CH512892A - Procédé pour la fabrication de filtres notamment pour cigarettes et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Procédé pour la fabrication de filtres notamment pour cigarettes et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé

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CH512892A
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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0229Filter rod forming processes
    • A24D3/0245Filter rod forming processes by winding, e.g. spirally

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Description


  
 



  Procédé pour la fabrication de filtres notamment pour cigarettes
 et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
 On connaît déjà des procédés de fabrication de filtres à cigarettes à partir de matières fibreuses plates et, notamment, des procédés de fabrication en continu utilisant des matières en ruban.



   1. Certains de ces procédés connus partent de matières absorbantes et crêpées dans le sens longitudinal, par opposition au crêpé classique transversal, lequel se présente, généralement, sous la forme d'une nappe souple et élastique, ces propriétés ayant été acquises par l'emploi d'une racle ayant froncé transversalement le papier pendant son déroulement.



   On connaît des procédés réalisant la conformation et la structuration de tampons filtrants par un ramassage transversal d'un ou de plusieurs rubans sans arrangement précis et par une compression périphérique des matières qui sont élastiques.



   Un inconvénient de ces procédés connus est qu'ils s'appliquent seulement à des matières élaborées, donc d'un prix de revient élevé et qu'ils ne permettent pas d'utiliser certaines matières qui, tout en étant plus économiques, possèdent des propriétés intéressantes au point de vue de la qualité des filtres.



   2. On connaît d'autres procédés de fabrication de filtres qui partent de matières fibreuses plates sans crêpage longitudinal, c'est-à-dire de structure continue, les matières se présentant généralement sous la forme d'un ruban multiple constitué par la superposition de plusieurs rubans de matières différentes.



   Un autre procédé connu consiste à enrouler en spirale les nappes de grande largeur issues d'un ruban de matières combinées.



   Selon ce procédé connu, l'enroulement est réalisé en partant du centre du filtre, progressivement vers la périphérie, ce qui permet d'obtenir des spires équidistantes à taux de serrage contrôlé, conforme au modèle géométrique de la spirale inscrite dans la section du filtre.



   D'autres procédés connus partant de matières sans crêpage longitudinal et concernant la fabrication de filtres en continu n'ont pas atteint leur but de façon satisfaisante en ce sens qu'ils ne permettent pas d'obtenir des filtres qui soient à la fois légers et compacts, efficaces, circulaires et de bel aspect.



   Il en est ainsi parce que les modèles géométriques de conformation sont pratiquement irréalisables en continu, ou parce qu'ils ne répondent pas à la triple exigence de structure, de compacité et de circularité.



   Un procédé de ce genre consiste à enrouler en spirale des nappes larges dans une marche en continu. Ce procédé connu ne conforme pas la spirale du centre à la périphérie, comme le procédé discontinu précédemment cité, ne contrôle pas le serrage de la spirale sur toute son étendue et, d'autant moins, que les nappes sont plus larges.



   Ce procédé connu, appliqué à des nappes plus étroites et, donc, plus épaisses, présente un grave défaut de circularité au bord externe de la spirale.



   En outre, le dispositif de réalisation de ce procédé connu présente des insuffisances de guidage et d'entraînement qui interdisent les grandes vitesses de marche.



   D'autres procédés connus pour la fabrication de filtres en continu conforment les nappes issues d'un ruban de matières combinées en les repliant sur ellesmêmes autant de fois qu'il le faut pour remplir le volume cylindrique du filtre, suivant run des multiples modèles géométriques connus.



   Les nappes de grande largeur repliées selon ces procédés connus ne constituent pas, quel que soit le modèle de conformation choisi, une masse organisée de structure filtrante homogène, les multiples lignes de pliage introduisant une hétérogénéité de structure et les portions de nappes repliées n'étant pas systématiquement de courbures concentriques.  



   Quant à la circularité, elle n'est pas rigoureusement réalisée par construction géométrique, mais par une surcompression périphérique, qui a pour effet de créer des zones de surpression et d'accentuer l'hétérogénéité de la structure.



   3. L'invention a donc pour but de remédier aux différents inconvénients cités, et concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication des filtres en continu:
 a) à partir de matières premières fibreuses plates à structure continue, possédant des propriétés intrinsèques remarquables pour la qualité des filtres et pour le fonctionnement des machines, et d'un meilleur prix que les matières longitudinalement crêpées, simplement par le fait qu'elles sont de fabrication classique et moins élaborées;
 b) à partir de matières fibreuses en nappes minces, préférables aux nappes épaisses pour l'aspect et pour la circularité du filtre;
 c) en réalisant, par construction géométrique, une structure filtrante homogène,
 d) en réalisant des performances de vitesse élevées.



   L'invention concerne donc un procédé pour la fabrication de filtres, notamment pour cigarettes en continu à partir de plusieurs rubans de matières fibreuses de nature différente assemblés par superposition en une bande de matières combinées, caractérisé en ce que   l'on    découpe cette bande élémentaire en plusieurs bandelettes étroites que   l'on    réunit en un empilage dans lequel les bandelettes sont alternativement de nature différente, cet empilage ayant son axe de symétrie confondu avec celui du filtre circulaire à obtenir, on conforme cet empilage autour de deux axes de courbure par des mouvements de cintrage de direction opposée, ces mouvements de faible amplitude débutant par l'aire centrale de l'empilage, se poursuivant symétriquement par les aires moyennes,

   puis par les aires périphériques jusqu'à obtention d'un filtre de section circulaire.



   Selon un mode d'exécution, on utilise trois rubans de matière fibreuse dépourvus de crêpage longitudinal.



   Selon ce mode d'exécution, on utilise deux bandes d'ouate de cellulose et une bande de papier profilé en long par des cannelures rectilignes et uniformes.



   Selon un mode de réalisation, le dispositif est constitué d'une série d'organes alternativement statiques et dynamiques, assurant l'entraînement et le guidage de la matière, lesquels organes comprennent un organe dynamique de marquage préfigurant les bandelettes étroites à obtenir, un organe statique de plissage, des couteaux découpant la bande en bandelettes, des guides statiques d'empilage de bandelettes, des roulettes commandées pour le marquage des centres de courbures ou foyers, des coquilles statiques de conformation de l'aire centrale du combiné stratifié, une série de roulettes commandées pour la conformation de l'aire moyenne et, enfin, un cône de conformation de l'aire périphérique.



   Le procédé et le dispositif selon l'invention sont illustrés, à titre de simples exemples sur les figures cijointes, dans lesquelles:
 les fig. 1 et 2 donnent un exemple du procédé qui utilise trois rubans de matières différentes;
 la fig. 3 est une vue montrant le ruban de matières combinées en cours de plissage;
 la fig. 4 montre les bandelettes obtenues par découpage du ruban de matières combinées;
 la fig. 5 est une vue montrant le combiné filtrant stratifié obtenu après resserrement vertical des bandelettes multiples les unes contre les autres;
 les fig. 6 à 22 sont des vues illustrant l'évolution du procédé et la progression dans la formation du boudin cylindrique filtrant, à structure homogène;
 la fig. 23 est une vue schématique générale d'un exemple de réalisation du dispositif pour la mise en   oeuvre    du procédé selon l'invention;

  ;
 les fig. 24 à 34 sont des vues en plan ou en perspective montrant le détail des organes servant à la formation de la matière, depuis sa présentation sous la forme d'un ruban de matières combinées jusqu'à son arrangement géométrique en forme de S.



   Le procédé, partant de matières plates de structure continue, a pour but de réaliser la masse filtrante structurée, compacte et cylindrique circulaire constituant le filtre par une pure construction géométrique dans laquelle tous les éléments seront prédéterminés et contrôlés.



   Selon ce procédé, on dispose les différentes matières par nappes alternées, parallèles et régulièrement espacées, on les conforme par courbures circulaires concentriques, on obtient une structure organisée qui convient à une bonne utilisation des propriétés filtrantes des matières; on crée, ainsi, une structure filtrante homogène et efficace.



   Selon ce procédé, les nappes de matière parallèles présentent des formes étudiées en vue de la meilleure compacité. Il s'agit d'une conformation cylindrique à deux courbures opposées.



   Les traces des nappes sur la tranche du filtre, ou directrices géométriques des cylindres, sont représentées sur la fig. 20.



   On voit, sur cette figure, que la direction géométrique de la nappe médiane passant par l'axe du filtre, se présente sous la forme d'un S.



   Les deux centres de courbure,   Fl -F2,    autour desquels est organisée la fig. 20, peuvent être considérés comme les     foyers     de la figure.



   Selon le procédé, objet de l'invention, la circularité du filtre est également obtenue par construction géométrique et non par une compression périphérique qui détruirait l'homogénéité de la structure.



   Dans ce but, la largeur des nappes est exactement déterminée, comme l'indique la fig. 20, l'ensemble des directrices des nappes formant un cercle au diamètre du filtre.



   Une telle disposition rationnelle est la seule qui permette d'obtenir en continu, à partir de matières sans crêpage longitudinal, un bon remplissage du filtre par une masse filtrante, structurée, compacte et circulaire.



   Il reste à choisir la figure géométrique à double foyer parmi toutes les figures possibles. Les fig. 20, 21 et 22 représentent plusieurs exemples, qui diffèrent entre eux par la longueur des arcs d'enroulement.

 

   La longueur des arcs d'enroulement des nappes dépend du rapport existant entre la largeur de ces nappes et la circonférence du filtre, ou, ce qui revient au même, entre l'épaisseur        E        de l'empilage des nappes et le diamètre du filtre     D .   



   Dans l'exemple qui sera décrit, l'épaisseur de l'empilage est égale au tiers du diamètre du filtre   (D/E=3)    (fig. 20).



   La fig. 21 représente une variante de réalisation à   double foyer très enroulée, I'épaisseur de l'empilage zen E    étant inférieure au tiers du diamètre        D    .     



   La fig. 22 représente une autre variante de réalisation à double foyer peu enroulée, I'épaisseur de l'empilage   a    E   étant supérieure au tiers du diamètre   a    D   o.   



   Selon l'exemple considéré en fig. 20, le filtre est constitué (fig. 1) de trois rubans de matière fibreuse; les rubans 1 et 2 étant, dans ce cas non limitatif, de l'ouate de cellulose dont le pouvoir absorbant est connu, tandis que le ruban intérieur 3 est du papier profilé en long.



   1. Ces trois rubans de matière fibreuse sont déroulés en continu et sont superposés pour former un ruban de matières combinées (fig. 2) dont l'une coincide avec l'axe du filtre.



   La symétrie de la matière par rapport à l'axe du filtre à obtenir sera maintenue ultérieurement, au cours de la conformation, pour aboutir finalement à la disposition prévue, également symétrique par rapport à cet axe.



   2. Le ruban de matières combinées est marqué par des lignes longitudinales pour préparer le pliage et la coupe ultérieure du ruban de matières combinées.



   Les lignes longitudinales de marquage permettent, en outre, d'introduire un nouveau ruban de matières fibreuses sans arrêt de la fabrication en cas de rupture d'un ruban composant, par exemple, en cas de changement de bobine.



   3. Le ruban de matières combinées ainsi marqué est ensuite plissé longitudinalement        en accordéon        (fig. 3).



  Le plissage en accordéon est réalisé progressivement dans le sens du déroulement du ruban de matières combinées, jusqu'au point où les angles au sommet des plis sont de 300 environ.



   4. Le ruban de matières combinées ainsi plissé est ensuite coupé longitudinalement aux sommets supérieurs et inférieurs 4 des plis de l'accordéon, afin d'obtenir des bandelettes multiples 5 inclinées dans le prolongement des plis de l'accordéon (fig. 4).



   Le nombre de bandelettes n'est pas imposé par le procédé. Dans l'exemple représenté, les bandelettes sont au nombre de 7.



   La largeur moyenne (L) des bandelettes est fonction du diamètre du filtre et de la valeur du paramètre
D/E. Dans l'exemple considéré, D/E étant égal à 3, la largeur moyenne des bandelettes doit être égale aux 3/4 de la circonférence du filtre 3/4 X   X   D pour qu'un rectangle de cette largeur (L) et d'épaisseur E ait une surface égale à la section du filtre,   c'est-à-dire: T    D2.



   4
 La largeur moyenne des bandelettes étant ainsi déterminée avec précision et le nombre de bandelettes étant fixé, la largeur des rubans utilisés est également fixée avec précision. Dans l'exemple cité, les sept bandelettes ayant une largeur moyenne égale aux 3/4 de la circonférence, la largeur des rubans utilisés est égale à 5,25 fois la longueur de la circonférence (soit 7 bandelettes de 3/4 de circonférence, ce qui correspond à 21/4 d'où 5,25).



   Les bandelettes sont approximativement de largeur égale.



   Toutefois, pour obtenir une figure de contour rigoureusement circulaire, on fait de légères différences de largeur entre les bandelettes individuelles suivant le dessin obtenu par développement de l'épure géométrique représentée fig. 20. Dans l'exemple cité, les bandelettes extrêmes 5, et   50    ont une largeur légèrement inférieure à la largeur moyenne.



   5. Les bandelettes ainsi découpées sont ensuite rassemblées verticalement pour former un empilage comme représenté en fig. 5.



   L'ensemble de la matière filtrante comprend un nombre de bandelettes élémentaires égal au produit du nombre de matières composantes, multiplié par le nombre de bandelettes, soit 3 X 7 = 21, dans l'exemple cité.



   Toutefois, au cours du resserrement des bandelettes, certaines d'entre elles feront corps avec les bandelettes voisines, par suite d'une imbrication, et perdront ainsi leur autonomie au cours des mouvements de glissement ultérieurs. C'est ainsi que les bandelettes d'ouate peuvent s'imbriquer par paire dans l'exemple cité. Les nappes de matière gardant leur autonomie dans la conformation du filtre, sont donc constituées par une ou par deux bandelettes élémentaires.



   Dans l'exemple cité, et pour la bonne compréhension de l'invention, il y a huit nappes d'ouate, dont deux simples   5    et 5, et six doubles   5;,    entre lesquelles s'intercalent sept nappes de papier profilé en long 3 (fig. 5).



   Sur la fig. 6, est représenté le combiné stratifié après juxtaposition des bandelettes et constitution des différentes nappes.



   6. La conformation des nappes du combiné stratifié par courbures circulaires étant centrée sur les deux foyers
F, et   Fe,    on matérialise d'abord ces deux foyers en les marquant par une empreinte faite à la hauteur voulue sur les faces du combiné.



   Sur une face, un foyer F, est marqué au-dessus de
 AXE    l'axe à une hauteur 4 . Sur l'autre face, I'autre
 4    foyer F2 est marqué symétriquement par rapport à l'axe.



   Au marquage des foyers, le combiné stratifié est resserré dans son aire centrale   F1      At    F A2 à l'épaisseur E qu'il aura dans le filtre (fig. 7).



   7. L'aire centrale du combiné stratifié sera conformée en premier lieu.



   La conformation de l'aire centrale est opérée par un mouvement de translation imprimé à la partie supérieure, et symétriquement à la partie inférieure du combiné.



   Le mouvement de chacune des deux parties est guidé sur une trajectoire déterminée, le guidage étant assuré au niveau de chacun des foyers.



   Les deux mouvements de translation symétriques   T, et      T    ont une composante verticale dans le sens du rapprochement des deux parties, une composante horizontale qui est, au contraire, dans le sens de l'écartement des deux parties et, bien entendu, la composante longitudinale d'avancement de la matière.



   Le rapprochement vertical produit un effet de flambage qui est mis à profit pour créer une décomposition favorable à la mise en place des nappes (fig. 8 et 10).

 

   L'écartement latéral, combinant son effet au flambage, infléchit les nappes sur la ligne des foyers   F, F2    en leur faisant dessiner deux arcs de courbures opposées.



   Au cours du mouvement, les deux courbures s'accentuent, la ligne des foyers tourne autour de l'axe jusqu'à la verticalité et la distance des foyers se réduit jus   qu'à    l'épaisseur E du combiné stratifié.



   L'aire centrale initialement rectangulaire a ainsi pris la forme de deux quarts de cercle inversés de rayon E, centrés sur les foyers et ayant pour côté commun la ligne des foyers (fig. 9 et 11).



   On constate que la surface des deux quarts de cercle est égale à celle de l'aire rectangulaire initiale   F1    A,   F2    A2, c'est-à-dire qu'après la décompression passagère  signalée plus haut, la matière est mise en place à sa compression définitive.



   L'aire centrale d'inflexion de la figure en S est ainsi définitivement conformée.



   8. Ensuite, les parties moyennes du combiné stratifié de part et d'autre de l'aire centrale sont conformées symétriquement par leur cintrage à 900 autour des foyers
F, et   -,    comme représenté sur les fig. de 12 à 14.



   Le cintrage est réalisé par étapes, dans l'exemple cité: en trois étapes (300 fig. 12, 600 fig. 13, 900 fig. 14).



   Le cintrage du combiné stratifié est possible grâce au glissement des nappes les unes sur les autres, glissement facilité par l'interposition entre les nappes d'ouate d'une nappe de matière, tel le papier profilé en long, qui ne s'imbrique pas dans l'ouate.



   A la fin de l'opération de cintrage, les deux parties extrêmes du combiné stratifié sont rabattues en sens opposé, les portions des nappes de l'aire centrale et des deux parties moyennes sont définitivement conformées et se présentent sous la forme de deux demi-cercles décalés, centrés sur les foyers F, et   Fe    et de rayon égal à l'épaisseur du combiné E (fig. 14), la nappe médiane ayant pris, à ce stade de la conformation, la forme d'un S symétrique.



   Les fig. 9, 12, 13 et 14 sont rayées pour faciliter la compréhension du texte, étant entendu que les nappes s'étendent évidemment sur la hauteur du combiné stratifié. Ces zones rayées correspondent, pour chaque figure, à la progression de la conformation de l'aire centrale et de l'aire moyenne du combiné stratifié.



   9. Les deux extrémités du combiné stratifié se sont disposées en biseau par suite du glissement des nappes les unes sur les autres au cours du cintrage. Une telle disposition prépare l'opération suivante de conformation périphérique par enroulement des nappes sur les deux parties majeures déjà conformées. Cette dernière opération est réalisée par une action de rabattement des nappes exercée symétriquement sur les deux branches en biseau du combiné stratifié.



   Le détail des fig. de 15 à 17 est représenté, à plus grande échelle, sur les fig. de 18 à 20.



   Le procédé sera encore mieux compris en se référant aux fig. de 23 à 34, qui représentent le détail d'un mode de réalisation non limitatif du dispositif permettant la mise en   ceuvre    du procédé précédemment décrit.



   Le dispositif pour la fabrication de filtres à cigarettes fonctionne à partir de plusieurs rubans de matières d'une largeur rigoureusement déterminée en fonction du diamètre du filtre, comme indiqué dans le procédé, par exemple: deux rubans d'ouate de cellulose et et 2, et un ruban de papier profilé en long 3, ces rubans étant déroulés en continu (fig. 23).



   Les rubans sont superposés et passent simultanément à travers un organe de marquage qui, dans l'exemple considéré, est constitué par deux séries de disques de pression rotatifs 81 et   8a    destinés, d'une part à marquer longitudinalement la matière de façon à préfigurer la future division du ruban de matières combinées en bandelettes, et, d'autre part, à assurer son entraînement.



   A la suite des organes de marquage 81 et 82, est placé un dispositif statique de plissage constitué d'un jeu de   réglettes convergentes 9t, 98, 92s 94 (le nombre des ré-    glettes variant en fonction du nombre de bandelettes à obtenir), qui s'interpénètrent progressivement en agissant simultanément sur les deux faces du ruban de matières combinées, de manière à constituer un plissage régulier, en forme     accordéon  ,    dont les sommets inférieurs et supérieurs 4 (fig. 25) se situeront à l'endroit précis des empreintes préalablement réalisées par les organes de marquage   82    et 82 (fig. 24).



   A la suite des réglettes convergentes, sont prévus des couteaux circulaires   lOi,      10S,    103 à lames minces et à grande vitesse de rotation pour découper le ruban de matières combinées plissé en bandelettes, à l'endroit des sommets de pliage 4 (fig. 26).



   Les bandelettes ainsi découpées (fig. 26) sont ensuite rassemblées sous la forme d'un empilage à l'aide de deux guides latéraux convergents   122    et 123 (fig. 27) alignés dans le sens d'avancement des bandelettes.



   Ces deux guides permettent de resserrer les bandelettes multiples pour former un combiné stratifié de structure filtrante, et aboutissent à une paire de roulettes commandées   131    et   132,    qui assure le marquage des foyers de courbure F1 et F2. A cet effet, ces roulettes commandées ont un profil annulaire en saillie, de manière qu'elles pénètrent légèrement sur les faces latérales du combiné filtrant.



   Cette première paire de roulettes commandées   13    et 132, située à la suite des guides latéraux   121    et   12    est représentée sur la fig. 28.



   A la suite de cette première paire de roulettes commandées, est prévu un dispositif statique constitué d'une paire de coquilles   151    et   15J    (fig. 29) symétriques par rapport à l'axe. Chaque coquille comporte une arête   161    ou   16S,    à hauteur d'un des deux foyers   F1    ou F2, et une rampe ou contre-arête 163 ou 164 à hauteur de l'arête de la coquille symétrique (fig. 30).



   L'écartement des deux coquilles est réglé de façon à ménager un couloir pour guider les parties supérieures et inférieures du combiné stratifié dans leur mouvement de translation.



   Les arêtes et les contre-arêtes ont les courbures déterminées pour la trajectoire de ce mouvement.



   Chaque coquille est évidée entre son arête et sa contre-arête, de façon que l'aire d'inflexion de la matière filtrante se conforme sans contrainte extérieure et sans frottement.



   A la suite de ce dispositif statique, est prévue une série de paires de roulettes commandées 17, 18 et 19, représentées sur les fig. 31, 32, 33.



   Les deux roulettes commandées de chaque paire ont des profils symétriques par rapport à l'axe du filtre.



   Le profil de chaque roulette commandée comporte une arête et une gorge de concavité circulaire centrée sur l'arête de la roulette commandée opposée et de rayon égal à l'épaisseur E du combiné stratifié déjà conformé, de sorte que, par passage entre arêtes et gorges de roulettes commandées appariées, le combiné stratifié est, à la fois, guidé au niveau des foyers   F5    et F2 et confirmé dans la forme qu'il a prise antérieurement.

 

   Le combiné stratifié épouse ainsi les concavités suivant les arcs de courbure précédemment conformés mais, en outre, se cintre au passage entre les roulettes commandées, dans la mesure où les arcs de concavité dépassent ces arcs de courbure de la matière conformée avant passage.



   Dans l'exemple considéré, I'arc des concavités des roulettes commandées de la première paire étant de 1200, le combiné stratifié entrant déjà conformé à 900 est cintré, au passage, de 300.



   La deuxième paire est à   1500    et la troisième à 1800, de sorte que le cintrage du combiné stratifié est complètement réalisé en trois étapes.  



   L'action des roulettes, représentées sur les fig. 31 à 33, est illustrée dans les fig. de 12 à 14 du procédé.



   Entre les paires de roulettes, le guidage du combiné stratifié est assuré au niveau des foyers de courbure F1 et F2 par des arêtes guides 20, statiques de chaque côté du combiné stratifié.



   L'entraînement de la matière en cours de formation, est assuré par les roulettes et assisté par un jeu de courroies fines 21, affleurant le fond des gorges annulaires 14, réalisées sur la périphérie des paires de roulettes commandées 17, 18 et 19.



   Pour réaliser l'enroulement en spirale des parties extrêmes du combiné stratifié 71 et   72.    pour obtenir un boudin filtrant circulaire, la matière conformée à la sortie de la dernière paire de roulettes 19 passe à travers un cône femelle 22 concentrique à l'axe du filtre. Ce cône présente une conicité intérieure telle que le diamètre de sortie soit égal à celui du boudin filtrant définitif.



   Le cône est tournant, sa vitesse de rotation étant déterminée de façon que la ligne des foyers ne s'écarte pas sensiblement de la verticale, et que soient évités les effets de torsion sur le boudin filtrant.



   Le boudin filtrant ainsi obtenu aura, grâce au cône femelle 22 une section circulaire comme représenté sur la fig. 20, le bord des nappes coïncidant avec les génératrices.



   Ainsi, grâce à un dispositif tel que celui qui vient d'être décrit à titre d'exemple, le filtre aura transversalement une structure filtrante homogène et cette structure, profilée cylindriquement, sera reproduite indéfiniment dans le sens longitudinal.



   On pourra ainsi fabriquer en continu et avec régularité, des filtres de bonne circularité, de haute compacité et conforme aux normes d'efficacité.



   Un tel dispositif ne comprenant que des organes simples, statiques ou animés de mouvements rotatifs d'un fonctionnement sûr, permet d'atteindre les vitesses de marche les plus élevées et d'obtenir un haut rendement de la machine confectionneuse de filtres.



   Le procédé et le dispositif, selon l'invention, permettent de fabriquer en continu des filtres d'une structure organisée et homogène telle que les propriétés absorbantes des matières constituant le filtre soient utilisées au maximum pour l'efficacité, d'une construction géométrique telle que les propriétés mécaniques des matières soient utilisées au mieux pour la compacité et, par suite, permettent de fabriquer des filtres légers, de bonne efficacité et de haute compacité.

 

   Le procédé et le dispositif, selon l'invention, permettent de fabriquer des filtres de qualité régulière, grâce à une cinématique précise des mouvements de la matière filtrante et de fabriquer des filtres à grande vitesse grâce à la faible amplitude des mouvements et grâce au dispositif assurant l'entraînement de la matière sans effort de tension excessif.



   Le procédé et le dispositif, selon l'invention, permettent de fabriquer des filtres économiques par le prix des matières premières, par leur légèreté, par la grande vitesse à laquelle ils sont produits, et d'obtenir des filtres répondant aux qualités exigées quant à l'aspect, la circularité, la compacité, I'efficacité et la régularité. 

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS
    I. Procédé pour la fabrication en continu de filtres notamment pour cigarettes à partir de plusieurs rubans de matières fibreuses de nature différente assemblés par superposition en une bande de matières combinées, caractérisé en ce que l'on découpe cette bande élémentaire en plusieurs bandelettes étroites que l'on réunit en un empilage dans lequel les bandelettes sont alternativement de nature différente, cet empilage ayant son axe de symétrie confondu avec celui du filtre circulaire à obtenir, on conforme cet empilage autour de deux axes de courbure par des mouvements de cintrage de direction opposée, ces mouvements de faible amplitude débutant par l'aire centrale de l'empilage, se poursuivant symétriquement par les aires moyennes, puis par les aires périphériques jusqu'à obtention d'un filtre de section circulaire.
    II. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'il est constitué d'une série d'organes alternativement statiques et dynamiques, pour l'entraînement et le guidage de la matière, ces organes comprenant un organe dynamique de marquage préfigurant les bandelettes étroites à obtenir, un organe statique de plissage, des couteaux découpant la bande en bandelettes, des guides statiques d'empilage de bandelettes, des roulettes commandées pour le marquage des centres de courbure ou foyers, des coquilles statiques de conformation de l'aire centrale du combiné stratifié, une série de roulettes commandées pour la conformation de l'aire moyenne et, enfin, un cône de conformation de l'aire périphérique.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on utilise trois rubans de matière fibreuse dépourvue de crêpage longitudinal.
    2. Procédé conforme à la revendication I et à la sous-revendication 1, caractérisé par ce qu'on utilise deux rubans d'ouate de cellulose, et un ruban de papier profilé en long par des cannelures rectilignes et uniformes.
    3. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on marque sur les deux faces latérales du combiné stratifié, obtenu par empilage des bandelettes, deux empreintes symétriques par rapport à l'axe du combiné pour matérialiser les deux foyers qui serviront de centres de courbure à la conformation cylindrique du boudin filtrant.
    4. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on forme, dans le centre du combiné stratifié, une aire d'inflexion et on modifie progressivement la forme de cette aire d'inflexion, initialement rectangulaire, pour l'amener sous la forme de deux quarts de cercle inversés réunis entre eux par une ligne sur laquelle s'effectuent les inflexions des nappes, cette ligne joignant les deux foyers de courbure des nappes.
    5. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on réalise la transformation progressive de l'aire centrale d'inflexion du combiné stratifié par un double mouvement de translation symétrique par rapport à l'axe qui résulte d'une part du rapprochement vertical des parties supérieure et inférieure du combiné créant un effet de flambage, d'autre part de l'écartement horizontal de ces mêmes parties.
    6. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on réduit la distance des foyers à l'épaisseur de l'empilage des nappes dans le filtre, au cours des opérations de translation.
    7. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on cintre par étapes les deux parties moyennes du combiné stratifié par rabattement de celles-ci autour des deux quarts de cercle inversés, jusqu'à obtention de deux demi-cercles symétriques par rapport à l'axe du filtre.
    8. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé par ce qu'on enroule en spirale les deux extrémités du combiné stratifié par une conformation périphérique aboutissant au boudin filtrant définitif.
    9. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que l'organe dynamique de marquage (82 et 82) est constitué de disques rotatifs alignés sur deux axes et s'appliquant alternativement sur les deux faces du ruban de matières combinées pour, d'une part préfigurer les lignes de plissage, et d'autre part entraîner ledit ruban.
    10. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que l'organe statique de plissage est constitué de réglettes convergentes qui s'interpénètrent en agissant simultanément sur les lignes de marquage réalisées sur les deux faces du ruban de matières combinées pour le plisser sous la forme d'un accordéon .
    11. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que les couteaux, découpant le ruban de matières combinées, plissé, sont des couteaux circulaires minces entraînés à grande vitesse de rotation.
    12. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que les guides statiques servant à l'empilage vertical des bandelettes découpées sont constitués de deux profilés convergeant dans le sens d'avancement des bandelettes.
    13. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce qu'à la suite des guides statiques est prévue une paire de roulettes commandées présentant un profil annulaire en saillie, celles-ci servant au resserrement de la partie centrale du combiné stratifié, et au marquage, sur les deux faces, des foyers de courbure.
    14. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que les coquilles statiques de conformation de l'aire centrale du combiné stratifié sont fixées de façon symétrique par rapport à l'axe d'avancement de la matière et à la suite de la première paire de roulettes.
    15. Dispositif conforme à la revendication II et à la sous-revendication 14, caractérisé par ce que chaque coquille comporte une arête vive située à hauteur des lignes des foyers, le tracé de cette arête étant courbe pour conduire la matière sur la trajectoire appropriée à la conformation de l'aire centrale d'inflexion.
    16. Dispositif conforme à la revendication II et aux sous-revendications 14 et 15, caractérisé par ce que chaque coquille comporte, espacée verticalement de l'arête, une rampe faisant office de contre-arête par rapport à l'arête de la coquille symétrique.
    17. Dispositif conforme à la revendication II et aux sous-revendications 15 et 16, caractérisé par ce que l'espace compris entre l'arête et la contre-arête de chaque coquille est évidé pour permettre aux nappes de se conformer sans contrainte ni frottement.
    18. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que les roulettes commandées présentent une arête circulaire placée dans la ligne des foyers de courbure pour assurer le guidage rigoureux du combiné stratifié.
    19. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que l'arc de concavité circulaire des roulettes croît d'une paire à l'autre, dans le sens de marche.
    20. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce que chaque roulette est pourvue sur sa périphérie d'une gorge annulaire destinée au passage d'une fine courroie qui favorise l'entraînement de la matière par les roulettes commandées.
    21. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce qu'entre les paires de roulettes sont prévues des arêtes guides, situées de chaque côté de la matière et à la hauteur des foyers de courbure, pour assurer le guidage continu du boudin filtrant.
    22. Dispositif conforme à la revendication II, caractérisé par ce qu'à la suite des roulettes, est prévu un cône de conformation tournant, assurant l'enroulement en spirale des nappes du combiné stratifié jusqu'à l'obtention du boudin filtrant circulaire au diamètre définitif.
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