Procédé et installation pour la fabrication de filtres composites pour cigareftes
L'invention a pour objet un procédé de fabrication de tiges filtrantes composites pour filtres à cigarettes (ou bouts filtres ), chaque tige comprenant des constituants ou éléments filtrants élémentaires d'au moins trois espèces différentes. D'après l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'on forme une file d'éléments des trois espèces, ces éléments, s'ils sont désignés par A, B et C, se succédant dans l'ordre ABAC, et on enveloppe ces éléments pour former une tige continue que l'on sectionne ensuite en baguettes comportant chacune au moins trois éléments filtrants différents.
L'invention a également pour objet une installation pour la mise en ceuvre de ce procédé, installation qui est caractérisée en ce qu'elle comprend un premier dispositif de distribution pour distribuer les premiers éléments de ladite première espèce sur un transporteur, un dispositif transporteur à dépression pour recevoir et transporter ces premiers éléments longitudinalement, en ligne, et espacés les uns des autres pour être enveloppés, un second dispositif de distribution pour distribuer les seconds éléments de la seconde espèce en les alternant avec les premiers tout en les disposant longitudinalement sur le transporteur, sur la même ligne, un troisième dispositif de distribution pour distribuer les troisièmes éléments de la troisième espèce et en les alternant avec les premiers et seconds tout en les disposant longitudinalement sur le transporteur,
sur la même ligne, un dispositif d'entraînement pour entraîner le transporteur et les éléments se trouvant sur celui-ci à une vitesse prédéterminée, le premier et le second dispositifs de distribution des premiers et seconds éléments respectifs tournant à une vitesse tangentielle égale à la moitié de ladite vitesse prédéterminée, tandis que le troisième dispositif de distribution est entraîné de façon telle que les troisièmes éléments se déplacent à ladite vitesse prédéterminée, un dispositif de poussée pour disposer bout à bout les éléments transportés.
un dispositif d'enveloppement pour envelopper les éléments disposés bout à bout dans une enveloppe continue afin de constituer une tige filtrante continue composite et un dispositif de coupe pour tronçonner la tige à des intervalles prédéterminés et à travers des éléments prédéterminés afin de former des tronçons de tige de longueur prédéterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation destinée à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. I est une vue en élévation de face de cette installation.
La fig. 2 est une vue partielle de dessus mais à échelle agrandie de l'installation.
La fig. 3 est une vue schématique montrant la façon dont les éléments filtrants sont obtenus par sectionnement de bâtonnets de départ et entremêlés afin de constituer une tige continue.
La fig. 4 est une vue en élévation et en partie en coupe montrant la façon dont une telle tige est tron çonnée et comment un tronçon est combiné avec deux longueurs ou corps de cigarette.
La fig. 5 est une vue partielle en coupe à plus grande échelle montrant les doigts effaçables du dispositif distributeur des éléments filtrants au second poste de distribution.
La fig. 6 est une vue de dessus à plus grande échelle de ce second dispositif distributeur.
L'installation 10 représentée produit en continu une tige filtrante composite 12 (fig. 1) formée d'une matière
A, d'un adsorbant granulaire, et d'une matière B, cette longueur étant ensuite sectionnée en tronçons 14 à des intervalles prédéterminés. Les tronçons 14 sont manipulés par une machine de fixation aux corps de cigarettes des bouts filtres composites, cette machine pouvant être du type adapté pour assembler deux corps 16 de cigarette (fig. 4) reliés au moyen d'une double longueur 18 de filtre composite qui est intercalée entre eux et correspond à une moitié du tronçon 14.
Cette installation fournit un filtre triple qui comprend un élément en papier 20 destiné à être placé au voisinage du tabac, une partie 22 en acétate de cellulose à l'extrémité du filtre qui doit se trouver dans la bouche du fumeur, et une partie 50 en granules de charbon de bois liés, intercalée entre les deux précédentes.
Dans l'installation 10 des tronçons filtrants composites 14 de longueur prédéterminée en matières filtrantes: papier 26, acétate de cellulose 28 et particules liées de charbon de bois 30 (fig. 1 et 3) sont introduits dans le cycle de fabrication de façon pratique, au moyen de trémies respectives 32, 34 et 36 (fig. 1). Ces bâtonnets sont sectionnés en éléments filtrants 44, 48 et 50 qui sont délivrés respectivement aux postes de distribution: 38 pour les éléments filtrants 44 en papier, 40 pour les éléments 48 en acétate de cellulose et 42 pour les éléments 50 en particules reliées de charbon de bois et ce, de la façon qui va être décrite. I1 suffit de préciser ici que les éléments filtrants 44 en papier sont initialement déposés à intervalles, sur une courroie 46 d'un transporteur à dépression et maintenus sur cette courroie par aspiration.
Les éléments filtrants 48 en acétate de cellulose sont ensuite interposés entre les éléments 44 de papier au poste 40 de distribution de ces éléments en acétate de cellulose. Chacun des éléments filtrants 50 en charbon de bois est introduit entre deux des éléments espacés 44 et 48, au poste 42 de distribution de ces éléments en charbon de bois (voir fig. 1 et 3).
Un tambour 52 (fig. 1 à rampe hélicoïdale, entraîné de façon coordonnée dans le temps par rapport à la vitesse de déplacement de la courroie 46 du transporteur, supprime l'intervalle compris entre les éléments filtrants en rapprochant ceux-ci. Les éléments en contact bout à bout sont alors disposés en ligne et sont amenés sur une bande mobile 54 de papier. Cette bande est ensuite enroulée autour des éléments filtrants disposés bout à bout par un dispositif d'enveloppement 56 et un adhésif est appliqué par un enducteur 58 qui applique de la colle sur la face interne du bord supérieur latéral de la bande de papier. L'enroulement de la feuille de papier et l'enduction en colle sont tels que les bords longitudinaux qui se recouvrent sont reliés l'un à l'autre par la colle autour des éléments filtrants disposés bout à bout.
La tige composite de filtrage 12 enveloppée est terminée: elle est alors envoyée dans un poste de chauffage 60 qui solidifie et sèche la colle appliquée.
Lorsqu'on utilise une matière d'enveloppement thermoplastique un dispositif de chauffage est substitué à l'enducteur 58 afin de fixer les bords marginaux qui se recouvrent, et, dans ces conditions, un appareil analogue à celui utilisé au poste de chauffage 60 n'est pas nécessaire.
La tige composite continue obtenue est ensuite sectionnée par un dispositif de coupe 62 en tronçons 14 et le mouvement de ces tronçons est accéléré de telle sorte qu'ils sont écartés les uns des autres et ensuite déviés latéralement d'une façon classique.
Le mécanisme de coupe 62 est synchronisé de façon à couper la tige continue 12. Les tronçons 14 sont ensuite disposés dans une machine classique de fixation des bouts filtres qui est adaptée pour fixer les bouts filtres composites sur les corps de cigarettes.
Chacun des postes de distribution 38, 40 et 42 comporte un dispositif distributeur constitué par un tambour 64 (fig. 2) qui est pourvu de cannelures sur sa périphérie et qui est disposé à la partie inférieure de la trémie conjuguée pour recevoir dans ses cannelures les bâtonnets de matière filtrante 26 - 28 ou 30 contenus dans la trémie. Le tambour 64 comporte un certain nombre de rainures circonférentielles 66 dans lesquelles pénètrent des disques rotatifs de coupe 68 de façon à subdiviser chaque bâtonnet de matière filtrante 26, 28 ou 30 en éléments filtrants individuels séparés plus courts 44, 48 ou 50. Un dispositif de transport à chaîne sans fin 70 comportant des poussoirs est disposé au-dessous du tambour 64 de façon que, lorsque ce tambour tourne, un poussoir pénètre dans une cannelure de façon à en chasser l'élément filtrant suivant une ligne à peu près fixe.
Un guide 72, combiné avec l'extrémité arrière du dispositif de transport à chaîne 70 sert à élever les éléments filtrants individuels au point où un disque de distribution rotatif, comportant également des poussoirs, est adapté pour diriger. suivant une trajectoire incurvée, les éléments filtrants soulevés, sur la courroie 46 du transporteur à dépression. A l'exception du disque rotatif de distribution du second poste 40 distributeur des éléments 48 en acétate de cellulose, les postes de distribution 38, 40, 42 sont analogues. On doit comprendre cependant, que le disque rotatif de distribution 74 du premier poste 38 est animé d'une vitesse périphérique qui est égale à la moitié de celle de la courroie 46.
Ceci est également vrai pour la vitesse avec laquelle le disque distributeur 76 fournit les éléments filtrants 48 sur la courroie 46, tandis que le disque distributeur 74 du troisième poste 42 tourne à la vitesse de la courroie.
La courroie 46 à dépression est constituée par une bande transporteuse 78 perforée pour l'aspiration.
On a constaté que, de temps en temps, les éléments filtrants 44 en papier présentent une tendance soit à se désaligner sur la courroie 46 par suite de l'action de l'aspiration lorsqu'ils sont amenés par le disque distributeur 74, ou même à être attirés sur la courroie à dépression 46 de façon prématurée ce qui affecte l'intervalle désiré entre les éléments. Pour assurer une disposition correcte des éléments en papier 44 sur la courroie à dépression, il est prévu dans l'installation un dispositif constitué par une plaque 80, disposée à l'extrémité avant du transporteur 46 et à la sortie du disque distributeur 74. Cette plaque 80 sert à empêcher la dépression d'agir sur les éléments en papier jusqu'au moment où ces éléments sont disposés de façon correcte et alignés sur la courroie 46.
On se référera maintenant au disque rotatif de distribution 76. Bien que ce disque tourne avec une vitesse tangentielle qui est approximativement la moitié de la vitesse de déplacement de la courroie à dépression 46, ses poussoirs, s'ils étaient fixes, ne seraient pas adaptés pour éviter les éléments filtrants 44 déposés par le disque de distribution 74. Ces éléments viendraient au contact avec ces poussoirs et seraient déplacés. Ainsi pour éviter tout contact indésirable des éléments 44 avec les poussoirs du disque distributeur 76, celui-ci comporte un nombre égal de doigts ou poussoirs effaçables ou rétractables 84. Dans la position déployée, ces doigts sont adaptés pour diriger les éléments filtrants 48 en acétate de cellulose sur la courroie 46 à dépression.
Dans la position rétractée ou effacée, ces doigts sont écartés du transporteur 46 et des éléments filtrants mobiles 44 portés par celui-ci.
L'effacement des doigts 84 se produit en un point où ces doigts ne peuvent être rencontrés par les éléments 44.
Afin de pouvoir se déployer au moment désiré et s'effacer lorsque cela est nécessaire, ces doigts 84 coopèrent avec une came 86. Dans ce but, les doigts portent un goujon 88 qui étend vers le haut et porte à son extrémité supérieure un galet 90 formant contrecame. Un anneau torique élastique 92, engagé dans une gorge 94, prévue dans des surfaces des doigts, applique le galet 90 de chaque doigt contre la came 86.
Les doigts sont guidés dans toute l'étendue de leurs déplacements alternatifs. Dans ce but, chaque doigt comporte une partie élargie 96 adaptée pour coulisser, d'un mouvement alternatif, à l'intérieur d'une fente 98 d'un anneau 100. Cet anneau repose sur un collier 102 claveté sur l'arbre d'entraînement 104 du disque distributeur 76. L'entraînement est transmis depuis le collier 102 à l'anneau 100 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 106 intercalé, qui est retenu par un ressort 105 et qui agit à la façon d'un accouplement à billes, en ce sens que la liaison d'entraînement entre ces organes peut être supprimée lorsqu'il s'exerce sur les doigts, au cours de leur rotation, une force de retenue prédéterminée, due à un coincement possible des éléments filtrants. De cette façon, toute détérioration des doigts 84 est empêchée.
Un dispositif 108 de serrage de came est fixé par l'une de ses extrémités sur le bâti ou châssis de la machine tandis que son autre extrémité enserre de façon appropriée la came 86, par une partie 110 formant collier, adaptée pour être serrée autour de la came, afin de maintenir ainsi la came fixe mais réglable angulairement lorsqu'on le désire.
De cette façon, chacun des postes de distribution en éléments filtrants 38, 40 et 42 est adapté pour amener sur la courroie 46 à dépression les éléments de matière filtrante avec une vitesse prédéterminée afin de produire une baguette filtrante continue 12. Cette tige est constituée par une matière A, une portion en charbon de bois lié, et une matière B, et présente les éléments 44, 48 et 50 dans l'ordre 50, 48, 50, 44, 50, 48, 50, 44, etc. On comprend que le procédé décrit a pour but un agencement de matière filtrante A, de granulés de charbon de bois lié et de matière B. En outre, on comprend que d'autres adsorbants granulaires peuvent être utilisés, tels que par exemple de l'alumine sous forme granulaire, du sel de silice et autres.