EP0307070B1 - Alimentation en tabac - Google Patents

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EP0307070B1
EP0307070B1 EP19880304568 EP88304568A EP0307070B1 EP 0307070 B1 EP0307070 B1 EP 0307070B1 EP 19880304568 EP19880304568 EP 19880304568 EP 88304568 A EP88304568 A EP 88304568A EP 0307070 B1 EP0307070 B1 EP 0307070B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tobacco
air
metering
separation
fact
Prior art date
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Expired
Application number
EP19880304568
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0307070A3 (en
EP0307070A2 (fr
Inventor
John Pearce Harvey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Souza Cruz SA
Original Assignee
Companhia Souza Cruz Industria e Comercio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from BR8702631A external-priority patent/BR8702631A/pt
Priority claimed from BR8702630A external-priority patent/BR8702630A/pt
Priority claimed from BR8703653A external-priority patent/BR8703653A/pt
Priority claimed from BR8801548A external-priority patent/BR8801548A/pt
Application filed by Companhia Souza Cruz Industria e Comercio filed Critical Companhia Souza Cruz Industria e Comercio
Publication of EP0307070A2 publication Critical patent/EP0307070A2/fr
Publication of EP0307070A3 publication Critical patent/EP0307070A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0307070B1 publication Critical patent/EP0307070B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/39—Tobacco feeding devices
    • A24C5/392—Tobacco feeding devices feeding pneumatically

Definitions

  • the present invention applies to a process and device for metering and opening or separation of a mass of particles of tobacco and/or pneumatic separation of stems from tobacco particles contained in a stream of particles of tobacco to be fed in an automatic and continuous flow to a machine manufacturing cigarettes or other machines for final preparation of tobacco for sale as, for example, roll your own packaging machines.
  • the flow of tobacco particles can be fed directly on to the surface which forms the rod or first carried to a series of vacuum wheels to form sub-flows of tobacco from which the final rod is obtained.
  • the flow is produced by metered feeding from a reservoir of cut tobacco particles, usually attached to a cigarette manufacturing machine or a machine for packaging tobacco for sale.
  • the metered feeding of tobacco particles is traditionally accomplished by using a carding cylinder such as described in UK Patent Specification No. 795,412 which revolves within a mass of tobacco to lift out tobacco particles on its surface, the excess being removed from the carding cylinder by a second carding cylinder revolving in an opposite direction.
  • the tobacco mass is provided by the tobacco being fed from the reservoir by an elevating device.
  • Another system used formerly and described in FR-A-2 492 635 and FR-A-2 498 898 involves supplying tobacco from a reservoir provided with metering and picking rolls located at the bottom end thereof to meter the tobacco leaving it at a desired rate and to provide a flow of particles of tobacco opened or separated from one another.
  • the former systems of metering and opening tobacco particles provoke to a lesser or greater degree an undesirable degradation of the tobacco as a result of using carding cylinders, mechanical elevators, air separators with rotating air-locks and/or metering rolls under columns of tobacco and picking rolls prepared to remove the tobacco held on the teeth of the carding drums.
  • the first objective of this present invention is to provide a process and a device for metering and opening tobacco particles to be fed automatically and continually to cigarette manufacturing machines and other equipment, with the object of producing a continuous homogeneous stream of opened tobacco particles submitted to a reduced rate of degradation compared to the solutions offered by previous techniques; carrying the tobacco on a continuous air flow at low speed between the reservoir and the means for the separation of air and tobacco is, thus considerably reducing degradation by attrition with the walls of the tobacco conveying tubes; and a device of the aforementioned type containing a minimum of complex maintenance and expensive parts resulting in an extremely simple and robust installation.
  • the second objective of the present invention is to provide a process and a device for pneumatic separation of the stems from a stream of particles of tobacco fed to a cigarette manufacturing machine, permitting the separation of the stems and possible portions of agglomerated tobacco within a stream, and opening of the tobacco particles, with the separation of the stems being carried out with a minimum of degradation of the tobacco particles.
  • the particles which leave the stem separating device go directly to the entrance of the cigarette manufacturing machine without going through any additional opening or metering operation. In this manner if small agglomerations of tobacco particles appear inside the separator these light clumps are carried to the rod forming part of the machine and can in some cases cause operational problems or even stop it.
  • a third objective of this present invention is to provide a process comprising a device to meter and open tobacco particles and to separate fragments of stems from the particles of tobacco fed to a cigarette manufacturing machine which allows for a continuous homogeneous metered flow of opened tobacco particles to go to the machine, the particles having a considerably reduced degree of degradation, with a reduced risk of feeding agglomerated particles of material to the machine.
  • the process for metering and opening tobacco particles to feed machines for final preparation of tobacco for sale, such as manufacturing cigarettes or packaging tobacco includes a basic operation of transporting a load of particles in a metered and continuous stream from a reservoir to the machine.
  • the first objective is attained by this process composed of the following steps: selectively and pneumatically connecting a load of tobacco particles from the reservoir by means of an air flow through a feeding tube in order to take the tobacco through it to a point outside the reservoir; separating the conveying air flow from the tobacco at the point outside the reservoir and directing the tobacco stream to a first metering column, maintaining the level of tobacco between predetermined minimum and maximum levels (by selective control of the pneumatic connection of the tobacco in the reservoir to the conveying air flow); progressively removing the tobacco particles through the lower end of the first metering column at a variable speed and simultaneously submitting the particles to mechanical opening; directing the particles removed from the first metering column to the upper end of the second metering device below the first one, maintaining the level in this second column between
  • the device for metering and opening the particles to go to a machine, for final preparation of tobacco for sale, coming from a reservoir containing a load of tobacco particles comprises: a tobacco feeding tube with its selective pneumatic opening end connected to the tobacco load and its exit end located at a point distant from the reservoir, this tube directs conveying air into a separator in the form of a hollow box which has an entrance connected to the exit end of the feeding tube, an air exit displaced in relation to the direction of the conveying air flow, and a conveyed product exit axially lined up with the entrance of the conveying air; a first metering column with its upper end connected to the exit of the tobacco from the air separator and its lower end open; a first rotating metering roll provided with radial pins, placed under the lower end of the first metering column so as to effect controlled movement of the tobacco downwards through the lower end of the first metering column only when rotating; a first rotating separating roll provided with radial pins and placed adjacent to
  • the process and the device whose basic characteristics are defined above allow for obtaining a continuous uniform stream of cut tobacco with a reduced degree of degradation since the air separation is made practically without altering the route of the tobacco particles within the air separator and then conveying them directly from the feeding tube to the upper metering column which then functions as an air-lock without any degrading effect on the tobacco which occurs in the conventional methods using a rotating drum with blades as an air-lock.
  • the two sets of metering and separating rolls allow for smooth controlled removal of the tobacco from the respective metering columns while effecting the opening of the tobacco particles in two stages and producing a final continuous uniform tobacco stream with a speed that varies according to the quantity of tobacco required by the machine.
  • the second objective of the invention relates to the problem of separating/metering devices as described above comprises stages of introducing a tobacco stream into an air venturi passing through a feeding duct; introducing a flow of air and tobacco into an ascending separating air current; collecting the stems which fall by gravity against the upward separating air current; accelerating this rising air current while changing it to a downward direction; separating the particles of tobacco from the air current and directing the particles to the entrance of the machine.
  • the device for separating stem fragments and agglomerated tobacco contained in a stream of particles of tobacco, with its particle mass already opened and metered is composed of a vertical separation duct containing an upward air current, a lateral entrance for the conducting air and tobacco particle stream and a curved upper descending transversal section with its end turned downward, connected to the upper part of a closed air separator housing, having a lower exit for the tobacco and low pressure section provided with an air exit.
  • the process and the device mentioned above by means of simple methods and operations, permit highly efficient separation of the tobacco particles from one another and of the stems and possible portions of agglomerated tobacco which may still remain in the stream of homogenised tobacco coming from the reservoir or the separating/metering device mentioned above, with the separation being carried out by smoothly and automatically transporting the tobacco particles and removing the stems and heavier portions by gravity against an upward air flow controlled to carry only the tobacco particles themselves, which considerably minimises degradation of the tobacco.
  • the third objective of the invention is attained by the process and device to meter and open the particles of tobacco and simultaneously separate the stem fragments and agglomerated tobacco from particles to be supplied to a machine, based on the air separation, metering and opening process related to the first objective of the invention and, further, an operation for pneumatically separating stem fragments in the process relating to the second objective of the invention.
  • This united operating process involves stages of: separating the tobacco conveying air flow at a point distant from the tobacco reservoir; directing a stream of tobacco to a first metering and opening set and submitting the tobacco stream to at least a first joint operation mentioned for metering and opening the tobacco particles; pulling the metered and opened stream of tobacco particles through a continuous air flow passing through a feeding tube and carrying it to a pneumatic stem fragment separation device; submitting the metered and opened tobacco stream to the mentioned operation of pneumatic separation of stem fragments; directing the particle stream separated from the stem fragments to at least a second tobacco particle metering and opening set; and conducting the stream of tobacco particles duly metered and separated from one another to the cigarette manufacturing machine.
  • the third objective of the invention is attained by providing a device for carrying out simultaneous metering and opening of the particles tobacco and separating the stem fragments and agglomerated tobacco from a stream of tobacco to be supplied to a cigarette manufacturing machine.
  • a device for carrying out simultaneous metering and opening of the particles tobacco and separating the stem fragments and agglomerated tobacco from a stream of tobacco to be supplied to a cigarette manufacturing machine uses sets for air separation, metering and particle opening necessary to fulfill the first objective of the invention plus an apparatus for pneumatic separation of stems related to the second objective.
  • This new device operating jointly comprises: a device for separating the air conveying flow of a pneumatically conveyed tobacco stream coming from a tobacco reservoir; at least the first of the mentioned joint tobacco particle metering and opening devices receiving a stream of tobacco from the tobacco/air separation device; a feeding tube conducting a flow of air communicating with the exit of tobacco particles from the mentioned first metering and opening device; one of the mentioned devices for pneumatic separation of stem fragments receiving a stream of metered and opened tobacco particles from the conducting tube and separating the particles from the stems, this device having an exit for the tobacco; at least a second of the mentioned joint tobacco particle metering and opening devices with the entrance thereof connected to the exit of the device for pneumatic separation of the stem fragments and with the exit of the second joint tobacco particle metering and opening device connected to the cigarette manufacturing machine.
  • the process and the device referred to above permit obtaining a continuous uniform stream of tobacco particles separated from one another and free from undesirable stem fragments, metered in accordance with the operating needs of the cigarette manufacturing machine.
  • the use of at least one first tobacco particle metering and opening set placed within a stem separator facilitates pneumatic removal of fragments and permits at least one second metering and opening set to function only on an already previously metered and opened tobacco particle stream substantially free from stem fragments, producing final opening and metering of a degree of efficiency impossible to secure by processes know up to the present time.
  • Figure 1 shows a side view somewhat simplified, of the tobacco particle metering and opening device which is the object of this invention
  • Figure 2 shows a front view of the device shown in Figure 1
  • Figure 3 shows an enlarged partial view of the air separator mounted on the upper part of the sections shown in Figure 1 and 2
  • Figure 4 illustrates a side view of the false air entrance valve on the feeding tube
  • Figure 5 shows an enlarged partial view of the typical set of metering and separating rolls
  • Figures 6 and 6a respectively show a side view and an end view of the metering rolls
  • Figures 7 and 7a respectively show a side and an end view of the separating or opening rolls
  • Figure 8 shows a side view of the stem and agglomerated tobacco separating device
  • Figure 9 shows a side view of the stem separating device of the previous figure but turned 90° in relation to the Figure 8 view
  • Figure 10 shows a plan view of the device
  • Figure 11 shows an enlarged longitudinal
  • the device for metering and opening tobacco particles comprises a feeding tube 10 ( Figure 3) with its lower end (not illustrated) placed within a reservoir of particles tobacco (also not illustrated) and its upper end connected to an air separator 20, known means being provided (not illustrated as they do not belong to the present invention) to effect air flow though the mentioned tube in order to pneumatically carry the particles of tobacco from the reservoir to the air separator 20 in a mixed tobacco and air flow.
  • the tobacco stream can be interrupted by means of selective automatic opening of a valve 11 ( Figure 4) provided on feeding tube 10, above the tobacco reservoir.
  • a valve 11 Figure 4
  • the flow of air produced through the feeding tube 10 goes into the latter through valve 11 whereby the particles of tobacco stop being sucked from the reservoir.
  • Valve 11 comprises a cylindrical cap 12 placed against a side opening in the feeding tube 10 and articulated to it by means of a lever 13 moved by a piston 14 controlled by an electro-magnetic valve.
  • Air separator 20 comprises a hollow box with a side entrance mouthpiece 21 sloped upwards to which is attached the upper end of feeding tube 10.
  • the bottom of the separator box contains a lower tobacco exit duct 22 with its basic portion lined up on an axis with the entrance mouthpiece 21 and having its end in the form of a wide angle curve with its end turned vertically downward and its mentioned lower exit forming an elongated transversal rectangular section.
  • the upper wall of the separator box located above the side entrance mouthpiece 21 consists of a screen 24 on which there is a collecting hood 25 containing an air exit duct 23.
  • the lower tobacco exit duct 22 of the air separator 20 is fitted to the open upper end of an upper metering column 30, of a rectangular transversal section substantially the same as that of the mentioned exit duct 22.
  • the lower open end of the upper metering column 30 is bevelled towards its smaller dimension and placed in an eccentric but secant form about a first metering roll 40 which contains a number of rods or pins 41 radially spaced along the full cylindrical surface of roll 40, this set being constructed so that the particles of tobacco coming from separator 20 accumulate in the upper metering column 30 resulting in a seal against the passage of air passing through the separator 20.
  • the level of tobacco in the metering column is maintained by means of a photoelectric sensor 31 which operates valve 11 when the tobacco reaches a certain height in this upper column 30 opening the valve and interrupting the conveying of the tobacco from the reservoir while maintaining the flow of air through feeding tube 10.
  • the first metering roll 40 is located within a first hopper 50 along with a first separating roll 60, of a smaller diameter and provided with a number of radial pins 61 closer together than the pins 41 of the first metering roll 40 and placed in a fashion to penetrate between or interdigitate with the latter when separating roll 60 is rotating in an opposite direction and at greater speed than that of metering roll 40.
  • the first metering and separating rolls ( 40,60 respectively) are activated at synchronised and variable speeds by appropriate motors (not illustrated) including speed regulators and controllers.
  • the first metering roll 40 sends the tobacco downward from the bottom of the upper metering column 30 while the first separating roll 60 removes the tobacco displaced by the first metering roll 40, opening it and allowing it to fall into the first hopper 50 which is provided with a lower mouthpiece connected to the upper open end of a lower metering column 70 having a rectangular transversal section of the same width and less thickness than those of the upper metering column 30 and the same dimensional variation of the latter on its whole longitudinal length.
  • This lower metering column 70 as shown in the Figure 1 has in its upper section three photoelectric sensors 71 which control the speed of the first metering and separating rolls (40,60) from rapid, slow to stop, depending on the level the tobacco reaches inside lower metering column 70.
  • lower metering column 70 is bevelled in the same manner as the upper column 30 and placed also in an identical arrangement over a set of second metering and separating rolls ( 40a,60a) placed within a second hopper 50a, the lower mouthpiece of which is connected to the feeding means of the machine (not illustrated) to receive the metered tobacco.
  • the second metering and separating rolls (40a,60a) are activated revolving at variable speeds by motors (not illustrated) commanded from the machine itself in order to remove and separate the amount of tobacco required by the machine from second metering column 70.
  • the second metering and separating rolls (40a,60a) also rotate in opposite directions to effect a second separation of the metered tobacco from lower column 70 so as to secure a final stream of homogeneous tobacco with a minimum of degradation.
  • Air separator 20 metering columns 30, 70, hoppers 50, 50a and metering and separating rolls ( 40,40a,60,60a) are mounted on the supporting structure shown in a simplified manner in Figure 1 and 2.
  • the lower mouthpiece of the second hopper 50a can be connected directly to the feeding mouthpiece of a machine for final preparation of tobacco for sale, such as a pipe tobacco packaging machine, or can be attached to a stem fragment or agglomerated tobacco particle device as illustrated in Figure 8 to 11 as described below:
  • the stem separating device comprises first of all a vertical duct 100 for gravity separation of stems and other heavy portions, with its lower end closed and its upper portion prolonged in a curve 110 of wide angle with its transversal section decreasing progressively in its first quarter.
  • the lower portion of opening 200 is connected to a pressurised air separation source 100 by means of an air duct 220, and above the entrance of this air duct 220 the separation duct 100 has a wall 120 sloped downward towards the outer side of the separation duct and composed of a screen to allow the descending air coming from the source of separation air 200 to go through upwards but to prevent the downward passage of the stems or portions of agglomerated tobacco which fall into the separation tube.
  • the side wall of the separation duct 100 is provided with an opening 130 right above the lower edge of the screen 120 to allow the stems and portions of agglomerated tobacco which fall on the mentioned inclined screen 120 to pass out of the separation duct 100.
  • the outer side wall of the separation duct 100 is further provided with a rectangular elongated duct 140 sloped downward and projecting in an arc away from the separation duct 100 above the level of the sloped screen mounting 120, in order to serve as an entrance for the homogenised tobacco stream into the separation device.
  • a venturi 80 is mounted on entrance duct 140 connected to the source of homogenised tobacco which in the illustrated example serves as a lower exit duct of the metering and particle opening device illustrated in Figure 1 to 7a.
  • the other end of the venturi 80 is mounted on a conducting air feeding tube 90 coming from some source such as the cigarette manufacturing machine M itself but which, as in the illustrated example, is a fan 300.
  • the end of the duct of the upper curve 110 of separation duct 100 communicates with the upper section of a closed air separation chamber 150 having a lower duct 151 for the tobacco go to the machine M and which is vertically lined up with the exit of the curve 110, a back wall 152 sloped downwards in the direction of the tobacco exit mouthpiece 151 and an upper low pressure section 153 located inside the space defined by the duct curve 110 separated from the other section of air separation chamber 150 by a screen 155 to retain the tobacco particles and further provided with an air exit to which there is attached an air exhaust duct 210 leading to the suction side of the air separation source 200 which can be in the form of a fan, and with the exhaust air duct 210 connected to the suction side of fan 300 by means of tube 310.
  • the air coming from the machine M is conducted through a tube 410 to a filter 400 and to another dust retention device.
  • the venturi 80 shown in Figure 11 is in the form of a straight tubular extension 81 of a rectangular elongated horizontal transversal section incorporating an upper sloped tube 82 also of a rectangular transversal section and provided further with a blocking plate 83 inserted transversely and slanted in the tubular extension 81 and tube 82, and which can be set in different positions by tightening a screw 84 placed on support 85 thus permitting a certain amount of regulation of the air conveying current which reaches the venturi.
  • the apparatus in question permits the particles of tobacco to be exhausted by the venturi 80 into the conveying air flow contained in the feeding tube 90 and then be conducted into the separation duct 100 where the rising air current carries the particles of tobacco upwards separating them still further and progressively accelerating them through curve 110 while the stems and aggregated portions fall onto the inclined screen 120 and slide out of the separation duct 100.
  • the tobacco particles which reach the air separation chamber 150 are sent vertically downwards towards the exit mouthpiece 151 and to the machine M with a certain amount of air while the remaining air is deviated upwards through screen 155 into the low pressure section 153 from whence it is blown into the lower section of the vertical separation duct 100.
  • the stem separating device can also include a second dust filter 250 ( Figure 10) connected to the air separation duct 200 through an interconnecting duct 240, in order to avoid any connection between the discharge of air from the machine M and the discharge of air from the stem separation device and pressure disequilibrium between the two pneumatic circuits which would be harmful to the machine's operation.
  • a second dust filter 250 Figure 10
  • the stem separating device is further provided with a deflecting plate 160 placed vertically which separates the inside of the separation duct 100 in half transversally to the flow of tobacco entering the duct through side mouthpiece 140.
  • the deflecting plate is of a size to block the path of the stem fragments and tobacco particles which penetrate transversely and inclined upwardly into separation duct 100 deviating the particles of material upwards so as to effect its improved distribution in the upward separation air current.
  • the deflecting plate 160 should be thin in order not to interfere with the upward air separation current and extends sideways over the whole width of the feeding mouthpiece 140 which, as illustrated, occupies the whole width of the quadrangular section of separation duct 100.
  • the use of the deflecting plate 160 prevents the stem fragments and part of the tobacco particles cast into the separation duct 100 from striking the wall of this duct near the feeding location 140 where they tend to agglomerate resulting in part of them falling in lumps against the upward air separation current. Lumps of stem fragments and tobacco particles can be formed in the upward current, i.e., by concentration of these fragments and part of the particles in the back part of separation duct 100 near the side mouthpiece 140.
  • Figures 12, 13 and 14 illustrate the device for performing a joint operation of metering and opening the tobacco particles and also separate the stem fragments and agglomerated particles from a stream of particles of tobacco to be supplied to a cigarette manufacturing machine.
  • the device for metering and opening the tobacco particles and separating the stem fragments comprises a feeding tube 10 with its lower end (not illustrated) placed inside a tobacco particle reservoir (also not illustrated) and with its upper end connected to an air separator 20, there being supplied by known methods (not illustrated) means to create a continuous air flow through the feeding tube 10 so as to carry the particles of tobacco from the reservoir to the air separator 20 in a mixed tobacco and air current.
  • the control of the tobacco stream in the feeding tube 10 and construction of the air separator are described in referring to Figure 3 and 4 relating to the device for metering and opening the tobacco particles.
  • first upper metering column 30 The upper open end of a first upper metering column 30 is attached to a lower tobacco exit mouthpiece 22 of the air separator 20, provided with a photoelectric sensor 31 and with its lower end placed over a first metering roll 40 inside a first hopper 50 along with a first separating roll 60.
  • the first hopper 50 is provided with a lower mouthpiece connected to the middle mouthpiece 82 of a venturi 80 built as indicated in Figure 11, the entrance mouthpiece of which is attached to an air conducting feeding tube 90 coming from a pressurised air source such as a fan 300.
  • FIG 12, 13 and 14 show the lower portion of the separation duct 100 attached over the exit from the centrifugal fan 200, and above the air exit from the fan 200 the separation duct 100 is provided with an inside wall 120 in the form of a screen to allow for passage of the air ascending from the air separation source and to retain the stem fragments or other particles of tobacco that are undesirable for the machine which fall inside the separation duct 100, being directed outside of it by the side opening 130.
  • the entrance of tobacco to the separation duct 100 is effected by means of mouthpiece 140 attached to the exit end of the venturi 80.
  • the end mouthpiece of the upper curve 110 of the separation duct 100 communicates with the upper part of a closed air separation chamber 150 having a lower mouthpiece 151 for tobacco removal vertically aligned with the exit mouthpiece of curve 110, a back wall 152 sloping downward in the direction of the tobacco exit mouthpiece 151 and an upper low pressure section inside the space formed by the duct curve 110, separated from the rest of the air separation chamber by a screen 155 which retains the tobacco particles and further provided with an air exit to which exhaust duct 210 is attached connected to the suction side of the air separation fan 200, the air exhaust duct 210 further connected to the suction side of fan 200 by a tube 310.
  • the tobacco particles which leave the stem separation device are sent to the upper end of a second metering column 70 provided with photoelectric sensors 71, with its lower end attached to a second hopper 50a containing a second metering roll 40a and a second picking roll 60a forming a second tobacco particle metering and opening set built and operating in the same manner as described in relation to the first metering and opening set 40, 50, 60.
  • the separation duct 100 is further provided with a deflecting plate 160 already described in relation to Figure 8.
  • suction duct 310 is connected to air exhaust duct 210. It should however be noted that the interconnection of suction duct 310 to air exhaust duct 210 is a possible alternative solution.
  • this present invention also foresees inclusion of a second dust filter 250 connected to the air separation duct 100 through an interconnecting duct 240, eliminating any interconnection between the air discharged from the machine and the air discharged from the separation device and preventing the formation of pressure disequilibrium between the two pneumatic circuits which would harm the operation of the machine.

Claims (39)

  1. Procédé de dosage et de séparation de particules de tabac dans un courant de tabac délivré à une machine de conditionnement de tabac pour la vente, comprenant une étape fondamentale de transport d'une manière dosée et continue d'une charge de particules de tabac depuis un réservoir à la machine associée, caractérisé par les étapes suivantes: acheminement selectif et pneumatique de la charge de particules de tabac depuis le réservoir à l'aide d'un écoulement d'air à travers un tube d'alimentation afin de produire un courant de tabac à l'intérieur de ce tube depuis le réservoir jusqu'en un point éloigné de celui-ci; séparation de l'air d'entraînement du courant de tabac au point éloigné du réservoir et expédition du tabac à une première colonne de dosage dans laquelle le tabac est maintenu à un niveau prédéterminé; extraction progressive et à des vitesses variables, du tabac à travers l'extrémité inférieure de la première colonne de dosage tout en soumettant les particules de tabac à une première séparation mécanique ; acheminement des particules de tabac séparées jusqu'à l'extrémité supérieure d'une seconde colonne de dosage, disposée au-dessous de la première colonne de dosage, où la quantité de tabac est maintenue à un niveau prédéterminé; extraction progressive du tabac à travers la partie inférieure de la seconde colonne de dosage à un débit correspondant à celui exigé par la machine tout en soumettant les particules de tabac à une seconde séparation mécanique; et acheminement des particules depuis la partie inférieure de la seconde colonne de dosage jusqu'à la machine devant être alimentée en tabac.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la séparation de l'air d'entraînement du courant de tabac est effectuée sans modifier le sens d'écoulement de ce dernier et en utilisant une colonne de tabac se trouvant dans la première colonne de dosage en tant qu'élément d'étanchéité à l'encontre de la pénétration d'air dans le premier ensemble de dosage et de séparation du tabac.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que,dans la séparation précitée de l'air d'entraînement et du produit, le produit est dirigé directement vers la sortie de produit et l'air d'entraînement est extrait du sommet du séparateur en un point non aligné avec l'entrée du tube d'air d'entraînement.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la liaison pneumatique de l'écoulement d'air d'entraînement avec le tabac contenu dans le réservoir,est obtenue en fermant une fausse entrée d'air au tube d'alimentation en un point éloigné du système d'alimentation en tabac.
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le niveau du tabac à l'intérieur de la première colonne de dosage commande l'ouverture et la fermeture de la fausse entrée d'air précitée dans le tube d'alimentation.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'écoulement du tabac dans le tube d'alimentation s'effectue ascensionnellement au moins dans la section adjacente au réservoir de tabac.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque opération de séparation des particules de tabac implique un mouvement descendant des particules dans l'extrémité inférieure de chaque colonne de dosage, une seconde dislocation s'effectuant vers le bas et, finalement, une chute des particules par gravité dans la direction de la colonne de dosage inférieure, et par suite à la machine.
  8. Dispositif de dosage et de séparation de particules de tabac dans un courant de tabac délivré à une machine en vue d'un conditionnement de tabac pour la vente, ledit dispositif comportant: un réservoir de tabac, un tube d'alimentation en tabac (10) avec son extrémité d'entrée pneumatique sélective reliée à une charge de tabac et son extrémité de sortie éloignée du réservoir, ce tube (10) dirigeant un écoulement d'air entraînant le tabac en direction de l'extrémité de sortie; un séparateur d'air (20) dans l'extrémité de sortie du tube d'alimentation (10), un orifice de sortie d'air (23) décalé par rapport à la direction d'admission du courant d'air d'entraînement et un orifice de sortie de tabac (22) aligné axialement sur l'orifice d'admission (21) de l'écoulement d'air; une première colonne de dosage (30) ayant son extrémité supérieure reliée à l'orifice de sortie de tabac (22) du séparateur d'air (20) et ayant son extrémité inférieure ouverte; un premier rouleau de dosage rotatif (40) pourvu de tiges radiales (41) situé au-dessous de l'extrémité inférieure de la première colonne de dosage (30) afin de produire, uniquement lorsqu'il tourne, un décalage du tabac dans un écoulement commandé descendant depuis la première colonne de dosage (30); un premier rouleau de séparation rotatif (60) pourvu de tiges radiales (61) disposées le long du premier rouleau de dosage (40) afin de tirer vers le bas les particules de tabac disloquées à travers l'extrémité inférieure de la première colonne de dosage (30); une seconde colonne de dosage (70) disposée au-dessous de la première avec son extrémité supérieure équipée d'une trémie (50) pour recevoir le tabac de la première colonne de dosage (30), l'extrémité inférieure de ladite seconde colonne de dosage étant ouverte; un second rouleau de dosage rotatif (40) pourvu de tiges radiales et disposé au-dessous de l'extrémité inférieure de la seconde colonne de dosage (70) afin d'effectuer, uniquement lorsqu'il tourne, un décalage commandé du tabac à travers l'extrémité inférieure de la seconde colonne de dosage inférieure; et un second rouleau de séparation rotatif (60a) muni de tiges radiales (61a) et disposé adjacent au second rouleau de dosage (40a) de manière à tirer vers le bas les particules de tabac disloquées à l'extrémité inférieure de la seconde colonne de dosage (70) et les diriger vers la machine.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la liaison pneumatique entre le tuyau d'alimentation (10) et la charge de tabac est effectuée en fermant une soupape (11) disposée sur une ouverture d'admission d'air prévue sur le tube d'alimentation (10) en un point éloigné de la masse de particules de tabac.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'ouverture et la fermeture de la soupape (11) sont commandées automatiquement à l'aide de capteurs de niveau de tabac (31) prévus sur la première colonne de dosage (30).
  11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'admission d'air (21) dans le séparateur d'air (20) est disposée excentriquement dans la partie supérieure du séparateur avec son axe géométrique incliné et l'orifice de sortie du tabac (22) est disposé dans la partie inférieure du séparateur et l'orifice de sortie d'air (23) est situé dans la partie supérieure du séparateur.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la partie supérieure du séparateur (20) contient une vis (24) sur laquelle est montée une hotte (25) incorporée à l'orifice de sortie d'air (23).
  13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé par le fait que des rouleaux de séparation (60,60a) tournent dans un sens opposé à celui des rouleaux de dosage respectifs (40,40a).
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que la rotation des premiers rouleaux de dosage (40) et de séparation (60) est commandée automatiquement à différentes vitesses à l'aide de capteurs (71) de niveau de tabac prévus sur la colonne de dosage inférieure (70).
  15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la vitesse de rotation des seconds rouleaux de dosage et de séparation (40a,60a) est commandée directement par la machine devant être alimentée en tabac.
  16. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les rouleaux de dosage (40,40a) et de séparation (60,60a) sont disposés à l'intérieur de trémies respectives (50,50a).
  17. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les extrémités inférieures des colonnes de dosage (30,70) sont conformées afin d'épouser la forme approximative du quart supérieur des rouleaux de dosage respectifs (40,40a).
  18. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les colonnes de dosage (30,70) sont de section transversale rectangulaire allongée.
  19. Procédé de séparation de tiges d'un courant de tabac alimentant une machine de conditionnement de tabac en vue de la vente ainsi qu'une machine de fabrication de cigarettes, afin de séparer les fragments de tiges et les parties agglomérées de particules de tabac d'un courant de tabac soumis à des opérations de dosage et de séparation tel que selon le procédé défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, devant être délivré à la machine précitée, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: introduction d'un courant de tabac dosé et séparé dans un courant d'air continu traversant un tube d'alimentation communiquant avec une source d'air d'entraînement sous pression; introduction d'un écoulement d'air et de tabac dans un courant ascendant continu d'air dans un conduit de séparation vertical avec son extrémité inférieure communiquant avec une source d'air de séparation pressurisé, la commande de ce courant ascendant de sorte qu'il transporte uniquement des particules de tabac séparées, laissant les tiges et les parties agglomérées tomber en direction de l'extrémité inférieure du conduit et hors du conduit de séparation; accélération progressive de la vitesse de l'écoulement ascendant d'air de séparation tout en modifiant sa direction vers le bas; séparation de l'écoulement descendant accéléré des particules de tabac quittant la partie supérieure du conduit de séparation conduisant à l'intérieur de la chambre de séparation d'air fermée, diminution de la vitesse de l'écoulement d'air et son acheminement vers une section à basse pression dans la chambre précitée; extraction permanente de la partie de l'air de la chambre précitée; extraction continue de la partie de l'air de la région à basse pression précitée de la chambre; et acheminement des particules de tabac directement vers l'embouchure de sortie du dispositif.
  20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que l'introduction du courant de tabac dans l'écoulement d'air d'entraînement est effectuée dans un venturi par de l'air délivré au venturi après échappement dans l'étape d'acheminement du tabac.
  21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé par le fait que l'écoulement d'air d'entraînement est introduit dans l'écoulement d'air de séparation vers le haut, formant un angle avec ce dernier.
  22. Procédé selon la revendication 19,20 ou 21, caractérisé par le fait que l'air d'entraînement et l'écoulement de tabac s'effectuent selon une forme rectangulaire de largeur réduite et d'une longueur correspondant à la section transversale rectangulaire de la partie verticale du conduit de séparation.
  23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé par le fait que la source d'air de séparation est équipée d'un ventilateur avec sa sortie reliée à la partie terminale inférieure du conduit de séparation.
  24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé par le fait que l'extraction de l'air de la section à basse pression de la chambre de séparation d'air est effectuée en reliant la région au côté d'aspiration d'un ventilateur.
  25. Procédé de séparation de tiges d'un courant de tabac alimentant une machine en vue d'un conditionnement de tabac pour la vente selon l'une quelconque des revendications 19 à 24, caractérisé par le fait que l'axe géométrique des parties terminales descendantes du conduit de séparation coupe l'embouchure de sortie de tabac de la chambre de séparation précitée.
  26. Dispositif de séparation de tiges d'un courant de tabac alimentant une machine de conditionnement de tabac pour la vente ainsi qu'une machine de fabrication de cigarettes, afin de séparer les fragments de tiges et les parties de particules de tabac agglomérées du tabac dans un courant soumis à des opérations de dosage et de séparation, telles que celles effectuées par le dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 19 et devant être délivré à la machine précitée, caractérisé par le fait qu'il comprend: un tube d'alimentation (90) contenant un écoulement d'air produit par une source d'air d'entraînement pressurisé (300) connectée à l'extrémité du tube (90) dont la partie médiane (80) est reliée pneumatiquement à un courant de tabac afin de recevoir le tabac, l'autre sortie du tube (90) étant éloignée de la partie médiane précitée; un conduit de séparation vertical (100) avec son extrémité inférieure communiquant avec une source d'air de séparation pressurisé (200) et avec son extrémité supérieure disposée sur une courbe de rayon allongé (110), le conduit (100) étant pourvu d'une ouverture inférieure (130) pour une extraction des tiges et des parties de tabac agglomérées; une chambre de séparation fermée (150) avec une entrée supérieure reliée à l'extrémité de la courbe supérieure (110) du conduit (100) et un orifice d'échappement inférieur de tabac (151) communiquant avec l'admission à la machine, et une section à basse ression (153) décalée par rapport à l'entrée supérieure et à la sortie inférieure et munie d'un conduit d'air et d'un tube d'échappement d'air (210) avec une extrémité reliée au conduit d'échappement d'air de la section à basse pression (153) et l'autre extrémité reliée à un moyen de déplacement d'air (200).
  27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé par le fait que l'écoulement d'air d'entraînement communique avec le courant de tabac à l'aide d'un venturi (80) monté sur le tube d'alimentation (90).
  28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par le fait que le venturi (80) comprend des moyens de blocage intérieur (83,84) pour commander le courant d'air d'entraînement à travers celui-ci.
  29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 28, caractérisé par le fait que la source d'air d'entraînement pressurisé est un ventilateur (300).
  30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, caractérisé par le fait que la liaison latérale (140) du conduit de séparation (100) est inclinée vers le bas et le conduit de séparation est en outre pourvu d'un écran incliné (120) à l'intérieur du conduit de séparation et possède son bord le plus bas disposé au niveau du bord inférieur de l'ouverture de sortie des tiges (130) sur l'un des côtés du conduit de séparation (100).
  31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 30, caractérisé par le fait que la section à basse pression (153) de la chambre de séparation d'air fermée (150) est séparée du reste de cette chambre par un écran (155) qui retient les particules de tabac.
  32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 31, caractérisé par le fait que le séparateur d'air, l'échappement de l'air et la source de séparation d'air sont obtenus à partir du même ventilateur (200).
  33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 32, caractérisé par le fait que la section à basse pression (153) et l'extrémité inférieure du conduit de séparation (100) sont interconnectées à un ventilateur (200) par un conduit d'échappement (210).
  34. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 33, caractérisé par le fait qu'il comprend l'apport d'une plaque de déviation (160) au moins sensiblement plane et disposé verticalement pour diviser l'intérieur du conduit de séparation (100) en deux et transversalement à la direction de l'entrée du courant de tabac qui pénètre dans le conduit de séparation précité (100), avec une hauteur, une largeur et une disposition de la plaque de déviation (160) prévues de telle manière qu'elle reçoit tous les fragments de tiges et particules de tabac qui atteignent la partie centrale du conduit de séparation lorsqu'ils sont injectés par l'intermédiaire du conduit d'alimentation latéral (140), déviant ces particules de matériau verticalement vers le haut dans la partie centrale de l'écoulement d'air ascendant dans le conduit de séparation (100).
  35. Dispositif selon la revendication 34, caractérisé par le fait que la plaque de déviation (160) s'étend sur toute la largeur du conduit de séparation (100).
  36. Dispositif selon la revendication 29, caractérisé par le fait que le côté d'aspiration du ventilateur de venturi (300) est relié au conduit d'échappement (210) au moyen d'un conduit (310).
  37. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé par le fait que le conduit de séparation (100) est monté sur le ventilateur d'air de séparation et le ventilateur est relié à une unité de collecte de poussière (250) par l'intermédiaire d'un conduit d'interconnexion (240).
  38. Procédé de dosage et de séparation de particules de tabac et de séparation de tiges d'un courant de tabac alimentant une machine de conditionnement de tabac pour la vente, telle qu'une machine de fabrication de cigarettes, comprenant les étapes de séparation d'air, de dosage et de dépliage de tabac et de séparation pneumatique de fragments de tiges selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, et 19 à 25, respectivement, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes de: séparation de l'écoulement d'air d'entraînement du courant de tabac en un point éloigné du réservoir de tabac; acheminement du courant de tabac vers un premier ensemble de rouleaux de dosage et de dépliage de particules de tabac, de soumission du courant de tabac à au moins l'une des opérations mentionnées en premier lieu de dosage et de séparation des particules de tabac; acheminement du courant de particules dosées et séparées au moyen d'un écoulement continu d'air d'entraînement traversant un tube d'alimentation et l'acheminement de celui-ci à un dispositif pneumatique de séparation de fragments de tiges; soumission du courant de tabac dosé et séparé à l'opération précitée de séparation pneumatique de fragments de tiges; direction de l'écoulement de particules de tabac séparément des fragments de tiges vers un second ensemble de rouleaux de dosage et de dépliage de particules de tabac, soumission du courant de tabac à au moins une seconde des opérations précitées de dosage et de séparation de particules ; et acheminement du courant de particules de tabac dosées et séparées les unes des autres, vers la machine de fabrication de cigarettes.
  39. Dispositif de dosage et de séparation de particules de tabac et de séparation de tiges d'un courant de tabac alimentant une machine de conditionnement de tabac pour la vente, telle qu'une machine de fabrication de cigarettes, utilisant des dispositifs pour une séparation d'air, de dosage et de séparation de feuilles de tabac et de séparation pneumatique de fragments de tiges selon l'une quelconque des revendications 8 à 18 et 26 à 37, respectivement, caractérisé par le fait qu'il comporte: un dispositif (20) pour séparer l'air d'entraînement du courant de tabac provenant d'un réservoir; au moins un premier des ensembles précités de dispositifs pour effectuer conjointement un dosage et une séparation des particules de tabac (30,40,50,60) recevant un courant de tabac du dispositif de séparation d'air (20); un tube d'alimentation (90) acheminant un écoulement d'air d'entraînement communiquant avec la sortie des particules de tabac provenant du premier dispositif précité pour doser et séparer (30,40,50,60); l'un des ensembles précités de séparation pneumatique de fragments de tiges du dispositif (100,200,300) recevant un courant de particules de tabac dosées et séparées du tube d'acheminement (90), la séparation des particules de tabac des fragments de tiges, celles-ci quittant l'orifice de sortie du tabac; au moins un second des ensembles de dispositifs précités de dosage et de séparation de particules de tabac (70,40,50a,60a) avec son orifice d'admission relié à la sortie du dispositif de séparation pneumatique de fragments de tiges et avec sa sortie reliée à la machine de fabrication de cigarettes.
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