Brevet FR2902295A1 — publié le 20071221

La présente invention concerne un procédé et dispositif pour fabriquer des cigarettes par remplissage de tubes en papier à l'aide de tabac. Traditionnellement, l'introduction de tabac dans les tubes en papier à cigarettes est effectuée manuellement à l'aide de dispositifs mécaniques possédant un gabarit de la taille d'une cigarette, et équipés d'un levier ou d'un coulisseau que l'on actionne pour recouvrir le gabarit rempli de tabac avec le tube préformé, ou inversement pour introduite le gabarit contenant le tabac dans le tube en papier. L'inconvénient de telles méthodes, est que le dosage et la répartition du tabac dans le gabarit sont manuels, et peuvent être irréguliers, ce qui risque de provoquer des blocages ou des déchirures du tube en papier que l'on souhaite remplir de tabac. Le dispositif selon l'invention, permet de remédier à ces inconvénients, et dispense l'utilisateur de manipulations pour remplir de tabac, les tubes à cigarettes. Il est constitué, selon une première caractéristique, d'un boîtier rectangulaire possédant deux compartiments internes, accessibles sur sa partie supérieure, séparés verticalement. Sur la partie inférieure de la façade du boîtier se trouve une ouverture rectangulaire permettant le passage horizontal d'un tube à cigarette, prévue pour l'évacuation automatique des tubes, hors du boîtier, une fois remplis de tabac. Au dessus de cette ouverture, se trouve un portillon, permettant d'accéder à l'intérieur du boîtier pour le nettoyage et l'entretien. Sur le côté gauche du boîtier, en partie basse, se trouvent un interrupteur électrique de mise en marche et d'arrêt, et une prise femelle permettant d'alimenter l'appareil électriquement. Le premier compartiment, accessible en partie supérieure du boîtier, est en forme de trémie, il est prévu pour recevoir le tabac finement coupé à introduire dans les tubes en papier. Le fond de cette trémie aboutit dans un logement où se trouve une vis d'Archimède. Selon une deuxième caractéristique, la longueur restante de la vis d'Archimède est logée dans un conduit cylindrique dont l'extrémité est légèrement conique. La rotation de la vis d'Archimède est obtenue au moyen d'un premier moteur électrique installé dans le boîtier. Selon une troisième caractéristique, la dernière spire de la vis d'Archimède possède une arête tranchante située à ras de l'extrémité du conduit cylindrique. Selon une quatrième caractéristique, sur la partie supérieure du boîtier se trouve une réserve disposée verticalement. Elle est prévue pour recevoir les tubes en papier à cigarettes vides, à remplir de brins de tabac. Les tubes vides sont superposés horizontalement à l'intérieur de la réserve, avec leur orifice de remplissage tourné vers la trémie contenant les brins de tabac. Selon une cinquième caractéristique, la réserve verticale, tient également lieu de conduit pour les tubes en papier vides. Elle aboutit à l'intérieur du boîtier, au dessus d'un ensemble réceptacle en forme de berceau semi cylindrique. Cet ensemble réceptacle est conçu pour recevoir horizontalement les tubes en papier provenant du conduit situé au dessus de lui. Les tubes en papier viennent s'y loger successivement sous l'effet de la gravité. L'ensemble réceptacle est positionné horizontalement à l'intérieur du boîtier. Il est en appui à ses deux extrémités, l'une sur la paroi latérale du boîtier au moyen d'un arbre présent sur son corps, l'autre extrémité de son corps reposant directement sur un support palier faisant partie du boîtier. L'ensemble réceptacle est positionné sur le même axe longitudinal que celui de la vis d'Archimède, de telle sorte que lorsqu'un tube en papier s'y trouve, son orifice de remplissage est placé exactement face à la vis d'Archimède, et au conduit cylindrique entourant la vis. Selon une sixième caractéristique, l'ensemble réceptacle est constitué de deux parties. Une partie externe à l'intérieur de laquelle se trouve une partie coulissante, formant un ensemble télescopique. La partie interne de l'ensemble réceptacle étant celle où viennent se loger les tubes en papier en provenance du conduit se trouvant au dessus d'elle. Un ressort calibré présent dans l'ensemble réceptacle, placé entre la partie externe et la partie interne, exerce une poussée constante sur la partie interne, tendant à l'extraire de la partie externe. Afin de pouvoir coulisser, la partie interne de l'ensemble réceptacle est pourvue d'un ergot et d'un guide en saillie sur sa paroi, perpendiculairement à son axe longitudinal, tandis que la partie externe de l'ensemble réceptacle possède deux lumières dans lesquelles glissent l'ergot et le guide en saillie. Selon une septième caractéristique, l'ensemble réceptacle est de forme cylindrique possédant une ouverture de la taille d'un tube en papier, sur sa paroi externe. L'ensemble réceptacle tourne sur lui-même, utilisant ses deux points d'appui. A 1' extrémité en appui sur le palier support, la paroi circulaire externe de l'ensemble réceptacle est en forme d'engrenage, afin qu'un second moteur électrique présent dans le boîtier communique un mouvement de rotation à l'ensemble réceptacle. Selon une huitième caractéristique, la partie interne coulissante de l'ensemble réceptacle est maintenue à l'intérieur de la partie externe, comprimant ainsi le ressort se trouvant entre les deux parties, au moyen d'une cloison fixe faisant partie du boîtier, sur 10 laquelle prends appui l'ergot en saillie, présent sur la partie interne. Cette cloison est placée autour de l'ensemble réceptacle, perpendiculairement à l'axe de coulissement de la partie interne, et possède une ouverture permettant le passage de l'ergot situé sur la partie coulissante de l'ensemble réceptacle contenant un tube en papier, sur une partie de la trajectoire circulaire de l'ensemble réceptacle. 15 Selon une neuvième caractéristique, la partie externe de l'ensemble réceptacle est dotée d'une came sur sa paroi extérieure, côté en appui dans la cloison latérale du boîtier. Cette came ayant pour fonction d'actionner un contacteur électrique. Selon une dixième caractéristique, le dispositif comporte deux contacteurs électriques. Ces contacteurs sont situés en périphérie de l'ensemble réceptacle, l'un 20 d'eux étant actionné par la came présente sur la partie externe de l'ensemble réceptacle, lors de ses rotations. Le second contacteur est actionné par l'ergot situé sur la partie interne de l'ensemble réceptacle, lors de ses coulissements. Le premier contacteur électrique est un double-inverseur, il à pour fonction, lorsqu'il est actionné, d'interrompre le fonctionnement du moteur électrique assurant la rotation de l'ensemble 25 réceptacle sur lui-même, et de permettre le fonctionnement du moteur électrique entraînant la vis d'Archimède. Lorsqu'il est relâché il rétablit la rotation de l'ensemble réceptacle et inverse le sens de rotation du moteur entraînant la vis d'Archimède. Le second est un contacteur électrique simple, il à pour fonction de permettre le fonctionnement du moteur électrique assurant la rotation de l'ensemble réceptacle sur 30 lui-même, lorsqu'il est actionné. 4 Selon une onzième caractéristique, le cycle de fonctionnement automatique du dispositif résulte de la présence d'une source de courant électrique, de l'utilisation du contacteur électrique double-inverseur et du contacteur électrique simple qui établissent ou interrompent l'alimentation en électricité des deux moteurs du système, au cours des différentes phases du cycle. Ces contacteurs sont disposés de manière à être actionnés mécaniquement par la came présente sur la circonférence de l'ensemble réceptacle lors de ses déplacements rotatifs et par l'ergot de la partie interne de l'ensemble réceptacle, lors de ses déplacements longitudinaux. A l'exception des composants électriques (moteurs, contacteurs, interrupteur ..), et du conduit cylindrique contenant la vis d'Archimède, qui est en métal, tous les autres organes y compris le boîtier, sont réalisés en matière plastique moulée par injection (PA6. ou ABS ) Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente une vue globale extérieure de l'appareil. La figure 2 représente en coupe la façade de l'appareil, avec l'implantation des organes. La figure 3 représente en coupe, le côté droit côté réserve de tubes en papier. La figure 4 représente la partie externe de l'ensemble réceptacle, vue de face et de côté. La figure 5 représente la partie interne coulissante de l'ensemble réceptacle. La figure 6 représente l'ensemble réceptacle complet et assemblé. La figure 7 représente la vis d'Archimède. La figure 8 représente le tube cylindrique où est logée la vis d'Archimède. En référence à ces dessins, après avoir introduit du tabac finement coupé (11) dans la trémie (1), et placé des tubes en papier vides (10) dans la réserve (7), lorsque l'on actionne l'interrupteur de mise en route (3), le moteur d'entraînement (17) de l'ensemble réceptacle (25) communique un mouvement de rotation à l'ensemble réceptacle (25) qui va tourner sur lui même. Au cours de cette rotation , l'ouverture existant dans la paroi de l'ensemble réceptacle (25) va se trouver sous la réserve/conduit (7), face aux tubes en papier vides (10) qui s'y trouvent. Sous l'effet de la gravité, le tube en papier vide (10) le plus proche, tombe dans la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) dès que l'exposition de son ouverture est suffisante pour laisser passer le tube en papier vide (10). La vitesse rotative de l'ensemble réceptacle (25) sur lui-même est réglée de telle sorte que l'admission des tubes en papier vides (10), se fasse sans interruption de la rotation de l'ensemble réceptacle (25). Après avoir admis un tube en papier vide (10), l'ensemble réceptacle (25) continue sa rotation, jusqu'à ce que sa partie ouverte contenant le tube en papier vide (10) forme un angle de 89 avec l'axe vertical de l'appareil. A cet endroit de la trajectoire circulaire de l'ensemble réceptacle (25), correspond le point où l'ergot (28) de la partie interne coulissante de l'ensemble réceptacle (20) est face l'ouverture existant dans la cloison (18), et peut ainsi la traverser. A ce même endroit se situe également le point d'actionnement du contacteur électrique double-inverseur (21) par la came (29), présente sur l'ensemble réceptacle (25). Simultanément, la rotation de l'ensemble réceptacle (25) est interrompue par le contacteur double-inverseur(21), et la partie interne de l'ensemble réceptacle (20), contenant le tube en papier vide (10), est poussée à l'extérieur de la partie externe de l'ensemble réceptacle (19) sous l'effet du ressort (23) se trouvant entre les deux parties. Le tube en papier vide (10) se trouvant dans la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) vient alors entourer le conduit cylindrique (16) dans lequel se trouve la vis d'Archimède (15), sur une longueur égale à la course totale de la partie interne de l'ensemble réceptacle (20). La partie externe de l'ensemble réceptacle (19) restant, elle, sous le conduit (7), afin de retenir les tubes en papier vides (10) présents dans le conduit (7) . Le contacteur électrique double-inverseur (21) étant actionné par la came (29), il à interrompu d'une part la rotation de l'ensemble réceptacle (25) sur lui même, et permis l'inversion du sens de rotation du moteur électrique (14) entraînant la vis d'Archimède (15) d'autre part. Sous l'effet de cette rotation de la vis d'Archimède (15), les brins de tabac (11) se trouvant entre les spires de la vis d'Archimède (15) et les parois de son logement sont convoyés vers l'avant de la vis (15) à l'intérieur du conduit cylindrique (16) entourant la vis (15). La rotation de la vis d'Archimède (15) exerce une poussée sur les brins de tabac (1l) se trouvant entre ses spires, de manière continue, de telle sorte que ceux-ci sont poussés jusqu'à l'extrémité du conduit cylindrique (16), et aboutissent ainsi au fond du tube en papier (10) entourant le conduit cylindrique(16). Progressivement le tube en papier (10) se remplit de brins de tabac (11).30 Au fur et à mesure que le tube en papier (10) se remplit de brins de tabac (11), une poussée résultant du remplissage, orientée longitudinalement apparaît, celle ci s'exerce sur le fond du tube en papier (10), lequel la communique à la paroi du fond de la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) où il se trouve logé. Cette poussée s'oppose à celle produite par le ressort calibré (23) ayant amené la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) contenant le tube en papier (10), afin qu'il recouvre le conduit cylindrique (16). A partir d'un certain taux de remplissage du tube en papier (10), la poussée provenant du remplissage devient supérieure à celle du ressort calibré (23) qui s'y oppose. Ceci à pour effet de ramener progressivement la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) à l'intérieur de la partie externe de l'ensemble réceptacle (19). Lorsque le tube en papier (10) est complètement rempli de brins de tabac (11), la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) se retrouve à sa position initiale, au fond de la partie externe de l'ensemble réceptacle (19). L'ergot (28) situé sur la partie interne coulissante de l'ensemble réceptacle (20) a également été ramené à sa position initiale, et actionné le contacteur électrique simple (24). Ce contacteur simple (24) va permettre le fonctionnement du moteur électrique (17) entraînant la rotation de l'ensemble réceptacle (25) sur lui même, ce qui va ramener l'ergot (28) de la partie interne de l'ensemble réceptacle (20) face à la cloison perpendiculaire (18). Ainsi retenu, l'ergot (28), maintient la partie interne (20) à l'intérieur de la partie externe (19). La rotation de l'ensemble réceptacle (25) se poursuit et va éloigner la came (29) du contacteur double-inverseur (21) qui va ainsi être relâché inversant le sens de rotation du moteur électrique (14) entraînant la rotation de la vis d'Archimède (15), puis permettant le fonctionnement du moteur (17) entraînant la rotation de l'ensemble réceptacle (25) sur lui-même, prenant ainsi le relais du contacteur simple (24) , qui sera alors relâché par l'ergot (28) du fait de la poursuite de la rotation de l'ensemble réceptacle (25). Sous l'effet de la rotation inverse de la vis d'Archimède (15), l'arête tranchante de sa dernière spire (27) sectionne les brins de tabac à ras de l'extrémité du conduit cylindrique (16). Des poussées opposées du remplissage du tube en papier (10) et du ressort (23), résulte un taux de compression des brins de tabac (11) à l'intérieur du tube en papier (10). Le ressort (23) a été calibré de manière à ce que cette compression permette un passage d'air suffisant entre les brins de tabac (11) tel qu'il soit possible d'aspirer sans effort à travers le tube en papier (10) rempli de tabac (11) pour pouvoir le fumer comme une cigarette normale. L'ensemble réceptacle (25) ayant repris sa rotation sur lui-même, après que le tube en papier (10) aie été rempli de tabac (11), sa partie ouverte contenant le tube en papier (10) venant d'être rempli de brins de tabac (11) va se trouver orientée vers le bas du boîtier (2). A ce moment là, sous l'effet de la gravité, le tube en papier (10) tombe dans un passage situé sous l'ensemble réceptacle (25), aménagé à cet effet dans le boîtier (2). Ce passage présente une pente aboutissant à l'ouverture (9) présente sur la façade du boîtier (2), par laquelle le tube rempli (10) tombe à l'extérieur du boîtier (2). L'évacuation du tube en papier (10) s'effectue également sans interruption de la rotation de l'ensemble réceptacle (25). La rotation de l'ensemble réceptacle (25) sur lui-même se poursuit après l'évacuation du tube en papier (10) rempli de brins de tabac (11), jusqu'à ce que sa partie ouverte vienne à nouveau sous le conduit (7), où se trouvent les tubes en papier (10) vides. Le tube en papier (10) vide le plus proche vient alors se loger dans l'ensemble réceptacle (25), et le cycle décrit ci-dessus se répète. Tant que l'interrupteur de mise en fonctionnement (3) est en position marche, qu'il y a du tabac (11) dans la trémie (1) et des tubes en papier (10) dans la réserve (7), le cycle se répètera indéfiniment. Suivant une première variante non illustrée, un contacteur supplémentaire commandé par une cellule photo électrique interrompt le fonctionnement de tout le système en l'absence de tubes en papier à remplir, dans la réserve. Le fait de recharger la réserve avec des tubes en papier, permet au système de redémarrer, sans autre intervention de l'utilisateur. Suivant une seconde variante non illustrée, une rehausse pour la trémie à tabac, ainsi qu'une réserve additionnelle emboîtable, de tubes en papier, peuvent être adaptées sur l'appareil . A titre d'exemple non limitatif, le boîtier aura des dimensions de l'ordre de 7 cm pour la largeur, 10 cm pour la hauteur et 24 cm pour la longueur. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à remplir des tubes en papier à cigarette vides avec du tabac finement coupé.30 REVENDICATIONS 1) Appareil pour remplir des tubes vides en papier à cigarette (10) avec du tabac finement coupé (11), caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (2) muni d'une trémie (1) d'introduction de tabac, une réserve (7) de tubes vides en papier à cigarette (10), et des organes mécaniques et électriques adaptés pour remplir automatiquement et en continu les tubes vides en papier à cigarette (10) présents dans la réserve (7) avec le tabac finement coupé présent dans la trémie (1), puis les évacuer à l'extérieur du boîtier (2). 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes mécaniques et électriques comprennent au moins une vis d'Archimède (15) disposée sous la 10 trémie (1) et adaptée pour convoyer le tabac finement coupé (11) du fond de la trémie (1) vers l'intérieur d'un tube vide en papier (10). 3) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vis d'Archimède (15) est pourvue d'une arrête tranchante (27) dressée sur la dernière de ses spires. 4) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie de la vis 15 d'Archimède (15) n'étant pas au contact avec le tabac est logée dans un conduit cylindrique (16) à extrémité légèrement conique, la vis d'Archimède (15) et le conduit cylindrique (16) étant disposés face à un tube vide (10) à remplir de tabac (11). 5) Appareil selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que les organes 20 mécaniques et électriques comportent également un premier moteur électrique (14) destiné à entraîner en rotation anti-horaire la vis d'Archimède (15) de manière à saisir par la friction de ses spires des brins de tabac (11) situés dans le fond de la trémie (1) pour les introduire dans le tube vide en papier (10) en les poussant à l'aide des spires de la vis au travers du conduit cylindrique (16). 25 6) Appareil selon les revendications 3,4 et 5, caractérisé en ce que le moteur électrique (14) est également destiné à entraîner en rotation horaire la vis d'Archimède (15) de manière à sectionner les brins de tabac pouvant dépasser de l'extrémité légèrement conique du conduit (16) avec l'arrête tranchante (27) dressée sur la dernière des spires de la vis et positionnée au ras de l'extrémité 15 20 25 30légèrement conique du conduit cylindrique (16). 7) Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble réceptacle cylindrique (25) disposé sous la réserve (7) et muni d'une ouverture de la taille d'un tube vide en papier (10) pour recevoir par gravité un tel tube avant son remplissage par du tabac. 8) Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble réceptacle (25) est positionné horizontalement sous la réserve (7) et prend appuis à l'une de ses extrémité au moyen d'un arbre (22) pénétrant dans une cloison fixe latérale (12) du boîtier (2) et, à l'autre extrémité, sur un palier support (30) faisant parti du corps du boîtier (2). 9) Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble réceptacle (25) comprend, à l'un de ses extrémité, un engrenage relié à un second moteur électrique (17) adapté pour le faire tourné sur lui-même selon le même axe que celui de la vis d'Archimède (15), de telle sorte que lorsqu'un tube en papier (10) est placé dans l'ensemble réceptacle (25), son orifice de remplissage (5) fait face à l'extrémité conique du conduit cylindrique (16). 10) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ensemble réceptacle (25) est constitué d'une partie externe (19) à l'intérieur de laquelle se trouve une partie interne (20) étant prévu pour recevoir le tube vide (10) à remplir de tabac. 11) Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie interne (20) de l'ensemble réceptacle (25) est pourvue d'un ergot (28) perpendiculaire à son axe longitudinal pouvant coulisser dans une lumière ménagée dans la partie externe (19), et l'ensemble réceptacle (25) comprend en outre un ressort (23) prenant appui contre une extrémité de la partie interne (20) pour exercer une poussée axiale constante sur celleci en direction de la vis d'Archimède (15). 12) Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la cloison fixe latérale (18) est disposée perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'ensemble réceptacle (25) pour maintenir la partie interne coulissante (20) à l'intérieur de la partie externe (19) au moyen de l'ergot (28). 13) Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la cloison (18) présente un passage permettant à l'ergot (28) de la traverser sous l'effet de la poussée du 5 1015ressort (23), de sorte que dans cette position, le tube vide en papier (10) contenu dans la partie interne (20) de l'ensemble réceptacle (25) entoure le conduit cylindrique (16) sur toute sa longueur. 14) Appareil selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que l'ensemble réceptacle (25) comprend en outre une came en saillie (29) adaptée pour actionné, sous l'effet de la rotation de l'ensemble réceptacle (25), un contacteur électrique double-inverseur (21) associé au premier électrique (14) et pour actionner, sous l'effet du coulissement axial de la partie interne (20) à l'intérieur de la partie externe (19), un contacteur électrique simple (24) associé au second moteur électrique (17). 15) Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend également un passage en pente pour la réception du tube (10) rempli de tabac tombant par gravité de l'ensemble réceptacle (25), ledit passage en pente étant disposé sous l'ensemble réceptacle (25) et aboutissant dans une ouverture latérale (9) du boîtier (2) pour la récupération de la cigarette ainsi fabriquée. 20