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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen und Halten
in Transportrichtung T kontinuierlich geförderter, strangförmiger
Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie insbesondere während
eines Trennvorgangs, umfassend ein mittels eines Antriebs um eine
Antriebswelle A rotierend antreibbares Tubenrad, dem mehrere parallel
geführte, eine Umlaufbahn UB beschreibende
Tuben zugeordnet sind, wobei das eine Tubenrad zur Anpassung der
Vorrichtung an veränderte Artikelgeometrien, insbesondere zur Änderung
der Länge der Artikel, gegen ein anderes Tubenrad auf derselben
Antriebswelle A austauschbar ist und die Tubenräder unterschiedliche Geometrien
aufweisen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum
Anpassen einer Vorrichtung zum Führen bzw. Halten in einer
Transportrichtung T kontinuierlich geförderter, strangförmiger
Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere während
eines Trennvorgangs, an unterschiedliche Schnittlängen
der Artikel. Die Erfindung befasst sich weiterhin mit einem Tubenradsatz
zum Führen und Halten in Transportrichtung T kontinuierlich
geführter, strangförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden
Industrie insbesondere während eines Trennvorgangs, umfassend
mindestens zwei um eine Antriebswelle A rotierend antreibbare Tubenräder,
denen jeweils mehrere parallel geführte, eine Umlaufbahn
UB beschreibende Tuben zugeordnet sind.
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Solche
Vorrichtungen bzw. Verfahren kommen in der Tabak verarbeitenden
Industrie in vielfältiger Weise zum Einsatz. Insbesondere
dienen die genannten Vorrichtungen zum Führen bzw. Halten
der strangförmigen Artikel beim Trennen derselben von einem
Strang. Die gattungsgemäßen Vorrichtungen sind
in einer Strangmaschine oder dergleichen angeordnet bzw. dieser
zugeordnet. Beispielsweise können die Tuben als so genannte
Schnittgegenlage beim Trennen von Tabakstöcken von einem
in der Strangmaschine produzierten Tabakstrang dienen. Die stabförmigen
Artikel können aber auch Filter, Filtersegmente oder Segmentgruppen
sein. Die Zigarettenlänge oder die Länge der Filter,
Filtersegmente und Segmentgruppen wird dabei als Format bezeichnet.
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Bei
der Herstellung von Zigaretten oder dergleichen kommt es häufig
vor, dass ein Formatwechsel notwendig oder gewünscht ist.
Das bedeutet, dass die Produktion von einer ersten Länge
auf eine zweite Länge, die von der ersten Länge
abweicht, umgestellt werden muss. Im Rahmen eines schnellen Formatwechsels
an der der gattungsgemäßen Vorrichtung zum Führen
und Halten vorgeschalteten Strangmaschine oder dergleichen ist es
erforderlich, die Tuben bzw. die Position der Tuben an das geänderte
Format, beispielsweise die geänderte Schnittlänge
der Artikel vom Strang, anzupassen. Anders ausgedrückt
macht die Umstellung auf ein geändertes Format in der Strangmaschine
eine Veränderung der Geometrie des Tubenrades bzw. eine
Veränderung der durch die rotierend umlaufenden Tuben beschriebenen
Umlaufbahn UB erforderlich.
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Bei
bekannten Lösungen wird eine Anpassung an geänderte
Formate beispielsweise durch Auswechseln des kompletten Tubenrades
erreicht, wobei die gegeneinander ausgewechselten Tubenräder
eine voneinander abweichende Geometrie und insbesondere einen unterschiedlichen
(Umlauf-)Radius aufweisen. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, dass
bei unverändertem Mittelpunkt des Tubenrades die durch
die Tuben beschriebene Umlaufbahn UB nicht
mehr den Strang berührt. Mit anderen Worten ist ein wirksames
Führen bzw. Halten der Artikel nicht ohne Weiteres gewährleistet,
da sich die Umlaufbahn UB und der Strang
nicht kreuzen bzw. die Umlaufbahn nicht mehr den Bereich berührt,
in dem der Trennvorgang bzw. der Schnitt erfolgt. Zum Ausgleich
des durch die unterschiedlichen Geometrien der Tubenräder
entstehenden Abstands Δh ist es deshalb bekannt, die Position
des Mittelpunktes des Tubenrades zu verstellen bzw. an die veränderte
Geometrie anzupassen. Die Positionsveränderung des Mittelpunktes
wird beispielsweise durch ein Getriebe erreicht, das als verschwenkbares,
verschiebbares oder anderweitig Verstellgetriebe ausgebildet ist.
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Aus
der
EP 1 815 757 B1 ist
eine Schneidvorrichtung für Tabakprodukte bekannt, die
ein Getriebe zur Kopplung einerseits von Messerträgern zum
Trennen der Artikel von einem Strang und andererseits des Tubenrades
zum Führen und Halten der Artikel während des
Trennvorgangs offenbart. Zum Ausgleich des durch die veränderten
Geometrien der Tubenräder entstehenden Abstands Δh
wird die Position des Mittelpunkts des jeweiligen Tubenrads linear
verschoben, wodurch sich allerdings auch die Phasenlage zwischen
dem Tubenrad und dem Messerträger verändert. Diese
veränderte Phasenlage muss dann noch nachgestellt werden.
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Die
bekannten Vorrichtungen weisen alle den Nachteil auf, dass sie konstruktiv
sehr komplex und somit in der Herstellung sehr teuer sind. Auch
ist die Handhabung mit solchen Vorrichtungen schwierig und erfordert
von den Bedienpersonen ein erhebliches Maß an Erfahrung.
Entsprechendes gilt für die Durchführung der Verfahren.
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Der
Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine einfache und
kostengünstige Vorrichtung zum Halten und Führen
strangförmiger Artikel unterschiedlicher Länge
zu schaffen. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches
Verfahren zum Anpassen der Vorrichtung an unterschiedliche Schnittlängen
der Artikel vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht
darin, einen entsprechenden Tubenradsatz vorzuschlagen.
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Die
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, dass die Vorrichtung bezogen auf die Position des
Tubenrades als verstellfreie Wechselvorrichtung ausgebildet ist,
und dass die Tuben des einen Tubenrades gegenüber den Tuben
des anderen Tubenrades zum Ausgleich des durch die voneinander abweichenden Geometrien
der Tubenräder entstehenden Abstands Δh zwischen
Tuben und Artikeln eine unterschiedliche Länge aufweisen.
Dadurch wird auf überraschend einfache Weise ein Ausgleich
für die durch die unterschiedlichen Geometrien der Tubenräder entstehenden
Abstände zwischen den Tuben und den Artikeln geschaffen.
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Eine
zweckmäßige Weiterbildung zeichnet sich dadurch
aus, dass Vorrichtung unabhängig von den jeweils montierten
und unterschiedliche Geometrien aufweisenden Tubenrädern
eine identische Grundstruktur aufweist. Damit ist die Vorrichtung
besonders gut für einen Tubenradwechsel insbesondere auch
im Wege der Nachrüstung bestehender Vorrichtungen geeignet,
wodurch sich die Handhabung wesentlich vereinfacht.
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Vorteilhafterweise
bestimmt die Geometrie des Tubenrades die Länge der Tuben.
Anders ausgedrückt hängt die Länge der
Tuben in Richtung der Artikel von der Geometrie des jeweiligen Tubenrades ab.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass ein Tubenrad mit einem kleinen Radius R entsprechend in Richtung
der Artikel verlängerte Tuben aufweist und umgekehrt, derart,
dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt M1 und/oder
M2 der Antriebswelle A und den Artikeln
unabhängig vom Durchmesser des Tubenrades konstant ist.
Ein Tubenrad mit einem kleinen Durchmesser für eine kurze
Schnittlänge hat demnach gegenüber einem Tubenrad
mit einem großen Durchmesser für längere
Schnittlängen verlängerte Tuben.
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Die
Aufgabe wird auch durch das eingangs genannte Verfahren gelöst,
das sich durch folgende Schritte auszeichnet: Stoppen des Antriebs
eines als Tubenrad ausgebildeten Förderelementes, wobei dem
Tubenrad zugeordnete Tuben während der Rotation des Tubenrades
eine Umlaufbahn UB beschreiben, Wechseln
des einen mit Tuben versehenen Tubenrades gegen ein anderes mit
Tuben versehenes Tubenrad mit einer gegenüber dem einen
Tubenrad abweichenden Geometrie sowie mit zum Ausgleich des durch
die voneinander abweichenden Geometrien entstehenden Abstands Δh
zwischen Tuben und Artikeln in der Länge entsprechend angepassten
Tuben, und Starten des Antriebs des anderen Tubenrades mit der abweichenden
Geometrie, wobei das Starten des Antriebs des anderen Tubenrades
in Bezug auf die Position des Tubenrades unmittelbar und verstellfrei
erfolgt. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang
mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens genannt. Zur
Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die entsprechenden
Passagen verwiesen.
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Die
Aufgabe wird auch durch einen eingangs beschriebenen Tubenradsatz
gelöst, wobei sich der erfindungsgemäße
Tubenradsatz dadurch auszeichnet, dass sich die Umlaufbahnen UB der Tuben der Tubenräder infolge
unterschiedlicher Tubenlängen der den Tubenrädern
zugeordneten Tuben bei Montierung auf derselben positionsunveränderten
Antriebswelle A sich in dem Bereich berühren, in welchem
der Trennvorgang erfolgt. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden
ebenfalls im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben, so dass
auf eine Wiederholung verzichtet wird.
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Weitere
bevorzugte oder zweckmäßige Merkmale und Weiterbildungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird
anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Vorderansicht auf eine Vorrichtung zum Führen und Halten
von strangförmigen Artikeln, und
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2 einen
Tubenradsatz mit zwei Tubenrädern unterschiedlicher Durchmesser,
wobei den Tubenrädern Tuben unterschiedlicher Länge
zugeordnet sind.
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Die
in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Führen
und Halten von Artikeln während des Trennvorgangs von einem
Strang. Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch zum
Halten und Führen strangförmiger Artikel beim
Umsetzen von Artikeln oder dergleichen dienen.
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Die
beschriebene Vorrichtung 10 umfasst ein auf einer Antriebswelle
A angeordnetes Tubenrad 11. Das Tubenrad 11 ist
mittels eines nicht explizit dargestellten Antriebs in üblicher
und bekannter Weise rotierend antreibbar. Dem Tubenrad 11 sind
mehrere parallel geführte Tuben 12 zugeordnet,
wobei sich die Tuben 12 bevorzugt gleichmäßig über
den Umfang des Tubenrades 11 verteilen. Die Tuben 12 beschreiben
bei der Rotation um die Antriebsachse A eine Umlaufbahn UB. Zur Anpassung der Vorrichtung 10 an
eine geänderte Artikelgeometrie und insbesondere an eine
veränderte Schnittlänge der Artikel ist das eine
Tubenrad 11.1 gegen ein anderes Tubenrad 11.2 austauschbar, wobei
beide Tubenräder 11.1, 11.2 auf derselben
Antriebsachse A montierbar sind. Die gegeneinander austauschbaren
Tubenräder 11.1, 11.2 können
eine unterschiedliche Geometrie und insbesondere einen unterschiedlichen
Durchmesser aufweisen.
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Die
Vorrichtung 10 ist bezogen auf die Position des jeweils
montierten Tubenrades 11.1 bzw. 11.2 als verstellfreie
Wechselvorrichtung ausgebildet. Das bedeutet, dass die Tubenräder 11.1, 11.2 unabhängig
von ihrer Geometrie bzw. ihrem Durchmesser stets auf derselben Antriebsachse
A montiert sind. Mit anderen Worten weist die Vorrichtung 10 unabhängig
von den jeweils montierten und unterschiedliche Geometrien aufweisenden
Tubenrädern 11.1, 11.2 eine identische
Grundstruktur auf. Beim Austausch der Tubenräder 11.1, 11.2 entsteht
durch die unterschiedlichen Geometrien und insbesondere unterschiedlichen
Durchmesser der Tubenräder 11.1, 11.2 ein
Abstand Δh zwischen den Tuben 12.1 bzw. 12.2 und
den Artikeln bzw. genauer zwischen der äußeren
Umfangsfläche der Tubenräder 11.1, 11.2 und
einem Strang 15, von dem die Artikel getrennt werden. Zum
Ausgleich des Abstands Δh weisen die Tuben 12.1 des
Tubenrades 11.1 gegenüber den Tuben 12.2 des
Tubenrades 11.2 eine unterschiedliche Länge auf.
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Die
Tubenräder 11.1, 11.2 bzw. die den Tubenrädern 11.1, 11.2 zugeordneten
Tuben 12.1, 12.2 beschreiben aufgrund der kreisförmigen
Ausbildung der Tubenräder 11.1, 11.2 eine
Kreisbahn als Umlaufbahn UB. Damit die Tubenräder 11.1, 11.2 bzw. die
Tuben 12.1, 12.2, die eine unterschiedliche Umlaufbahn
UB beschreiben, trotzdem die Artikel im
Bereich des Trennvorgangs halten und führen können, weisen
die Tuben 12.1, 12.2 unterschiedliche Längen auf.
Die Geometrie bzw. der Durchmesser der Tubenräder 11.1, 11.2 bestimmt
somit die Länge der Tuben 12.1, 12.2.
Ein Tubenrad 11.2 mit einem kleinen Radius r2 weist
entsprechend in Richtung der Artikel verlängerte Tuben 12.2 auf,
die zwischen der äußeren Umfangsfläche
des Tubenrades 11.2 und dem zu führenden bzw.
zu haltenden Artikel eine Länge l2 aufweisen.
Ein Tubenrad 11.1 mit einem größeren Radius
r1 (r1 > r2)
weist entsprechend in Richtung der Artikel kürzere Tuben 12.1 auf,
die zwischen der äußeren Umfangsfläche
des Tubenrades und dem zu führenden bzw. zu haltenden Artikel
eine Länge l1 aufweisen, wobei
l2–l1 den
Abstand Δh ergibt. Durch den Ausgleich des Abstands Δh
mittels der unterschiedlichen Längen der Tuben 12.1, 12.2 ist
der Abstand L zwischen dem Mittelpunkt M1 der
Antriebswelle A bzw. einer separaten Achse und den Artikeln unabhängig
vom Durchmesser der Tubenräder 11 konstant (siehe
hierzu auch 2).
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Das
Tubenrad 11 ist auf der Antriebswelle A gelagert. Die Antriebswelle
A ist als ortsfeste und verstellfreie Antriebswelle ausgebildet.
Das bedeutet, dass die Antriebswelle A unabhängig vom jeweils montierten
Tubenrad 11.1, 11.2 bzw. unabhängig von dessen
Geometrie stets an derselben Position verbleibt. Das Tubenrad 11.1, 11.2 ist
bevorzugt aus zwei Scheiben 13, 14 gebildet, wobei
die beiden Scheiben 13, 14 bezüglich
ihrer Mittelpunkte M1 und M2 versetzt
zueinander angeordnet sind. Dazu kann die Antriebswelle A z. B.
gekröpft ausgebildet sein. In anderen Ausführungsformen
kann die Antriebswelle A auch geteilt sein, so dass eine Scheibe 13 oder 14 auf
der Antriebswelle A und die andere Scheibe 14 oder 13 auf
einer separaten Achse angeordnet ist. Die beiden Scheiben 13, 14 stehen
mittels Gelenkelementen oder dergleichen miteinander in Wirkverbindung,
so dass die Antriebsbewegung der einen Scheibe 13 oder 14 auf
die jeweils andere Scheibe 14 oder 13 übertragbar
ist. Selbstverständlich kann die Synchronisation der beiden
Scheiben 13, 14 auch auf andere übliche
Weise realisiert sein.
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Die
Tuben 12.1, 12.2 unterschiedlicher Länge
können als einstückige oder mehrteilige Elemente ausgebildet
sein. Zur Vereinfachung der Fertigung und Anpassung der Tuben 12.1, 12.2 an
unterschiedliche Durchmesserverhältnisse der Tubenräder 11.1, 11.2 können
die Tuben 12.1, 12.2 beispielsweise aus einem
längenunabhängigen und damit für alle
Tuben 12.1, 12.2 einheitlichen Lagerteil, einem
längenunabhängigen und damit für alle
Tuben 12.1, 12.2 einheitlichen Führungsteil
und einem längenabhängigen Distanzstück
zusammengesetzt sein. Selbstverständlich sind auch andere
Zusammenstellungen und Ausbildungen möglich. In weiteren
nicht gezeigten Ausführungsformen kann die Umlaufbahn UB der Tuben 12.1, 12.2 auch
einen von der Kreisbahn abweichenden Verlauf aufweisen. Die beschriebene Vorrichtung 10 ist üblicherweise
mit einer nicht gezeigten Trennvorrichtung, die auf der dem Strang 15 gegenüber
liegenden Seite angeordnet ist, in Wirkverbindung, wobei die Wirkverbindung
z. B. über ein Getriebe oder dergleichen hergestellt wird.
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Ein
Tubenradsatz, wie er in 2 dargestellt ist, kann aus
zwei oder mehr Tubenrädern 11.1, 11.2 gebildet
sein. Die Tubenräder 11.1, 11.2 eines
Tubenradsatzes weisen üblicherweise unterschiedliche Durchmesser
auf. Die sich daraus ergebenden Unterschiede in der Umlaufbahn UB werden durch die unterschiedlichen Längen
der Tuben 12.1, 12.2 ausgeglichen. Damit berühren
sich die Umlaufbahnen UB der Tubenräder 11.1, 11.2 bzw.
der Tuben 12.1, 12.2 bei Montierung auf derselben
positionsunveränderten Antriebswelle A in dem Bereich,
in welchem der Trennvorgang erfolgt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert:
Die Vorrichtung 10 ist
auf ein zu trennendes Format eingestellt. In Betrieb rotiert das
Tubenrad 11.1 mit der Antriebswelle A, so dass die Tuben 12.1 eine
erste Umlaufbahn UB1 beschreiben. Soll ein
Formatwechsel durchgeführt werden, wird der Antrieb des Tubenrades 11.1 gestoppt.
Das erste Tubenrad 11.1 wird von der Vorrichtung 10 demontiert
und ein zweites Tubenrad 11.2 wird an der Vorrichtung 10 montiert. Üblicherweise
unterscheiden sich die Geometrien der beiden gegeneinander ausgetauschten
Tubenräder 11.1, 11.2. Vorzugsweise weisen
die beiden Tubenräder 11.1, 11.2 unterschiedliche
Durchmesser auf. Entsprechend der Durchmesserveränderung
der Tubenräder 11.1, 11.2 weisen die
Tuben 12.1, 12.2 der jeweiligen Tubenräder 11.1, 11.2 unterschiedliche
Längen auf, wobei die Längen der Tuben 12.1, 12.2 an
einem Tubenrad 11.1, 11.2 stets gleich sind. Für
den Fall, dass das erste Tubenrad 11.1 einen größeren
Durchmesser aufweist als das zweite Tubenrad 11.2, sind
die Tuben 12.2 am zweiten Tubenrad 11.2 entsprechend
länger ausgebildet, so dass die Tuben 12.2 des
zweiten Tubenrades 11.2 eine Umlaufbahn UB2 beschreiben,
die sich von der Umlaufbahn UB1 unterscheidet.
Nach dem Wechsel der Tubenräder 11.1, 11.2 wird
der Antrieb ohne Verstellung der Position der Mittelpunkte M1 und/oder M2 direkt und
unmittelbar gestartet. Durch die unterschiedlichen Längen
der Tuben 12.1, 12.2 berühren die Tuben 12.1, 12.2 bei
Montierung auf derselben positionsunveränderten Antriebswelle
A genau den Bereich, in dem die Artikel vom Strang 15 getrennt
werden sollen. Exakt im Berührungspunkt zwischen den Tuben 12.1, 12.2 mit
dem Strang 15 sind die Umlaufbahnen UB1 und
UB2 deckungsgleich. Der Wechsel der Tubenräder 11.1, 11.2 erfordert
des Weiteren auch keine Nachstellung von Phasenlagen oder dergleichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet
somit eine schnelle und einfache Anpassung der Vorrichtung 10 zum
Führen und Halten stabförmiger Artikel an veränderte
Schnittlängen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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