CH629089A5 - Machine pour percer la paroi peripherique d'un filtre d'article a fumer. - Google Patents

Description

L'invention concerne une machine de perforation de filtres utilisés avec des articles à fumer, en particulier des cigarettes.

On a réalisé dans l'art antérieur de nombreuses formes de cigarettes utilisant la dilution de l'air pour réduire la concentration en composants ou goudrons de la fumée produite par de telles cigarettes, des cigares ou d'autres articles à fumer. Ces cigarettes sont à présent connues sous la désignation de cigarettes à faible teneur en goudrons. Un grand nombre de ces articles à fumer ont été conçus sans qu'il ait été tenu compte de leur production possible en quantités industrielles. Lors de la mise en production, il est apparu qu'un grand nombre de cigarettes conçues précédemment ne pouvaient être fabriquées en grande quantité à un prix suffisamment bas pour permettre leur commercialisation. Ces cigarettes n'ont donc pas été utilisées.

Un autre problème posé par la production de cigarettes à faible teneur en goudrons est qu'il est nécessaire d'obtenir des résultats uniformes. Selon les réglementations actuelles concernant l'étiquetage, chacune des cigarettes doit avoir approximativement la teneur en goudrons affichée pour la marque concernée. Pour cette raison, tout type de filtre utilisant une dilution par l'air pour l'obtention des teneurs en goudrons doit pouvoir être reproduit avec précision afin que les caractéristiques d'écoulement d'air de ces filtres soient uniformes. Il est difficile d'obtenir des caractéristiques d'écoulement d'air précises et de maintenir les cadences de fabrication nécessaires pour qu'il soit économiquement possible de produire de tels articles à faible teneur en goudrons.

Il existe des cigarettes à faible teneur en goudrons qui n'utilisent pas une dilution par l'air pour maintenir l'uniformité demandée pour les teneurs en goudrons, mais un filtre de conception spéciale. Ces types de produits à faible teneur en goudrons sont extrêmement coûteux à fabriquer, en raison du prix de la matière filtrante et des techniques de traitement.

Par conséquent, l'un des moyens les plus efficaces et les plus économiques actuellement connus pour réduire la teneur en goudrons des cigarettes et pour maintenir l'uniformité demandée dans les résultats consiste en la mise en œuvre de techniques de dilution par l'air.

Etant donné que les cigarettes à faible teneur en goudrons rencontrent un succès croissant, les techniques de dilution par l'air prennent de plus en plus d'importance. Dans l'art antérieur, l'industrie du tabac a utilisé principalement un embout préalablement perforé, muni d'une enveloppe poreuse appliquée sur un bouchon filtrant en acétate de cellulose, afin de permettre à l'air d'être aspiré dans le courant de fumée. L'embout est normalement perforé par des moyens mécaniques ou électriques avant d'être placé sur la machine d'assemblage du filtre et de la cigarette. Bien que ce procédé ait donné des résultats convenables en maintenant l'uniformité et en permettant des cadences de travail relativement élevées, certains problèmes subsistent. Par exemple, des espacements spéciaux doivent être respectés pour l'application de la colle, afin d'éviter l'obturation des perforations lors de la fixation de l'embout sur le filtre. Ces espacements laissent généralement sur l'embout une zone large sans colle, qui coïncide avec la rangée de perforations. Du fait de cette bande exempte de colle, l'embout n'est pas appliqué de manière étanche sur toute la longueur du joint, et il apparaît une partie surélevée pouvant entraîner des défauts de fonctionnement et provoquer des fuites.

L'enveloppe mince et poreuse, qui doit être utilisée avec l'embout préalablement perforé, est la cause de pertes de temps lors de la fabrication. La bande poreuse destinée à former ces enveloppes doit

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être plus mince que l'enveloppe normalement utilisée pour permettre le passage de l'air dans le bouchon d'acétate de cellulose. Sa résistance à la traction est donc plus faible. La bande poreuse se rompt souvent lors des opérations de production à grande vitesse, en raison de cette diminution de sa résistance à la traction, ce qui entraîne des temps d'arrêt de production importants.

Pour éliminer les problèmes du collage et des ruptures d'enveloppe indiqués ci-dessus, des essais ont porté récemment sur la perforation de filtres à cigarettes après leur assemblage et leur fixation sur la tige de tabac. Il existe actuellement un appareil comportant un bloc de montage muni de plusieurs aiguilles et fixé aux dispositifs d'assemblage fonctionnant à grande vitesse, afin de perforer les filtres des cigarettes venant d'être formées. Après qu'elle a été fabriquée, la cigarette est roulée sur le groupe d'aiguilles afin que ces dernières percent le filtre. De cette manière, les perforations sont réalisées après le collage, et l'enveloppe, qui est perforée avec l'embout, peut être d'un type normal plutôt que d'un type poreux. Cette technique s'est révélée totalement incompatible avec les grandes cadences de fabrication, car les aiguilles déchirent l'embout et ne permettent donc pas d'obtenir l'uniformité demandée pour les caractéristiques d'écoulement de l'air.

Actuellement, il existe donc dans l'industrie du tabac la nécessité de mettre en œuvre une machine pouvant perforer les filtres après leur assemblage, au moyen d'un dispositif de montage de bouchons à tube, ou après la fixation des filtres ou des embouts sur la tige de tabac, à des cadences de production comprises entre 3000 et 5000 unités/min, cette machine devant également permettre l'obtention de taux uniformes de dilution par l'air nécessaires à la fabrication de cigarettes à faible teneur en goudrons.

A cet effet, la machine selon l'invention comporte les caractéristiques mentionnées dans la revendication 1.

Cette machine est destinée à perforer un filtre ou un embout de cigarette à filtre après sa fixation à la tige de tabac. Elle peut être utilisée avec un dispositif d'assemblage de filtres et de cigarettes à grande vitesse, ou bien avec un dispositif d'assemblage de bouchons à tube, et elle peut être commandée directement par l'un ou l'autre de ces dispositifs, ou bien elle peut être commandée séparément. La machine permet la production de filtres pour produits à fumer ayant un niveau uniforme de dilution par l'air. La machine permet de réaliser le nombre, la dimension et la forme souhaités de perforations dans toute zone périphérique désirée. Elle élimine les problèmes posés par les mauvais collages ou les ruptures d'enveloppes et rencontrés précédemment dans la fabrication de produits à fumer à dilution par l'air, utilisant des embouts en papier préalablement perforés. La machine peut non seulement être utilisée avec les filtres normaux en acétate de cellulose, mais également pour la perforation d'embouts tubulaires rigides réalisés en matière plastique ou en papier multicouche.

La machine sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples et sur lesquels:

— les fig. 1A et 1B sont des élévations schématiques montrant la position du tambour de perforation par rapport à deux dispositifs actuellement connus d'assemblage de cigarettes, fabriqués par la firme Hauni-Werke Korber & Co.;

— les fig. 2A et 2B sont des vues en perspective, avec arrachement partiel, de deux formes de réalisation de la machine de perforation de filtres selon l'invention, montrées sur les fig. 1A et 1B, respectivement;

— la fig. 3 est une vue schématique de face de la machine de perforation représentée sur la fig. 1 A, cette vue montrant la position du mécanisme de commande et de l'engrenage associés au tambour de perforation;

— la fig. 4 est une vue schématique de face, avec arrachement partiel, du tambour de perforation et de tambours de transfert associés, les parties arrachées laissant apparaître les mécanismes à plongeurs perforants et les segments de commande de vide et de pression;

— les fig. SA et 5B sont des coupes partielles suivant la ligne 5-5 de la fig. 1 A;

— la fig. 6 est une coupe transversale partielle des éléments de retenue des filtres et d'un plongeur de perforation faisant partie de la machine;

— la fig. 7 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une coupelle de maintien utilisée avec des cigarettes à filtres du type non évidé;

— la fig. 8 est une vue en bout partielle et schématique de la variante de la machine montrée sur la fig. 1B;

— la fig. 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la fig. 8;

— la fig. 10 est une élévation schématique, détaillée et partielle, d'une forme de réalisation du dispositif tournant de la machine;

— la fig. 11 est une vue en bout d'une autre forme de réalisation du dispositif tournant, pouvant être utilisée avec la machine représentée sur la fig. 8;

— la fig. 12 est une coupe partielle suivant la ligne 12-12 de la fig. 11;

— la fig. 13 est une élévation partielle d'un détail d'une forme de réalisation d'une aiguille de perforation de la machine;

— la fig. 14 est une vue en perspective détaillée, avec coupe partielle, d'un élément à siège faisant partie de la machine de perforation représentée sur la fig. 8, et

— la fig. 15 est une vue en perspective détaillée d'une autre forme de réalisation de l'élément de perçage faisant partie de la machine.

Les fig. 1A et 2 A et les fig. 1B et 2B montrent deux formes de réalisation 10 et 12 d'un tambour de perforation et leurs positions respectives sur un dispositif d'assemblage à grande vitesse de cigarettes à filtres, par exemple du type Max-S, produit par la firme Hauni-Werke Korber & Co., et une version plus ancienne du dispositif Max produite par la même firme. Il est évident que ces tambours de perforation peuvent être fixés à tout type de dispositif d'assemblage de cigarettes à filtre, par exemple de type PA-8 produit par la firme Molins Machine Company Limited. En variante, si cela est souhaité, les tambours peuvent être utilisés séparément. Cependant, pour obtenir une utilisation plus économique et plus efficace de l'appareil de perforation ou de perçage, ce dernier doit être fixé directement sur le dispositif d'assemblage des cigarettes à filtre. Chacun des dispositifs d'assemblage indiqués ci-dessus sera désigné ci-après par le terme assembleuse. La fig. 1A montre la position d'un tambour de perforation dans une assembleuse, ce tambour étant cependant commandé par un dispositif séparé, alors que la fig. 1B montre un tambour de perforation monté dans une assembleuse et entraîné par le mécanisme de commande de cette dernière.

Comme représenté sur la fig. 4, les cigarettes assemblées 13, qui comprennent un cylindre de tabac et un filtre non évidé ou un embout évidé solidarisés au moyen d'un ruban, passent, en un point 20, d'un tambour normal 14 de transfert sur le tambour 10 de perforation qui est monté sur une embase ou un support 16 (fig. 5B). Sur les fig. 5A, 5B et 9, la partie arrière du tambour de perforation est représentée à droite et la partie avant est située à gauche.

Le tambour 10 de perforation est normalement entraîné par un mécanisme indépendant de commande, ou par l'assembleuse, au moyen d'un embrayage 22 monté sur un arbre 24 qui transmet le mouvement rotatif de l'assembleuse à l'engrenage de transmission du tambour. L'arbre 24 tourillonne convenablement dans un palier avant 26 et un boîtier arrière 28 à paliers, fixés à une barre 16 de support et à une plaque 40 de montage par des consoles 30 et 32, respectivement. L'arbre 24 porte sur son extrémité arrière une poulie 34 à courroie crantée. Une autre poulie 36 à courroie crantée est montée au-dessus de la poulie 34 et fixée par un boulon 33 à un bâti 35 à denture droite. Ce bâti tourillonne convenablement sur un axe fixe 38 qui, lui-même, est monté sur la plaque 40. Cette dernière-est fixée à l'assembleuse et à des pieds de support (non représentés). La poulie 34 entraîne la poulie 36 au moyen d'une courroie crantée 37, un dispositif tendeur 39 maintenant cette courroie convenablement tendue (voir également sur la fig. 3).

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La plaque 40 de montage supporte le tambour 10 de perforation, ainsi que le tambour 14 de transfert d'entrée et le tambour 42 de transfert de sortie (fig. 4). Le tambour 42 de transfert n'est pas représenté sur la fig. 5B, mais il coïncide avec le tambour 14 en tournant dans le même axe que celui de la coupe. Les tambours de transfert sont de même forme; par conséquent, un seul d'entre eux sera décrit.

Le bâti 35 à denture droite, qui tourillonne sur l'axe 38, comporte une partie intérieure 44 à denture droite qui engrène avec des roues 46 et 48 à denture droite (fig. 3 et 5B), montées respectivement sur les arbres 50 et 52 des tambours de transfert d'entrée et de sortie. Comme montré sur la fig. 5B, les arbres 50 et 52 tourillonnent convenablement dans des fourreaux allongés analogues 54 de paliers qui traversent la plaque 40 de montage, à laquelle ils sont fixés par des boulons 41. L'extrémité avant des arbres 50 et 52 porte un dispositif 56 à siège vide qui transfère les cigarettes sur le tambour 10 de perforation ou les reçoit de ce tambour. Un vide partiel, ou une dépression, est appliqué aux sièges 58 au moyen d'un alésage 57 et d'une rainure 59 situés à l'extrémité avant du fourreau 54, ce vide étant transmis par le canal annulaire 60 formé entre la surface intérieure du fourreau 54 et l'arbre 50. Les orifices 62, réalisés à proximité de la partie arrière du fourreau 54, font communiquer le canal 60 avec un espace ou une chambre 64 à vide délimité entre la plaque 40 de montage et une plaque intermédiaire 66. Des joints 68 sont montés à chaque traversée de la plaque intermédiaire par l'arbre ou le fourreau, afin de maintenir la dépression dans la chambre 64. Une plaque arrière 69 de protection est montée à une certaine distance en arrière de la plaque intermédiaire, afin de recouvrir les engrenages situés à l'extérieur de la plaque intermédiaire.

La partie 44 à denture droite du bâti 35 engrène également avec la denture intérieure 71 d'une roue 70 à double denture droite (fig. 3 et 5B) qui est clavetée sur un arbre 72. Ce dernier tourillonne convenablement dans un boîtier 74 qu'il traverse et qui est fixé à la plaque 40 de montage par des boulons 75. Une autre roue 76 à denture droite est clavetée sur l'extrémité avant de l'arbre 72 et maintenue en place par un écrou 78. La roue dentée 76 et la denture extérieure 80 de la roue 70 engrènent respectivement avec des roues dentées 82 et 84 qui entraînent la partie tournante du tambour 10 de perforation, comme décrit ci-après.

Un arbre principal 86 du tambour de perforation comporte un moyeu arrière 88, monté sur cet arbre au moyen d'une tige 90 de retenue et d'un écrou 92. Les roues dentées 84 indiquées ci-dessus sont fixées sur le moyeu 88 par des boulons 94. Le bâti central ou principal 96 de paliers du tambour de perforation, disposé en avant du moyeu 88, traverse la plaque 40 de montage à laquelle il est fixé par des boulons 116. Un palier unique 98 est monté dans l'extrémité arrière de ce bâti, et deux paliers 100 et 102 sont montés dans son extrémité avant et sont en contact avec l'arbre principal 86. Le moyeu 88 et une bague annulaire 99, fixés sur la partie arrière du bâti 96 par des boulons 101, maintiennent le palier 98 en position. L'arbre principal 86 comporte un tronçon 104 de diamètre accru, qui assume la fonction d'entretoise entre les paliers avant et arrière. Un espace annulaire 106 est ménagé entre le tronçon élargi 104 de l'arbre 86 et la surface intérieure du bâti 96. Des orifices 108 et 110 (fig. 5A) sont réalisés dans les extrémités arrière et avant, respectivement, du bâti. L'orifice 108 communique avec la chambre à vide 64, alors que l'orifice 110 communique avec un tuyau ou conduit 112 relié à un segment 148 de commande de vide. Le segment 148 commande l'application d'une dépression ou d'une aspiration au dispositif 134 à siège à vide, comme décrit ci-après. Un autre orifice du bâti 96 et un autre tube (non représenté), analogue au tube 112, communiquent avec un autre segment 149 de commande de vide (fig. 4), comme décrit ci-après.

Plusieurs dispositifs et éléments constituant le tambour 10 de perforation coopèrent pour perforer les filtres assemblés sur les cigarettes. Certains de ces dispositifs et éléments sont fixes, alors que d'autres tournent, comme décrit ci-après.

Un bâti 118 de palier à bride est monté de manière à pouvoir tourner sur la surface extérieure du bâti 96 au moyen de paliers 120 et 122, à proximité de la plaque 40 de montage. Une entretoise annulaire 124 est disposée entre les paliers, afin de les maintenir espacés l'un de l'autre et convenablement alignés.

s Une roue 82 à denture droite, mentionnée précédemment, est montée sur le bâti 118 et porte contre la face arrière de la bride 126, à laquelle elle est fixée par des organes 130 (fig. 5B). La face avant de la bride 126 est en contact avec un disque annulaire 132 de support (fig. 5A) qui porte le dispositif 134 à siège à vide et une partie d'un io dispositif 136 de retenue portant contre une extrémité du filtre,

comme décrit ci-après.

Un moyeu 138 à bride, monté sur le bâti 96, en avant du bâti 118, est maintenu en place sur ledit bâti 96 par une clavette 140 et un écrou 142. Ce moyeu 138 porte un disque 144 de support et un dis-15 que 146 de came qui lui sont fixés au moyen d'organes 145 et 147, respectivement. Comme montré sur les figures, le disque 144 de support et le disque 146 de came sont fixes et ne tournent pas, car ils sont fixés au moyeu 138 qui, lui-même, est fixé au bâti fixe 96. Le disque 144 de support porte les segments 148 et 149 de commande de 20 vide (fig. 4), qui commandent l'application d'une aspiration au dispositif 134 à siège à vide et un patin 150 de purge (fig. 5B). La surface périphérique du disque 146 de came comporte plusieurs passages qui actionnent un dispositif 152 à plongeurs de perforation, comme décrit plus en détail ci-après.

25 Comme représenté sur les fig. 5A et 5B, le tambour 10 de perforation comporte également une entretoise 154 située en avant du bâti 96, montée sur l'arbre 86 et portant contre le palier avant extérieur 100 et un disque 156 de support du dispositif 152 à plongeur de perforation et d'une autre partie du dispositif202 de retenue. 30 L'extrémité avant du disque 156 de support est en contact avec un palier 158 logé dans une ouverture d'une plaque avant 160. Le disque 156 de support est fixé sur l'arbre 86 par une tige 162 de retenue (fig. 5B), de manière à tourner avec cet arbre. Un écrou 164 fixe le palier 158 sur l'arbre 86 et le maintient en position contre le 35 disque 156.

L'extrémité avant de l'arbre 86 traverse la plaque avant 160 et porte une bague collectrice 166 avec laquelle sont en contact des balais 168 et 170 montés dans des porte-balais 172 et 174, respectivement, eux-mêmes fixés par des consoles 176 et 178 à la plaque 40 avant 160. Les porte-balais comportent des bornes 180 et 182 qui sont connectées par des fils conducteurs 184 et 186 à une source convenable d'alimentation en énergie (non représentée). Un carter 187 renferme la bague collectrice et les ensembles à balais.

La bague collectrice 166 porte des bornes 188 et 190, auxquelles 45 des fils conducteurs 192 et 194 sont fixés. Ces fils passent dans un alésage 196 réalisé vers l'arrière, dans l'extrémité de l'arbre 86,

jusqu'à un point situé légèrement en arrière de la plaque avant 160, • où cet alésage 196 débouche dans un alésage radial 198, réalisé perpendiculairement à l'axe de l'arbre 86. L'alésage 198 coïncide avec 50 un trou 199 réalisé dans la bride du disque 156 de support. Les fils passent dans les alésages et ils sont reliés à une borne 200 d'un élément chauffant monté sur un dispositif 152 à plongeur perforant.

Comme indiqué précédemment, les disques 132 et 156 portant le dispositif 134 à siège à vide, les dispositifs 136 et 202 de retenue et le 55 dispositif 152 à plongeur perforant tournent avec l'arbre 86, à la même vitesse que ce dernier, alors que le disque 144 de commande de vide et le disque 146 à came sont fixes. En outre, ainsi qu'il ressort des figures, le tambour de perforation comporte plusieurs postes de travail comprenant chacun un siège 114 à vide, un premier plon-60 geur 242 de retenue, un plongeur perforant 206 et un second plongeur 208 de retenue (fig. 6). Chacun de ces postes de perforation reçoit un bout-filtre assemblé, dans lequel au moins un trou est réalisé pendant que le tambour effectue à peu près un tour. Le nombre de postes de perforation dépend de plusieurs variables 65 comprenant la vitesse et le diamètre du tambour, ainsi que le nombre de perforations à réaliser dans chaque filtre ou embout.

Les fig. 5A et 6 montrent en détail un poste de travail. Le disque 132 de support comporte une partie périphérique annulaire

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élargie 210 et une bride annulaire 212 qui fait saillie de sa surface avant. Un anneau 214 de support d'un siège à vide est fixé à l'aide d'organes convenables sur l'extrémité avant de la bride 212. Cet anneau porte les sièges 114 à vide recevant les bouts-filtres du tambour 14 de transfert. A chaque emplacement d'un siège, un canal 216 est réalisé radialement vers l'intérieur, jusqu'à un point situé au-dessous de la surface inférieure de la bride 212, où il communique avec un canal 217 orienté vers l'arrière. Ce canal 217 débouche par un orifice à la surface arrière de l'anneau 214 de support. Comme montré sur les fig. 5A et 4, les segments 148 et 149 de commande de vide comportent des patins 218 et 220, respectivement, qui communiquent avec les orifices de sortie de l'anneau 214 afin d'appliquer une dépression aux sièges 114. Le patin 218 applique une pression négative ou dépression aux sièges en amont du point d'entrée 20 du tambour de perforation, alors que le patin 220 applique une pression négative ou dépression aux sièges en aval du point 222 de sortie. Un joint 224 (fig. 6), de préférence en carbone, est fixé à la face de chaque patin, afin qu'il soit inutile de lubrifier les surfaces en contact. Les sièges à vide ne sont soumis à aucune dépression entre les segments.

Les faces des patins 218 et 220 présentent des gorges 225 et 226, respectivement, en forme d'arc de cercle (fig. 4), communiquant avec des canaux radiaux 228 et 230. Un tube rapporté 232 (fig. 6) est introduit dans l'alésage 228 et relié aux tubes 112 mentionnés précédemment. Il convient également de noter que, bien qu'un seul tube 112 soit montré sur la fig. 5A, un tube analogue est relié au patin 220 et communique avec le circuit à vide du tambour, de la même manière que le tube 112. Chacun des patins de commande du vide est maintenu en position au moyen d'un boulon 234, qui est vissé dans la face arrière du patin (fig. 6). Ce boulon 234 passe par une bague 236 montée dans une plaque 238, qui est placée en arrière du patin et qui est portée par le disque 144. Un ressort 240, entourant le boulon, porte contre la face arrière du patin et contre la face avant de la bague 236, afin de maintenir le patin fermement en contact avec l'anneau 214 à vide au fur et à mesure de l'usure du joint en carbone.

La partie périphérique élargie 210 du disque 132 de support porte plusieurs plongeurs 242 de retenue, dont l'un est représenté sur la fig. 6. Le nombre de plongeurs de retenue ou de maintien correspond au nombre de sièges 114 à vide. Les plongeurs de maintien sont logés dans un alésage 248 de la partie élargie 210, cette dernière portant un manchon, une bague ou une garniture 250. Chaque plongeur comporte une tige 244 réalisée d'une seule pièce avec une tête 246 de piston. Cette dernière comporte une partie cylindrique avant 245 de faible diamètre et une partie arrière 247 de plus grand diamètre. Le piston coulisse dans le cylindre délimité par la garniture 250, qui est réalisée dans une matière convenable, par exemple en acier inoxydable durci. La garniture 250 présente une gorge circonférentielle extérieure 253 et plusieurs trous qui débouchent dans cette gorge. L'extrémité arrière de l'alésage est fermée, et un petit canal 249 d'évent part de l'alésage 248 vers la face arrière de la partie élargie 210 à laquelle il débouche en formant un trou 251. La tige 244 passe dans une bague 252 introduite dans l'extrémité avant de l'alésage 248. Un espace annulaire 254 est ménagé entre la partie avant 245 de faible diamètre du piston 246 et la garniture 250. La surface avant de la partie avant 245 porte contre l'extrémité arrière de la bague 252, afin de déterminer la distance sur laquelle la tige fait saillie de la partie élargie 210. Un canal 256 est réalisé radialement vers l'intérieur, à partir d'un point de l'alésage 248 situé à proximité immédiate de l'extrémité arrière de la bague 252, de manière à communiquer avec la gorge annulaire 253 de la garniture 250. Ce canal 248 est prolongé par un canal horizontal 258, qui débouche par un trou 259 à la surface arrière de la partie élargie 210. Les canaux 256 et 258 permettent l'introduction d'air comprimé dans le cylindre ou alésage 248, afin d'actionner le plongeur. L'introduction d'air comprimé dans ces canaux est commandée par deux dispositifs 260 et 262 à patin (fig. 4), qui sont fixés en position convenable sur la face arrière de la plaque 40 de montage.

Chacun des patins 260 et 262 de commande de l'admission d'air comprimé est monté au moyen d'un boulon 264 de fixation, analogue aux boulons 234 supportant les segments 148 et 149 de commande de vide décrits précédemment. Par conséquent, ces ensembles à boulons ne seront pas décrits de nouveau en détail.

Chacun des patins 260 et 262 de commande d'application de l'air comprimé porte un joint 266 en carbone, fixé sur sa face avant et en contact avec la surface arrière de la partie élargie 210. Deux gorges 268 et 270, en forme d'arc de cercle, sont réalisées dans la face avant des patins, à la même distance radiale de l'axe de l'arbre 86 que les orifices 251 et 259 de sortie présentés par la partie élargie 210. Un alésage radial 272 communique avec la gorge 270 (fig. 5A et 6), et la gorge 268 communique avec un alésage 274 (fig. 6). Il apparaît donc aisément que, selon que le patin doit provoquer un mouvement d'extension ou d'extraction du plongeur, l'un des alésages 272 et 274 est relié à une source d'air comprimé.

L'alésage 274 du patin 260 (fig. 4 et 6) comporte un raccord 280 auquel est fixé un tube 281 qui relie ce raccord 280 à un second raccord 282 fixé dans la plaque 40 (fig. 5A). Le tube ou tuyau 281 part du raccord 282 vers un raccord 286 monté dans une plaque annulaire 288 de fermeture, disposée entre la plaque 40 de montage et la plaque intermédiaire 66. Le tuyau fait communiquer le raccord 286 avec une source convenable d'air comprimé. Aucun branchement n'est réalisé sur l'alésage 272 du patin 260, et cet alésage est utilisé comme èvent pour l'espace annulaire 254. La disposition inverse est utilisée par le patin 262. L'alésage 274 assume une fonction d'évent, alors que l'alésage 272 est relié à la source d'alimentation en air comprimé.

Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, l'air comprimé peut être appliqué sur le côté convenable de la tête 246 de piston, afin de manœuvrer le plongeur. Par exemple, après qu'une cigarette 13 a été placée dans un siège à vide 114, de l'air est appliqué aux gorges 268 du patin 260 et dans l'alésage 249. L'air comprimé passe de ce dernier dans l'alésage 248, de manière à déplacer le plongeur 242 vers l'extérieur afin qu'une coupelle 290, montée sur l'extrémité de la tige 244, maintienne l'extrémité de la tige de tabac de la cigarette 13. Toute pression d'air régnant dans l'espace annulaire 254 est éliminée par les trous de la gorge 253, par les canaux 256 et 258, par la gorge 270 et par l'alésage 272.

Le patin 262, qui est monté en amont du point 222 de sortie (fig. 4), reçoit l'air comprimé par l'alésage 272. L'air est dirigé dans la gorge 270 par les canaux 258 et 256, et dans l'espace annulaire 254. Lorsque ce dernier reçoit de l'air comprimé, la tête 246 du piston est déplacée vers l'arrière et retire ainsi la coupelle 290 de l'extrémité de la cigarette.

On va reprendre maintenant la description de la forme préférée de réalisation de la machine. Le disque 156 de support comporte une plaque annulaire 294 fixée à sa surface avant par un organe 293 (fig. 5A). La plaque annulaire comporte une partie élargie 296 formant son bord périphérique. Cette partie élargie 296 porte plusieurs plongeurs 208 assumant la fonction de mandrins (fig. 6) et comprenant chacun un piston et une tige logés dans un cylindre ou un alésage, de la même manière que celle décrite ci-dessus pour le plongeur 242 de maintien. Cependant, dans la forme préférée de réalisation, le plongeur 208 ne porte pas de coupelle, mais une extrémité dimensionnée et chanfreinée 300, pouvant être introduite dans l'extrémité évidée d'un bout-filtre 302. Le mandrin est chan-freiné afin d'assurer son introduction convenable dans l'extrémité évidée de l'embout. Ce dernier est constitué d'un bouchon intérieur 303 en acétate de cellulose, adjacent à la tige de tabac, et d'un élément tubulaire extérieur 305 recouvert d'une enveloppe et d'un embout. Il est apparu que l'élément tubulaire peut être réalisé en matière plastique, en papier, etc. Cependant, il est préférable qu'il soit constitué d'une matière plastique, en raison des caractéristiques de retenue de la forme des trous présentées par ces matières.

La fig. 7 montre une variante de l'élément du plongeur 208 destiné à maintenir la cigarette. Dans cette forme de réalisation, une coupelle 306, analogue à la coupelle 290 du plongeur 204 de maintien, est fixée à l'extrémité du plongeur, de manière à recevoir

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l'extrémité d'un filtre non évidé. Le diamètre des coupelles 290 et 306 doit être légèrement plus grand (par exemple d'environ 0,8 mm) que le diamètre de la tige de tabac ou du filtre, alors que le diamètre de l'extrémité 300 du mandrin 208 doit être légèrement plus petit (d'environ 0,8 mm) que le diamètre intérieur de l'élément tubulaire 305 d'un filtre évidé. Les coupelles et mandrins sont utilisés simplement pour maintenir et retenir les extrémités des tiges dans une position convenable pendant leur perçage, et il n'est pas nécessaire qu'ils maintiennent les tiges fermement.

Le plongeur 208 à mandrin est commandé de la même manière que le plongeur 242 de retenue. Deux patins de commande de l'application d'air comprimé, dont l'un est représenté en 308 sur la fig. 5A, sont reliés à la source d'air comprimé par un tuyau 310 et un raccord 312 monté dans la plaque avant 160. Deux boulons 314 de montage, analogues aux boulons 264, maintiennent chacun de ces patins en position. Un ressort 316 maintient un joint 318 en carbone, porté par les patins, en contact avec la face de la partie élargie 296 (fig. 6). La position angulaire des patins 308 correspond à celle des patins 260 et 262, comme montré sur la fig. 4, afin que le plongeur 208 à mandrin soit commandé de manière à pénétrer dans l'extrémité évidée du filtre 302 et à en être retiré en même temps que la coupelle 290 s'emboîte sur l'extrémité de la tige de tabac de la cigarette 13 et en est retirée.

Le disque 156 de support porte un anneau 320 de perforation, qui est fixé au disque annulaire 294 par des boulons 322. Une bague isolante 324 sépare le disque annulaire 294 de l'anneau perforateur 320. Comme indiqué précédemment, des fils 192,194 de connexion sont fixés aux bornes 200 d'éléments chauffants 201 portés par l'anneau perforateur.

Le disque 156 de support comporte, à sa périphérie, une bride 326 orientée vers l'arrière (fig. 5A) et portant plusieurs goujons, ou colonnes, 328 orientés radialement. Chaque colonne porte un bloc 340 (fig. 6) pouvant exécuter un mouvement alternatif et comportant une lèvre supérieure 342 orientée vers l'arrière. Une fourche 344, qui fait saillie vers l'avant de chaque bloc, est en contact avec une tige 346 de guidage également fixée à la bride 326 du disque de support. De plus, un galet de came ou galet suiveur 348, qui tourillonne convenablement sur un axe 350, est monté sur la face arrière de chaque bloc. Ce galet 348 de came est en contact avec la surface périphérique du disque 146 de came et, par conséquent, le bloc 340 exécute un mouvement alternatif radial lorsque le galet de came parcourt la surface du disque de came.

Deux plongeurs 206 de perforation (fig. 4) reposent sur la surface supérieure de la lèvre 342 de chaque bloc 340. Bien que le nombre de plongeurs de perforation soit égal à celui des sièges à vide, le nombre de blocs 340 n'est cependant égal qu'à la moitié du nombre des plongeurs. Les plongeurs de perforation passent dans des alésages réalisés dans l'anneau 320. Chaque alésage comporte une chemise inférieure 354 et une bague supérieure 356. Le plongeur comporte un collet 358 entre lequel et l'extrémité de la bague 356 est disposé un ressort 360 de compression qui maintient le plongeur en contact avec le bloc 340 pendant que le galet de came parcourt le disque 146.

Un porte-aiguille ou un support 362 d'éléments de perforation est vissé dans l'extrémité supérieure du plongeur 206. L'aiguille comporte de préférence une extrémité effilée 364 et un corps 365 de section droite uniforme (fig. 13). Cette configuration assure la formation de trous uniformément dimensionnés dans la paroi du filtre, quelle que soit la distance sur laquelle l'aiguille est introduite dans le filtre, pourvu que l'extrémité effilée de l'aiguille pénètre dans le filtre au-delà de l'embout et de l'élément tubulaire 305. En réalisant des trous dimensionnés avec précision, le débit d'écoulement de l'air de dilution et la chute de pression se produisant dans le filtre peuvent être déterminés avec précision.

Bien que les trous puissent être percés dans le filtre à cigarettes sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un poinçon, ou une aiguille, chauffé de perçage, il est apparu que les trous réalisés sont plus uniformes dans le cas où les aiguilles sont maintenues à une température comprise entre environ 49 et 63°C, et de préférence à

environ 57° C, en particulier lorsque le bout-filtre évidé devant être perforé comporte un élément tubulaire en matière plastique. Dans le cas où les aiguilles sont maintenues à une température d'environ 57°C, le temps de séjour des aiguilles dans les trous doit être d'environ 0,3 s. Il est évident que les données indiquées ci-dessus ne constituent qu'un exemple de spécifications dès que la température et le temps de séjour particuliers des aiguilles dans les trous dépendent de la matière perforée et de la vitesse du tambour. Bien que la température puisse varier en fonction d'un grand nombre de conditions, il est très important de maintenir les aiguilles à une température choisie. Pour maintenir les aiguilles 362 dans la plage convenable de températures, un détecteur 368 (fig. 5B) est fixé au disque 144 de support et est en contact avec la surface de l'anneau perforateur 320. Un fil conducteur 370 de commande est relié au détecteur et passe dans des trous des bâtis 138 et 96, dans l'espace annulaire 106 et dans un trou arrière 372 du bâti 96, afin d'aboutir à un connecteur (non représenté) monté dans la plaque annulaire 288 de fermeture. Un autre fil 374 relie le connecteur à un circuit de réglage de température (non représenté) commandant les éléments chauffants 201. Ce circuit de réglage est classique et connu de l'homme de l'art. Cependant, le réglage de la température des aiguilles de perforation est nécessaire dans certains cas pour obtenir un résultat uniforme.

Une console 376 (fig. 5B), également fixée au disque 144, porte la buse 150 de purge. La position de l'orifice de cette buse coïncide avec celle des trous de sortie des canaux 217 réalisés dans la bague 214 d'application du vide. Un raccord 378 est fixé à la buse 150, et un tube 380 part de ce raccord, passe dans une ouverture 382 de la console de montage du détecteur, dans des trous des bâtis 138 et 96, dans l'espace annulaire 106 et dans un trou arrière du bâti 96, afin d'aboutir à un raccord (non représenté) fixé dans la plaque annulaire 288 de couverture. Un tube 384 relie ce raccord à une source d'alimentation en air comprimé. Le patin de purge est disposé entre les patins 218 et 220 de commande de vide (fig. 4), afin que de l'air comprimé soit introduit dans le siège 114 de vide après que la cigarette en a été retirée par le tambour 42 de transfert de sortie. L'air comprimé élimine toutes les impuretés, telles que les particules de tabac, de papier, etc., du siège avant la mise en place d'une autre cigarette sur ce dernier par le tambour 14 de transfert d'entrée.

Bien que, comme mentionné précédemment, le tambour de perforation puisse être utilisé pour réaliser une perforation dans chaque filtre à cigarettes par l'apport d'un ou plusieurs mécanismes 390 de rotation et de plusieurs bossages sur le disque 146 de came, il est possible de réaliser plusieurs perforations dans le filtre au moyen du tambour décrit ci-dessus.

Dans la forme préférée de réalisation représentée sur les figures, les tambours perforateurs réalisent trois perforations dans chaque filtre de cigarette. Par conséquent, trois bossages 392,393 et 394 de came sont nécessaires pour commander les mouvements alternatifs du plongeur 206 de perforation (fig. 4). Le nombre de mécanismes 390 de rotation est toujours inférieur d'une unité au nombre de bossages, car l'une des perforations est réalisée dans le filtre alors que ce dernier occupe sa position initiale sur le siège à vide.

Une forme préférée de réalisation du mécanisme de rotation sera à présent décrite en regard des fig. 4,5 A et 10. L'un des mécanismes 390 de rotation est monté sur le tambour, entre l'extrémité du bossage 392 de came et le début du bossage 393, alors que l'autre mécanisme de rotation occupe une position analogue entre les bossages 393 et 394. Suivant la vitesse angulaire à laquelle le tambour est entraîné et le nombre de perforations souhaité, il est possible de déterminer la forme et la longueur des bossages du disque de came. Ainsi qu'il apparaît aisément, si l'on doit réaliser plus d'une perforation dans le filtre, ces perforations sont normalement espacées régulièrement autour du filtre. Par exemple, lorsque trois perforations sont réalisées, elles sont espacées les unes des autres de 120°. Bien que l'espacement régulier des perforations corresponde au mode normal de réalisation des filtres, il est évident que cette configuration n'est pas absolument nécessaire. Lorsque l'on connaît la position et

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le nombre de perforations que l'on souhaite réaliser dans le filtre, il est aisé à l'homme de l'art de déterminer la position et l'emplacement des bossages de came et des mécanismes de rotation, ainsi que la longueur des bossages et celle des zones de pause comprises entre les bossages. Chacun des dispositifs 390 de rotation est commandé par une roue 84 à denture droite, qui tourne avec l'arbre principal 86. La roue 84 engrène avec une autre roue 400 à denture droite, montée sur un arbre 402. Ce dernier tourillonne convenablement dans un bâti 404 qui, lui-même, est fixé à la plaque arrière 40 et traverse la plaque intermédiaire 66. L'arbre 402 porte également une poulie 406 entourée d'une courroie crantée 408 qui atteint la périphérie du tambour où elle entoure une autre poulie 410 montée sur un arbre 412. Ce dernier tourillonne convenablement dans un bâti allongé 414, qui fait saillie vers l'avant à travers la plaque intermédiaire 66, et la plaque arrière 40 de montage, jusqu'à un point proche de l'extrémité extérieure du siège 114 d'application du vide. Une poulie 416 à surface plate est montée sur l'extrémité avant de l'arbre 412, où elle est fixée au moyen d'un écrou 418. Un levier 420 est bloqué sur l'extrémité du bâti 414 et porte, à son extrémité libre, une poulie 422. Une courroie plate 424 entoure les poulies 416 et 422. Le bras inférieur 426 de la courroie 424 est contigu à la surface supérieure de l'extrémité dimensionnée 300 du mandrin 208. La position angulaire du levier 420 est réglable et, par conséquent, le point de contact entre la courroie 424 et le filtre et la durée de ce contact peuvent être modifiés. La possibilité de réglage offerte par le dispositif de rotation permet de faire tourner le filtre sur tout angle souhaité. Il est avantageux que la vitesse de la courroie soit inférieure à la vitesse périphérique du tambour, afin que la rotation du filtre soit uniforme. Comme indiqué précédemment, l'extrémité dimensionnée du mandrin est d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du filtre évidé, de manière à réaliser un emboîtement libre. Par conséquent, lors de l'entrée en contact de la courroie avec le filtre, ce dernier tourne sur le mandrin. Bien qu'il soit possible d'utiliser de manière satisfaisante des courroies ayant d'autres profils en section droite, il est apparu avantageux de mettre en œuvre une courroie plate 424, car elle offre une grande surface de contact assurant une rotation convenable du filtre. Il est apparu que, pour commander et obtenir un mouvement angulaire uniforme, le dispositif de rotation doit être entraîné à force par le même mécanisme que celui commandant le tambour de perforation. Un tendeur 428 de courroie est fixé à la plaque intermédiaire et permet de donner à la courroie 408 toute tension souhaitée.

Le fonctionnement de la forme préférée de réalisation de la machine selon l'invention sera à présent brièvement décrit. Une tige de tabac portant un filtre ou une cigarette à bout-filtre, provenant du tambour 14 de transfert d'entrée, est placée sur le siège 114 d'application du vide après qu'une dépression y a été appliquée par l'intermédiaire du patin 218 (fig. 4, SA et 6). Les disques de support 132 et 156 étant en rotation, le plongeur 242 du dispositif 136 à plongeur de maintien et le mandrin 208 du dispositif202 sont actionnés par l'air comprimé appliqué au moyen des patins 260 et 308. Les plongeurs se déplacent vers l'extérieur afin que la coupelle 290 s'emboîte sur l'extrémité du filtre ou de la tige de tabac (fig. 6), alors que le mandrin est introduit dans l'extrémité évidée de l'embout. Le dispositif 152 à plongeur de perforation, qui est relié au disque 156, tourne, ce qui a pour effet d'appliquer le galet 348 contre le bossage 392 du disque fixe 146 de came. Les plongeurs 206 de perforation sont déplacés vers l'extérieur, et les aiguilles 362 percent les embouts correspondants 302 pour y réaliser chacune une perforation. Comme indiqué précédemment, l'embout 302 peut être un filtre évidé (fig. 6) ou un filtre non évidé (fig. 7). En outre, les tiges percées peuvent être situées sur des cigarettes assemblées, ou bien peuvent être des tiges à filtre totalement assemblées par quatre ou par six au moyen d'une assembleuse à tubes et bouchons ou d'une machine de fabrication de filtres. Dans le cas où l'embout est évidé, le mandrin est utilisé non seulement pour supporter l'extrémité du filtre, mais également pour empêcher la partie évidée de ce filtre de s'écraser ou de fléchir lorsque l'aiguille 362 est introduite dans le filtre.

Lorsque le tambour continue de tourner, un ressort 360 de rappel, qui maintient le galet de came en contact avec la came 146, provoque le retrait des plongeurs 206 et l'éloignement des bossages 362 de perçage de l'embout, car le profil de la came passe d'une partie haute (bossage) à une partie basse. Pendant le passage de cette partie basse, les cigarettes ou les tiges portant les filtres et maintenues librement par la coupelle 290 et le mandrin 300 sont tournées sur environ 120° par entrée en contact avec la courroie 424 du dispositif 390 de rotation. A la fin de ce mouvement angulaire, le galet suiveur 348 entre en contact avec un second bossage 393, de manière que les plongeurs 206 soient de nouveau déplacés vers l'extérieur et percent le filtre une seconde fois. La même opération se produit avec le second dispositif 390 de rotation et le bossage 394 de la came. A la fin du passage sur le bossage 394, une dépression est de nouveau appliquée au siège 114 par le patin 220, et de l'air comprimé est introduit dans l'espace annulaire 254 des dispositifs à plongeurs de retenue (plongeurs 242 à coupelle) et des plongeurs 208 à mandrin. L'air appliqué sur la face arrière de la tête de piston logée dans l'alésage 248 s'échappe par le canal 249, et l'air comprimé, introduit dans les espaces annulaires 254, rétracte le mandrin et la coupelle afin de les éloigner des extrémités de la cigarette ou de la tige de tabac. Lorsque l'anneau 214 d'application de vide dépasse le patin 220, l'aspiration est supprimée du siège 114, de sorte que la cigarette peut être prise par le tambour 42 de transfert de sortie. L'orifice de sortie du canal 217 de l'anneau 214 passe à proximité de l'élément 150 de purge, afin que de l'air comprimé puisse être appliqué au siège 114 pour en éliminer toutes les impuretés.

Les fig. 8 et 9 représentent une autre forme de réalisation du tambour de perforation de la machine, bien que la forme de réalisation décrite précédemment soit préférée.

Cette variante du tambour de perforation est conçue principalement pour être utilisée à de plus faibles vitesses, en raison de la conception des mécanismes de maintien des extrémités des cigarettes.

Les fig. 1B, 2B, 8 et 9 représentent la deuxième forme de réalisation du tambour 12 de perforation monté sur l'assembleuse de cigarettes et de filtres, lesquels le commandent directement. Un arbre 430, faisant partie de l'assembleuse, est équipé d'une poulie 432 entourée d'une courroie crantée 434. Cette courroie entoure également une poulie 436 montée sur un arbre 438. Ce dernier porte une roue 440 à denture droite, qui engrène avec des roues dentées 442 et 444 montées sur les arbres 446 et 448, respectivement. Ces arbres sont orientés vers l'avant et passent dans des bâtis 450 qui sont fixés à une plaque arrière 452 de montage. L'arbre 446 porte un tambour 454 de transfert d'entrée, qui reçoit les cigarettes 456 d'un tambour ou transporteur faisant partie de l'assembleuse. Les cigarettes à filtre sont maintenues sur le tambour de transfert par une barre 458 de guidage, jusqu'à ce qu'elles atteignent un point 460 de transfert où les tiges de tabac sont placées chacune dans l'un de plusieurs alvéoles à tambour ou d'un anneau 462 de support, l'extrémité du bout-filtre étant placée dans l'un de plusieurs manchons 464 à sièges logés dans des alésages 465 d'un tambour 466. Ces alvéoles et sièges sont légèrement surdimensionnés (d'environ 0,8 mm), afin que les cigarettes puissent s'y emboîter librement et qu'elles puissent tourner aisément. Chaque cigarette est maintenue sur l'anneau 462 de support et sur le tambour 466 par une barre 468 de guidage, jusqu'à ce qu'un dispositif470 à courroie de retenue entre en contact avec l'extrémité de la tige de tabac de la cigarette et qu'un mandrin 472 soit introduit dans l'extrémité évidée du filtre, ce mandrin étant analogue à celui décrit précédemment et faisant partie de la forme préférée de réalisation. Cependant, cette variante de mandrin n'utilise pas de cylindres à air.

La roue 440 à denture droite engrène également avec un pignon fou 474 qui tourillonne sur un axe 476. Ce dernier est convenablement fixé à la plaque 452 de montage. Le pignon 474 entraîne une roue 478 à denture droite, qui est convenablement fixée et clavetée sur un arbre 480. Ce dernier est orienté vers l'avant et passe dans un bâti 482 à l'intérieur duquel il tourillonne convenablement (fig. 9), ce bâti étant fixé au moyen d'organes convenables à la plaque 452 de

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montage. Le tambour 466 à sièges est claveté sur l'arbre 480 et tourne donc avec lui. L'extrémité avant de l'arbre 480 pénètre et tourillonne dans un bâti fixe 484 qui est monté sur une plaque avant 486, cette dernière étant elle-même fixée au châssis 488 de support du tambour.

Un anneau 490 portant plusieurs plongeurs 492 de perforation est fixé au tambour 466 par des boulons 493, et une bague 462 de support est fixée à l'extrémité avant de l'anneau 490 par des organes 495. Par conséquent, l'anneau 490 à plongeurs et la bague 462 de support tournent avec le tambour 466 à sièges.

Deux cames commandent les plongeurs 492 de perforation et les mandrins 472. Ainsi, un disque 494 de came, commandant les plongeurs, est fixé à l'extrémité arrière du bâti 484 et, par conséquent,

reste fixe. Chaque plongeur comporte un patin 496 en acier durci,

fixé à son extrémité inférieure et reposant sur la surface périphérique du disque 494 de came. Un ressort 498, monté entre le patin et la surface inférieure de l'anneau 490, maintient le plongeur en contact avec le disque de came.

Chaque manchon 464 de siège comporte une patte ou une gouttière 500 à peu près semi-circulaire (fig. 14) dans laquelle l'embout évidé est placé. Chaque siège présente un alésage central 502 dans lequel une extrémité dimensionnée et chanfreinée 504 d'un plongeur 472 à mandrin est introduite. Le plongeur 472 comporte une tige 508 et une partie cylindrique 510 de plus grand diamètre. La tige est introduite dans l'alésage central 502, et la partie élargie passe dans l'alésage 465. Un ressort 512 est logé dans une cavité située à l'extrémité arrière du manchon 464 de siège, et il porte contre l'extrémité avant de la partie élargie 510, afin d'assurer le maintien en contact d'un organe suiveur 514, solidaire du plongeur à mandrin, avec une piste 516 de came présentée par un disque 518. Ce dernier ne tourne pas, car il est fixé par plusieurs boulons 520 de réglage à la plaque 452 de montage. Les boulons de réglage permettent d'ajuster latéralement la piste de came et, par conséquent, de régler la distance sur laquelle l'extrémité chanfreinée 504 du plongeur à mandrin pénètre dans l'embout évidé.

Bien que le dispositif 390 de rotation représenté sur la fig. 10 puisse être utilisé avec cette forme de réalisation, les fig. 11 et 12 représentent une variante 522 du dispositif de rotation convenant mieux à ce type de tambour. La fig. 8 ne représente qu'un seul dispositif 522 de rotation. Cependant, il est possible de mettre en œuvre tout nombre souhaité de ces dispositifs 522, ce nombre dépendant de celui des perforations devant être réalisées dans l'embout et de la force de ce dernier.

Le dispositif 522 de rotation représenté sur la fig. 12 est monté sur une bride annulaire 524 de fermeture qui fait saillie vers l'extérieur, jusqu'au bord du tambour 466, et qui est fixée à la plaque 452 de montage. L'extrémité extérieure de la bride comporte une partie élargie 526 dans laquelle tourillonne convenablement un arbre 528. L'extrémité arrière de cet arbre porte une roue 530 à friction qui est en contact avec la surface périphérique du tambour 466 en passant dans une ouverture 532 de la bride 524, de manière que le tambour 466 fasse tourner l'arbre 528. Ce dernier porte également une grande poulie 534 montée sur son extrémité avant.

Une plaque 536 de support, fixée sur la face avant de la partie élargie 526, porte deux poulies espacées 538 et 540 qui font saillie vers l'extérieur, au-dessus de la patte du manchon 464 formant siège. Une courroie 542 à section circulaire passe sur les poulies et entre en contact avec la périphérie de l'embout 544 lorsque le tambour tourne, de manière à faire tourner les cigarettes sur un certain angle choisi, cette rotation résultant de la différence entre la vitesse périphérique du tambour et la vitesse de la courroie. Les poulies 538 et 540 sont réglables verticalement, afin qu'il soit possible de faire varier le temps pendant lequel la courroie 542 est en contact avec la cigarette.

La forme de réalisation représentée sur les fig. 8,9 et 11 comporte les éléments principaux nécessaires à la perforation d'un embout, par exemple un dispositif destiné à maintenir la cigarette en place sur le tambour et un dispositif de perçage destiné à perforer l'embout perpendiculairement à l'axe du filtre de la cigarette. D'autres

éléments tels qu'un mandrin sont nécessaires lorsque l'embout est évidé, ou bien un mécanisme de rotation est mis en œuvre lorsque le nombre de perforations à effectuer est supérieur à 1.

Lorsque cette forme de réalisation fonctionne, chaque cigarette 456 est prise par le tambour 454 de transfert (fig. 8) et placée dans un alvéole du tambour 462 et dans le manchon correspondant 464 à siège du tambour 466. La barre 468 de guidage maintient la cigarette sur le tambour pendant que ce dernier continue de tourner. Le plongeur 472 à mandrin est déplacé vers l'extérieur par le galet 514, qui suit la piste 516 de came, afin que l'extrémité chanfreinée 504 du mandrin pénètre dans l'embout évidé. Le dispositif470 à courroie de maintien entre en contact avec la périphérie de l'extrémité de la tige de tabac de la cigarette, afin de maintenir cette dernière dans l'alvéole du tambour 462.

Lorsque le tambour continue de tourner, l'élément suiveur 496 entre en contact avec un bossage du disque 494 de came et fait sortir à force le plongeur 492 de perçage, afin que l'aiguille 548 perce l'embout. A la fin du bossage, le ressort 498 ramène l'aiguille, et la courroie 542 du dispositif 522 de rotation entre en contact avec la tige ou cigarette à filtre. Le dispositif de rotation fait tourner cette tige sur un angle choisi, et l'élément suiveur 496, solidaire du plongeur 492, entre de nouveau en contact avec un bossage de la came 494, afin de faire sortir le plongeur 492 et de provoquer le perçage du filtre par l'aiguille 548 qui réalise ainsi une autre perforation. Un ou plusieurs dispositifs de rotation peuvent être utilisés et le nombre de bossages de la came 494 dépend du nombre de perforations souhaitées.

Le tambour continue de faire tourner la cigarette, et un guide 550 finit par entrer en contact avec cette dernière, afin de la maintenir sur le tambour pendant la poursuite de la rotation de celui-ci. Le plongeur 472 à mandrin est ramené en arrière par le ressort 512, afin que la cigarette puisse être prise librement par le tambour 552 de transfert, au moment où un guide 554 entre en contact avec elle.

Dans cette forme de réalisation, le plongeur de perçage n'est pas chauffé. Cependant, lorsque l'embout est réalisé, par exemple, dans une matière plastique, il est souhaitable que les plongeurs soient chauffés afin que les résultats soient meilleurs.

Il est évident que les formes de réalisation décrites précédemment et représentées sont normalement mises en œuvre pour la perforation de cigarettes à bout-filtre assemblées, c'est-à-dire comprenant un filtre et une tige de tabac. Cependant, les principes de la machine selon l'invention s'appliquent également à la perforation de filtres assemblés avant leur fixation aux tiges de tabac. Ces filtres assemblés peuvent être produits par une machine d'assemblage de plusieurs filtres à tubes obturateurs produite par la firme Molins Machine Company Limited, ou bien par une machine classique de fabrication de filtres, telle que la machine du type Hauni KDF-2, fabriquée par la firme Hauni-Werke Korber & Co. Chacune de ces machines peut produire un filtre assemblé par simple pose de l'enveloppe finale et du papier du bout-filtre sur la tige filtrante. Les filtres à quatre ou six tronçons (tiges filtrantes multiples contenant quatre ou six filtres unitaires) produits par ces machines peuvent alors être transportés vers l'assembleuse où ils sont coupés à une longueur convenable et fixés aux tiges de tabac. Cependant, au lieu d'utiliser le bout pour la fixation du filtre sur la tige de tabac, une bande étroite de fixation peut être utilisée à la place du papier normal constituant le bout.

Dans le cas où le tambour de perforation est utilisé avec une machine d'assemblage à tubes obturateurs ou une machine de fabrication de filtres, il constitue normalement un appareil séparé et reçoit les tiges filtrantes à quatre ou six tronçons provenant de la machine d'assemblage ou de fabrication du filtre. La seule modification apportée au tambour représenté sur la fig. 9, autre que les modifications de dimensions et de positions des éléments en raison des longueurs différentes des filtres à quatre tronçons et des filtres à six tronçons, concerne l'élément de perçage. La fig. 15 représente une forme de réalisation comprenant une barre 558 qui est fixée à l'extrémité du plongeur 492 et qui porte plusieurs aiguilles espacées 560, le nombre de ces aiguilles dépendant de la forme de la tige

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filtrante. Par exemple, dans le cas où il est nécessaire de perforer une tige filtrante à quatre tronçons, chaque barre doit comporter quatre aiguilles. Le tambour peut avoir un fonctionnement analogue à celui du tambour de la forme de réalisation décrite précédemment. Les dispositifs de maintien choisis, constitués de mandrins, de coupelles 5 ou de courroies, dépendent de la présence d'un évidement ou non dans l'extrémité des tronçons de filtres. Bien que l'utilisation de la barre portant plusieurs aiguilles avec le tambour représenté sur la fig. 9 constitue le procédé le plus simple, les mêmes résultats peuvent être obtenus en mettant en œuvre plus d'un plongeur et plusieurs io cames en commandant les mouvements alternatifs. Ceux-ci peuvent également être réalisés sur le tambour représenté sur les fig. 5A et 5B, par modification du segment 148 de commande d'application du vide au-dessous de l'anneau 214 d'application du vide, et par l'utilisation de plongeurs montés sur les deux côtés de cet anneau. is

Il ressort de la description précédente que la machine selon l'invention constitue un moyen unique de perforation d'un embout de cigarette après que îe bout a été appliqué sur le filtre. La machine selon l'invention peut être mise en œuvre avec les assembleuses modernes à grande vitesse, et elle permet d'obtenir des cigarettes présentant des proportions uniformes de dilution par air. Le mécanisme de rotation permet la réalisation d'un certain nombre de perforations, et il peut être utilisé avec des filtres évidés et non évidés. Cependant, la machine selon l'invention constitue principalement un moyen permettant de régler et de faire varier avec précision la quantité d'air de dilution introduite dans une cigarette pendant qu'elle est fumée. La mise en œuvre d'une machine, permettant d'obtenir un niveau uniforme de dilution par l'air, a pour effet d'éliminer deux des principaux problèmes se posant à la fabrication des cigarettes à dilution par l'air, à savoir le problème soulevé par les techniques d'encollage et le problème des ruptures des enveloppes poreuses.

Des modifications peuvent être apportées à la machine décrite et représentée. Par exemple, il est possible de modifier la forme des anneaux et des bagues des tambours, d'utiliser différentes matières pour la fabrication de ces éléments, de mettre en œuvre divers types de dispositifs de maintien, etc.

R

12 feuilles dessins

Claims (10)

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1. Machine pour perforer la paroi périphérique d'un filtre assemblé devant être utilisé avec un produit à fumer, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de transport destiné à recevoir plusieurs filtres assemblés, un dispositif destiné à retenir les filtres assemblés sur le dispositif de transport, un dispositif de perforation voisin du dispositif de transport et destiné à percer les filtres assemblés de manière à former un trou dans la paroi de chaque filtre, et un dispositif destiné à commander le dispositif de perforation afin de l'amener contre chaque filtre assemblé.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de retenue de chaque filtre assemblé comprend des éléments d'entrée et de sortie destinés à maintenir le filtre sur le dispositif de transport, sur une distance choisie après le point d'arrivée sur ce dispositif de transport et sur une distance choisie avant le point de sortie du filtre du dispositif de transport, et des éléments intermédiaires de retenue qui s'enclenchent avec les extrémités du filtre assemblé, entre les éléments d'entrée et de sortie.

2

REVENDICATIONS

3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les éléments intermédiaires de retenue comprennent des organes destinés à s'enclencher avec les extrémités des filtres assemblés, des premier et second plongeurs disposés de part et d'autre du dispositif de transport et portant les organes d'enclenchement, et un mécanisme destiné à faire exécuter un mouvement alternatif aux plongeurs, afin que les organes d'enclenchement entrent en contact avec les filtres assemblés.

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les organes d'enclenchement comprennent un mandrin solidaire du premier plongeur et destiné à être introduit dans une extrémité évidée du filtre assemblé, et une coupelle de maintien fixée au second plongeur et dans laquelle l'autre extrémité du filtre assemblé peut être introduite.

5. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de transport comprend un premier tambour tournant comportant plusieurs sièges fixés à proximité immédiate de sa périphérie et recevant chacun une extrémité d'un filtre assemblé, et un second tambour tournant fixé au premier tambour et présentant, à sa surface périphérique, plusieurs alvéoles dont les positions correspondent à celles des sièges du premier tambour, ces alvéoles recevant chacun l'autre extrémité du filtre assemblé.

6. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif de rotation destiné à entrer en contact avec un filtre assemblé et à le faire tourner sur un angle choisi, le dispositif de commande actionnant le dispositif de perforation afin qu'il agisse au moins deux fois sur le filtre assemblé.

7. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des éléments destinés à chauffer le dispositif de perforation à une température choisie et un dispositif de réglage de la température des éléments chauffants.

8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de perforation comprend plusieurs plongeurs montés de manière à former un angle droit avec l'axe des filtres assemblés et pouvant exécuter des mouvements alternatifs, le dispositif de perforation comprenant également un anneau rotatif de support qui porte ces plongeurs et des organes de perçage fixés à chacun des plongeurs.

9. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de commande du dispositif de perforation comprend un élément suiveur fixé au dispositif de perforation, une came qui comporte au moins un bossage provoquant l'entrée en contact du dispositif de perforation avec les filtres assemblés, et un organe qui maintient l'élément suiveur en contact avec la came.

10. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de transport comprend un tambour rotatif qui porte plusieurs sièges à dépression, les éléments de maintien d'entrée et de sortie comprenant un organe de commande d'application du vide proche du tambour et destiné à commander l'application d'une pression négative aux sièges, une telle pression négative étant appliquée à chaque siège, sur une distance choisie au-delà du point d'arrivée des filtres sur le tambour et avant le point de sortie des filtres dudit tambour.