Appareil distributeur d'objets allongés de forme sensiblement cylindrique,
notamment de bâtonnets de matière filtrante destinés à la confection
de bouts filtres pour des articles de tabac
La présente invention a pour objet un appareil distributeur d'objets allongés de forme sensiblement cylindrique, notarnrnent de bâtonnets de matière filtrante destinés à la confection de bouts filtres pour des articles de tabac.
Dans l'industrie du tabac, il est courant de fournir aux fabriques de cigarettes la matière filtrante destinée à la confection de bouts filtres pour cigarettes sous forme de bâtonnets ayant une longueur égale à un multiple de celle des bouts. Ces bâtonnets sont livrés en lots, chaque lot comprenant plusieurs milliers de bâtonnets empilés les uns sur les autres dans un caisson. Ces bâtonnets doivent ensuite être alimentés aux machines fabriquant les cigarettes à bout filtre à grande vitesse en un flot continu pour être réunis, après tronçonnage, à des tron çons de boudin de tabac.
L'invention a notamment pour but la réalisation d'un appareil distributeur qui soit en particulier apte à pro- duire cette alimentation continue.
L'appareil distributeur qui fait l'objet de l'invention comprend un tambour cannelé rotatif, un dispositif pourvoyeur d'objets allongés de forme sensiblement cylindrique, et un dispositif servant à acheminer ces objets, transversalement par rapport à leurs axes longitudinaux, du dispositif pourvoyeur au tambour cannelé en un flot, et est caractérisé par le fait que le dispositif d'acheminement comporte des moyens capables de faire avancer les objets en un flot continu au sein duquel les objets sont poussés les uns contre les autres, côte à côte, de manière que l'objet de tête soit amené à être pressé contre le tambour rotatif.
De préférence, les objets sont acheminés par le dispositif d'acheminement en une file unique et sont portés, au sein de cette file, par un convoyeur, notamment par le brin supérieur d'un ruban sans fin, qui les entraîne vers le tambour cannelé, notamment le long d'une trajectoire sensiblement rectiligne dont le prolongement viendrait couper l'axe du tambour.
Cet appareil distributeur est destiné avant tout a des objets de forme régulière et de dimensions semblables, tels que des bâtonnets de matière filtrante ayant une longueur égale à un multiple de celle des bouts filtres utilisés dans des cigarettes, le dispositif pourvoyeur, le tambour cannelé et le dispositif d'acheminement ayant une largeur suffisante pour leur permettre de s'accommoder à la longueur des objets. Cet appareil peut donc avantageusement être incorporé dans une installation à confectionner des cigarettes à bout filtre par réunion de tronçons de bâtonnets de matière filtrante à des tronçons de boudin de tabac.
Dans le dessin annexé donné à titre d'exemple:
La fig. 1 montre en coupe verticale une première forme d'exécution de l'appareil distributeur faisant l'objet de l'invention, cette forme d'exécution servant à acheminer des bâtonnets de matière filtrante, destinée à la confection de bouts filtres pour cigarettes, vers une installation de fabrication de cigarettes à bout filtre, et
la fig. 2 montre en coupe verticale une partie d'une seconde forme d'exécution de l'appareil distributeur faisant l'objet de l'invention.
L'appareil représenté à la fig. 1 du dessin comprend une trémie 1 destinée à recevoir des bâtonnets 2 qui sont délivrés au bas de la trémie en une seule rangée vers un tambour cannelé 5 à l'aide d'un ruban transporteur sans fin 3 passant sous une tête de guidage 4, ce tambour cannelé 5 les acheminant vers un dispositif de coupe puis vers d'autres dispositifs destinés à réunir les troncons de bâtonnets ainsi coupés avec des longueurs de tabac enveloppées pour la confection de cigarettes à bout filtre.
Le brin supérieur du ruban transporteur sans fin 3 glisse le long d'une plaque de support 6 disposée entre des rouleaux 7 autour desquels passe le ruban 3. Des moyens de réglage 8 sont prévus pour modifier l'espacement du brin supérieur du ruban 3 et de la plaque de support 6 par rapport à la tête de guidage 4 suivant la nature des bâtonnets 2 et le comportement de ceux-ci lors de leur transfert au tambour 5.
Les bâtonnets 2 sont introduits dans la trémie 1 à partir de caissons. A cet effet la trémie 1 présente à son sommet une ouverture 9 dont la forme est adaptée à celle des caissons de sorte que, après mise en place de l'un de ceux-ci, les bâtonnets qu'il contient peuvent être déversés directement par le bas à l'intérieur de la trémie 1.
D'autre part, la trémie 1 est conçue de façon à faciliter la délivrance des bâtonnets en une seule rangée.
Comme on le voit à la fig. 1, la trémie 1 comprend un transporteur sans fin 10, incliné vers le bas du côté aval, qui supporte le poids d'une partie de la masse de bâtonnets et qui tend à chasser les bâtonnets formant cette partie vers une paroi 13 que présente la trémie 1. Sous ce ruban transporteur 10 se trouve une chambre de décongestionnement 11 dans laquelle les bâtonnets pénètrent après avoir franchi un goulet 12 servant à restreindre leur débit, ce goulet étant constitué par une partie de la paroi 13 de la trémie 1 et par un bec 14 en surplomb que présente un élément fixe 15 définissant la chambre de décongestionnement 11.
Depuis cette chambre 11, les bâtonnets 2 s'écoulent vers le bas le long de la surface supérieure d'un élément étrangleur 16 fixé dans la paroi 13 de la trémie de façon réglable à l'aide de vis 17 et présentant un bec 18 faisant saillie dans la trajectoire d'écoulement des bâtonnets. De l'autre côté de la trémie 1, entre la chambre 1 1 et la tôle de guidage 4, est disposé un ruban sans fin 19 à brin actif ascendant, ce brin formant avec le bec 18 un second goulet 20 que doivent franchir les bâtonnets pour pénétrer dans une chambre de fluidisation 21 servant à provoquer un certain mouvement relatif entre les bâtonnets, ainsi qu'un certain roulement de ceux-ci, le fond de la chambre 21 étant constitué par le brin supérieur du ruban transporteur 3 qui les entraîne hors de cette chambre.
Une plaque de recouvrement 22 est vissée à l'élément fixe 15 de façon réglable dans le sens de la hauteur afin qu'elle puisse être déplacée le long du brin actif du ruban 19 pour modifier l'étendue de ce brin actif qui est exposé aux bâtonnets à l'intérieur de la trémie 1 et, par là, modifier l'effet de fluidisation que produit le ruban 19 sur l'écoulement des bâtonnets dans la chambre 21. Ainsi, si les bâtonnets 2 sont des bâtonnets ayant un coefficient de frottement mutuel relativement faible, la plaque de recouvrement 22 est réglée pour occuper une position haute de façon à exposer une grande partie du brin actif du ruban 19 et, par conséquent, à augmenter la force de fluidisation exercée sur l'écoulement des bâtonnets dans la chambre 21.
Si, en revanche, le coefficient de frottement mutuel est élevé, la plaque de recouvrement est alors réglée de manière à venir occuper une position plus basse étant donné qu'une moindre force est nécessaire pour provoquer la fluidisation requise et qu'une force excessive peut donner lieu à un mouvement désordonné et imprévisible des bâtonnets.
Un pont 24 est prévu pour supporter les bâtonnets 2 entre l'extrémité aval du brin actif du ruban transporteur 3 et le tambour cannelé 5. Tous les rubans sans fin, soit les rubans 3, 10 et 19, sont reliés à un dispositif d'entraînement commun qui actionne en outre le tambour cannelé 5 de sorte que les vitesses de ces rubans peuvent être variées de façon directement proportionnelle à la vitesse de rotation du tambour cannelé 5.
L'appareil représenté à la fig. 1 fonctionne de la manière suivante: les bâtonnets après avoir été déversés dans la trémie 1 à travers l'ouverture 9 à partir de caissons se déplacent sous l'effet de la pesanteur vers le goulet 12. Le mouvement descendant des bâtonnets 2 dans la partie supérieure de la trémie est facilité par un ruban sans fin 10 qui sert à les chasser intérieurement au sein de la trémie depuis la droite vers la gauche, ce qui contribue à maintenir la surface supérieure des bâtonnets plus ou moins de niveau. En l'absence de ce ruban transporteur 10, les bâtonnets auraient tendance à rester entassés du côté droit de la trémie alors que des creux tendraient à apparaître du côté gauche de la trémie. Cette différence de niveau pourrait amener les bâtonnets à s'enchevêtrer et à se tordre et par voie de conséquence à provoquer une interruption de leur écoulement.
Le goulet 12 permet de restreindre le débit des bâtonnets et tant que la pression qu'exercent les bâtonnets vers le bas reste plus ou moins constante, ce goulet remplit le rôle d'un dispositif doseur servant à assurer un écoulement plus ou moins constant de bâtonnets vers la chambre de décongestionnement 11. Les bâtonnets traversent cette chambre sous l'effet de la pesanteur, puis, arrivés au bas de celle-ci, franchissent le goulet 20. En règle générale, le débit à travers le goulet 20 est le même que celui à travers le goulet 12. Cependant, toute différence dans ces débits est accommodée par la chambre de décongestionnement 11, celle-ci jouant le rôle d'un petit réservoir tampon du fait que le niveau des bâtonnets peut monter et descendre à l'intérieur de cette chambre.
Une fois le goulet 20 franchi, les bâtonnets arrivent dans la chambre de fluidisation 21 où ils sont soumis à un certain nombre de forces tendant à leur imprimer un mouvement plus ou moins circulaire dans le sens indiqué par la flèche qui est dessinée en traits mixtes. Ainsi, les bâtonnets sont soumis en premier lieu à une force des cendante due à leur propre poids et au poids de la masse de bâtonnets se trouvant au-dessus, en deuxième lieu à une force horizontale exercée par le brin actif du ruban sans fin 3, et en troisième lieu à une force ascendante exercée par le brin actif du ruban sans fin 19 et par un rouleau refuseur 23 tournant dans le sens indiqué par la flèche qui lui est annexée et disposé à proximité de l'entrée du couloir conduisant au tambour cannelé 5.
L'effet combiné de toutes ces forces est que l'écoulement des bâtonnets se trouve être fluidisé dans la chambre 21, permettant ainsi à ces bâtonnets de se bousculer en position pour former la rangée unique, c'est-à-dire qu'il se produit un certain mouvement rotatif de ces derniers. Il y a lieu de faire remarquer ici que l'un des effets obtenus avec les goulets 12 et 20 et avec le brin ascendant actif du ruban sans fin 19 est de soulager les bâtonnets inférieurs se trouvant dans la chambre de fini- disation 21 du poids de la masse de bâtonnets se trouvant dans la trémie, permettant ainsi à ces bâtonnets inférieurs de se mouvoir les uns par rapport aux autres.
Si ces bâtonnets inférieurs avaient à supporter tout le poids de la masse suivante, il serait difficile de fluidiser leur écoulement dans la chambre 21 et ils auraient tendance à provoquer des engorgements. Une fois parvenus dans la chambre 21, les bâtonnets se déplacent dans l'une des deux directions: soit ils sont entraînés hors de la chambre 21 par le brin actif du ruban sans fin 3 en passant sous la tôle de guidage 4 pour être poussés dans les cannelures du tambour 5, soit ils sont entraînés vers le haut par le brin actif du ruban sans fin 19 pour être ou recirculés dans la chambre de fluidisation 21 ou refoulés dans la chambre de décongestionnement 11 à travers le goulet 20. I1 se produit donc une certaine circulation dans les deux sens à travers le goulet 20.
Les moyens de réglage 8 sont ajustés de telle sorte que les bâtonnets se trouvant entre le brin supérieur du ruban transporteur 3 et la tôle de guidage 4 soient soumis à une légère compression alors que la vitesse de ce ruban 3 est réglée à une valeur telle que son brin supérieur glisse sous la rangée de bâtonnets qui y repose. Il s'exerce ainsi sur cette rangée de bâtonnets une force horizontale considérable tendant à les pousser côte à côte le long du brin supérieur de sorte qu'il est improbable que des espaces puissent apparaître entre les bâtonnets. D'autre part, il ne peut non plus se produire d'entassement du fait que la hauteur du couloir que forment entre eux la tôle de guidage 4 et le brin supérieur du ruban transporteur 3 est telle que seul un bâtonnet peut passer à la fois.
Ainsi, lorsqu'une cannelure du tambour 5 vient à passer devant le couloir de sortie, le bâtonnet se trouvant en tête de la rangée se trouve être propulsé dans cette cannelure et la rangée avance légèrement en conséquence, ceci se reproduisant au passage de chacune des cannelures du tambour 5. L'expérience a montré que, avec un tel agencement, il est très rare qu'une cannelure du tambour 5 puisse passer devant le couloir de sortie sans recevoir de bâtonnet.
Cet appareil convient particulièrement bien pour alimenter des bâtonnets à grande vitesse car l'une des difficultés rencontrées dans la réalisation de cette alimentation à grande vitesse réside dans le transfert des bâtonnets à un tambour cannelé entraîné en rotation et cela de telle manière que les cannelures du tambour reçoivent toutes un bâtonnet. L'appareil représenté à la fig. 1 peut comprendre une partie d'une machine à confectionner des cigarettes à bout filtre, par exemple une machine fonctionnant conjointement avec une à cigarettes à boudin continu.
Dans de telles machines il importe que l'alimentation en bâtonnets soit sans solutions de continuité car de telles solutions auraient pour conséquence de donner lieu à des déchets et éventuellement à amener les tronçons de boudin de tabac non réunis à s'emmêler dans des parties subséquentes de l'installation.
L'appareil représenté à la fig. 2 du dessin comprend une source 31 délivrant des bâtonnets 32 ayant une longueur égale à un multiple de la longueur des tronçons de bouts utilisés dans les cigarettes, ces bâtonnets étant acheminés depuis la source 31 en rangée unique le long d'un ruban sans fin 32 dont le brin supérieur est incliné vers le bas du côté aval, ce brin les poussant côte à côte contre un tambour cannelé tournant 34. Une plaque 35 est disposée entre les deux brins du ruban transporteur 33 de façon à supporter son brin supérieur actif, et une plateforme 36 ponte l'intervalle existant entre l'extrémité aval de ce brin actif et le tambour 34.
Le brin supérieur actif du ruban 33, tout en entraînant avec lui les bâtonnets 32, glisse sous ces derniers de sorte qu'au passage de chaque cannelure, un bâtonnet 32 y est propulsé. La pression exercée par le ruban 33 tend à assurer l'introduction d'un bâtonnet dans chacune des cannelures.