Brevet FR2639613A1 — publié le 19900601

L'invention concerne une machine 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 à alimentation continue ou à alimentation intermittente, suivant la manière dont les cigarettes et les pièces des paquets sont avancées le long de la ligne d'emballage. Malgré les vitesses de sortie relativement élevées, le type d'alimen- tation continue a peu enthousiasmé les fabricants en raison de la conception mécanique complexe et donc des coûts de production et d'entretien plus élevés qui en résultent, et du tait qu'une vitesse élevée en sortie est généralement obtenue au prix de la qualité, en particulier en ce qui concerne le pliage des matières légères d'enveloppement, telles qu'une feuille, qui ne se prêtent pas d'elles- mêmes aisément à une mise en forme et à un pliage en continu. Pour toutes ces raisons, les machines d'embal- lage de cigarettes les plus couramment utilisées sont du type à alimentation intermittente qui, malgré un degré élevé de qualité et de fiabilité, présentent un certain nombre d'inconvénients structuraux empêchant, en pratique, toute amélioration sur les vitesses actuelles en sortie. Ces inconvénients portent principalement sur ce qui est connu comme étant la "roue d'emballage", c'est-a- dire un rouleau ou une roue d'alimentation intermittente recevant successivement des flans d'emballage durs et des groupes préformés de cigarettes habituellement enveloppes dans une feuille, et les lignes de transport 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'écraser les groupes préformés de cigarettes et les paquets en cours de formation sur la roue d'emballage et, d'autre part, de provoquer un défaut d'alignement des flans sur le transpor- teur les amenant. Le but de l'invention est de proposer une machine pour emballer des cigarettes dans des emballages durs a dessus basculant, laquelle machine ne présente aucun des inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, conformément à l'invention, il est proposé une machine pour emballer des cigarettes dans des paquets durs à dessus basculant, la machine comprenant une roue d'emballage, des premier et second postes de charge- ment et un poste de déchargement placés le long de la periphérie de la roue d'emballage, une première ligne transporteuse destinée à amener des flans successifs sur la roue d'emballage en passant par le premier poste de chargement, une seconde ligne transporteuse destinée à amener successivement et par intermittence des groupes préformés de cigarettes non empaquetés sur ladite roue d'emballage en passant par le second poste de chargement, et une ligne de déchargement destinée à décharger des paquets finis de la roue d'emballage en passant par le poste de déchargement, la machine étant caractérisee par le fait que la première ligne est une ligne d'alimentation continue et que la roue d'emballage comprend un tambour tournant, lors de l'utilisation, à une vitesse angulaire constante autour de son axe; un certain nombre de logements ou d'alvéoles sont reliés au tambour et se déplacent avec lui, chacun d'eux étant conçu pour recevoir un flan et un groupe respectif préformé dans lesdits premier et second postes de chargement, respectivement; un support articulé est disposé entre chaque logement et le tambour; et des moyens à cames fixes sont reliés aux supports articulés pour en modifier la configuration et déplacer les logements respectifs par rapport au tambour en fonction de la position des supports articulés autour de l'axe de rotation dudit tambour, les moyens à cames etant conçus de manière à: faire avancer chaque logement avec le tambour et à une vitesse angulaire sensiblement constante à travers le premier poste de chargement; et inverser chaque logement à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé à celui du tambour dans le second poste de chargement. L'unité de sortie est avantageusement une unité d'alimentation intermittente, les moyens à cames étant conçus de manière à inverser chaque logement à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé a celui du tambour dans ledit premier poste de chargement. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une forme préférée de réalisation de la 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 pièces 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 sur la figure 1 désigne une machine destinée à emballer des cigarettes dans des paquets durs à dessus basculant. La machine 1 comprend une ligne ou chaîne 2 destinée à faire avancer par intermittence des groupes préformés 3 d'un nombre donné de cigarettes (habituellement vingt) disposées en couche (habituellement trois) et habituellement enveloppées 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 caisse 6; une ligne ou chaîne de déchargement ou unité 7 de sortie destinée à décharger les paquets finis 8; et une roue 9 d'emballage sur deux points de la périphérie 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 10 d'enveloppement conçue pour tourner par intermittence autour d'un axe horizontal et transférer des groupes 3, au moyen de poussoirs (non représentés), jusque sur un type connu de roue 11 tournant par intermittence autour d'un axe vertical. Pendant qu'ils sont avancés par intermittence autour de la roue 11, les groupes 3 sont munis les uns à la suite des autres, d'une manière connue, d'un collier ou "élément intérieur" 12 de renfort. La ligne 2 comprend aussi un type connu de transporteur ou roue 13 à mouvement intermittent tournant par intermittence autour d'un axe vertical et conçu pour recevoir des groupes 3 de la roue ll et les faire avancer jusque sur la roue d'emballage 9 en suivant un itinéraire sensiblement tangent à la roue 9 dans le poste 14 de chargement, dans lequel la périphérie de la roue 13 se trouve, d'une manière connue, au-dessous de la périphérie de la roue 9 pour permettre à 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 rapidement jusque sur la roue 9. En plus de la boîte 6, la ligne 4 comprend aussi un type connu d'extracteur 16 pour extraire les uns à la suite des autres les flans 5 de l'extrémité inférieure de la boîte 6 et les faire avancer jusque sur la périphérie d'un rouleau 17 d'alimentation qui tourne 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 à la suite des autres jusque sur un rouleau 18 de sortie tournant à une vitesse angulaire constante autour d'un axe horizontal conçu pour faire passer les flans 5 les uns à la suite des autres sur la roue 9 dans un poste 19 de chargement situé en amont du poste 14 de chargement dans le sens de rotation de la roue 9 indiqué par une flèche 20. Dans le poste 19, la roue 18 est disposée de façon à être sensiblement tangente à la périphérie extérieure de la roue 9 et elle tourne sensiblement 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 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 20, et pour les transférer sur un type connu de transporteur 23 de sortie. Dans le poste 22, la périphérie de la roue 21 est placée, de 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 faire avancer axialement jusque sur la roue 21. En d'autres termes, sur la machine 1, 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 et des paquets 8 sont déchargés par intermittence 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 29 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 l'intermédiaire de moyens connus d'actionnement (non représentés). La périphérie extérieure du tambour 27 est munie de logements ou d'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 montré sur la figure 3, chaque logement 28 comprend une paroi de fond ou paroi intérieure 33 faisant face à la périphérie du tambour 27, et deux ailes latérales 34 perpendiculaires à la paroi 33 et s'étendant vers l'extérieur à partir des bords latéraux de la paroi 33, parallèlement à 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 disposé de façon que son axe longitudinal soit parallèle à l'axe de rotation du tambour 27. Chaque aile 34 comprend une partie extrême 36 s'effi- lant vers l'extérieur du siège 35 conformément à une surface inclinée 37 d'introduction. La surface extérieure de chaque aile 34 est solidarisée a 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 s'étendant vers l'extérieur de l'extrémité libre de la branche 40 et parallèle à l'aile 34, son extrémité libre étant située 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 qui pivotent, respec- tivement, en des points 45, 46 et 47 sur le tambour 27 afin de tourner par rapport à celui-ci autour d'axes repsectifs 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 respectif 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 par un point 49 sur la 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 43 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 la paroi de fond respective 33 par un point 56, situé 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 a la came 32. Par conséquent, en réglant de façon appropriée l'angle des culbuteurs 50 et 53 autour des pivots respec- tifs 45 et 46 par l'intermédiaire des cames respectives 30 et 31, on peut déplacer le pivot 49 par rapport au tambour 27 le long d'un trajet quelconque et selon une loi quelconque de mouvement, à l'intérieur d'un espacement 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 donne, 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 38 conformément à une loi donnée de mouvement, peut être déterminée par une simple rotation du tambour 27, déplaçant le logement 28 comme demandé, et déterminant 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 articulé 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 en était solidaire, c'est-a-dire à la même vitesse angulaire, a 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 confi- guration 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 effectuant l'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 à présent décrit en référence à un logement 28, en commençant à l'instant o le logement 28, avec son support articulé respectif 29 dans la configuration 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 qui est pris par le logement 28 dont les équerres 38 sont destinées à prendre les bords latéraux 59 du flan 5 entre les branches 41. Pendant que le logement 28, tournant avec le tambour 27, approche du poste 14 de chargement, la forme circulaire normale ci cames 30, 31 et 32 est modifiée de façon à déplacer le support articulé 29 à partir de sa configuration normale et d'amener ainsi le logement 28 à tourner en sens inverse, à accélérer progressivement jusqu'à la même vitesse angulaire que celle du tambour 29, mais en sens opposé, à s'arrêter dans le poste 14 et, 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 cette dernière. Le groupe 3 est inséré à l'intérieur du siège par le poussoir 15, de manière que des parties latérales du flan 5 soient pliées de façon connue autour du groupe 3. La configuration du support articulé 29 est ensuite modifiée progressivement afin d'amener le logement 28 à revenir le long de l'axe du poussoir 15 en direction de l'axe du tambour 27 qui, entre-temps, 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 maîtrisée pendant le transfert de la roue 13 à la roue 9. La configuration du support articulé 29 est ensuite modifiée de façon continue pour accélérer le logement 28 et 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 et connus de pliage (indiqués schématiquement en 60 sur la figure 2) qui plient complètement le flan 5 autour du groupe respectif 3 et forment ainsi un paquet 8. Pendant que le logement 28 approche du poste 22, la configuration du support articulé 29 est modifiée de façon à provoquer l'arrêt du 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 cette dernière. La configuration du support articulé 29 est ensuite modifiée en continu afin d'accélérer le logement 28 et de 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 2 6 39 6 1 3 tournant en continu, ce qui a pour effet: - de supprimer sensiblement l'accélération et le ralentissement brusques auxquels les paquets sont soumis sur des roues d'emballage normales du type 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 qu'ils ne soient pris par le logement 8; - d'utiliser un type de ligne intermittente 2 connu et hautement perfectionné et fiable et, comme dans l'exemple représenté, une ligne de déchargement intermit- tent 7. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées a la machine décrite et représentee sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine pour emballer des cigarettes dans des paquets durs à dessus basculant, la machine comprenant une roue d'emballage (9), des premier et second postes (19, 14) de chargement et un poste (22) de déchargement disposés le long de la périphérie de la roue d'emballage, une première ligne transporteuse (4) destinée à amener des flans successifs (5) sur la roue d'emballage en passant par le premier poste de chargement (19), une seconde ligne transporteuse (2) destinée à amener successivement et par intermittence des groupes préformés (3) de cigarettes non empaquetés jusque sur la roue d'emballage en passant par le second poste (14) de chargement, et une ligne (7) de déchargement destinée à décharger des paquets finis (8) de la roue d'emballage en passant par le poste (22) de déchargement, la machine étant caractérisée par le fait que la première ligne est une ligne d'alimentation continue, et par le fait que la roue d'emballage comprend un tambour (27) tournant, lors de l'utilisation, à une vitesse angulaire constante autour de son axe, un certain nombre de logements (28) étant reliés au tambour et se déplaçant avec lui, et chacun d'eux étant conçu pour recevoir un flan et un groupe préformé respectif dans lesdits premier et second postes de chargement, respectivement, un support articulé (29) étant placé entre chaque logement et le tambour, et des moyens à cames fixes (30, 31, 32) étant reliés aux supports articulés pour en modifier la configuration et déplacer les logements respectifs par rapport au tambour conformément à la position des supports articulés autour de l'axe de rotation du tambour, les moyens à cames étant conçus de manière à faire avancer chaque logement avec le tambour et à une vitesse angulaire sensiblement constante en passant par le premier poste de chargement, et à inverser chaque logement à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé à celui du tambour, dans ledit second poste de chargement. 2. Machine selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que l'unité de sortie est une unité d'avance intermittente, les moyens à cames étant conçus de manière à inverser chaque logement à la même vitesse angulaire, mais en sens opposé par rapport au tambour dans le poste de déchargement. 3. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les moyens à cames sont conçus de manière à amener chaque logement, dans le second poste de chargement et durant le mouvement inverse, à exécuter un mouvement alternatif radial par rapport au - tambour, entre une position normale de soutien et une position rétractée de chargement. 4. Machine selon la revendication 3, carac- térisée par le fait que ladite ligne pour l'alimentation des groupes préformés jusque sur la roue d'emballage comprend un moyen de transport intermittent (13) destiné à faire- avancer par intermittence lesdits groupes jusqu'au second poste de chargement dans une direction sensiblement tangente à la roue d'emballage, et des moyens de poussée (15) reliés aux moyens de transport pour porter contre les groupes successifs et les transférer, par rapport aux moyens de transport et sensiblement radialement par rapport au tambour sur ladite roue d'emballage, dans des logements respectifs dans ladite position rétractée de chargement, chaque logement agissant à la manière d'un élément de poussée pour un groupe respectif pendant qu'il est amené radialement dans ladite position normale de soutien. 5. Machine selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée par le fait que chaque support articulé (29) comprend un certain nombre d'éléments (42, 43, 44) à biellettes et manivelles, pivotant chacun sur le tambour et reliés chacun à l'un, respectif, des moyens à cames. 6. Machine selon la revendication 5, carac- térisée par le fait que chacun des éléments a biellettes et manivelles comprend une biellette (48, 52, 55) et un culbuteur (50, 53, 57), le culbuteur comprenant des premier et second bras et un pivot intermédiaire (45, 46, 47) de liaison avec le tambour, une première extrémité de la biellette pivotant sur un logement respectif, une seconde extrémité de la biellette pivotant sur l'extrémité libre du premier bras du culbuteur, et un galet (51, 54, 58) de came étant monté sur le second bras et étant relié à l'un, respectif, des moyens à cames. 7. Machine selon la revendication 6, carac- térisée par le fait que chaque support articulé comprend trois desdits éléments à biellettes et manivelles, deux des biellettes pivotant sur un logement respectif autour du même premier axe (49), et la troisième biellette pivotant sur le logement autour d'un second axe (56) parallèle au premier axe et situé à une distance donnée de celui-ci. 8. Machine selon la revendication 7, carac- térisee par le fait que les premier et second axes sont parallèles à l'axe de rotation du tambour. 9. Machine selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée par le fait que.chaque logement comprend une paroi de fond (33) faisant face à la périphérie du tambour, et deux ailes latérales (34) perpendiculaires à la paroi de fond et partant vers l'extérieur de bords latéraux de celle-ci, parallèlement à l'axe de rotation du tambour, les ailes définissant, avec la paroi du fond, un siège (35) pour un groupe respectif dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe de rotation du tambour. 10. Machine selon la revendication 9, carac- térisee par le fait que chacune des ailes comprend une partie extrême (36) effilée conformément à une surface inclinée (37) d'introduction. 11. Machine selon l'une des revendications 9 et , caractérisée par le fait que chaque logement comporte aussi deux équerres (38) ayant une section transversale de forme sensiblement en Z et reliées chacune à la surface extérieure de l'une, respective, des ailes, les deux équerres définissant un siège pour un flan plat respectif.