Brevet FR2639614A1 — publié le 19900601

L'invention concerne un procédé pour emballer des cigarettes dans des paquets durs à dessus basculant. Les machines habituellement utilisées pour emballer des cigarettes dans des paquets durs à dessus basculant peuvent être classées en types d'alimentation en continu ou d'alimentation intermittente, suivant la manière dont les cigarettes et les éléments de paquets sont avances le long de la ligne d'emballage. Malgré des vitesses de sortie relativement élevées, le type d'alimentation continue a peu enthousiasme les fabricants en raison de la conception mécanique complexe et donc des coûts plus élevés de production et d'entretien, et en raison du fait qu'une vitesse élevée en sortie est généralement obtenue au prix de la qualité, en particulier en ce qui concerne le pliage des matières d'enveloppement légères, telles qu'une feuille, qui ne se prêtent pas d'elles-même aisément à une mise en forme et a un pliage en continu. Pour toutes ces raisons, les machines d'embal- lage de cigarettes les plus communément utilisées sont des types à alimentation intermittente qui, malgré un degré élevé de qualité et de fiabilité, présentent un certain nombre d'inconvénients structuraux empêchant pratiquement toute amélioration portant sur les vitesses actuelles en sortie. Les inconvénients portent principalement sur ce qui est connu comme étant la "roue d'emballage", c'est-à- dire un rouleau ou une roue à avance intermittente recevant de façon successive des flans pour paquets durs et des groupes préformés de cigarettes habituellement enveloppés dans une feuille, et les lignes transporteuses pour amener les flans sur la roue d'emballage. En fait, au-delà d'une vitesse maximale donnée en sortie, l'accélération et le ralentissement ayant lieu à chaque étape ont pour résultat, d'une part, d'ecraser les groupes préformés de cigarettes et les paquets en cours de mise en forme sur la roue d'emballage et, d'autre part, d'introduire un défaut d'alignement des flans sur le transporteur les faisant avancer. Le but de l'invention est de proposer un procédé pour emballer des cigarettes dans des paquets durs a dessus basculant, lequel procédé n'entraîne aucun des inconvénients précités. Compte tenu de ce but, conformément à l'inven- tion, il est proposé un procédé pour emballer des ciga- rettes dans des paquets durs à dessus basculant, carac- térisé par le fait qu'il comprend les étapes qui consis- tent: - à faire avancer des flans plats de paquets durs et des groupes préformés de cigarettes non empaquetés, les premiers en continu et les seconds par intermittence, jusque sur une roue d'emballage tournant en continu, en des premier et second postes de chargement, respectivement; et - à décharger les paquets finis de la roue d'emballage en un poste de déchargement, et les amener à une unité de sortie; la roue d'emballage comportant un tambour qui tourne a une vitesse angulaire constante, et un certain nombre de sièges reliés au tambour et conçus chacun pour recevoir un flan et un groupe préforme respectif dans les premier et second postes de chargement, respectivement, chaque siège étant conçu pour se déplacer par rapport au tambour et étant commandé de manière a: - avancer avec le tambour à une vitesse angulaire sensiblement constante en passant dans le premier poste de chargement; et - à s'inverser par rapport au tambour, à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé par rapport à celui-ci, dans le second poste de chargement. L'unité de sortie est avantageusement du type à avance intermittente, et chaque siège est commandé, dans le poste de déchargement, de manière à s'inverser par rapport au tambour, à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé. L'invention sera décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une machine d'emballage selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique à échelle agrandie d'un détail de la machine de la figure 1 dont des parties sont enlevées pour plus de clarté; et la figure 3 est une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 2. La référence numérique 1 de la figure 1 désigne une machine pour emballer des cigarettes dans des paquets durs à dessus basculant. La machine 1 comprend une ligne ou chaîne 2 destinée a faire avancer par intermittence des groupes préformés 3 d'un nombre donné de cigarettes (habituellement vingt) disposées en couche (habituellement trois) et enveloppées habituellement dans une feuille. La machine 1 comprend aussi une ligne ou chaîne 4 destinée à faire avancer en continu des flans 5 à partir d'une boîte 6, une ligne ou chaîne de déchargement ou unité 7 de sortie destinée à décharger des paquets finis 8, et une roue 9 d'emballage sur deux points périphériques de laquelle convergent les lignes 2 et 4 et d'un troisième point périphérique de laquelle part la ligne 7. La ligne 2 (qui n'est représentée que partiel- lement sur la figure 1) comprend un type connu de roue d'enveloppement 10 conçue pour tourner par intermittence autour d'un axe horizontal et pour transférer des groupes 3, au moyen de poussoirs (non représentés), jusque sur un type connu de roue 1- tournant par intermittence autour d'un axe vertical. Pendant qu'ils sont avancés par intermittence autour de la roue 11, les groupes 3 reçoivent les uns à la suite des autres, d'une manière connue, une bague ou un "élément intérieur" 12 de renfort. La ligne 2 comprend aussi un type connu de transporteur ou roue 13 tournant par intermittence autour d'un axe vertical et conçu pour recevoir les groupes 3 de la roue 11 et pour les amener sur la roue 9 d'emballage en suivant un itinéraire sensiblement tangent a la roue 9 dans le poste 14 de chargement ou la périphérie de la roue 13 est disposée, d'une manière connue, au-dessous de la périphérie de la roue 9 pour permettre a un poussoir vertical 15 (figures 2 et 3) d'extraire des groupes 3 d'une manière connue et axialement par rapport à la roue 13, et de les faire avancer radialement jusque sur la roue 9. En plus de la boite 6, la ligne 4 comprend aussi un type connu d'extracteur 16 destiné à extraire des flans successifs 5 de l'extrémité de fond de la boite 6 et à les faire avancer jusque sur la périphérie d'un rouleau 17 d'alimentation tournant en continu autour d'un axe horizontal. Au moyen d'un certain nombre de dispositifs connus d'alimentation (non représentés), les flans 5 sont transférés en continu et les uns a la suite des autres jusque sur un rouleau 18 de sortie tournant à une vitesse angulaire constante autour d'un axe horizontal et conçu pour transférer les flans 5 successivement sur la roue 9 dans un poste 19 de chargement placé en amont du poste 14 de chargement par rapport au sens de rotation de la roue 9 indiqué par une flèche 20. Dans le poste 19, la roue 18 est disposée de façon a être sensiblement tangente à la périphérie extérieure de la roue 9 et elle tourne sensible- ment à la même vitesse superficielle et dans le même sens que la roue 9. La ligne 7 comprend aussi un type connu de roue 21 tournant par intermittence autour d'un axe horizontal perpendiculaire aux axes respectifs des roues 9 et 13, et elle est conçue pour recevoir des paquets 8 de la roue 9 dans un poste 22 de déchargement situé en aval du poste 14 dans le sens de rotation de la roue 9 indiqué par la flèche , et à les transférer sur un type connu de transporteur 23 de sortie. Dans le poste 22, la périphérie de la roue 21 est disposée, d'une manière connue, sur le côté de la périphérie de la roue 9, pour permettre à un poussoir horizontal 24 (figure 2) d'extraire des paquets 8 d'une manière connue et radialement par rapport à la roue 9, et de les amener axialement sur la roue 21. En d'autres termes, sur une machine 21, des groupes 3 sont donc avancés par intermittence jusque sur la roue 9 dans le poste 14 de chargement, des flans 5 sont amenés en continu sur la roue 9 dans le poste 19 de chargement et des pa-.ets 8 sont déchargés par intermit- tence de la roue 9 dans le poste 22. Comme représenté en particulier sur la figure 2, la roue 9 comprend un support central fixe 25 duquel part latéralement une tige 26 actionnant un poussoir 24. La roue 9 comprend aussi un élément annulaire ou tambour 27 monté de façon à tourner sur le support central 25 et mis en rotation à une vitesse angulaire constante autour de l'axe du support 25 par des moyens d'actionnement connus (non représentés). La périphérie extérieure du tambour 27 est munie de logements ou alvéoles 28 de forme sensiblement en U disposés de manière que leur axe longitudinal soit parallèle à l'axe du tambour 27. Chaque logement 28 est relié au tambour 27 par un support articulé 29 dont la configuration est commandée, comme montré sur la figure 3, par trois cames 30, 31 et 32 formées sur une partie en saillie du support central 25. Comme représenté sur la figure 3, chaque logement 28 comprend une paroi de fond 33 faisant face à la périphérie du tambour 27, et deux ailes latérales 34 perpendiculaires à la paroi 33 et partant vers l'extérieur de bords latéraux de la paroi 33, parallèlement a l'axe de rotation du tambour 27. Les ailes 34 définissent, avec la paroi de fond 33, un siège 35 pour un groupe respectif 3, le logement étant disposé de façon que son axe longitudinal soit parallèle a l'axe de rotation du tambour 27. Chaque aile 34 comprend une partie extrême 36 s'effilant vers l'extérieur du siège 35 du fait de la présence d'une surface inclinée 37 d'introduction. La surface extérieure de chaque aile 34 est solidarisée à une équerre 38 ayant une section transversale de forme sensiblement en Z et comprenant une première branche 39 parallèle et solidarisée à l'aile 34, une deuxième branche 40 perpendiculaire à l'aile 34 et partant vers l'extérieur d'une extrémité de la branche 39, et une troisième branche 41 partant vers l'extérieur de l'extrémité libre de la branche 40 et parallèle à l'aile 34, son extrémité libre étant disposée vers l'extérieur, par rapport au tambour 27, de l'extrémité libre de la partie 36 de l'aile 34. Comme représenté en particulier sur la figure 3, chaque support articulé 29 comprend trois éléments 42, 43 et 44 à biellettes et manivelles, pivotant, respective- ment, en des points 45, 46 et 47 sur le tambour 27, afin de tourner par rapport à celui-ci, autour d'axes respectifs qui sont parallèles à l'axe de rotation du tambour 27. L'élément 42 comprend une biellette 48 dont une extrémité pivote en un point 49 sur une paroi de fond respective 33 afin de tourner par rapport à celle-ci autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du tambour 27, et dont l'autre extrémité pivote sur l'extrémité libre d'un premier bras d'un culbuteur 50 pivotant autour d'un point intermédiaire 45 et comprenant un second bras muni, sur son extrémité libre, d'un galet de came 51 relié à la came 30. L'élément 43 comprend une biellette 52 dont une extrémité pivote en un point 49 sur une paroi de fond respective 33 afin de tourner par rapport à celle-ci autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du tambour 27, et dont l'autre extrémité pivote sur l'extrémité libre d'un premier bras d'un culbuteur 53 pivotant autour d'un point intermédiaire 46 et comprenant un second bras muni, sur son extrémité libre, d'un galet de came 54 relié à la came 31. L'élément 44 comprend une biellette 55 dont une extrémité pivote sur une paroi de fond respective 33 en un point 56, située à une distance donnée du point 49 des biellettes 48 et 52, afin de tourner par rapport à la paroi 33 autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du tambour 27, et dont l'autre extrémité pivote sur l'extrémité libre d'un premier bras d'un culbuteur 57 pivotant autour d'un point intermédiaire 47 et comprenant un second bras muni, sur son extrémité libre, d'un galet de came 58 relié à la came 32. Par conséquent, en réglant de façon appropriée l'angle des culbuteurs 50 et 53 par rapport aux pivots respectifs 45 et 46 au moyen des cames respectives 30 et 31, on peut déplacer le pivot 49, par rapport au tambour 27, le long d'un trajet quelconque et conformément à une loi quelconque de mouvement, à l'intérieur d'un espace s'étendant sensiblement entre les pivots 45 et 46 et la position qui serait occupée par le pivot 49 si le plus long des éléments 42 et 43 était en extension complète. De plus, en réglant l'angle du culbuteur 57 autour du pivot respectif 47, il est possible de faire varier, à l'inté- rieur d'un angle donné, l'inclinaison de la paroi 33 autour du pivot 49 et par rapport à un rayon du tambour 27 passant par le pivot 49. La forme demandée des cames 30, 31 et 32, pour réaliser un déplacement donné de chaque logement 28 conformément à une loi donnée de mouvement, peut être déterminée par une simple rotation du tambour 27, un déplacement du logement 28 comme demandé et une détermina- tion de la course des galets de came 51, 54 et 58 sur un disque solidaire du support fixe 25. Sur une grande partie de sa rotation avec le tambour 27 et autour de l'axe de celui-ci, chaque support articule 29 est maintenu par les cames 30, 31 et 32 dans une configuration fixe, appelée ci-après la "configuration normale", dans laquelle le logement respectif 28 est placé dans une position intermédiaire "normale" fixe à l'inté- rieur de ladite plage par rapport au tambour 27, et la paroi respective 33 est maintenue perpendiculaire au rayon du tambour 27 passant par le pivot respectif 49. Pour maintenir le support articulé 29 dans ladite configuration normale, les cames 30, 31 et 32 présentent un profil circulaire centré sur l'axe de rotation du tambour 27. Le support articulé 29 étant dans la configuration normale, le logement respectif 28 se déplace avec le tambour 27 comme s'il était solidaire de celui-ci, c'est-à-dire à la même vitesse angulaire, à une distance constante de l'axe de rotation du tambour 27 et sans changement d'inclinaison par rapport au rayon du tambour 27. De plus, le support articulé 29 étant dans la configuration normale, le logement respectif 28 se déplace autour de l'axe du tambour 27 à la même vitesse super- ficielle que le rouleau de sortie 18 sur la ligne 4 d'alimentation en flans 5 et le long d'un trajet circulaire sensiblement tangent à la périphérie extérieure du rouleau 18. Le fonctionnement de la machine 1 et, en particulier de la roue 9, sera décrit en référence a un logement 28, en commençant au moment o ledit logement 28, avec son support articulé respectif 29 dans la configura- tion normale, parcourt le poste 19 de chargement. Dans le poste 19 de chargement, le logement 28 se déplace, comme déjà indiqué, à la même vitesse et dans le même sens que le flan respectif 5, qui est libéré d'une manière connue du rouleau 18 de sortie et pris par le logement 28 dont les équerres 38 réalisent une prise des bords latéraux 59 du flan 5 entre les branches 41. Lorsque le logement 28, tournant avec le tambour 27, approche du poste 14 de chargement, la forme circulaire normale des cames 30, 31 et 32 est modifiée de façon a déplacer le support articulé 29 à partir de sa configuration normale et à amener ainsi le logement 28 à tourner en sens inverse, à accélérer progressivement jusqu'à la même vitesse angulaire que le tambour 27, mais en sens opposé, à s'arrêter dans le poste 14 et, alors qu'il est encore fixé angulairement, à se déplacer radialement vers l'extérieur pour recevoir, à l'intérieur du siège 35, un groupe 3 déchargé par le poussoir 15 de la - roue 13 durant une pause de celle-ci. Le groupe 3 est inséré à l'intérieur du siège 35 par le poussoir 15 de manière à plier des parties latérales du flan 5 d'une façon connue autour de ce groupe. La configuration du support articulé 29 est ensuite modifiée progressivement afin d'amener le logement 28 à revenir en arrière le long de l'axe du poussoir 15 en direction de l'axe du tambour 27 qui, entretemps, a continué de tourner à une vitesse angulaire constante. En revenant en arrière, le logement 28 s'oppose à la poussée sur le groupe 3 dont la position est constamment maitrisée pendant le transfert de la roue 13 à la roue 9. La configuration du support articulé 29 est ensuite modifiée de façon continue afin d'accélérer le logement 28 et de le ramener dans la même position, par rapport au tambour 27, que celle qu'il aurait eue si la configuration normale du support articulé 29 n'avait jamais été modifiée. Pendant qu'il se déplace dans le logement respectif 28 autour de l'axe du tambour 27 entre les postes 14 et 22, le flan 5 porte contre des éléments fixes connus de pliage (indiqués schématiquement en 60 sur la figure 2) qui replient complètement le flan 5 autour du groupe respectif 3 et forment ainsi un paquet 8. Lorsque le logement 28 approche du poste 22, la configuration du support articulé 29 est modifiée de façon à faire arrêter le logement 28 dans le poste 22 o il est retenu jusqu'à ce que la tige 26 située sur le poussoir 24 porte contre le siège 35 à travers un trou (non représenté) de la paroi 33 pour transférer le paquet 8 sur la roue 21 durant une pause de celle-ci. La configuration du support articulé 29 est modifiée en continu de façon à accélérer le logement 28 et à le ramener dans la même position, par rapport au tambour 27 et avant d'atteindre le poste 19, que celle qu'il aurait eue si la configuration normale du support articulé 29 n'avait jamais été modifiée, permettant ainsi au logement 28 de recevoir un autre flan 5 et de répéter le cycle d'emballage déjà décrit. Du fait que les supports articulés 29 permet- tent aux logements 28 d'être manoeuvrés d'une manière quelconque par rapport au tambour 27, chaque logement 28 peut donc être arrêté pendant un intervalle de temps donné en des points spécifiques autour de l'axe du tambour 27, permettant ainsi l'utilisation d'une roue d'emballage 9 tournant en continu, ce qui permet: - d'éliminer sensiblement l'accélération et le ralentissement brusques auxquels les paquets sont soumis sur des roues d'emballage de type normal intermittent; - d'utiliser une ligne continue 4 pour l'alimentation en flans 5, permettant ainsi une commande précise de la position des flans 5 avant leur prise par le logement 28; - d'utiliser un type connu, hautement perfec- tionné et très fiable de ligne intermittente 2 et, comme dans l'exemple représenté, une ligne 7 de déchargement à mouvement intermittent. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour emballer des cigarettes dans des paquets durs (8) à dessus basculant, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant: à faire avancer des flans plats (5) de paquets durs et des groupes préformés (3) de cigarettes non empaquetés, les premiers en continu et les seconds par intermittence, jusque sur une roue d'emballage (9) tournant en continu, dans des premier (19) et second (14) postes de chargement, respectivement; et - à décharger les paquets finis (8) de la roue d'emballage (9) dans un poste (22) de déchargement et à les amener à une unité (7) de sortie; la roue d'emballage (9) comportant un tambour (27) qui tourne à une vitesse angulaire constante, et un certain nombre de sièges (35) reliés au tambour (27) et conçus chacun pour recevoir un flan (5) et un groupe préformé respectif (3) dans lesdits premier (19) et second (14) postes de chargement, respectivement, chaque siège (35) étant conçu pour se déplacer par rapport au tambour (27) et étant commandé de manière à avancer avec le tambour (27) à une vitesse angulaire sensiblement constante en passant dans le premier poste (19) de chargement et à s'inverser par rapport au tambour (27), à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé par rapport à celui-ci, dans ledit second poste (14) de chargement. 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que l'unité (7) de sortie est une unité à mouvement intermittent, chaque siège (35) étant commandé, dans le poste (22) de déchargement, de manière à s'inverser par rapport au tambour (27) et à se déplacer à la même vitesse angulaire que celui-ci, mais en sens opposé. 3. Procéde selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chaque siege (35) est commandé, dans le second poste (14) de chargement et durant le mouvement inverse, de manière à exécuter un mouvement alternatif radial par rapport au tambour (27) entre une position normale de soutien et une position rétractée de chargement. 4. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes,' caractérisé par le fait que chaque déplacement du siège (35) par rapport au tambour (27) est réalisé par une modification de la configuration d'un support articulé (29) placé entre le siège (35). et le tambour (27). 5. Procédé selon la revendication 3 ou la revendication 4 en dépendance de la revendication 3, caractérisé par le fait que les groupes préformés (3) sont amenés sur la roue d'emballage (9) au moyen d'un transpor- teur intermittent (13) faisant avancer les groupes (3) par intermittence vers le second poste (14) de chargement, et par une avance de chacun des groupes successifs (3), sensiblement radialement par rapport à la roue (9) d'emballage, à l'aide de moyens de poussée (15), jusque dans un siège respectif (35) dans la position de charge- ment, le siège (35) agissant à la manière d'un poussoir lorsqu'il se déplace radialement jusque dans ladite position normale de soutien.