Brevet FR2579080A1 — publié le 19860926

"Machine de fabrication de cigarettes munie d'un séparateur de particules de tabac à jeter des particules utilisables" L'invention concerne une machine de fabrication de cigarettes munie d'un séparateur de particules de tabac. Sur les machines de fabrication de cigarettes, le tabac déchiqueté est généralement amené, par une boIte d'alimentation d'entrée, à un bac à l'inté- rieur duquel un bloc de cardage envoie le tabac dans un conduit descendant. L'extrémité inférieure de ce conduit descendant est généralement reliée à un réservoir d'o part un conduit ascendant, dont l'extrémité supérieure est fermée par une courroie de convoyeur perméable à l'air. Le tabac arrivant par le conduit descendant est généralement aspiré sur la courroie de convoyeur par l'aspiration exercée à travers la courroie elle-même. L'aspiration exercée à travers la courroie de convoyeur est généralement suffisante pour aspirer, le long du conduit ascendant, les particules de tabac les plus légères constituées par de la poussière et des particules déchiquetées relativement petites, tandis que les gros morceaux et/ou les particules de bois tombent dans le réservoir sous l'effet de la pesanteur. Etant donné qu'un faible pourcentage seulement du matériau tombant dans le réservoir constitue en fait du matériau à jeter, toutes sortes de tentatives ont été faites, sur les machines de fabrication de cigarettes classiques, pour séparer les déchets du matériau récupérable à l'intérieur du réservoir, et pour ramener le matériau récupérable en le recyclant le long du conduit ascendant. Dans ce but, des réservoirs extrê- mement complexes ont été proposés dans lesquels des jets d'air de forces et de directions différentes, sont utilisés pour démêler les gros morceaux et pour ramener les particules plus légères récupérées, en les faisant remonter le long du conduit ascendant. Les machines de fabrication de cigarettes classiques du type décrit cidessus, présentent à la fois des inconvénients de structure et des inconvénients de fonctionnement. En fait, la structure extrêmement complexe du réservoir conduit non seulement à réduire la fiabilité, mais encore à obtenir une séparation mal adaptée des particules de tab-ac légères et lourdes à l'intérieur du réservoir lui-même, cette séparation dépendant d'un rela- tivement grand nombre de paramètres liés aux types et aux conditions du tabac utilisé. Par exemple, plus le tabac est humide plus la séparation est mauvaise, car le tabac humide tend à coller à la face inférieure de la courroie de convoyeur perméable, ce qui réduit l'aspiration le long du conduit ascendant, et par conséquent également la force exercée pour ramener vers le haut les particules les plus légères séparées à l'intérieur du réservoir. Par suite, le matériau n'étant pas ramené le long du conduit ascendant, et se trouvant par conséquent rejeté par la machine, comprend généralement non seulement les particules de tabac les plus lourdes, mais encore des quantités variables de particules plus légères, suivant la nature du tabac consideré. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en créant une machine de fabrication de cigarettes permettant-de séparer complètement les parti- cules de tabac à jeter des particules de tabac utilisables pour la fabrication des cigarettes, par un procédé simple et économique permettant d'amener les particules de tabac utilisables sur une courroie de convoyeur perméable à l'air. A cet effet, l'invention concerne une machine de fabrication de cigarettes munie d'un séparateur de particules de tabac, cette machine comprenant un bloc d'alimentation de tabac déchiqueté, un bloc d'enveloppe- ment de ce tabac déchiqueté, et une courroie de convoyeur perméable à l'air et s'étendant entre le bloc d'alimen- tation et le bloc d'enveloppement pour transférer dans ce bloc d'enveloppement une couche continue de tabac maintenue par aspiration sur la courroie le bloc d'alimentation comprenant un conduit descendant du tabac déchiqueté, un réservoir communiquant avec l'extré- mité inférieure du conduit descendant, et un conduit ascendant du tabac; l'extrémité inférieure du conduit ascendant communiquant avec le réservoir, et l'extrémité supérieure du conduit ascendant étant fermée par la courroie et des moyens de séparation destinés à séparer du tabac déchiqueté, les particules de tabac inutilisables pour la fabrication des cigarettes; machine de fabrication de cigarettes caractérisée en ce que les moyens de séparation comprennent un conduit présentant sensiblement la forme d'un U inversé, et des moyens de liaison tubulaires compris entre le conduit en forme de U inversé et le réservoir, une première extrémité du conduit en forme de U inversé communiquant avec une boîte à déchets, et la seconde extrémité du conduit en forme de U inversé communiquant avec le conduit descendant. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de côté, partiellement en coupe, d'une machine de fabrication de cigarettes selon l'invention; - la figure 2 représente une coupe sché- matique d'une forme préférée de réalisation de la machine de la figure 1; - - la figure 3 représente une vue plane schématique d'un détail de la figure2; et - la figure 4 représente une coupe sché- matique d'une variante d'un détail de la figure 2. La référence 1 de la figure 1 désigne une machine de fabrication de cigarettes comprenant un bloc d'alimentation de tabac déchiqueté 2, et un bloc d'enve- loppement 3 destine à envelopper, à l'intérieur d'une bande de papier 4. une couche continue 5 de tabac fournie par le bloc 2 au bloc 3 par un système de convoyeur indiqué dans son ensemble par la référence 6 et comprenant une courroie de convoyeur 7 perméable à l'air et formant une boucle, grâce aux poulies 8, autour d'une chambre d'aspiration 9. La bande 4 est dévidée d'une bobine 10 et amenée sur un convoyeur 11 traversant un poste de remplis- sage 12 dans lequel la couche de tabac 5 est amenée sur la bande 4. Cette bande 4 portant la couche de tabac superposée 5, est ensuite amenée par le convoyeur Il dans un dispositif fixe de mise en forme 13 à l'intérieur de laquelle les bords latéraux opposés de la bande 4 sont repliés, de manière classique, autour de la couche de tabac 5, puis collés ensemble de manière à former une tige continue de cigarettes (non représentée) ulté- rieurement découpée en morceaux (non représentés) par une tête de coupe (non représentée). Comme indiqué sur la figure 2, le bloc d'alimentation 2 comprend une boite d'alimentation d'entrée 14 par laquelle le tabac déchiqueté est amené dans un bac , puis sur un convoyeur à boucle 16 destiné à amener ce tabac déchiqueté à un bloc de cardage 17 logé dans le bac 15. Le bloc de cardage 17 amène le tabac dans un conduit descendant 18 dont l'extrémité inférieure est commandée par un bloc de distribution 19 recevant le tabac du conduit 18 et le distribuant régulièrement sur le convoyeur 20. Le convoyeur 20 est légèrement en pente vers le haut en direction de l'extrémité inférieure d'un conduit ascendant 21 dont l'extrémité supérieure est fermée par une courroie de convoyeur 7 et une chambre d'aspiration 9, et dont l'extrémité inférieure communique avec le réservoir de chute 22. Les largeurs respectives du conduit descendant 18, du convoyeur 20 et du conduit ascendant 21, dans la direction perpendiculaire au plan de la figure 2, sont sensiblement identiques entre elles et avec la largeur d'un plateau vibrant sensiblement horizontal 23 dont une extrémité communique avec une partie intermédiaire du conduit 18, et dont l'autre extrémité vient se placer au-dessous de l'extrémité de sortie de deux convoyeurs de tabac déchiqueté 24 et 25 (également représentés sur la figure 3). Comme indiqué sur la figure 1, l'extrémité d'entrée du convoyeur 24 est placée au-dessous d'un dis- positif de rasage 26, et sert à recevoir le tabac déchiqueté retiré de la couche 5 par le dispositif de rasage 26, et à le ramener dans le conduit 18 au moyen du plateau vibrant 23. Dans ce but, et comme indiqué sur la figure 3, l'extrémité de sortie du convoyeur 24 est constituée par un déflecteur 27 disposé obliquement par rapport à l'extrémité du plateau 23 venant au-dessous, de manière à distribuer régulièrement, sur toute la largeur de ce plateau 23, le tabac retiré de la couche 5 par le dispositif de rasage 26 (figure 1). Au contraire, l'extrémité de sortie du convoyeur 25 est disposée de manière à ne fournir du tabac déchiqueté que sur une petite partie latérale seulement du plateau 23, comme indiqué par la ligne en traits interrompus 28 de la figure 3. De la meme manière, le tabac fourni par le convoyeur ne vient que sur une bande étroite seulement du conduit descendant 18 et du convoyeur 20, pour remonter le long du conduit ascendant 21, en ne venant que sur une partie latérale limitée 29 de celui-ci, comme indiqué par la ligne en traits interrompus 30 de la figure 1, cette partie 29 étant située dans la partie la plus en amont du conduit 21, par rapport au sens d'avancement de la courroie 7. Comme indiqué sur la figure 2, l'extrémité d'entrée du convoyeur 25 est reliée à la sortie 31 d'un dispositif de séparation 32 dont l'entrée est constituée par un dispositif tubulaire comprenant un conduit 33 sortant à l'extérieur du réservoir 22 fermé à son sommet par une soupape rotative anti-retour 34, et communiquant, dans sa partie inférieure, avec l'extrémité d'un circuit d'alimentation d'air comprimé 35. Le dispositif de séparation 32 comprend un conduit 36 présentant sensiblement la forme d'un U inversé, et consistant en une section ascendante 37 et une section descendante 38 séparées par une cloison 39. La section descendante 38 se termine par l'orifice de sortie 31, tandis que la section ascendante 37 présente une embouchure d'extrémité inférieure 40 placée à l'inté- rieur d'une boite à déchets 41 à travers laquelle s'adapte le conduit 33 dont l'extrémité de sortie débouche à l'intérieur de la partie inférieure de la section ascen- dante 37. En pratique, le tabac déchiqueté amené dans le bac 15 par la boite d'alimentation d'entrée 14, est tout d'abord traité par le bloc de cardage 17, puis amené par celui-ci à l'entrée du conduit 18 dans lequel le tabac tombe et se mélange uniformément sur toute la largeur du conduit 18, avec le tabac déchiqueté fourni par le convoyeur 24 et produit par le dispositif 26 rasant la couche 5. Le tabac tombant du conduit 18 sur le bloc de distribution 19 est fourni par celui-ci, par l'inter- médiaire du convoyeur 20, à l'extrémité inférieure du conduit ascendant 21 que le tabac atteint sous l'effet du vide produit par la chambre d'aspiration 9 à travers la courroie 7. En pratique, ce n'est pas la totalité du tabac déchiqueté amené à l'extrémité inférieure du conduit 21, qui parvient à monter le long de ce conduit et à adhérer à la *face inférieure de la courroie 7 pour être amenée sur la bande de papier 4. En fait, le tabac amené au conduit 21 contient généralement des particules de bois costituées par des nervures de différentes longueurs, et des gros morceaux non démêmés par le bloc de cardage 17, ces particules, du fait de leur propre poids, ne pouvant monter dans le conduit 21. Ces particules plus lourdes tombent donc dans le réservoir 22 et sont entraînées par la soupape rotative 34 dans le dispositif de séparation 32. Lorsqu'elles ont été poussées par le conduit 33 dans le conduit 36, sous l'action de l'air comprimé fourni par le circuit pneumatique 35, les particules lourdes se comportent de deux manières: les gros morceaux sont généralement démêlés par le tourbillon formé à l'intérieur de la section ascendante 37 du conduit 36, et les particules plus légères ainsi obtenues progressent, avec les particules de bois les plus légères, le long de la section descendante 38 du conduit 36, pour parvenir sur le convoyeur 25 puis sur le plateau vibrant 27. Au contraire, les particules de bois plus lourdes tombent directement dans la boite 41 par l'extrémité inférieure ouverte de la section ascendante 37 du conduit 36. Comme déjà indiqué ci-dessus, le tabac fourni par le convoyeur 25 remonte dans la partie latérale 29 du conduit 21, cette partie 29 étant située en amont par rapport au sens d'avancement du convoyeur 7, et se trouvant recouverte par le tabac remontant dans la partie du conduit 21 située plus en aval. Par suite, le tabac fourni par le convoyeur 25 n'est pas soumis à l'action du dispositif de rasage 26 qui, autrement, pourrait le remettre en circulation à l'intérieur du bloc d'alimentation 2. La variante représentée sur la figure 4 concerne un dispositif de séparation 42 comprenant un conduit 43 présentant sensiblement la forme d'un U inersé comprenant une première et une seconde sections sensi- blement verticales, repérées respectivement par les références 44 et 45, et séparées par une cloison 46 présentant également la forme d'un U inversé. La partie supérieure 47 de la cloison 46 est reliée, de manière réglable dans le sens vertical, à une partie inférieure fixe 48 de la cloison 46, de manière à permettre un premier réglage de la forme et de la taille de la partie de sommet intermédiaire 49 du conduit 43 par laquelle les sections 44 et 45 communiquent. Un autre réglage de la partie de sommet 49 est assuré par une partie d'extrémité mobile constituée par un déflecteur 50 dirigé vers le haut à partir de l'extrémité supérieure de la partie supérieure 47 de la cloison 46, et se montant de manière angulairement réglable par rapport à la cloison 46. La section 45 présente une ouverture d'évent latérale 51 commandée par un élément de soupape 52, tandis que la partie de sommet 49 communique avec l'extrémité de sortie d'un conduit 53 dont l'extrémité d'entrée communique avec le réservoir 22 par le conduit 33. La partie d'extrémité de sortie du conduit 53 est séparée de la section 44 du conduit 43 par une paroi 54 dont la partie supérieure 55 peut se déplacer vertica- lement pour régler l'intervalle de communication en- tre le conduit 53 et la zone 49. L'extrémité inférieure ouverte de la section 44 du conduit 43 débouche à l'intérieur d'un sas rotatif 56. Ce sas 56 consiste en un corps en forme de coupelle, ouvert à son sommet de manière à recevoir l'extrémité inférieure de la section 44, et fermé à sa partie inférieure par une paroi percée 57 faisant corps avec l'arbre de sortie 58 d'un moteur 59, de manière à constituer le capot supérieur d'une boite d'alimentation 60 reliée au conduit 21 par un conduit de recyclage 61 dont la partie de sortie est représentée par la ligne en pointillés de la figure 2. La section 44 est équipée d'une buse intérieure 62 dirigée vers le haut et communiquant avec un conduit d'alimentation d'air comprimé 63. Enfin, un tube à déchets 64 est monté de façon que son extrémité d'entrée vienne en face de la paroi 57, du meme coté de cette paroi 57 que la section 44 du conduit 43, afin de permettre la récupération du matériau de déchets ne passant pas à travers le sas 56. En pratique, le matériau sortant du conduit 33 est poussé vers le haut du conduit 53 par l'air comprimé sortant du circuit pneumatique 35, ce matériau passant partiellement au-delà de la zone 49 reliant les sections 44 et 45, en tombant directement dans la section 45 dont l'extrémité inférieure ouverte est située au-dessus du convoyeur 25, et en tombant partiellement dans la section 44. De façon plus dé- taillée, les particules les plus légères et la poussière vont directement dans la section 45, tandis que les parti- cules de bois tombent dans la section 44. Parmi ces particules de bois, les particules les plus légères sont repoussées vers la section 45 par l'air comprimé sortant de la buse 62, tandis que les particules les plus lourdes tombent dans le sas 56. Parmi les particules de bois les plus lourdes, celles qui sont relativement petites passent à travers les trous de la paroi 57 et sont renvoyées dans le conduit 21 le long du conduit 61, tandis que celles qui sont les plus grosses, sont piégées dans le sas 56 et évacuées sous forme de déchets par le tuyau 64. En réglant la forme et la taille de la zone 49 et de l'ouverture 51, il est possible de régler le pourcentage de tabac rejeté séparé du débit de tabac fourni au séparateur 42 par le conduit 33. Bien que les dispositifs de séparation 32 et 42 décrits ici soient montés sur une machine de fabrication de cigarettes unique, il va sans dire qu'on peut monter plus d'une seule machine de fabrication de cigarettes sur un même dispositif de séparation. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Machine de fabrication de cigarettes (1) munie d'un séparateur de particules de tabac, cette machine comprenant un bloc d'alimentation de tabac déchiqueté (2), un bloc (3) d'enveloppement de ce tabac déchiqueté, et une courroie de convoyeur (7) perméable à l'air et s'étendant entre le bloc d'alimentation (2) et le bloc d'enveloppement (3) pour transférer dans ce bloc d'enveloppement (3) une couche continue (5) de tabac maintenue par aspiration sur la courroie (7); le bloc d'alimentation (2) comprenant un conduit descendant (18) du tabac déchiqueté, un réservoir (22) communiquant avec l'extrémité inférieure du conduit descendant (18), et un conduit ascendant (21) du tabac; l'extrémité inférieure du conduit ascendant (21) communiquant a\ec le réservoir (22), et l'extrémité supérieure du conduit ascendant (21) étant fermée par la courroie (7); et des moyens de séparation (32, 42) destinés à séparer du tabac déchiqueté, les particules de tabac inutilisables pour la fabrication des cigarettes; machine de fabri- cation de cigarettes caractérisée en ce que les moyens de séparation (32, 42) comprennent un conduit (36, 43) présentant sensiblement la forme d'un U inversé, et des moyens de liaison tubulaires (33) compris entre le conduit en forme de U inversé (36, 43) et le réservoir (22), une première extrémité du conduit en forme de U inversé (36, 43) communiquant avec une boite à déchets (41, 64), et la seconde extrémité du conduit en forme de U inversé (36, 43) communiquant avec le conduit descendant (18). 2 ) Machine de fabrication de cigarettes (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison tubulaires comprennent un conduit (33) relié, par une extrémité, au réservoir (22), et présentant, à l'autre extrémité, une section pénétrant avec jeu dans la première extrémité du conduit en forme de U inversé (36). 3 ) Machine de fabrication de cigarettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison tubulaires comprennent un conduit (33) relié, par une extrémité, au réservoir (22), et, par l'autre extrémité, à une partie de sommet intermédiaire (-49) du conduit en forme de U inversé (43). 4 ) Machine de fabrication de cigarettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce que les moyens de séparation (42) comprennent également un sas (56) et un conduit de recyclage (61), la première extrémité du conduit en forme de U inversé (43) et la boîte à déchets (64) étant placés en face du sas (56) et du même côté de celui-ci, et l'entrée du conduit de recyclage (61) communiquant avec la première extrémité du conduit -en forme de U inverse (43) par le sas (56). 0) Machine de fabrication de cigarettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisée en ce que la sortie du conduit de recyclage (61) communique avec le conduit ascendant (21). 6 ) Machine de fabrication de cigarettes selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, carac- térisée en ce que des moyens de soufflerie sont prévus à l'intérieur du conduit en forme de U inversé (43) au voisinage de la première extrémité, pour souffler de l'air vers le haut et vers la partie de sommet inter- médiaire (49). 7 ) Machine de fabrication de cigarettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisée en ce que le conduit en forme de U inversé (43) comprend deux sections côte à c6te (44, 45) séparées par une cloison (46) et communiquant par la partie de sommet intermédiaire (49), la cloison (46) comprenant une partie d'extrémité mobile (50) destinée à régler la section libre et la forme de la partie de sommet intermédiaire (49).