DE102009060568A1 - Cutting device and cutting knife for cutting rod-shaped products of the tobacco processing industry - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung (1) zum Schneiden von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie, mit – wenigstens einem rotierenden Messerträger (14) mit wenigstens einem Schneidmesser (2, 3), mit – einer Schnittkante (9, 9a, 9b) und zwei an die Schnittkante (9, 9a, 9b) angrenzenden Seitenflächen (7,8), wobei – wenigstens eine der Seitenflächen (7,8) des Schneidmessers (2, 3) eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (13) aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schneidmesser (2, 3) für eine Schneidvorrichtung (1), wobei das Schneidmesser (2, 3) auswechselbar ist.The invention relates to a cutting device (1) for cutting rod-shaped products in the tobacco processing industry, with - at least one rotating knife carrier (14) with at least one cutting knife (2, 3), with - one cutting edge (9, 9a, 9b) and two side surfaces (7, 8) adjoining the cutting edge (9, 9a, 9b), at least one of the side surfaces (7, 8) of the cutting knife (2, 3) having a coating (13) which increases the surface hardness. The invention also relates to a cutting knife (2, 3) for a cutting device (1), the cutting knife (2, 3) being exchangeable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung und ein Schneidmesser zum Schneiden von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a cutting device and a cutting blade for cutting rod-shaped products of the tobacco processing industry having the features of the preamble of claim 1.

Stabförmige Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie sind z. B. Zigaretten, Zigarillos, in denen der Tabak durch ein Hüllmaterial wie Papier formfest zusammengehalten wird, oder Filter, welche in den Zigaretten oder Zigarillos angeordnet werden. Zur Herstellung der stabförmigen Produkte werden moderne Konfektioniermaschinen verwendet, welche unter anderem einen Arbeitsschritt mit einer Schneidvorrichtung umfassen, in dem das stabförmige Produkt aus einem kontinuierlich zugeführten Strang abgeschnitten wird.Rod-shaped products of the tobacco processing industry are z. As cigarettes, cigarillos, in which the tobacco is held together form-solid by a wrapping material such as paper, or filters, which are arranged in the cigarettes or cigarillos. To produce the rod-shaped products modern packaging machines are used, which include, inter alia, a step with a cutting device in which the rod-shaped product is cut from a continuously fed strand.

Die Schneidvorrichtung ist im Wesentlichen aus einem rotierenden Messerträger mit einem oder mehreren Schneidmessern und einer Tube mit einer Führung für den Strang gebildet, wobei die Tube neben der Führung des Stranges gleichzeitig ein Gegenlager für das durch den Strang fahrende Schneidmesser bildet. Das Schneidmesser unterliegt aufgrund der hohen Schnittfrequenz einem natürlichen Verschleiß, welcher zu einer unsauberen Schnittkante der Schnittfläche des Stranges führen kann. Zur Kompensation des Verschleißes werden die Schneidmesser in der Konfektioniermaschine mittels einer oder mehreren Schleifscheiben geschliffen und über eine Vorschubeinrichtung in Richtung der Schneidkante nachgeschoben. Nach einer bestimmten Abnutzung müssen die Schneidmesser ausgetauscht werden, wozu der Betrieb der Konfektioniermaschine unterbrochen werden muss.The cutting device is essentially formed from a rotating knife carrier with one or more cutting knives and a tube with a guide for the strand, wherein the tube forms at the same time an abutment for the running through the strand cutting blade in addition to the leadership of the strand. The cutting blade is due to the high cutting frequency natural wear, which can lead to an unclean cutting edge of the cut surface of the strand. To compensate for the wear, the cutting blades are ground in the finishing machine by means of one or more grinding wheels and pushed by a feed device in the direction of the cutting edge. After a certain wear, the cutting blades must be replaced, for which the operation of the packaging machine must be interrupted.

Ein Nachteil bei einem solchen Nachschleifen der Schneidmesser ist es, dass während des Schleifens Funken entstehen, welche grundsätzlich auf ein Minimum reduziert werden sollten, da durch den Funkenflug im Extremfall Teile der Maschine selbst oder der Strang beschädigt oder sogar in Brand gesetzt werden können. Ferner hat sich herausgestellt, dass beim Nachschleifen der Schneidmesser an der Schnittkante ein Grat entstehen kann, der trotz der geschliffenen Schnittkante zu einer unsauberen Schnittfläche des stabförmigen Produktes führen kann.A disadvantage of such a regrinding of the cutting blades is that sparks occur during grinding, which should always be reduced to a minimum, since the sparks in extreme cases, parts of the machine itself or the strand can be damaged or even set on fire. Furthermore, it has been found that when regrinding the cutting blade on the cutting edge, a burr can occur, which despite the ground cut edge can lead to an unclean cut surface of the rod-shaped product.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneidvorrichtung und ein Schneidmesser zum Schneiden von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie zu schaffen, bei der bzw. mit dem die Entstehung von Funken vermieden wird und das stabförmige Produkt von dem Strang unter Bildung einer möglichst sauberen Schnittfläche abgeschnitten wird.The object of the invention is to provide a cutting device and a cutting blade for cutting rod-shaped products of the tobacco processing industry, in which or with which the formation of sparks is avoided and the rod-shaped product is cut from the strand to form a clean cut surface as possible ,

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schneidvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Schneidmesser mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by a cutting device with the features of claim 1 and a cutting blade with the features of claim 9. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass wenigstens eine der Seitenflächen des Schneidmessers eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung aufweist. Durch die höhere Oberflächenhärte der Seitenfläche wird eine Selbstschärfung des Schneidmessers erzielt, indem die Seitenflächen des Schneidmessers während des Schneidvorganges unterschiedlich abgenutzt werden. Die Seitenfläche mit der höheren Oberflächenhärte nutzt sich dabei weniger ab, als die Seitenfläche mit der geringeren Oberflächenhärte. Dieser Effekt führt zu einer sich praktisch immer wieder selbst nachschärfenden Schnittkante, ohne dass dabei ein Grat entsteht, welcher zu einer unsauberen Schnittfläche des stabförmigen Produktes führen könnte. Dieser Effekt der Selbstschärfung ist in der Natur auch als sogenannter „Biberzahneffekt” bekannt. Aufgrund dieses „Selbstschärfens” des Schneidmessers kann das Nachschleifen des Schneidmessers reduziert werden oder sogar ganz entfallen, so dass die mit dem Schleifvorgang verbundene Funkenbildung zumindest reduziert werden kann.The basic idea of the invention can be seen in that at least one of the side surfaces of the cutting blade has a surface hardness-increasing coating. Due to the higher surface hardness of the side surface self-sharpening of the cutting blade is achieved by the side surfaces of the cutting blade are worn differently during the cutting process. The side surface with the higher surface hardness uses less than the side surface with the lower surface hardness. This effect leads to a cutting edge that practically re-sharpens itself without creating a burr, which could lead to an unclean cut surface of the rod-shaped product. This self-sharpening effect is also known in nature as the so-called "beaver tooth effect". Due to this "self-sharpening" of the cutting blade re-sharpening of the cutting blade can be reduced or even eliminated, so that the sparking associated with the grinding process can at least be reduced.

Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Seitenflächen nach dem Ablauf einer Einlaufphase eine unterschiedliche Oberflächenhärte aufweisen. In diesem Fall kann die Oberflächenhärte der Seitenflächen zu Beginn der Einlaufphase identisch sein und sich während der Einlaufphase unterschiedlich verändern, so dass der Effekt des selbstständigen Nachschärfens erst nach der Einlaufphase eintritt. Dadurch kann ein kostengünstig herzustellendes beidseitig beschichtetes Schneidmesser verwendet werden.A further preferred embodiment of the invention can be seen in the fact that the side surfaces have a different surface hardness after the expiry of a running-in phase. In this case, the surface hardness of the side surfaces at the beginning of the break-in phase may be identical and vary differently during the break-in phase, so that the effect of self-sharpening occurs only after the break-in phase. As a result, a cost-effective to produce both sides coated cutting blade can be used.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Seitenfläche mit der die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung eine Härte von wenigstens 3000–8000 HV, vorzugsweise von 7500 HV aufweist. Durch die vorgeschlagene Härte des Schneidmessers kann die Standzeit des Schneidmessers als solche zusätzlich erhöht werden, da die Abnutzung des Schneidmessers verringert wird. Durch die verringerte Abnutzung der Schnittkante kann die Anzahl der Schnitte zwischen den Vorschüben des Schneidmessers von 750 auf ca. 5000 erhöht werden, so dass die Schneidvorrichtung wesentlich länger mit einer Einstellung betrieben werden kann, und die Zeitdauer der Wechselintervalle des Schneidmessers vergrößert werden kann. Insgesamt können dadurch zusätzlich Kosten sowohl durch die Mehrnutzung des Schneidmessers als auch durch den reduzierten Wartungsaufwand gespart werden.It is further proposed that the side surface with the surface hardness-increasing coating has a hardness of at least 3000-8000 HV, preferably of 7500 HV. The proposed hardness of the cutting blade, the life of the cutting blade can be increased as such in addition, since the wear of the cutting blade is reduced. Due to the reduced wear of the cutting edge, the number of cuts between the advances of the cutting blade can be increased from 750 to about 5000, so that the cutting device can be operated much longer with a setting, and the duration of the change intervals of the cutting blade can be increased. Overall, this can additionally costs both by the increased use of the cutting blade as well as being saved by the reduced maintenance effort.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Beschichtung eine Beschichtung aus einem amorph gebundenen Kohlenstoff ist. Die Beschichtung aus dem amorph gebundenen Kohlenstoff weist einen sehr geringen Reibungskoeffizienten auf, so dass die während des Schnittvorganges wirkenden Reibungskräfte verringert werden können und die Schnittfläche dadurch weiter verbessert wird. Solche tetraedrisch vernetzten amorph gebundenen Kohlenstoffbeschichtungen sind z. B. als ta-C Schichten, insbesondere mit einem hohen sp3, bekannt und weisen eine extrem hohe Härte bei einem sehr niedrigen Reibungskoeffizienten auf. Ferner ist die Beschichtung temperaturbeständig bis ca. 450 Grad Celsius, so dass eine hohe Schnittgeschwindigkeit gefahren werden kann, ohne dass die Beschichtung aufgrund der Reibungswärme ihre Eigenschaften verliert. Die Bindung der Beschichtung ist kovalent, so dass sie eine geringe Adhäsionsneigung zu den benachbarten metallischen Bauteilen aufweist. Außerdem kann durch die vorgeschlagene Beschichtung eine Schmierwirkung durch Kohlenstoffpartikel an der beschichteten Seitenfläche erzielt werden.It is further proposed that the coating is a coating of an amorphous bonded carbon. The coating of the amorphous bonded carbon has a very low coefficient of friction, so that the frictional forces acting during the cutting process can be reduced and the cut surface is thereby further improved. Such tetrahedrally crosslinked amorphous bonded carbon coatings are e.g. B. as ta-C layers, in particular with a high sp 3 , known and have an extremely high hardness with a very low coefficient of friction. Furthermore, the coating is temperature-resistant up to 450 degrees Celsius, so that a high cutting speed can be driven without the coating loses its properties due to the frictional heat. The bonding of the coating is covalent, so that it has a low adhesion tendency to the adjacent metallic components. In addition, the lubricating effect of carbon particles on the coated side surface can be achieved by the proposed coating.

Es hat sich herausgestellt, dass in diesem Fall eine Schichtdicke von 0,001–0,004 mm, vorzugsweise von 0,003 mm sinnvoll ist, damit der Selbstschärfeeffekt erzielt wird, und die mechanischen Eigenschaften des Schneidmessers nicht nachteilig verändert werden.It has been found that in this case, a layer thickness of 0.001-0.004 mm, preferably 0.003 mm is useful, so that the self-sharpness effect is achieved, and the mechanical properties of the cutting blade are not adversely affected.

Weiter wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Schleifscheibe vorgesehen ist, an der das rotierende Schneidmesser mit einer Seitenfläche vorbeigeführt wird, und beide Seitenflächen des Schneidmessers eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung aufweisen. Durch das einseitige Schleifen des Schneidmessers wird die Oberflächenhärte des Schneidmessers an einer Seitenfläche bewusst reduziert, so dass der „Biberzahneffekt” durch das Schleifen herbeigeführt wird. Insbesondere können die Seitenflächen dadurch mit einer identischen Beschichtung versehen werden, was aus herstellungstechnischen Gesichtspunkten günstig ist, da eine identische Beschichtung der Seitenflächen wesentlich einfacher herzustellen ist. Ferner ist der Materialabtrag der Seitenflächen aufgrund des „Biberzahneffektes” über die Oberfläche grundsätzlich nicht gleichmäßig, so dass der Selbstschärfungseffekt entlang der Schnittkante auch ungleichmäßig ist und zu einer ungleichmäßigen Schnittkante führt. Durch das einseitige Schleifen wird nicht nur der „Biberzahneffekt” selbst herbeigeführt, sondern auch der Effekt des ungleichmäßigen Materialabtrages über die Oberfläche ausgeglichen, so dass durch das Schleifen eine gleichmäßige Oberfläche der Seitenfläche und eine gleichmäßige Schnittkante erzielt werden kann. Da die jeweils andere Seitenfläche mit der die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung versehen ist, ist die bei dem einseitigen Schleifvorgang vorhandene Gratbildung der Schnittkante im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Schleifvorgängen wesentlich geringer, so dass die Schnittkante dadurch nicht verschlechtert wird. Da der durch das Schleifen erforderliche Materialabtrag des Schneidmessers aufgrund des erfindungsgemäß herbeigeführten Selbstschärfens der Schnittkante sehr viel geringer ist, als dies im Stand der Technik erforderlich war, kann das Schleifen des Schneidmessers zusätzlich mit einer geringeren Relativbewegung zu dem Schneidmesser erfolgen. Die Relativbewegung der Schleifscheibe zu der Seitenfläche des Schneidmessers ist bei einer gleichgerichteten Relativdrehbewegung der Schleifscheibe zu der Drehbewegung des Schneidmessers definiert durch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen der rotierenden Schleifscheibe und dem rotierenden Schneidmesser im Bereich der aneinander anlaufenden Oberflächen. Damit kann die Schleifscheibe in diesem Fall mit einer höheren Drehzahl rotieren als dies im Stand der Technik bekannt war, oder der Schleifscheibendurchmesser kann bei gleicher Drehzahl erhöht werden. Eine Vergrößerung des Schleifscheibendurchmessers ist aber insofern vorzuziehen, da die Schleifscheibe hierdurch in einem günstigeren Winkelverhältnis auf die Oberfläche des Schneidmessers aufläuft bzw. von der Schnittkante abläuft und damit die Gratbildung bzw. ein Ausfransen der Schnittkante verhindert oder reduziert werden kann. Im Falle einer entgegengesetzt zu der Drehbewegung des Schneidmessers rotierenden Schleifscheibe läuft die Schleifscheibenoberfläche gegen die Drehbewegung des Schneidmessers auf deren Oberfläche auf, so dass in diesem Fall die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe verringert werden sollte, was durch eine Verringerung der Drehzahl oder eine Verkleinerung des Schleifscheibendurchmessers erreicht werden kann. Aufgrund der Verringerung der Relativbewegung der Oberfläche der Schleifscheibe zu der Oberfläche des Schneidmessers kann die Funkenbildung während des Schleifvorganges weiter reduziert werden. Bei einer entsprechenden Einstellung der Differenzdrehzahl kann die Funkenbildung dabei trotz des Schleifens sogar auf Null reduziert werden. Dabei hat sich erstaunlicherweise sogar herausgestellt, dass die zu schleifende Seitenfläche des Schneidmessers sogar eine größere Oberflächenhärte als die Schleifscheibe selbst aufweisen kann, und der erfindungsgemäß herbeigeführte Effekt des Schärfens der Schnittkante nach dem „Biberzahneffekt” dennoch eintritt.It is further proposed that at least one grinding wheel is provided, on which the rotating cutting blade is guided past with a side surface, and both side surfaces of the cutting blade have a surface hardness-increasing coating. The one-sided grinding of the cutting blade, the surface hardness of the cutting blade on a side surface is deliberately reduced, so that the "beaver tooth effect" is caused by the grinding. In particular, the side surfaces can thereby be provided with an identical coating, which is favorable from a manufacturing point of view, since an identical coating of the side surfaces is much easier to produce. Furthermore, the material removal of the side surfaces due to the "beaver tooth effect" over the surface is generally not uniform, so that the self-sharpening effect along the cut edge is also uneven and leads to an uneven cutting edge. The one-sided grinding not only brings about the "beaver tooth effect" itself, but also compensates for the effect of uneven material removal across the surface, so that grinding can provide a uniform surface side surface and a uniform cut edge. Since the respective other side surface is provided with the surface hardness-increasing coating, the present in the one-sided grinding process burring of the cutting edge compared to the known in the prior art grinding operations is substantially lower, so that the cutting edge is not deteriorated thereby. Since the required due to the grinding material removal of the cutting blade due to the present invention induced self-sharpening of the cutting edge is much lower than was required in the prior art, the grinding of the cutting blade can also be done with a smaller relative movement to the cutting blade. The relative movement of the grinding wheel to the side surface of the cutting blade is defined by the difference in circumferential speeds between the rotating grinding wheel and the rotating cutting blade in the area of the abutting surfaces in a rectified relative rotational movement of the grinding wheel to the rotational movement of the cutting blade. Thus, the grinding wheel in this case can rotate at a higher speed than was known in the prior art, or the grinding wheel diameter can be increased at the same speed. An enlargement of the grinding wheel diameter is preferable inasmuch as the grinding wheel thereby runs on the surface of the cutting blade in a more favorable angular relationship or runs away from the cutting edge and thus prevents or reduces the formation of burrs or fraying of the cutting edge. In the case of a grinding wheel rotating in opposition to the rotational movement of the cutting blade, the surface of the grinding wheel runs against the rotational movement of the cutting blade on its surface, so that in this case the peripheral speed of the grinding wheel should be reduced, which is achieved by reducing the rotational speed or reducing the grinding wheel diameter can. Due to the reduction of the relative movement of the surface of the grinding wheel to the surface of the cutting blade, the sparking during the grinding process can be further reduced. With a corresponding setting of the differential speed, the sparking can even be reduced to zero despite the grinding. Surprisingly, it has even been found that the side surface of the cutting blade to be ground can even have a greater surface hardness than the grinding wheel itself, and the inventively induced effect of sharpening the cut edge after the "beaver tooth effect" nevertheless occurs.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Seitenflächen eine unterschiedliche Oberflächenhärte aufweisen, und die Seitenfläche mit der geringeren Oberflächenhärte eine Beschichtung mit einer höheren Härte als der Grundwerkstoff des Schneidmessers aufweist. Insgesamt kann durch die unterschiedlichen Oberflächenhärten der Seitenflächen einerseits der „Biberzahneffekt” herbeigeführt werden, und durch die bewusst höhere Oberflächenhärte der Seitenfläche mit der geringeren Oberflächenhärte als der Grundwerkstoff die Standzeit des Schneidmessers im Allgemeinen erhöht werden.It is also proposed that the side surfaces have a different surface hardness, and the side surface with the lower surface hardness, a coating with a higher hardness than the base material of Cutting knife has. Overall, on the one hand, the "beaver tooth effect" can be brought about by the different surface hardnesses of the side surfaces, and the service life of the cutting blade can generally be increased by the deliberately higher surface hardness of the side surface with the lower surface hardness than the base material.

Weiter hat sich aus Versuchen herausgestellt, dass die Seitenflächen einen Winkel von 15 bis 25 Grad, vorzugsweise bis 35 Grad und vorzugsweise von 20 Grad zwischen sich einschließen sollten, damit der bewusst herbeigeführte Selbstschärfungseffekt eintritt.Further, it has been found from experiments that the side surfaces should enclose an angle of 15-25 degrees, preferably up to 35 degrees and preferably 20 degrees between them, in order for the deliberately induced self-sharpening effect to occur.

Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Schneidmesser für eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung vorgeschlagen, welches auswechselbar ist.Furthermore, a cutting blade for a cutting device according to the invention is proposed to solve the problem, which is interchangeable.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. The figures show in detail:

1a und 1b: Schneidvorrichtung mit zwei Schneidmessern und einer Schleifscheibe; 1a and 1b : Cutting device with two cutting blades and a grinding wheel;

2a und 2b: Schneidvorrichtung mit zwei Schneidmessern und zwei Schleifscheiben; 2a and 2 B : Cutting device with two cutting blades and two grinding wheels;

3: Schneidmesser; 3 : Cutting knife;

4a und 4b: Schneidmesser nach dem Stand der Technik in Schnittrichtung A-A der 3 vor und nach der Abnutzung; 4a and 4b Cutting knife according to the state of the art in the cutting direction AA 3 before and after wear;

5a, 5b, 5c und 5d: Schneidmesser mit einer einseitigen die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung in Schnittrichtung A-A der 3; 5a . 5b . 5c and 5d Cutting knife with a unilateral surface hardness increasing coating in the cutting direction AA 3 ;

6a und 6b: Schneidmesser mit einer beidseitigen die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung in Schnittrichtung A-A der 3 vor und nach einer Einlaufphase. 6a and 6b Cutting knife with a surface hardening coating on both sides in the cutting direction AA of the 3 before and after a warm-up phase.

In den 1a und 1b ist eine Schneidvorrichtung 1 mit einem in Rotation versetzbaren Messerträger 14 zu erkennen, an dem zwei Schneidmesser 2 und 3 eingespannt sind. Ferner ist an der Schneidvorrichtung 1 eine gegenüber dem Messerträger 14 feststehende Schleifeinrichtung 15 mit einer Schleifscheibe 4 angeordnet, deren Schleiffläche in einem Winkel zu der Rotationsachse des Messerträgers 14 ausgerichtet ist. Die Schleifeinrichtung 15 umfasst einen Elektromotor, mit dem die Schleifscheibe 4 zu einer Drehbewegung antreibbar ist. Die Schneidmesser 2 und 3 sind gegenüber dem Messerträger 14 zusätzlich verschwenkbar, um einen zur Vorschubrichtung des stabförmigen Produktes senkrechten Schnitt zu erzeugen, wobei die Schwenkbewegung der Schneidmesser 2 und 3 über eine in dem Messerträger 14 befindliche nicht dargestellte Mechanik initiiert wird. Außerdem ist eine Schutzvorrichtung 6 vorgesehen, durch die ein unbeabsichtigtes Eingreifen des Bedienpersonals in den Umlaufbereich der Schneidmesser 2 und 3 verhindert werden soll.In the 1a and 1b is a cutting device 1 with a rotatable knife carrier 14 to recognize, at the two cutting knives 2 and 3 are clamped. Further, on the cutting device 1 one opposite the knife carrier 14 fixed grinding device 15 with a grinding wheel 4 arranged, the grinding surface at an angle to the axis of rotation of the knife carrier 14 is aligned. The grinding device 15 includes an electric motor with which the grinding wheel 4 can be driven to a rotational movement. The cutting knife 2 and 3 are opposite the knife carrier 14 additionally pivotable to produce a vertical to the feed direction of the rod-shaped product section, wherein the pivoting movement of the cutting blade 2 and 3 about one in the knife carrier 14 befindliches not shown mechanism is initiated. There is also a protection device 6 provided by the unintended intervention of the operator in the circulation area of the cutting blade 2 and 3 should be prevented.

In den 2a und 2b ist die Schneidvorrichtung 1 in der Vorderansicht zu erkennen. An der Schneidvorrichtung 1 ist eine zweite Schleifeinrichtung 16 mit einer zweiten Schleifscheibe 5 diametral zu der ersten Schleifeinrichtung 15 angeordnet. Die Schleifeinrichtungen 15 und 16 sind in demselben Winkelverhältnis angeordnet wie die Schneidmesser 2 und 3 an dem Messerträger 14, so dass die Schneidmesser 2 und 3 immer zeitgleich geschliffen werden. Solche Schneideinrichtungen 1 werden in den Konfektioniermaschinen der Tabak verarbeitenden Industrie verwendet, um z. B. Zigaretten oder Filter einer vorbestimmten Länge von einem zugeführten Strang abzuschneiden. Die Länge der abgeschnittenen Zigarette bzw. des Filters wird dabei durch die Vorschubgeschwindigkeit des Stranges und die Rotationsgeschwindigkeit des Messerträgers 14 bestimmt. Damit hängt die Kapazität der Konfektioniermaschine unter anderem direkt von der Rotationsgeschwindigkeit des Messerträgers 14 ab.In the 2a and 2 B is the cutting device 1 to recognize in the front view. At the cutting device 1 is a second grinding device 16 with a second grinding wheel 5 diametrically to the first grinding device 15 arranged. The grinding equipment 15 and 16 are arranged in the same angular relationship as the cutting blades 2 and 3 on the knife carrier 14 so that the cutting knife 2 and 3 always be ground at the same time. Such cutting devices 1 are used in the packaging machines of the tobacco processing industry to z. For example, cigarettes or filters of a predetermined length to be cut from a supplied strand. The length of the cut cigarette or the filter is thereby by the feed rate of the strand and the rotational speed of the knife carrier 14 certainly. Thus, the capacity of the packaging machine depends, inter alia, directly on the rotational speed of the knife carrier 14 from.

In der 3 ist ein Schneidmesser 2 mit einer Schnittkante 9 in Seitenansicht zu erkennen. Das Schneidmesser 2 rotiert während des Schnittvorganges derart, dass die Schnittkante 9 durch den Strang des stabförmigen Produktes fährt.In the 3 is a cutting knife 2 with a cutting edge 9 to recognize in side view. The cutting knife 2 rotates during the cutting process such that the cutting edge 9 through the strand of the rod-shaped product moves.

In den 4a und 4b ist das Schneidmesser 2 aus der 3 nach dem Stand der Technik und zwar vor und nach der Abnutzung zu erkennen. Das Schneidmesser 2 weist eine Dicke B von ca. 0,2 mm und zwei in einem Winkel A von 20 Grad zueinander stehende Seitenflächen 7 und 8 auf. Der Winkel A zwischen den Seitenflächen 7 und 8 des Schneidmessers 2 entspricht dem Winkel zwischen den Schleifflächen der Schleifscheiben 4 und 5 und der Rotationsebene, welche das Schneidmesser 2 beim Vorbeiführen an den Schleifscheiben 4 und 5 mit der Seitenfläche 7 aufspannt. Die Seitenflächen 7 und 8 enden in der Schnittkante 9, welche in der 4a noch nicht abgenutzt ist. Während des Schnittvorganges nutzt sich die Schnittkante 9 ab und verändert dadurch ihre Form in die mit 9a in der 4b gekennzeichnete Form. Die Abnutzung der Schnittkante 9 ist durch einen Materialabtrag an den Seitenflächen 7 und 8 begründet und durch die Fläche 10 dargestellt.In the 4a and 4b is the cutting knife 2 from the 3 to recognize the prior art before and after the wear. The cutting knife 2 has a thickness B of about 0.2 mm and two at an angle A of 20 degrees to each other side surfaces 7 and 8th on. The angle A between the side surfaces 7 and 8th of the cutting blade 2 corresponds to the angle between the grinding surfaces of the grinding wheels 4 and 5 and the plane of rotation, which is the cutting knife 2 when passing the grinding wheels 4 and 5 with the side surface 7 spans. The side surfaces 7 and 8th ends in the cutting edge 9 which in the 4a not worn yet. During the cutting process, the cutting edge uses 9 and thus changes their form in the 9a in the 4b marked form. The wear of the cutting edge 9 is due to a material removal on the side surfaces 7 and 8th justified and by the area 10 shown.

In den 5a, 5b, 5c und 5d ist ein erfindungsgemäß weiter entwickeltes Schneidmesser 2 zu erkennen, welches auf der Seitenfläche 7 eine Beschichtung 13 mit einer härteren Oberfläche, in diesem Fall von ca. 7500 HV, als die Oberfläche der Seitenfläche 8 aufweist. Während des Schnittvorganges findet bei dem Schneidmesser 2 im Unterschied zu dem in der 4b dargestellten sich ergebenden Abnutzungszustand ein ungleicher Materialabtrag an den Seitenflächen 7 und 8 statt, welcher durch die Fläche 11 gekennzeichnet ist. Aufgrund des ungleichen Materialabtrages weist die Schnittkante 9 eine Form 9b auf, welche wesentlich schärfer ist, als die Form 9a der Schnittkante 9 bei einem Schneidmesser 2 nach dem Stand der Technik mit derselben Anzahl von Schnitten. Die Beschichtung 13 ist gebildet aus einer amorph gebundenen Kohlenstoffschicht mit einer Schichtdicke C von 0,003 mm. Derartige amorph gebundene Kohlenstoffschichten zeichnen sich durch eine besonders hohe Härte von 3000–8000 HV aus. Sie sind deshalb sehr verschleißbeständig und weisen darüber hinaus einen sehr geringen Reibungskoeffizienten auf, wodurch die während des Schnittvorganges wirkenden Reibungskräfte reduziert werden, und die Schnittfläche des stabförmigen Tabak- oder Filterproduktes weiter verbessert wird. Ferner findet durch die Kohlenstoffpartikel in der Beschichtung ein Schmiereffekt an der Schnittfläche statt, durch den die Reibung während des Schnittvorganges weiter reduziert wird.In the 5a . 5b . 5c and 5d is a further developed according to the invention cutting blade 2 to recognize which on the side surface 7 a coating 13 with a harder surface, in this case of about 7500 HV, than the surface of the side surface 8th having. During the cutting process takes place at the cutting blade 2 unlike in the 4b Uneven material removal on the side surfaces, as shown in the resulting wear condition 7 and 8th instead of which through the area 11 is marked. Due to the uneven material removal points the cutting edge 9 a form 9b which is much sharper than the shape 9a the cutting edge 9 at a cutting knife 2 in the prior art with the same number of cuts. The coating 13 is formed of an amorphous bonded carbon layer with a layer thickness C of 0.003 mm. Such amorphous bonded carbon layers are characterized by a particularly high hardness of 3000-8000 HV. They are therefore very resistant to wear and also have a very low coefficient of friction, whereby the frictional forces acting during the cutting process are reduced, and the sectional area of the rod-shaped tobacco or filter product is further improved. Furthermore, due to the carbon particles in the coating, a lubricating effect takes place at the cut surface, by means of which the friction during the cutting process is further reduced.

In den 5c und 5d ist dasselbe Schneidmesser 2 jedoch nunmehr nach einem Vorbeiführen an einer der Schleifscheiben 4 oder 5 zu erkennen. Das Schneidmesser 2 ist bei dem Vorbeiführen an den Schleifscheiben 4 und 5 mit der Seitenfläche 8, welche die geringere Oberflächenhärte aufweist, an den Schleifflächen der Schleifscheiben 4 und 5 unter Materialabtrag in Kontakt gelangt. Das von der Seitenfläche 8 dabei abgetragene Material ist durch die Fläche 12 gekennzeichnet. Es wurde dabei ausschließlich die Seitenfläche 8 geschliffen; die Seitenfläche 7 mit der Beschichtung 13 ist nicht angeschliffen worden und weist demnach eine unveränderte Form auf. Die Schnittkante 9 ist dadurch noch schärfer zu einer Form 9c geschliffen. Ein solches einseitiges Schleifen ist hier im Gegensatz zum Stand der Technik nicht von Nachteil, da durch die Beschichtung 13 der Seitenfläche 7 die Gratbildung an der Schnittkante 9 zumindest wesentlich verringert ist. Ferner kann durch den erfindungsgemäß herbeigeführten Effekt des Selbstschärfens der durch das Schleifen erforderliche Materialabtrag und damit die erforderliche Relativbewegung zwischen den Schleifscheibenoberflächen und der Seitenfläche 7 reduziert werden. Bei einer relativ zu der Drehbewegung der Schneidmesser 2 und 3 gleichgerichtet auflaufenden Oberfläche der Schleifscheiben 4 und 4 kann dies durch eine Erhöhung der Drehzahl der Schleifscheiben 4 oder 5 oder alternativ durch einen vergrößerten Schleifscheibendurchmesser bei gleicher Drehzahl der Schleifscheiben 4 und 5 mit einer damit verbundenen Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit erreicht werden. Durch die verringerte Relativbewegung der Schleifscheiben 4 und 5 zu der Seitenfläche 7 ist die Funkenbildung wesentlich geringer. Damit ist es möglich, eine scharfe Schnittkante 9 bei gleichzeitiger Reduzierung der Funkenbildung zu erzielen.In the 5c and 5d is the same cutting knife 2 but now after a pass on one of the grinding wheels 4 or 5 to recognize. The cutting knife 2 is when passing the grinding wheels 4 and 5 with the side surface 8th , which has the lower surface hardness, at the grinding surfaces of the grinding wheels 4 and 5 came under material removal in contact. That from the side surface 8th The material removed is through the surface 12 characterized. It was only the side surface 8th ground; the side surface 7 with the coating 13 has not been sanded and therefore has an unchanged form. The cutting edge 9 This makes it even sharper to a form 9c ground. Such a one-sided grinding is here in contrast to the prior art is not disadvantageous because by the coating 13 the side surface 7 the burrs on the cutting edge 9 is at least substantially reduced. Furthermore, by the inventively induced effect of self-sharpening required by the grinding material removal and thus the required relative movement between the grinding wheel surfaces and the side surface 7 be reduced. At a relative to the rotational movement of the cutting blade 2 and 3 rectified tapered surface of the grinding wheels 4 and 4 This can be done by increasing the speed of the grinding wheels 4 or 5 or alternatively by an enlarged grinding wheel diameter at the same speed of the grinding wheels 4 and 5 can be achieved with an associated increase in peripheral speed. Due to the reduced relative movement of the grinding wheels 4 and 5 to the side surface 7 the sparking is much lower. This makes it possible to have a sharp cutting edge 9 while reducing sparking.

In den 6a und 6b ist das Schneidmesser 2 ebenfalls in der Schnittrichtung A-A aus der 3 zu erkennen, bei dem die Seitenfläche 8 ebenfalls mit einer die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung 13a versehen ist. Im einfachsten Fall sind die Beschichtungen 13 und 13a der Seitenflächen 7 und 8 identisch und in einem Herstellungsverfahren aufgetragen bzw. hergestellt worden, wodurch die Herstellungskosten verringert werden können. Nach einer Einlaufphase, während der das Schneidmesser 2 z. B. an der Seitenfläche 8 geschliffen wurde, ist die Beschichtung 13a auf der Seitenfläche 8 ganz weggeschliffen oder auf eine wesentlich geringere Schichtdicke herunter geschliffen worden, wie dies z. B. in der 6b dargestellt ist. Dadurch sind die Oberflächenhärten der Seitenflächen 7 und 8 nach der Einlaufphase unterschiedlich, und es ergibt sich während der folgenden Schnittvorgänge der erfindungsgemäß bezweckte „Biberzahneffekt” mit dem selbstständigen Nachschleifen der Schnittkante 9.In the 6a and 6b is the cutting knife 2 also in the cutting direction AA from the 3 to recognize where the side surface 8th also with a surface hardness increasing coating 13a is provided. In the simplest case, the coatings are 13 and 13a the side surfaces 7 and 8th identical and applied in a manufacturing process, whereby the manufacturing cost can be reduced. After a break-in period while the cutting knife 2 z. B. on the side surface 8th was ground, is the coating 13a on the side surface 8th completely ground away or sanded down to a much lower layer thickness, as z. B. in the 6b is shown. As a result, the surface hardness of the side surfaces 7 and 8th after the break-in phase different, and it results during the following cutting operations of the present invention intended "beaver tooth effect" with the independent regrinding of the cutting edge 9 ,

Ferner ist es aufgrund der Beschichtung 13 möglich, Schleifscheiben 4 und 5 mit einem größeren Durchmesser bei gleicher Drehzahl zu wählen. Die Ränder der Schleifscheiben 4 und 5 können dadurch während der Schleifbewegung in einem größeren Winkel seitlich auf die Seitenfläche 7 auflaufen, wodurch die Gratbildung an der Schnittkante 9 und ein mögliches Ausfransen der Schnittkante 9 verringert wird.Furthermore, it is due to the coating 13 possible, grinding wheels 4 and 5 to choose with a larger diameter at the same speed. The edges of the grinding wheels 4 and 5 can thereby during the grinding movement at a larger angle laterally on the side surface 7 accumulate, causing the burr at the cutting edge 9 and possible fraying of the cut edge 9 is reduced.

Claims (9)

Schneidvorrichtung (1) zum Schneiden von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie, mit – wenigstens einem rotierenden Messerträger (14) mit wenigstens einem Schneidmesser (2, 3), mit – einer Schnittkante (9, 9a, 9b) und zwei an die Schnittkante (9, 9a, 9b) angrenzenden Seitenflächen (7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine der Seitenflächen (7, 8) des Schneidmessers (2, 3) eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (13) aufweist.Cutting device ( 1 ) for cutting rod-shaped products of the tobacco-processing industry, comprising - at least one rotating knife carrier ( 14 ) with at least one cutting blade ( 2 . 3 ), with - a cutting edge ( 9 . 9a . 9b ) and two to the cutting edge ( 9 . 9a . 9b ) adjacent side surfaces ( 7 . 8th ), characterized in that - at least one of the side surfaces ( 7 . 8th ) of the cutting blade ( 2 . 3 ) a surface hardness-increasing coating ( 13 ) having. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenflächen (7, 8) nach dem Ablauf einer Einlaufphase eine unterschiedliche Oberflächenhärte aufweisen. Cutting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that - the side surfaces ( 7 . 8th ) have a different surface hardness after the expiry of a running-in phase. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenfläche (7) mit der höheren Oberflächenhärte eine Härte von wenigstens 3000–8000 HV, vorzugsweise von 7500 HV aufweist.Cutting device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that - the side surface ( 7 ) having the higher surface hardness has a hardness of at least 3000-8000 HV, preferably 7500 HV. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Beschichtung (13, 13a) eine Beschichtung (13) aus einem amorph gebundenen Kohlenstoff ist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the coating ( 13 . 13a ) a coating ( 13 ) is from an amorphous bound carbon. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Beschichtung (13) eine Schichtdicke von 0,001–0,004 mm, vorzugsweise von 0,003 mm aufweist.Cutting device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that - the coating ( 13 ) has a layer thickness of 0.001-0.004 mm, preferably of 0.003 mm. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine Schleifscheibe (4, 5) vorgesehen ist, an der das rotierende Schneidmesser (2, 3) mit einer Seitenfläche (8) vorbeigeführt wird, und – beide Seitenflächen (7, 8) des Schneidmessers (2, 3) eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (13) aufweisen.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - at least one grinding wheel ( 4 . 5 ) is provided at which the rotating cutting blade ( 2 . 3 ) with a side surface ( 8th ), and - both side surfaces ( 7 . 8th ) of the cutting blade ( 2 . 3 ) a surface hardness-increasing coating ( 13 ) exhibit. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenflächen (7, 8) eine unterschiedliche Oberflächenhärte aufweisen, und – die Seitenfläche (8) mit der geringeren Oberflächenhärte eine Beschichtung (13a) mit einer höheren Härte als der Grundwerkstoff des Schneidmessers (2, 3) aufweist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the side surfaces ( 7 . 8th ) have a different surface hardness, and - the side surface ( 8th ) with the lower surface hardness a coating ( 13a ) with a higher hardness than the base material of the cutting blade ( 2 . 3 ) having. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenflächen (7, 8) einen Winkel (A) von 15 bis 25 Grad, vorzugsweise bis 35 Grad und vorzugsweise von 20 Grad zwischen sich einschließen.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the side surfaces ( 7 . 8th ) enclose between them an angle (A) of 15 to 25 degrees, preferably to 35 degrees, and preferably 20 degrees. Schneidmesser (2, 3) für eine Schneidvorrichtung (1) mit den Merkmalen einer der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser (2, 3) auswechselbar ist.Cutting knife ( 2 . 3 ) for a cutting device ( 1 ) having the features of one of claims 1 to 8, characterized in that the cutting blade ( 2 . 3 ) is interchangeable.
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