Brevet FR2642039A1 — publié le 19900727

L'invention concerne un procédé d'alimentation en continu de flans, en particulier pour la formation de paquets durs sur une machine d'empaquetage de cigarettes, le procédé comprenant des étapes qui consistent à retirer successivement les flans de l'ouverture du fond d'une boîte d'alimentation et à les amener sur la périphérie extérieure d'un rouleau transporteur au moyen d'une tête de succion conçue pour se déplacer entre une position de retrait en contact avec le flan à ladite ouverture et une position de déchargement dans laquelle le flan est transféré sur la périphérie du rouleau transporteur. On fait généralement passer des flans de la boîte d'alimentation à un rouleau transporteur d'alimenta- tion à secousses en utilisant une tête de succion qui est déplacée entre les positions de retrait et de déchargement au moyen d'un levier, qui transfère les flans le long d'une trajectoire sensiblement sous la forme d'un arc de cercle juste dans des alvéoles respectifs formés sur le rouleau transporteur. D'une façon générale, et en particulier aux vitesses relativement élevées de fonctionnement demandées pour les machines d'empaquetage modernes, le transfert des flans entre la boîte d'alimentation et le rouleau transpor- teur en utilisant le procédé ci-dessus présente un certain nombre d'inconvénients majeurs tels qu'un pliage incorrect des flans pendant qu'ils sont retirés de la boîte d'alimen- tation et une mauvaise stabilité de ces flans sur le rouleau transporteur, du fait de l'inertie provoquée par le fonctionnement intermittent de celui-ci. Le but de l'invention est de proposer un procédé de transfert de flans d'une boîte d'alimentation à un rouleau transporteur, lequel procédé ne présente aucun des inconvénients associés habituellement aux procédés connus, du type précité. Ce but étant désigné, conformément à l'inven- tion, il est proposé un procédé d'alimentation en continu de flans, en particulier pour la formation de paquets durs sur une machine d'empaquetage de cigarettes, le procédé comprenant les étapes qui consistent à retirer successive- ment les flans de l'ouverture du fond d'une boite d'alimen- tation et à les amener sur la périphérie extérieure d'un rouleau transporteur en utilisant au moins une tête de succion conçue pour se déplacer entre une position de retrait en contact avec le flan à ladite ouverture et une position de déchargement dans laquelle les flans sont transférés sur la périphérie du rouleau transporteur, le procédé étant caractérisé par le fait que le rouleau transporteur est mis en rotation autour de son axe à une vitesse superficielle constante et par le fait que la tête de succion est guidée périodiquement entre lesdites deux positions au moyen d'un mécanisme à manivelle qui déplace ladite tête de succion suivant un itinéraire comportant un tronçon sensiblement perpendiculaire à l'ouverture et un autre tronçon sensiblement tangent à la périphérie du rouleau transporteur et qui est couvert par la tête de succion à une vitesse sensiblement égale à ladite vitesse superficielle. L'invention concerne aussi un dispositif d'alimentation en continu de flans. Conformément à l'invention, il est proposé un dispositif d'alimentation en continu de flans, en par- ticulier pour la formation de paquets durs sur une machine d'empaquetage de cigarettes, le dispositif comprenant une boite d'alimentation pour les flans dont le fond présente une ouverture, un rouleau transporteur et au moins une tête de succion destinée à transférer successivement les flans d'une position de retrait située à ladite ouverture jusqu'à une position de déchargement sur la périphérie du rouleau transporteur, le dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte aussi des moyens destinés à faire tourner le rouleau transporteur autour de son axe- à une vitesse superficielle constante, et un mécanisme à manivelle destiné à guider la tête de succion périodiquement entre les deux positions et suivant un itinéraire ayant un tronçon sensiblement perpendiculaire à l'ouverture et un autre tronçon sensiblement tangent à la périphérie du rouleautransporteur et couvert par la tête de succion à une vitesse sensiblement égale à la vitesse superficielle. 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 en perspective, avec arrachement partiel pour plus de simplicité, d'une forme préférée de réalisation du dispositif d'alimentation en flans selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale partielle du dispositif de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective à échelle agrandie d'un détail des figures 1 et 2; et les figures 4a à 4i sont des vues schématiques du dispositif des figures 1 et 2 dans des positions successives de fonctionnement. La référence numérique 1 sur les figures 1 et 2 désigne un dispositif d'alimentation en flans 2 pour paquets durs, supporté par une paroi verticale 3 (figure 2) d'une machine d'empaquetage de cigarettes désignée globalement en 4. Le dispositif 1 comprend une boite 5 d'alimen- tation renfermant une pile 6 de flans 2 sensiblement rectangulaires. Dans l'exemple représenté, la boîte 5 d'alimentation s'étend à peu près verticalement et présente une partie de fond 7 dont une extrémité fait face à la périphérie extérieure d'un rouleau transporteur 8 mis en rotation à une vitesse superficielle sensiblement constante dans le sens de la flèche 9 par un arbre tubulaire 10 d'entraînement (figure 1) supporté par la paroi et possédant un axe 11 sensiblement horizontal, perpen- diculaire à ladite paroi 3. La partie de fond 7 de la boîte 5 d'alimenta- tion s'étend à peu près radialement par rapport au rouleau 8 et présente une ouverture de fond 12 sensiblement rectangulaire dont le grand axe est parallèle à l'axe 11. Les flans 2 sont retirés les uns à la suite des autres à travers l'ouverture 12 par une unité 13 de transfert et sont amenés sur la périphérie du rouleau 8. Comme représenté sur la figure 1, le rouleau 8, dans l'exemple représenté, est constitué de quatre disques 14 montés côte à côte sur l'arbre 10 afin que chaque paire de disques adjacents 14 définisse une gorge annulaire 15. Chacun des disques 14 présente trois parties 16 à face plane espacées de façon égale le long de la périphérie extérieure et définissant chacune une surface de support pour un bloc respectif 17 solidaire du disque 14 et défini extérieurement par une surface cylindrique 14 centrée sur l'axe 11, ce bloc présentant un certain nombre de trous 19 de succioh raccordés de manière connue à une pompe aspirante (non représentée) par l'intermédiaire de l'arbre tubulaire 10. Chaque bloc 17 est aligné, dans la direction de l'axe 11, avec des blocs respectifs 17 situés sur les autres disques 14 afin de définir, le long de la périphérie du rouleau 8, trois bandes 20 de support dont la longueur (mesurée dans la direction de l'axe 11) et la largeur de chacune sont sensiblement égales à celles d'un flan 2. Comme montré sur la figure 2, l'unité 13 de transfert comprend un mécanisme 21 à manivelle qui, lui- même, comporte une première transmission 22 à bielle et manivelle et une seconde transmission articulée 23 pour commander et guider la transmission 22. En référence à la figure 1, la transmission 22 comprend trois leviers parallèles et côte à côte 24, tous montés sur un arbre tubulaire 25 parallèle à l'arbre 10 et conçus chacun pour s'engager dans une gorge annulaire respective 15. On peut évidemment utiliser un nombre quelcon- que de gorges 15 et de leviers respectifs 24, même un seul de chacun d'eux. En référence à la figure 2, une extrémité de l'arbre tubulaire 25 est logée de façon à pouvoir tourner dans un trou transversal formé à travers l'extrémité d'une première branche 26 d'un bras oscillant 27 monté centrale- ment sur un arbre moteur 28 parallèle à l'arbre 10, et comprenant une seconde branche opposée à la branche 26 par rapport à l'arbre 28 et constituant un contrepoids 29. L'arbre 28 est mis en rotation sur son axe dans le sens d'une flèche 30 à la même vitesse que l'arbre 10, divisée par un nombre de blocs 17, afin qu'un tour complet de l'arbre 28 soit effectué dans le temps mis par le rouleau 8 à faire avancer les bandes 20 dans le sens de la flèche 9 sur une distance égale à l'entraxe entre deux bandes 20 adjacentes. L'arbre 28 passe en tournant dans un trou formé dans la paroi 3 et porte, sur le côté de la paroi 3 opposé à celui faisant face au bras oscillant 27, une came 31 présentant une gorge annulaire frontale 32 dans laquelle s'engage un galet 33 de poussoir commandant la transmission 23. Ladite transmission 23 comprend un bras oscillant 34 constitué d'une première branche 35 et d'une seconde branche 36 sensiblement parallèles à la paroi 3 et situées sur des côtés opposés de celle-ci, et reliées par un arbre 37 tournant à travers la paroi 3 et parallèle à l'arbre 10. L'extrémité libre de la branche 35 est munie d'un axe 38 parallèle à l'arbre 10 et sur lequel tourne le galet 33, tandis qu'une partie extrême libre de la branche 36 comporte une fourchette 39 sur laquelle pivote, au moyen d'un axe 40 parallèle à l'arbre 10, une extrémité d'un levier 41 dont l'autre extrémité pivote sur le milieu de l'un des leviers 24 au moyen d'un axe 42 parallèle à l'arbre 10. Comme représenté, en particulier sur la figure 3, chaque levier 24 est muni, à proximité de son extrémité libre entre le fond de la boite d'alimentation 5 et la périphérie du rouleau 8, d'une tête 43 de succion com- prenant un raccord 44 s'étendant vers la boite 5 d'alimen- tation, parallèle à la paroi 3 et perpendiculaire au levier respectif 24, et ayant une extrémité reliée au levier 24 et l'autre extrémité munie d'une ventouse 45. Chaque ventouse 45 communique avec l'intérieur de l'arbre tubulaire 25 au moyen du raccord respectif 44 et d'un conduit 46 formé le long du levier respectif 24. Un trou transversal 47, formé dans une surface latérale 48 de chaque levier 24 faisant face au rouleau 8, permet à un point milieu du conduit respectif 6 de communiquer avec l'extérieur et est normalement fermé par un clapet 49. Chaque clapet 49 est constitué d'une lame plate et flexible 50 s'étendant normalement en contact avec la surface 48 du levier respectif 24 afin de fermer le trou correspondant 47 (figure 3). A une extrémité, la lame 50 est solidarisée à la surface 48 du levier respectif 24 et l'autre extrémité de la lame, faisant face à l'extrémité libre du levier 24, comporte une partie incurvée 51 faisant face à la périphérie du rouleau 8 et comprenant une portion faisant saillie latéralement à partir du levier respectif 24. La portion en saillie de la partie incurvée 51 est conçue pour porter contre des goujons successifs 52 supportés chacun par une équerre correspondante 53 sur un bloc respectif 17 et s'étendant chacun transversalement à travers une partie latérale de la gorge respective 15 dans laquelle le levier 24 n'est pas engagé. Comme montré sur les figures 1 et 2, un rouleau 54, parallèle au rouleau 8, est supporté de manière folle sur la paroi entre la boîte 5 d'alimentation et le rouleau 8 à proximité immédiate des têtes 43 afin de tourner sensiblement en contact avec la surface 18 des blocs 17 sur chaque bande 20 durant la rotation du rouleau 8. Le fonctionnement du dispositif 1 sera décrit en référence aux figures 4a à 4i, en commençant à la figure 4a sur laquelle les têtes 43 de succion, après avoir été amenées dans la position de retrait au-dessous du fond de la boite 5 d'alimentation pour porter contre le premier flan 2 de la pile 6 à l'intérieur de cette boite, sont représentées en cours de retrait d'un flan 2 à travers l'ouverture 12. Comme montré sur les figures 4a et 4b, pendant que le flan 2 est retiré de la boîte 5 d'alimenta- tion, les leviers 24 tournent autour du point mort arrière, tandis que la branche 36 du bras oscillant 34 tourne vers le bas dans le sens de la flèche 55 du fait de la came 31. En d'autres termes, les leviers 24 tournent sensiblement autour d'un pivot constitué de l'axe de l'arbre 25, qui est maintenu à une distance sensiblement constante de la boîte d'alimentation, tandis que les têtes 43 parcourent une trajectoire sensiblement perpendiculaire à l'ouverture 12. Lorsque l'on passe de la figure 4b à la position de la figure 4c, les leviers 24 s'éloignent du point mort arrière afin de déplacer les têtes 43 dans le sens des flèches 56 et 9, tandis que la branche 36 du bras oscillant 34 est déplacée par la came 31 de manière que, lorsque le bord avant du flan 2 entre en contact avec le bord avant de la bande respective 20 en glissant au-dessous du rouleau 54, la trajectoire des têtes 43 soit sensible- ment une ligne droite tangente à la périphérie du -rouleau 8 au point de contact entre les rouleaux 8 et 54. En calculant de façon appropriée la longueur de la branche 26 du bras oscillant 27, on peut déplacer les têtes 43 vers l'avant dans le sens de la flèche 56 à une vitesse sensiblement égale à la vitesse superficielle du rouleau 8, afin que le flan 2 soit déposé sur la bande respective 20 à une vitesse nulle par rapport à la bande 20 et dans une direction tangente au rouleau 8. Les têtes 43 continuent de se déplacer dans le sens de la flèche 56 et tangentiellement à la périphérie du rouleau 8 jusqu'à ce que la position de déchargement de la figure 4d soit atteinte, point auquel la partie incurvée 51 de chaque lame 50 entre en contact avec un goujon respectif 52 qui, étant logé à l'intérieur des gorges 15, se déplace parallèlement à la flèche 56 à une vitesse inférieure à celle des têtes 43. En entrant en contact avec les goujons respectifs 52, les lames 50 fléchissent vers le bas en s'éloignant des surfaces respectives 48, découvrant ainsi les trous respectifs 47 et permettant à ces derniers de communiquer avec l'extérieur. Ceci élimine le vide à l'intérieur des têtes 43 de manière à libérer le flan 2 qui est pressé par le rouleau 54 sur la bande respective 20 et est retenu sur celle-ci par succion. Il convient de souligner que si une succion suffisante est exercée à travers les trous 19 des blocs 17, on peut même se dispenser du rouleau 54. - Le flan 2 est libéré par les têtes 43 (figures 4e et 4f) pendant que les leviers 24 tournent autour du point mort avant. Par conséquent, une fois que le flan 2 est libéré, le mouvement des têtes 43 dans le sens de la flèche 56 s'arrête et s'inverse (figures 4g à 4i), tandis que la came 31 fait tourner le bras 36 d'abord vers le bas (figure 4f) pour détacher les têtes 43 du flan 2, puis vers le haut (figures 4h et 4i) pour replacer les têtes 43 dans la position de retrait au-dessous du fond de la boîte 5 d'alimentation. Simultanément, le flan 2, à présent retenu par succion sur la bande respective 20, est avancé par le rouleau 8 dans le sens de la flèche 9 et est transféré en continu, d'une manière connue (non représentée) sur un autre jeu de rouleaux 57 (figure 1). Par conséquent, du fait de la trajectoire cyclique des têtes 43, comprenant un tronçon sensiblement perpendiculaire à l'ouverture 12 dans la position de retrait et un autre tronçon sensiblement tangent à la périphérie extérieure du rouleau 8 et couvert par les têtes 43 jusqu'à la position de déchargement, à une vitesse sensiblement égale à la vitesse superficielle du rouleau 8, il est possible, en synchronisant la rotation des arbres et 28, non seulement de retirer des flans 2 correctement pliés de la boîte 5 d'alimentation, mais également d'utiliser un rouleau 8 à vitesse constante et continue, avec tous les avantages évidents que cela comporte. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et au dispositif décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'alimentation en continu de flans (2), en particulier pour la formation de paquets durs sur une machine (4) d'empaquetage de cigarettes, le procédé comprenant les étapes qui consistent à retirer successive- ment les flans (2) d'une ouverture (12) du fond d'une boîte (5) d'alimentation et à les amener sur la périphérie extérieure d'un rouleau transporteur (8) en utilisant au moins une tête (43) de succion conçue pour se déplacer entre une position de retrait en contact avec le flan (2) à ladite ouverture (12) et une position de déchargement dans laquelle les flans (2) sont transférés sur la périphérie du rouleau transporteur (8), le procédé étant caractérisé par le fait que le rouleau transporteur (8) est mis en rotation sur son axe (11) à une vitesse superficielle constante et par le fait que la tête (43) de succion est guidée cycliquement entre lesdites deux positions au moyen d'un mécanisme (21) à manivelle qui déplace la tête (43) de succion suivant un parcours ayant un tronçon sensiblement perpendiculaire à l'ouverture (12) et un autre tronçon sensiblement tangent à la périphérie du rouleau transpor- teur (8) et couvert par la tête (43) de succion à une vitesse sensiblement égale à ladite vitesse superficielle. 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'il consiste en outre à supprimer la succion exercée par la tête (43) lorsque celle-ci atteint la fin du second tronçon du trajet, la succion étant commandée par des moyens à clapet (47, 49) situés sur la tête (43) de succion, lesquels moyens à clapet (47, 49) sont actionnés, pour supprimer la succion, par des moyens de positionnement (52) portés par le rouleau transporteur (8) et entrant en contact avec les moyens à clapet (47, 49) lorsque la tête de succion (43) atteint la fin du second tronçon dudit trajet. 3. Dispositif d'alimentation en continu de flans (2), en particulier pour la formation de paquets durs sur une machine (4) d'empaquetage de cigarettes, le dispositif comprenant une boîte (5) d'alimentation pour les flans (2), dont le fond présente une ouverture (12), un rouleau transporteur (8), et au moins une tête (43) de succion destinée à transférer successivement les flans (2) d'une position de retrait à ladite ouverture (12) jusqu'à une position de déchargement sur la périphérie du rouleau transporteur (8); le dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte aussi des moyens (10) destinés à faire tourner le rouleau transporteur (8) sur son axe (11) à une vitesse superficielle constante, et un mécanisme (21) à manivelle destiné à guider la tête (43) de succion cycliquement entre lesdites deux positions et suivant un trajet comprenant un tronçon sensiblement perpendiculaire à l'ouverture (12) et un autre tronçon sensiblement tangent à la périphérie du rouleau transporteur (8) et couvert par la tête (43) de succion à une vitesse sensiblement égale à ladite vitesse superficielle. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la tête (43) de succion comprend des moyens à clapet (47, 49) de commande de succion, normalement fermés, des moyens (52) de positionne- ment étant prévus sur le rouleau transporteur (8) pour entrer en contact avec les moyens à clapet (47, 49) et les ouvrir lorsque la tête (43) de succion atteint la fin du second tronçon dudit trajet. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la tête (43) de succion est reliée à un conduit (46) de succion, les moyens à clapet (47, 49) comprenant un trou (47) permettant à un point milieu du conduit de succion (46) de communiquer avec l'extérieur, et un clapet normalement fermé (49) entre le trou (47) et l'atmosphère extérieure, les moyens de positionnement (52) étant conçus pour coopérer avec ledit clapet (49). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le mécanisme (21) à manivelle comprend un levier (24) supportant la tête (43) de succion, le conduit (46) de succion s'étendant le long du levier (24), le trou (47) étant formé transversalement sur le levier (24) et le clapet (49) comprenant une lame flexible (50) disposée de façon à fermer le trou (47) et ayant une partie incurvée (51) conçue pour entrer en contact avec les moyens (52) de positionnement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le mécanisme (21) à manivelle comprend une première transmis- sion (22) à bielle et manivelle comportant au moins un levier (24) supportant une tête de succion respective (43), et une seconde transmission (23) comprenant un bras oscillant (34), une came (31) destinée à commander la position du bras oscillant (34) autour d'un premier pivot fixe (37), et un moyen (41) de liaison situé entre le bras oscillant (34) et le point milieu du levier (24), afin de commander, comme determiné par la came (31), la position du levier (24) autour d'un second pivot (25) tournant autour d'un arbre fixe (28). 8. Dispositif selon la revendication 7 en dépendance de la revendication 6, caractérisé par le fait que le rouleau transporteur (8) présente une surface extérieure (18) de succion, et une gorge annulaire (15) formée le long de la surface (18) de succion et conçue pour recevoir le levier (24) durant une partie de sa rotation autour du pivot mobile (25), lesdits moyens (52) de positionnement étant logés à l'intérieur de ladite gorge (15). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'un rouleau fou (54) est monté de façon à être tangent à la surface (18) de succion dans ladite position de déchargement.