus autour de leurs axes longitudinaux respectifs, et en ce que les moyens de transmission sont conçus de façon que chacun des éléments de support effectue plusieurs révo- lutions complètes à vitesse angulaire constante autour de son axe longitudinal respectif, pour une révolution de ce même élément de support autour de l'axe de l'arbre d'entrainement; les première et seconde lignes généra- trices de tangence étant disposées de façon que la lon- gueur de chacun des arcs de transfert et de retour soit égale à un arc de base ou àa un multiple entier de cet arc de base parcouru par chaque élément de support autour de l'axe de l'arbre d'entrainement pendant une révolution complète autour de son axe longitudinal propre. Lginvention sera décrite en détail en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une repré- sentation schématique d'un dispositif de transfert de cigarettes réalisé selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un détail de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'une seconde forme de réalisation d'un détail de la figure 1. Sur la figure 1, la référence 1 désigne d'une façon générale un dispositif de transfert permettant de faire avancer transversalement et de faire tourner autour de leur axe, des objets en forme de barreaux, constitués par exemple par des cigarettes 2, dans une machine de manipulation de cigarettes 3. Le dispositif 1 comprend un galet d'entrée 4 et un galet de sortie tournant à la même vitesse 5, entre lesquels se place un galet inter- médiaire 6 tangent en deux points séparés 7 et 8, aux galets 4 et 5. Les points 7 et 8 forment le long du pourtour du galet 6 deux arcs mutuellement conjugués dont le premier, compris entre les points 7 et 8 dans le sens de rotation du galet 6, sera appelé ci-après "arc de transfert", et dont le second arc sera appelé ci- après "arc de retour". Comme indiqué sur la figure 2, le dispositif de transfert 1 comprend également un arbre dtentrainement central 9 supportant le galet 6, et un dispositif de rotation 10 destiné à faire tourner les cigarettes 2 à une vitesse angulaire constante déterminée autour de leur axe, pendant leur mouvement de translation, sous l'effet de la rotation du galet 6 autour de l'axe de l'arbre 9. Le galet 6 est muni d'un rebord d'extrémité annulaire intérieur 11 dont le pourtour intérieur est relié rigidement au pourtour extérieur du rebord d'extrémité annulaire 12 de l'arbre 9. L'arbre 9 passe dans le galet 6 et supporte, à l'extrémité opposée à celle reliée à ce dernier, une roue dentée 13 couplée de manière non représentée, à une source de mouvement non représentée. Une partie intermédiaire de l'arbre 9 passe dans un trou 14 ménagé dans une paroi fixe 15 de la machine 3. A la surface extérieure de la paroi 15 est relié rigidement un rebord 16 d'un élément tubulaire 17 coaxial avec l'arbre 9 et traversant le trou 14 en direction de la roue dentée 13. Grâce à un certain nombre de vis axiales 18 dont l'une seulement est représentée sur la figure 2, un autre élément tubu- laire 19 est relié rigidement à la surface extérieure du rebord 16, coaxialement avec l'élément tubulaire 17, et supporte en rotation l'arbre 9 avec ce dernier, grâce à deux paliers de roulement 20 dont le premier s'engage dans l'élément 17 et dont le second s'engage dans l'élément 19. Le galet 6 comprend une paroi latérale 21 comprise entre le pourtour extérieur du rebord 11 et la paroi 15, cette paroi latérale comprenant une première partie cylindrique 22 située à l'extérieur de l'élément 19, une seconde partie cylindrique 23 de diamètre supérieur à la première et se situant à l'extérieur du rebord 16, et une partie annulaire plate intermédiaire 24 reliant ensemble les extrémités se faisant face des parties cylindriques 22 et 23, dans un plan perpen- diculaire à l'axe du galet 6. Le dispositif de rotation 10 comprend un certain nombre d'élémentsde support se présentant sous la forme de berceaux 25 uniformément répartis sur la surface extérieure de la partie 22 et comportant chacun une rainure longitudinale 26 définissant un siège de réception d'une cigarette cor- respondante 2 retenue dans la rainure correspondante 26 par l'aspiration produite par un conduit 27 relié à un dispositif d'aspiration non représenté. Les berceaux 25 sont disposés parallèlement à l'axe du galet 6 et sont munis chacun, à leur extrémité venant en face de la paroi 15, d'une tête 28 d'o part une tige axiale 29 montée en rotation dans un trou correspondant 30 percé dans la partie 24 de la paroi 21. A l'extrémité de chaque tige 29 se situant à l'intérieur de la paroi 21, se trouve verrouillée une roue déntée 31 entrainée par des moyens de transmission comprenant un train d'engrenages épicylo dant 32 dont l'engrenage solaire, repéré par la référence 33, est verrouillé sur l'arbre 9. Le train d'engrenages 32 comprend un engrenage planétaire 34 supporté en rotation, à ses extrémités, par les éléments cylindriques 17 et 19 constituant un support d'engrenage fixe, et se logeant dans une cavité 36 formée entre ces éléments. L'engrenage planétaire 34 comprend une première roue dentée 35 venant en prise avec l'engrenage solaAre 33, et une seconde roue dentée 37 couplée, par une roue dentée intermédiaire 38 montée dans la cavité 36 de manière non représentée, à la denture intérieure 39 d'un engrenage annulaire cylindrique extérieur 40 coaxial avec l'arbre 9 et supporté en rotation par les éléments tubulaires 17 et 19 grâce à des paliers de roulement 41. L'engrenage annulaire 40 comporte également une denture extérieure 42 venant en prise avec les roues dentées 31 de toutes les tiges 29. En cours de fonctionnement, la roue dentée 13 et par conséquent l'arbre 9 et le galet 6, sont entrainés en rotation à une vitesse angulaire généralement constante transmise par le train d'engrenages 32 aux roues dentées 31. Ainsi, du fait de la rotation de la roue dentée 13, les berceaux 25 effectuent un mouvement de translation dans le sens transversal par rapport à leurs axes longitudinaux entrainés par le galet 6, et tournent chacun autour de leur axe avec une vitesse angulaire déterminée, sous l'effet du couple qui leur est transmis par le train d'engrenages 32. En se référant à la figure 1, chaque berceau 25 est mis en phase angulairement par rapport au galet 6, de façon que lorsque ce dernier tourne, chaque berceau 25 atteignant le point de tangence 7 se place de façon que la concavité de sa rainure 27 soit tournée radialement vers l'extérieur de manière à pouvoir recevoir une cigarette correspondante 2 provenant du galet d'entrée 4. Les cigarettes 2 sont transférées du galet 4 dans les rainures 27 des berceaux correspon- dants 25, par une aspiration fonctionnant de manière classique. Après avoir reçu la cigarette correspnndante 2, chaque berceau 25 passe du point 7 au point 8 le long de l'arc de transfert, en effectuant un mouvement de translation transversal par rapport à son axe, sous l'effet de la rotation du galet 6, et en tournant autour de lui-même par rapport au galet 6. Le rapport de transmission du train d'engrenages 32 est tel qu'un nombre entier-déterminé de révolutions complètes de chaque berceau 25 autour de son axe, corresponde à une révolution complète du galet 6. Cela est dû au fait que chaque berceau 25 doit être disposé de façon que sa rainure 27 soit tournée radialement vers l'extérieur non seulement au point 7 mais encore au point 8, pour permettre à la cigarette correspondante 2 diêtre transférée du galet 6 au galet 5, et doit ensuite revenir à la même position angulaire lorsqu'il repasse par le point 7. Le nombre de ces révolutions complètes doit à la limite être égal à deux si, dans une variante non représentée, l'arc de transfert et l'arc de retour sont égaux ltun.à l'autre, c'est-à-dire égaux à 1800. Le train d'engrenages 32 doit donc être dimensionné de façon que chaque berceau 25 effectue au moins une révolution complète autour de son axe lorsque ce berceau 25 passe par l'arc de transfert, et au moins une autre révolution complète lorsque le berceau 25 passe par l'arc de retour, les arcs de transfert et de retour devant avoir des longueurs égales à la longueur ou à un multiple de la longueur dtun arc appelé ci-après "arc de base", parcouru par chaque berceau 25 pendant une révolution complète autour de son axe. O30 Dans'la variante de réalisation représentée sur la figure 3, une pièce annulaire 44 placée à l'extérieur de ltélément 19, est reliée rigidement au pourtour extérieur du rebord 11, et comporte, en correspondance avec chaque berceau 25, un trou axial 45 dans lequel se fixe l'extrémité d'une tige de guidage 46 d'une glissière 47 pouvant glisser entre l'anneau 44 et l'engrenage annulaire 40, de manière à supporter en rotation une tige correspondante 29. La roue dentée 31 de cette dernière est en contact de glissement avec la denture 42 de l'engrenage annulaire 40, et sa longueur est telle qu'elle reste toujours en prise avec la denture 42 quelle que soit la position axiale prise par la glissière 47. Chaque glissière 47 porte sur sa surface intérieure un galet suiveur de came radial 48 venant en prise avec des moyens de poussoir constitués par une rainure de came 49 prévue dans la surface extérieure de l'élément 19. En cours de fonctionnement, chaque cigarette 2, lorsqu'elle avance le long de l'arc de transfert, effectue un déplacement axial déterminé par rapport au galet 6. REVENDICATIONS 1- Dispositif pour transférer des objets en forme de barreaux le long d'une trajec- toire déterminée, et pour soumettre ces objets, le long d'une partie au moins de cette trajectoire, à un mouve- ment de translation transversale par rapport à leur axe longitudinal, et à une rotation simultanée autour de leur axe; dispositif caractérisé en ce qu'un galet de transfert (6), un galet d'entrée (4) et un galet de sortie (5) peuvent tourner dans des directions opposées à celles du galet de transfert (6), tangentiellement à ce dernier le long d'une première et d'une seconde lignes génératrices respectives définissant, le long de la périphérie du galet de transfert (6), un arc de transfert et un arc de retour conjugués l'un par rapport à l'autre; un arbre d'entrainement (9) coaxial avec le galet de transfert (6) et angulairement rigide par rapport à celui-ci, ainsi que des moyens de manoeuvre permettant de faire tourner l'arbre d'entraînement à vitesse angulaire constante; un certain nombre d'éléments de support (25) des objets respectifs (2), ces éléments de support (25) étant uniformément répartis autour du galet de transfert (6) et se couplant à ce dernier de manière à pouvoir tourner chacun par rapport à celui-ci, autour de leurs axes longitudinaux respectifs, transversalement par rapport à la trajectoire; et des moyens de transmission (32) interposés entre l'arbre d'entrainement (9) et les éléments de support (25) pour amener ces derniers à effectuer la rotation ci-dessus autour de leurs axes longitudinaux respectifs, et en ce que les moyens de transmission (32) sont conçus de façon que chacun des éléments de support (25) effectue plusieurs révolutions complètes à vitesse angulaire constante autour de son axe longitudinal respectif, pour une révolution complète de ce même élément de support (25) autour de l'axe de l'arbre d'entrainement (9);- les première et seconde lignes génératrices de tangence étant disposées de façon que la longueur de chacun des arcs de transfert et de retour soit égale à un arc de base ou à un multiple entier de cet arc de base parcouru par chaque élément de support (25) autour de l'axe de l'arbre d'entrainement (9) pendant une révolution complète autour de son axe longitudinal propre. 2- Dispositif selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun des éléments de support est constitué par un berceau ouvert latéra- lement (25), et en ce que les moyens de transmission (32) et chaque berceau (25) sont couplés de façon que le berceau (25) vienne se placer de façon que sa paroi latérale ouverte soit tournée radialement vers l'extérieur, par rapport au galet de transfert (6),en correspondance avec chaque ligne génératrice de tangence. 3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de transmission (32) comprennent un engrenage solaire (33) verrouillé sur l'arbre d'entrai- nement (9), un support d'engrenage fixe (17, 19), et un engrenage annulaire extérieur (40) coaxial avec l'arbre d'entrainement (9) et pouvant tourner par rapport à celui-ci; chaque élément de support (25) comportant une roue dentée (31) coaxiale avec son axe longitudinal et venant en prise avec une denture extérieure (42) coaxiale avec l'arbre d'entrainement (9) et angulairement rigide par rapport à l'engrenage annulaire extérieur (40). 4- Dispositif selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des éléments de support (25) comprend une tige (29) coaxiale avec l'axe longitudinal relatif, et se montant de manière à pouvoir tourner et glisser axialement par rapport au rouleau de transfert (6); des moyens de poussoir (49) étant portés par le galet de transfert (6) pour appliquer sur l'élément de support (25) des mouvements axiaux avant-arrière", suivant une relation prédéterminée.