FR2498643A1 - Procede de fabrication en continu d'elements en forme de tige, appareil pour la mise en oeuvre de ce procede, blocs de filtres a cigarettes fabriques selon ce procede et utilisation dudit procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION EN CONTINU D'ELEMENTS EN FORME DE TIGE, UN APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE, DES BLOCS DE FILTRES A CIGARETTES FABRIQUES SELON CE PROCEDE ET UNE UTILISATION DUDIT PROCEDE. DANS LEDIT APPAREIL, APRES UNE TUYERE DE TRANSPORT 7 A GAZ COMPRIME, SE TROUVE UN DISPOSITIF DE MISE EN FORME 16 COMPORTANT UNE ZONE DE MISE EN FORME 18 INFUNDIBULIFORME DONT L'AXE LONGITUDINAL S'ETEND DANS LE SENS LONGITUDINAL D'UNE BANDE 6 D'ACHEMINEMENT ET DE MISE EN FORME. LE DISPOSITIF 16 PRESENTE UN ORGANE D'INTRODUCTION QUI S'ETEND JUSQU'A PROXIMITE IMMEDIATE DE LA ZONE DE RECEPTION 20 DE LADITE BANDE 6. DES ORIFICES DE SORTIE 17, 21 ASSURENT L'ADMISSION DE VAPEUR. UN PATIN 43 PEUT ETRE AJUSTE AVEC PRECISION PAR DES VIS DE REGLAGE 41, 42. APPLICATION NOTAMMENT A LA FABRICATION DE FILTRES A CIGARETTES.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication en

continu d'éléments qui, en forme de tige et conservant cette forme, sont réalisés en une matière filamenteuse et/ou fibreuse dont la cohésion est assurée parréticulation et par collage, dans lequel une mèche continue, constituée par une matière filamenteuse et/ou fibreuse aérée et gaufrée, est dirigée par une tuyère de transport à gaz comprimé qui regroupe les constituants de cette mèche et assure son avance, vers une bande d'acheminement et de mise en forme sans fin et tournant en permanence, après quoi les constituants de la matière formant la mèche sont fixés les uns aux autres, puis la tige ainsi obtenue, présentant une forme constante, est débitée par un dispositif de sectionnement en des tronçons en forme de tige. L'invention concerne également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, des blocs de filtres pour cigarettes fabriqués selon ce procédé, ainsi que

des utilisations dudit procédé.

Le brevet US-3 111 702 a déjà décrit un procédé

de fabrication d'éléments en forme de tige, conser-

vant cette forme et réalisés en une matière dont la cohésion est assurée par réticulation et par collage, procédé dans lequel une mèche continue en une matière fibreuse est imprégnée d'un liant, puis passe par un

organe de compression en forme d'entonnoir, qui compri-

me la matière de cette mèche. A la sortie de cet organe, la mèche comprimée traverse un organe d'admission de vapeur. Dans ce cas, la face externe de la mèche, qui n'est pas enveloppée, glisse directement par toute sa périphérie sur la face interne dudit organe d'admission de vapeur. Cependant, du fait de la traction nécessaire pour faire passer la mèche par lesdits organes, le gaufrage des fils ou des fibres est réduit de manière indésirable. Dans un autre procédé, décrit dans le brevet US-3 050 430, la mèche est déposée par une tuyère de transport à air comprimé sur un papier d'enveloppage reposant sur une bande transporteuse, après quoi elle est enveloppée par ce papier. Un assujettissement mutuel

des fils ou des fibres n'est pas possible dans ce procédé.

La présente invention a par conséquent pour objet de proposer un procédé qui, même lorsque les vitesses de déroulement de la mèche atteignent jusqu'à 400 m/min et plus, permet de fabriquer en continu des éléments en forme de tige qui, conservant cette forme même lorsqu'ils ne sont pas entourés de papier, consistent en une matière filamenteuse et/ou fibreuse dont la cohésion est assurée par réticulation et par collage, ladite matière se trouvant au moins approximativement dans un état

gaufré exempt de tension.

Selon les caractéristiques essentielles du procédé de l'invention, la mèche, à sa sortie de la tuyère de transport à gaz comprimé, est dirigée vers un dispositif de mise en forme de ladite mèche, qui, comportant une zone de mise en forme à parois convergentes et dont

l'axe longitudinal s'étend dans la direction longitudi-

nale de la bande d'acheminement et de mise en forme, entoure directement et intégralement ladite mèche à sa sortie de ladite tuyère de transport à gaz comprimé et fait traverser cette région entourée, avant que ladite mèche soit déposée, au moins à l'état sensiblement

gaufré et exempt de tension, sur ladite bande d'achemine-

ment et de mise en forme, par une substance chaude à l'état gazeux et/ou à l'état de vapeur, à partir de la face supérieure de ladite mèche tournée vers ladite bande et au moins jusqu'au centre de la section de ladite mèche; ce dispositif de mise en forme, associé à ladite bande d'acheminement et de mise en forme, déforme la mèche délivrée pour lui donner un plus petit diamètre

et, avant que cette mèche n'atteigne son diamètre défini-

tif et qu'elle soit transférée par ledit dispositif, ce dernier fait passer une substance chaude à l'état gazeux et/ou à l'état de vapeur, de la face supérieure de ladite mèche opposée à ladite bande d'acheminement et de mise en forme, jusqu'à une zone au moins sensiblement voisine du centre de la section de ladite mèche, de telle sorte que toute la section de cette mèche soit imprégnée de ladite

substance, après quoi la mèche ainsi traitée est compri-

mée jusqu'à atteindre sa section définitive, au moyen de la bande d'acheminement et de mise en forme, afin

d'obtenir la tige de forme constante.

Judicieusement, pour fabriquer des tronçons en forme de tige présentant des chambres ou des évidements, par exemple pour fabriquer des filtres de cigarettes du type " cross-flow " ( à écoulement transversal), la mèche constituée d'une matière aérée filamenteuse et/ou fibreuse est amenée, au moins dans la zone de mise en

forme du dispositif de mise en forme, au contact d'orga-

nes qui, destinés à délimiter des chambres ou des évide-

ments, constituent les éléments de préhension d'un

dispositif de transport tournant en permanence. Avanta-

geusement, la mèche est alors enroulée autour desdits organes délimitant des chambres ou des évidements, en étant au moins approximativement répartie de manière

uniforme et lorsqu'elle se trouve au moins approxima-

tivement à l'état gaufré exempt de tension, de telle

sorte que, dans chaque région de cette mèche o est déli-

mité une chambre ou un évidement, la matière présente partout au moins sensiblement la même épaisseur par rapport à la section totale de ladite mèche, après quoi., une fois que la section définitive de la mèche

a été obtenue et que la cohésion de la matière consti-

tuant cette mèche a été atteinte, lesdits organes délimi-

tant des chambres ou des évidements sont extraits de la

tige de forme constante.

Judicieusement, on utilise une mèche dont les fils et/ou les fibres peuvent être collés les uns aux autres à l'aide d'un liant renfermé par ladite mèche et pouvant

être activé sous l'effet de la chaleur. Il est alors avan-

tageux d'utiliser une mèche avec des fils et/ou des fibres en acétylcellulose, dont la surface est imprégnée d'un émollient. Il est en outre commode de faire traverser la mèche, dans la zone de mise en forme du dispositif de mise en forme, par une vapeur dont la température est comprise entre 1100C et 1300C, après quoi un gaz de

refroidissement, de préférence de l'air, traverse la matiè-

re dont est constituée ladite mèche, afin d'assurer la cohésion de cette matière, une fois qu'on a donné à la

section de ladite mèche sa forme définitive.

Pour fabriquer des filtres de cigarettes de type " cross-flow " présentant deux ou plus de deux chambres

ou évidements, il est judicieux d'amener la mèche consti-

tuée par une matière aérée filamenteuse et/ou fibreuse au contact des organes qui, destinés à délimiter des chambres ou des évidements et se succédant en alternance dans la zone de formation des chambres ou évidements, sont disposés sur au moins deux dispositifs de transport situés dans des plans mutuellement inclinés passant par l'axe longitudinal de ladite mèche dans ladite zone de formation des chambres ou évidements, de manière à

délimiter des chambres ou des évidements dont les ouver-

tures sont également alternées de différents côtés d'un

plan passant par l'axe longitudinal de ladite mèche.

L'invention a en outre pour objet un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, qui comprend des moyens assurant l'admission d'une mèche continue constituée d'une matière filamenteuse et/ou fibreuse gaufrée et aérée; une tuyère de transport à gaz comprimé, qui regroupe les constituants de cette

mèche et permet son avance; une bande sans fin d'ache-

minement et de mise en forme, tournant en permanence, pour envelopper ladite mèche et donner à cette dernière sa section définitive; des moyens pour assurer la cohésion de la matière constituant la mèche et pour fixer la forme définitive de la section de cette mèche ainsi qu'un dispositif de sectionnement pour débiter la tige de forme constante ainsi obtenue en des tronçons en forme de tige. Après ladite tuyère de transport à gaz comprimé, par rapport à la direction d'acheminement de la mèche, se trouve un dispositif de mise en forme qui,

comportant une zone de mise en forme à parois convergen-

tes et dont l'axe longitudinal s'étend dans le sens longitudinal de ladite bande d'acheminement et de mise en forme, est doté, dans la zone de pénétration de la

mèche, d'un organe d'introduction qui, entourant inté-

gralement laditemèche introduite, s'étend jusqu'à proxi-

mité immédiate de la zone de réception de cette mèche par ladite bande d'acheminement et de mise en forme, et qui, sur sa face orientée vers ladite bande, présente

une première zone d'admission s'étendant au moins appro-

ximativement sur la moitié de la périphérie de ladite mèche à mettre en forme et comportant plusieurs orifices de sortie pour introduire une substance chauffée à l'état gazeux et/ou à l'état de vapeur dans la partie de la section de ladite mèche venant tout d'abord au contact de la bande d'acheminement et de mise en forme, auquel cas la partie suivante dudit dispositif de mise en forme délimite la zone de mise en forme en coopérant avec

ladite bande d'acheminement et de mise en forme consti-

tuant, dans cette région, une partie de la face externe de ladite zone de mise en forme, ladite partie suivante présentant, dans la région de la surface de la mèche en défilement qui n'est pas couverte par lesdits orifices de sortie de la première zone d'admission, une seconde zone d'admission percée de plusieurs orifices de sortie pour introduire une substance chauffée à l'état gazeux et/ou à l'état de vapeur dans la région restante de la section de

ladite mèche qui n'est pas encore traitée.

Pour éviter que la substance chauffée à l'état gazeux et/ou à l'état de vapeur dirigée vers la première zone d'admission se refroidisse de manière trop importante dans le conduit d'admission, et pour supprimer rapidement la surpression engendrée par ladite substance chauffée introduite à l'intérieur de la mèche, la tuyère de transport à gaz comprimé fait avantageusement saillie avec jeu à l'intérieur de la zone de pénétration de la mèche dans le dispositif adjacent de mise en forme. Dans ce cas, pour empêcher que la surface de la mèche adhère

à l'organe d'introduction, le canal d'admission, déli-

vrant la substance chauffée dans la première zone d'admis-

sion pour chauffer l'organe d'introduction du dispositif de mise en forme, longe commodément la face externe de cet organe d'introduction. En outre, pour empêcher une adhérence de la surface de la mèche à la surface de glissement de la partie restante contiguë du dispositif de mise en forme, au moins une région de la surface externe de ce dispositif est avantageusement coiffée

d'un couvercle en délimitant un intervalle d'échappe-

ment de la substance chaude. Un agencement ou conduit d'admission est associé à cet intervalle d'échappement, pour délivrer une substance chauffée à l'état gazeux et/ou à l'état de vapeur. La seconde zone d'admission est formée par des orifices de sortie qui débouchent, d'une part, dans ledit intervalle d'échappement et, d'autre part, dans la zone de mise en forme délimitée

par le dispositif de mise en forme.

Pour éviter qu'une surpression inopportune puisse

se développer à l'intérieur de la mèche, la bande d'ache-

minement et de mise en forme est commodément perméable aux gaz, de préférence poreuse. Par ailleurs, pour empêcher la formation d'un bourrelet trop accentué sur la surface externe de la tige de forme constante, entre les arêtes longitudinales, orientées l'une vers l'autre, de la bande d'acheminement et de mise en forme, il s'est avéré très judicieux de prévoir, directement après le dispositif de mise en forme par rapport à la direction d'acheminement, un patin qui, ajusté avec le moins de jeu possible entre les arêtes latérales de la bande d'acheminement et de mise en forme entourant à cet endroit à la manière d'un tube la mèche en défilement, peut être appliqué sur la surface de ladite mèche; de préférence, des éléments de réglage permettent alors un ajustement précis dudit patin par

rapport à la mèche qui défile.

Lorsqu'on utilise une tuyère de transport à gaz comprimé qui comprend une partie d'introduction ou gueule à parois convergentes, puis un orifice, au moins approximativement cylindrique, assurant le passage de la mèche, ainsi que, entre ces deux éléments, une buse d'admission du gaz comprimé, de préférence annulaire et orientée selon une configuration tronconique par rapport à la direction d'acheminement de la mèche, vers l'intérieur dudit orifice de passage, il est avantageux que ledit orifice débouche dans une seconde partie d'introduction ou gueule, à parois convergentes, de ladite tuyère de transport, le diamètre d'entrée de cette seconde gueule étant égal de 1,2 à 1,8 fois, de préférence à au moins environ 1,5 fois le diamètre dudit orifice. Dans ce cas, la génératrice de la seconde gueule à parois convergentes est commodément inclinée par rapport à l'axe longitudinal. de cette gueule, d'un angle compris entre 6 et 14 , de préférence égal à

au moins environ 100. Il est en outre commode que le dia-

mètre de sortie de la seconde gueule à parois convergentes

soit plus grand, de préférence d'environ 10%, que le dia-

mètre de l'orifice de passage de la mèche.

Avantageusement, pour obtenir un effet de transport optimal, le cône de diffusion ( formé par la direction moyenne de projection) du gaz comprimé sortant de sa buse d'admission, ainsi que l'enveloppe cylindrique de

l'orifice de passage de la mèche, se croisent de préfé-

rence en décrivant un angle compris entre 19 et 25 , après l'ouverture de sortie de la seconde gueule à parois convergentes, mais avant la première zone d'admission prévue dans le dispositif de mise en forme, par rapport

à la direction d'acheminement de la mèche.

Judicieusement, pour supprimer le plus rapidement possible la surpression inopportune provoquée dans la mèche par l'action de la tuyère de transport, la section

de sortie formée entre ladite tuyère et la zone, entou-

rant cette dernière, par laquelle la mèche pénètre dans le dispositif adjacent de mise en forme, est au moins

égale au double de la section de sortie de la buse d'admis-

sion du gaz comprimé.

Avantageusement, pour obtenir un transfert oppo-

sant le moins de résistance possible de la tuyère de transport à la bande d'acheminement et de mise en forme, les axes longitudinaux de ladite tuyère et du dispositif de mise en forme, ainsi que la direction ultérieure d'acheminement de la mèche ou de la tige, se

trouvent sur une ligne droite commune.

La présente invention a également pour objet un bloc de filtres pour cigarettes fabriqué conformément

au procédé de l'invention.

L'invention concerne en outre une utilisation du procédé qu'elle proposepour fabriquer des filtres pour cigarettes présentant au moins deux chambres ou évidements séparés l'un de l'autre. Le procédé selon l'invention peut également être utilisé pour fabriquer des tiges de feutre destinées à

des feutres d'écriture.

L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en élévation

d'un exemple de réalisation d'un appareil selon l'inven-

tion, destiné à fabriquer des filtres de cigarettes du type " cross-flow " et comportant des chambres; la figure 2 est une coupe longitudinale d'un filtre de cigarette à effet " cross-flow ", fabriqué à l'aide de l'appareil de la figure 1; la figure 3 est une coupe selon la ligne IIIIII de la figure 2; les figures 4 à 11 sont des coupes selon les lignes IV-IV à XI-XI, respectivement, de la figure 1 la figure 12 est une coupe longitudinale à échelle agrandie du détail A de la figure 1; la figure 13 est une coupe analogue à la figure 7, à échelle agrandie, illustrant l'agencement de deux chaînes de mise en forme lors de la fabrication de filtres à cigarettes du type " cross-flow " comportant deux chambres; la figure 14 est une vue partielle en plan de la tige de matière filtrante fabriquée selon l'agencement de la figure 13; la figure 15 est une coupe longitudinale partielle, analogue à la figure 2, d'un filtre à cigarette du type " cross-flow " comportant deux chambres; la figure 16 est une coupe longitudinale analogue

à la figure 12, illustrant un second exemple de réalisa-

tion du dispositif d'amenée et de mise en forme d'une mèche dans un appareil selon l'invention, pour fabriquer des blocs de filtres à cigarettes qui ne sont pas entourés de papier; la figure 17 est une coupe selon la ligne XVII-XVII de la figure 16; et

la figure 18 est une coupe selon la ligne XVIII-

XVIII de la figure 16.

Dans l'appareil représenté comme le montre la figure 1, une mèche 1 en acétylcellulose est tirée d'une balle 2 pour être ensuite dirigée vers un dispositif 3 de gaufrage et d'étirage, puis elle est imprégnée d'un

émollient dans une chambre 4.

La mèche plate 1 ainsi traitée est ensuite disso-

ciée dans un dispositif 5 puis, pour regrouper ses fibres de manière régulière afin d'obtenir une mèche aérée de section circulaire et pour assurer l'avance de cette

mèche à l'état gaufré exempt de tension, elle est diri-

gée vers une bande 6 d'acheminement et de mise en forme

d'une tuyère de transport 7 à air comprimé, dont l'agen-

cement et la forme de réalisation sont représentés à

échelle agrandie sur la figure 12.

Comme il ressort en particulier de la figure 12, la tuyère 7 comporte une première partie d'introduction

ou gueule 8 à parois convergentes, puis ensuite un ori-

fice cylindrique 9 de passage de la mèche, ainsi que, entre ces deux éléments 8 et 9, une buse annulaire 10 d'admission de l'air comprimé, qui est orientée vers l'intérieur dudit orifice 9 selon une configuration tronconique par rapport à la direction d'acheminement de la mèche. Pour accroître l'effet d'acheminement de la tuyère 7 et pour déposer la mèche 1 sous la forme la plus aérée possible sur la bande 6, l'orifice 9 débouche dans

une deuxième partie d'introduction à parois convergentes imiédia-

tement contiguë ou gueule Il de ladite tuyère 7, le dia-

mètre d'entrée d2 de cette seconde gueule 11 étant égal à environ 1,5 fois le diamètre d1 de l'orifice 9. Du fait de cette brusque différence entre les diamètres d1 et d2, il se produit à la face interne de la seconde gueule 11 à parois convergentes, de fortes turbulences d'air qui agissent comifte un coussin d'air par rapport à la mèche 1 en défilement et qui évitent dans une large mesure

que cette mèche 1 vienne en contact avec cette face inter-

ne de la seconde gueule 11.

Des génératrices 12 de la seconde gueule 11 sont inclinées par rapport à l'axe longitudinal de cette

dernière, d'un angles d'environ 10 .

Le diamètre de sortie d3 de la seconde gueule 11 à parois convergentes est supérieur d'environ 10% au diamètre dl de l'orifice 9 de passage de la mèche. Pour obtenir un effet d'acheminement le meilleur possible, un cône de diffusion 13, formé par la direction moyenne de projection de l'air comprimé sortant de la buse 10,

ainsi qu'une enveloppe cylindrique 14 de l'orifice de pas-

sage 9,se croisent sous un angle a. d'environ 220 et cela, observé par rapport à la direction d'acheminement de la mèche 1, après une ouverture de sortie 15 de la seconde gueule 11, mais avant une première zone d'admission de vapeur ( orifices 17) prévue dans un dispositif 16 de

mise en forme de la mèche.

Le dispositif 16 de mise en forme, comportant une zone 18 de mise en forme qui présente des parois convergentes et dont l'axe longitudinal s'étend dans la direction longitudinale de la bande 6 d'acheminement

et de mise en forme, est doté dans la zone de pénétra-

tion de la mèche d'un organe d'introduction 19 qui, entourant intégralement ladite mèche 1 introduite, s'étend jusqu'à proximité immédiate d'une zone 20 de réception de la mèche par ladite bande 6. Cet organe d'introduction 19 du dispositif 16 comporte, sur la

moitié inférieure, orientée vers la bande 6, de sa surfa-

ce de guidage ( dirigée vers l'intérieur) de la mèche,

une première zone d'admission qui, s'étendant sur envi-

ron la moitié de la périphérie de la mèche 1 à mettre en forme et percée de plusieurs orifices de sortie 17,

permet d'introduire une vapeur chauffée à une températu-

re d'environ 1200C dans la région inférieure de la section de la mèche venant tout d'abord au contact de la bande 6, puis recouverte ensuite par cette dernière. La partie suivante du dispositif 16 délimite la zone 18 de mise en forme proprement dite avec la bande 6 qui, dans cette région, forme une partie de la face externe de ladite zone de mise en forme. Sur la deuxième moitié de sa

longueur,le dispositif 16 comporte, dans la région péri-

phérique de la surface de la mèche en déplacement qui n'est pas encore couverte par les orifices de sortie 17 de la première zone d'admission de vapeur, une zone qui, percée de plusieurs orifices de sortie 21, introduit une vapeur chauffée à environ 1200C dans la région supérieure restante de la section de la mèche qui n'a pas encore été traitée. Ainsi, avant d'atteindre sa section définitive et avant qu'elle soit entièrement enveloppée par la bande 6 d'acheminement et de mise en forme, toute la section de la mèche est intégralement traversée par de

la vapeur.

Pour pouvoir d'une part supprimer le plus rapidement possi-

ble la surpression inopportune qui règne dans la mèche immédiatement après sa sortie de la tuyère 7, et pour obtenir d'autre part la meilleure pénétration possible

par de la vapeur chaude renouvelée dans la moitié infé-

rieure de ladite mèche, la tuyère 7 fait saillie avec jeu à l'intérieur de la zone d'introduction de la mèche dans le dispositif contigu 16 de mise en forme. Une section de sortie ou d'évacuation 54, qui est alors formée entre ladite tuyère 7 et la zone d'introduction de la mèche, entourant cette tuyère, dans le dispositif 16, est au moins égale au double de la section de sortie

ou d'évacuation de la buse 10 d'admission d'air comprimé.

Pour faire en sorte que la mèche 1 imprégnée d'émollient glisse avec le moins possible de résistance par friction sur la face interne du dispositif 16, ce dernier est chauffé. A cet effet, un canal d'admission , destiné à conduire la vapeur chaude vers la première zone d'admission ( orifices 17) pour chauffer l'organe d'introduction 19 du dispositif 16, parcourt cet organe en longeant intégralement sa périphérie. Par ailleurs, la région restante de la face externe du dispositif 16

est coiffée d'un couvercle 52 en délimitant un interval-

le 51 d'échappement de la vapeur et un conduit d'admis-

sion 53 amène la vapeur chauffée dans cet intervalle 51.

La seconde zone d'admission est ainsi délimitée par des orifices de sortie 21 qui débouchent, d'une part, dans ledit intervalle 51 et, d'autre part, dans la zone 18 du dispositif 16 de mise en forme. En plus, grâce à la circulation de vapeur provoquée par cet intervalle 51,

la vapeur qui pénètre dans la mèche 1 en sortant des ori-

fices 21 est toujours suffisamment chaude même lorsqu'el-

le traverse ladite mèche sans grand débit volumétrique.

Pour pouvoir supprimer encore la surpression régnant dans la mèche 1 avant que cette dernière soit comprimée pour obtenir sa section définitive, on utilise une bande 6 poreuse et la surface de contact de cette bande

dans la zone du dispositif 16 de mise en forme, c'est-

à-dire là o la mèche 1 aérée est comprimée à sa section

définitive, comporte des canaux de décharge 56.

Comme le montrent les figures 1, 6 et 12, pour fabriquer des filtres à cigarettes du type " cross-flow ",

la mèche 1 ainsi traitée est amenée continûment et progres-

sivement, à l'état aéré, au contact d'organes 23 qui, destinés à délimiter des chambres ou des évidements, sont fixés à une bande transporteuse 22 et tournent en perma- nence avec cette dernière. Ladite bande 22 peut consister, par exemple, en une courroie dentée renforcée à laquelle sont fixés les organes 23 et qui ferme simultanément vers l'extérieur la zone 18 de mise en forme, comme l'illustre

en particulier la figure 12.

A l'aide du dispositif 16 de mise en forme, les fibres de la mèche sont enroulées régulièrement autour des organes 23; elles sont maintenues en synchronisme

absolu et sans tension avec la bande 6 grâce à ces orga-

nes; elles sont pressées de plus en plus fort contre ces organes 23 jusqu'à ce que la mèche présente un plus petit diamètre. Ensuite, la mèche 1 ainsi formée autour des organes 23 est entourée par la bande 6, puis compressée

encore davantage jusqu'à ce qu'elle atteigne son diamè-

tre définitif souhaité.

A la fin du trajet de mise en forme, un organe de refroidissement 24 ( voir également la figure 8) fait traverser la mèche 1 à sa forme définitive par de l'air

froid, afin de fixer dans leurs positions respecti-

ves les fibres de cette mèche.

Une fois qu'on a obtenu cet agencement en forme de tige, les organes 23 sont extraits de chambres 25 qu'ils ont formées. Etant donné que, même lorsque les vitesses d'avance de la mèche atteignent 300 mÀnin et plus, les organes 23 restent noyés relativement longtemps dans la matière constituant la mèche pendant la fixation de ses fibres, et étant donné que les organes 23 ne sont extraits de la mèche de forme stable ainsi obtenue qu'une fois achevée la fixation des fibres, on obtient une tige 1' de grande stabilité dimensionnelle et de forme très

précise, présentant des chambres 25.

Cette tige 1' ainsi formée est ensuite dirigée vers un poste d'enveloppage 26 o, à l'aide d'une bande sans fin 27 de pression, appliquée sur la surface de ladite tige 1', d'éventuelles fibres saillant vers le haut, par suite de l'extraction des organes 23 des chambres 25 qu'ils ont formées, sont à nouveau pressées contre la surface de la tige, pour obtenir une face externe nette et régulière de cette tige 1'. En même temps, un ruban d'enveloppage 28,dont la largeur est sensiblement supérieure à la longueur périphérique de la tige 1' qu'il est destiné à entoureret qui peut aussi être poreux, est amené par en dessous. La face de ce ruban venant en contact avec la surface de la tige a été revêtue, dans un poste de collage 29, d'un adhésif pouvant être ramolli sous l'action de la chaleur. Cet adhésif est chauffé dans le poste d'enveloppage 26 à l'aide d'un élément chauffant 30 pouvant être pressé par en dessous contre la tige 1' et, ainsi, le ruban d'enveloppage 28 est collé à la face inférieure de la

tige 1'.

Naturellement, il est également possible de se dispenser de ce ruban d'enveloppage 28, car la tige 1'

présente en soi une forme suffisamment stable. Ensuite,la tige 1' ainsi formée et partiellement enveloppée est dirigée, à

l'aide d'une autre bande transporteuse 31, vers un organe 32 de mise en forme,

dans lequel le ruban d'enveloppage 28 est enroulé de ma-

nière connue autour de cette tige 1' avec la forme d'un

tube fermé.

Pour solidariser les bords du ruban d'enveloppage qui se chevauchent à présent, l'adhésif de la partie de ce ruban 28 qui n'est pas encore collée à la tige 1' est ensuite ramolli, également de manière connue, dans un poste de chauffage 33,au moyen d'un élément chauffant

34 appliqué sur toute la moitié supérieure de ladite tige.

Pour obtenir un diamètre externe très précis, cet adhésif est amené à solidification dans un poste adjacent de

refroidissement 35, à l'aide d'un organe de refroidisse-

ment 36 ( refroidi à l'eau, par exemple) et le ruban d'enveloppage 28 est ainsi intégralement collé à la face

externe de ladite tige 1'.

L'élément chauffant 34 est fixé de manière à pivo-

ter vers le haut, de sorte qu'il peut être soulevé à

l'écart du ruban d'enveloppage 28 immobile lorsque l'appa-

reil est à l'arrêt.

Après que la tige de matière filtrante a été ache-

vée par collage, elle est amenée vers un dispositif de sectionnement 37, dans lequel elle est débitée de telle sorte que la longueur de chaque tronçon de filtre soit égale au quadruple ou au sextuple de la longueur d'un filtre individuel destiné à une cigarette, comme cela

est habituel.

Comme l'illustrent les figures 13 à 15, il est

également possible, pour fabriquer des filtres à ciga-

rettes du type " cross-flow présentant, par exemple, des chambres ou évidements 25, 25' de formes différentes ( voir la figure 15), de former des chambres ou des évidements 25, 25' au moyen de deux organes 23, 23' qui, destinés à former ces chambres ou évidements, se trouvent dans des plans mutuellement inclinés et s'étendent dans l'axe longitudinal de la mèche dans la zone de formation desdites chambres ou évidements. Des ouvertures 38, 38' de ces chambres ou évidements occupent ainsi également des positions alternées de différents côtés d'un plan

qui s'étend dans l'axe longitudinal de la mèche.

Lorsque la tige 1' comporte ainsi deux chambres

, 25', il est également possible, par exemple, d'intro-

duire des matières granulaires dans les chambres successi-

ves 25 et 25'; dans ce cas, on introduit la première matière par les ouvertures de remplissage 38 situées sur une première génératrice 39 de la mèche et formées par la première bande transporteuse 22 équipée des organes 23, cependant que la seconde matière est introduite par les ouvertures de remplissage 38' qui, situées sur une seconde génératrice 40 de la mèche, sont formées par une seconde

bande transporteuse 22' équipée des organes 23'. Ce procé-

dé est en particulier judicieux lorsqu'on souhaite utili-

ser deux matières filtrantes qui ne doivent pas être

mêlées l'une à l'autre pour tirer parti de manière opti-

male de leur efficacité.

Les figures 16 à 18 représentent une seconde forme de réalisation des dispositifs d'amenée et de mise en forme équipant un appareil destiné à fabriquer des filtres à cigarettes qualifiés de " non-wrapped " ( non enveloppés), c'est-à-dire des filtres du type " cross-flow " qui ne sont pas entourés de papier et ne comportent pas de chambres. Sur ces figures 16 à 18, les éléments du premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 12 sont affectés des mêmes références numériques, de sorte qu'il est superflu de décrire à nouveau ces éléments analogues. Dans la seconde forme de réalisation illustrée,

pour éviter l'apparition d'une protubérance ou bourre-

let saillant vers l'extérieur et longeant la tige de matière filtrante, un patin 43, pouvant être appliqué à la surface de la tige 1' qui durcit, dans la zone d'un trajet de refroidissement d'environ 600 mm de longueur et entre les arêtes latérales 6' et 6" de la bande 6, peut être ajusté avec précision au moyen de

vis de réglage et de blocage 41 et 42.

La tige 1', ne comportant pas de chambres et obte-

nue dans cet agencement avec des vitesses d'avance de la

mèche atteignant jusqu'à 400 m/min,est acheminée de maniè-

re connue, une fois franchi le trajet de refroidissement, vers un dispositif de sectionnement o elle est subdivi-

sée en tronçons individuels de filtres à cigarettes.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention telle que décrite et

représentée, sans sortir de son cadre.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la fabrication en continu d'élé-

ments qui, en forme de tige et conservant cette forme,

sont réalisés en une matière filamenteuse et éventuelle-

ment ou en variante fibreuse dont la cohésion est assurée par réticulationet par collage, dans lequel une mèche continue, constituée par une matière filamenteuse et éventuellement ou en variante fibreuse, aérée et gaufrée, est dirigée par une tuyère de transport à gaz comprimé qui regroupe les constituants de cette mèche et assure son avance, vers une bande d'acheminement et de mise en forme, sans fin et tournant en permanence, après quoi les constituants de la matière formant la mèche sont fixés dans leurs positions respectives, puis la tige

ainsi obtenue, présentant une forme constante, est débi-

tée par un dispositif de sectionnement en des tronçons en forme de tige, procédé caractérisé par le fait que ladite mèche, à sa sortie de la tuyère de transport à gaz comprimé, est dirigée vers un dispositif de mise en forme de ladite mèche, qui, comportant une zone de mise

en forme à parois convergentes et dont l'axe longitudi-

nal s'étend dans la direction longitudinale dela bande d'acheminement et de mise en forme, entoure directement et intégralement ladite mèche à sa sortie de ladite tuyère de transport à gaz comprimé et fait traverser cette région entourée, avant que ladite mèche soit déposée,au moins à l'état sensiblement gaufré et exempt de tension, sur ladite bande d'acheminement et de mise en forme, par une substance chaude à l'état gazeux et éventuellement en variante à l'état de vapeur, à partir de la face supérieure de ladite mèche orientée vers ladite bande et au moins jusqu'au centre de la section de ladite mèche, auquel cas ledit dispositif de mise en forme, associé à ladite bande d'acheminement et de mise en forme, déforme la mèche délivrée pour lui donner un plus petit diamètre et, avant que cette mèche n'atteigne son diamètre définitif et qu'elle soit transférée par ledit dispositif, ce dernier fait passer une substance chaude à l'état gazeux et éventuellement ou en variante à l'état de vapeur, de la face supérieure de ladite mèche opposée à ladite bande d'acheminement et de mise en forme, jusqu'à une zone au moins sensiblement voisine du centre de la section de ladite mèche, de telle sorte que toute

la section de cette mèche soit imprégnée de ladite sub-

stance, après quoi la mèche ainsi traitée est comprimée jusqu'à atteindre sa section définitive, au moyen de la bande d'acheminement et de mise en forme, afin d'obtenir

la tige de forme constante.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour fabriquer des tronçons en forme de tige présentant des chambres ou des évidements, la mèche constituée d'une matière aérée filamenteuse et éventuellement ou en variante fibreuse est amenée, au moins dans la zone de mise en forme du dispositif de mise en forme, au contact d'organes qui, destinés à délimiter des chambres ou des évidements, constituent les éléments de préhension d'un dispositif de transport

tournant en permanence.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la mèche est enroulée autour des organes délimitant des chambres ou des évidements, en étant au moins approximativement répartie de manière uniforme et lorsqu'elle se trouve au moins approximativement à l'état gaufré exempt de tension, de telle sorte que, dans chaque région de cette mèche o est délimité une chambre ou un évidement, la matière présente partout au moins sensiblement la même épaisseur par rapport à la section totale de ladite mèche, après quoi,

une fois que la section définitive de la mèche a été obte-

nue et que la cohésion de la matière constituant cette mèche a été atteinte, lesdits organes délimitant des chambres ou des évidements sont extraits de la tige de

forme constante.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on utilise une mèche dont les fils et éventuellement ou en variante les fibres peuvent être collés les uns aux autres à l'aide d'un liant renfermé par ladite mèche et pouvant

être activé sous l'action de la chaleur.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on utilise une mèche avec des fils et

éventuellement ou en variante des fibres en acétylcel-

lulose, dont la surface est imprégnée d'un émollient.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 5, caractérisé par le fait que la mèche est traversée, dans la zone de mise en forme du dispositif de mise en forme, par une vapeur dont la température est comprise entre 110C et 1300C, après quoi un gaz de refroidissement, de préférence de l'air, traverse la matière dont est constituée ladite mèche, afin d'assurer la cohésion de cette matière, une fois qu'on a donné à

la section de ladite mèche sa forme définitive.

7. Procédé selon l'une des revendications 2 et

3, caractérisé par le fait que la mèche, constituée par une matière aérée filamenteuse et éventuellement ou en variante fibreuse, est amenée au contact des organes qui, destinés à délimiter des chambres ou des évidements et se succédant en alternance dans la zone de formation des chambres ou évidements, sont disposés sur au moins deux dispositifs de transport situés dans des plans mutuellement inclinés passant par l'axe longitudinal de ladite mèche dans ladite zone de formation des chambres ou évidements, de manière à délimiter des

chambres ou des évidements dont les ouvertures sont égale-

ment alternées de différents côtés d'un plan passant par

l'axe longitudinal de ladite mèche.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé par le fait qu'au moins les zones superficielles du dispositif de mise en forme venant au contact de la matière en défilement constituant

la mèche sont chauffées.

9. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant des moyens assurant

l'admission d'une mèche continue en une matière fila-

menteuse et éventuellement ou en variante fibreuse,

gaufrée et aérée; une tuyère de transport à gaz compri-

mé, qui regroupe les constituants de cette mèche et permet son avance; une bande sans fin d'acheminement

et de mise en forme, tournant en permanence, pour enve-

lopper ladite mèche et lui donner sa section définitive

des moyens pour assurer la cohésion de la matière consti-

tuant la mèche et pour fixer la forme définitive de la section de cette mèche; ainsi qu'un dispositif de sectionnement pour débiter la tige de forme constante ainsi obtenue en des tronçons en forme de tige, appareil caractérisé par le fait que, après ladite tuyère de transport (7) à gaz comprimé, par rapport à la direction d'acheminement de la mèche, se trouve un dispositif de mise en forme (16) qui, comportant une zone de mise en

forme (18) à parois convergentes et dont l'axe longitu-

dinal s'étend dans le sens longitudinal de ladite bande (6) d'acheminement et de mise en forme, est doté, dans

la zone de pénétration de la mèche, d'un organe d'intro-

duction (19) qui, entourant intégralement ladite mèche (1) introduite, s'étend jusqu'à proximité immédiate de la zone de réception (20) de cette mèche par ladite bande (6) d'acheminement et de mise en forme, et qui, sur sa face orientée vers ladite bande, présente une

première zone d'admission s'étendant au moins approximati-

vement sur la moitié de la périphérie de ladite mèche (1) à mettre en forme et comportant plusieurs orifices de sortie (17) pour introduire une substance chauffée à l'état gazeux et éventuellement ou en variante à l'état de vapeur dans la partie de la section de ladite mèche qui vient tout d'abord au contact de la bande (6), auquel cas la partie suivante dudit dispositif de mise en forme (16) délimite la zone de mise en forme (18) en coopérant avec ladite bande (6) constituant, dans cette région, une partie de la face externe de ladite zone de mise en forme, ladite partie suivante présentant, dans la région de la surface de la mèche en défilement qui n'est pas couverte par lesdits orifices de sortie (17) de la première zone d'admission, une seconde zone d'admission

percée de plusieurs orifices de sortie (21) pour intro-

duire une substance chauffée à l'état gazeux et éventuel-

lement ou en variante à l'état de vapeur dans la région restante de la section de ladite mèche qui n'est pas

encore traitée.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la tuyère de transport (7) fait saillie avec jeu à l'intérieur de la zone de pénétration de la

mèche dans le dispositif adjacent de mise en forme (16).

11. Appareil selon l'une des revendications 9 et

, caractérisé par le fait que le canal d'admission (50) délivrant la substance chauffée dans la première zone d'admission ( orifices 17) pour chauffer l'organe d'introduction (19) du dispositif de mise en forme (16) longe la face externe de cet organe d'introduction (19)

avec lequel il est en liaison thermoconductrice.

12. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 à 11, caractérisé par le fait qu'au moins une région de la surface externe du dispositif de mise en forme (16) est coiffée d'un couvercle (52) en délimitant un intervalle (51) d'échappement de la substance chaude; par le fait qu'un agencement ou conduit d'admission (53) est associé à cet intervalle (51) pour délivrer une sub- stance chauffée à l'état gazeux et éventuellement ou en variante à l'état de vapeur; et par le fait que la seconde zone d'admission est formée par des orifices de

sortie (21) qui débouchent, d'une part, dans ledit inter-

valle d'échappement (51) et, d'autre part, dans la zone de mise en forme (18) délimitée par le dispositif de

mise en forme (16).

13. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 9 à 12, caractérisé par le fait que la bande (6) d'acheminement et de mise en forme est perméable

aux gaz, de préférence poreuse.

14. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 9 à 13, caractérisé par le fait que, directement après le dispositif de mise en forme (16) par rapport à la direction d'acheminement, se trouve un patin (43) qui, ajusté avec le moins de jeu possible entre les arêtes latérales (6', 6") de la bande (6) d'acheminement et de mise en forme entourant à cet endroit, à la manière

d'un tube, la mèche (1) en défilement, peut être appli-

qué sur la surface de ladite mèche (1); et par le fait que,de préférence, des éléments ou vis de réglage (41, 42) permettent un ajustement précis dudit patin (43)

par rapport à la mèche (1) qui défile.

15. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 9 à 14, dans lequel la tuyère de transport à gaz comprimé comprend une partie d'introduction ou gueule (8) à parois convergentes, puis un orifice (9), au moins approximativement cylindrique, de passage de la mèche, ainsi que, entre ces deux éléments (8, 9), une buse (10) d'admission du gaz comprimé,de préférence annulaire et orientée selon une configuration tronconique par rapport à la direction d'acheminement de la mèche, vers l'intérieur dudit orifice de passage (9), appareil caractérisé par le fait que ledit orifice (9) débouche dans une seconde partie d'introduction ou gueule (11), à parois convergentes, de ladite tuyère de transport (7), le diamètre d'entrée (d2) de cette seconde gueule (11) étant égal de 1,2 fois à 1,8 fois, de préférence à au moins environ 1,5 fois le diamètre (d1) dudit orifice

(9).

16. Appareil selon la revendication 15, caractéri-

sé par le fait que les génératrices de la seconde gueule (11) à parois convergentes sont inclinées, par rapport à l'axe longitudinal de cette gueule, d'un angle (3) compris entre 60 et 140 et de préférence égal à au moins

environ 100.

17. Appareil selon l'une des revendications 15

et 16, caractérisé par le fait que le diamètre de sortie (d3) de la seconde gueule (11) à parois convergentes est plus grand, de préférence d'environ 10%, que le diamètre

(d1) de l'orifice de passage (9) de la mèche.

18. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 15 à 17, caractérisé par le fait que le cône de diffusion, formé par la direction moyenne de projection du gaz comprimé sortant de la buse d'admission (10), ainsi que l'enveloppe cylindrique de l'orifice de passage (9) de la mèche, se croisent de préférence en décrivant

un angle (a-) compris entre 19 et 25 , après l'ouvertu-

re de sortie (15) de la seconde gueule (11) à parois convergentes, mais avant la première zone d'admission ( orifices 17) prévue dans le dispositif de mise en forme (16), par rapport à la direction d'acheminement de

la mèche.

19. Appareil selon l'une des revendications 10 et

, caractérisé par le fait que la section de sortie ou d'évacuation (54) formée entre la tuyère de transport (7) et la zone, entourant cette dernière, par laquelle la mèche pénètre dans le dispositif adjacent de mise en forme (16), est au moins égale au double de la section de sortie

ou d'évacuation de la buse (10) d'admission du gaz compri-

mé.

20. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 15 à 19, caractérisé par le fait que les axes longi-

tudinaux de la tuyère de transport (7) et du dispositif de mise en forme (16), ainsi que la direction ultérieure d'acheminement de la mèche (1) ou de la tige (1'), se

trouvent sur une ligne droite commune.

21. Bloc de filtres à cigarettes, fabriqué confor-

mément au procédé selon l'une des revendications 1 à 8.

22. Bloc de filtres à cigarettes selon la reven-

dication 21, comprenant plusieurs filtres à cigarettes

dont chacun présente au moins une chambre ou un évide-

ment.

23. Utilisation du procédé selon l'une des reven-

dications 7 et 8 prises ensemble, pour fabriquer des filtres à cigarettes comportant au moins deux chambres

ou évidements séparés l'un de l'autre.

24. Utilisation du procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 à 8, pour fabriquer des tiges de

feutre destinées à des feutres d'écriture.