DE102010049773A1 - Cutting device for cutting tobacco fibers from supplied tobacco cake, has drum including cutting knife with side surface including coating increasing surface hardness, and another side surface including different surface hardness - Google Patents

Cutting device for cutting tobacco fibers from supplied tobacco cake, has drum including cutting knife with side surface including coating increasing surface hardness, and another side surface including different surface hardness Download PDF

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Abstract

The device (1) has a rotary knife drum (7) including a cutting knife (10) with a side surface (21) and another side surface provided adjacent to a cutting edge (20). The former side surface of the cutting knife includes a coating increasing surface hardness. The latter side surface includes a different surface hardness after expiration of an intake phase. The coating is made of amorphous bonded carbon. The coating includes a layer thickness of 0.003 mm. The knife with the latter side surface is guided at a grinding body (8). The side surfaces enclose an angle of 23.5 degrees.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Schneiden von Tabakfasern von einem zugeführten Tabakkuchen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Schneidmesser für eine derartige Schneidvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 17.The present invention relates to a cutting device for cutting tobacco fibers from a supplied tobacco cake having the features of the preamble of claim 1 and a cutting blade for such a cutting device having the features of the preamble of claim 17.

Eine solche Schneidvorrichtung mit einem darin angeordneten Schneidmesser ist z. B. aus der EP 872 189 A1 bekannt. Der dort beschriebene Tabakschneider weist eine Pressfördereinrichtung mit zwei zueinander konvergierenden Pressketten auf, welche den Tabak zu einem schnittfesten Kuchen verdichten und einer Schneidvorrichtung mit mehreren Messern zuführen. Die Messer sind auf einer rotierenden Messertrommel angeordnet und schneiden den kontinuierlich zugeführten Tabakkuchen in kurze Tabakfasern. Die Messer unterliegen dabei einem natürlichen Verschleiß, welcher zusätzlich z. B. durch feine Sandpartikel in dem Tabak erhöht werden kann. Um die Standzeit der Messer zu erhöhen und eine gleichbleibende Schnittqualität zu erzielen, ist daher zusätzlich ein Schleifkörper vorgesehen, an dem die Messer mit der Schnittkante zyklisch vorbeigeführt werden, so dass die Messer während des laufenden Betriebes des Tabakschneiders nachgeschliffen werden. Zur Kompensation des durch das Nachschleifen abgetragenen Materials müssen die Messer nachgeschoben werden, damit die abgeschnittenen Tabakfasern nach einer längeren Betriebszeit des Tabakschneiders keine durch den Verschleiß bedingte längere Faserlänge aufweisen und/oder die Dicke der abgetrennten Streifen von dem Tabakkuchen nicht ein vorbestimmtes Maß überschreitet.Such a cutting device with a cutting blade disposed therein is z. B. from the EP 872 189 A1 known. The tobacco cutter described therein has a press conveyor with two mutually converging press chains, which compress the tobacco into a cut-resistant cake and feed a cutter with multiple knives. The knives are arranged on a rotating knife drum and cut the continuously fed tobacco cake into short tobacco fibers. The knives are subject to natural wear, which in addition z. B. can be increased by fine sand particles in the tobacco. In order to increase the service life of the knives and to achieve a consistent cut quality, an abrasive body is therefore additionally provided, on which the knives are cyclically guided past the cutting edge, so that the knives are reground during the operation of the tobacco cutter. To compensate for the removed by regrinding material, the knife must be nachgeschoben so that the cut tobacco fibers have no longer due to the wear longer fiber length after a longer period of operation of the tobacco cutter and / or the thickness of the separated strip of the tobacco cake does not exceed a predetermined level.

In jedem Fall müssen die Messer nach einer bestimmten Anzahl von Schleifvorgängen zwangsläufig ausgetauscht werden, wenn ein Nachschieben der Messer aufgrund der durch das Schleifen verkürzten Länge der Messer nicht mehr möglich ist. Die gesamte Anlage einschließlich des Tabakschneiders muss zum Austausch der Messer angehalten und anschließend wieder angefahren werden. Der Austausch der Messer stellt damit einen nicht zu vermeidenden kostenerzeugenden Wartungsaufwand dar, welcher nur dadurch verringert werden kann, indem die Wartungsintervalle verlängert werden, welche wiederum indirekt von den Standzeiten der Messer abhängen.In any case, the knives must be replaced after a certain number of grinding operations inevitably, if re-pushing the knives is no longer possible due to the shortened by the grinding length of the knife. The entire system including the tobacco cutter must be stopped to replace the blades and then restarted. The replacement of the knife thus represents an unavoidable cost-generating maintenance, which can only be reduced by the maintenance intervals are extended, which in turn depend indirectly on the life of the knife.

Ferner ist eine Reinigung des Schleifkörpers aufgrund der durch den Schneidprozess bedingten Tabaksoßenablagerung an der Schneidkante der Messer sowie durch den im Schneidraum befindlichen Tabakstaub erforderlich, um ein optimales Schneidergebnis zu erzielen. Die Reinigungsintervalle des Schleifkörpers sind dadurch wenigstens mittelbar von der Anzahl der Schleifvorgänge und dem von den Messern abgetragenen Material abhängig.Furthermore, a cleaning of the abrasive body due to the tobacco sauce due to the cutting process at the cutting edge of the knife and by the tobacco dust located in the cutting space is required in order to achieve an optimum cutting result. The cleaning intervals of the grinding body are thereby at least indirectly dependent on the number of grinding operations and the material removed by the knives.

Außerdem werden durch die Reinigung des Schleifkörpers immer auch Bestandteile des Schleifkörpers mit abgetragen, so dass der Schleifkörper selbst einem gewissen Materialabtrag unterliegt und konstruktiv aufwendig nachgeführt und/oder regelmäßig ausgetauscht werden muss.In addition, components of the abrasive body are always removed by the cleaning of the abrasive body, so that the abrasive itself is subject to a certain material removal and structurally complex tracked and / or must be replaced regularly.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Schneidvorrichtung zu schaffen, welche einen verminderten Wartungsaufwand aufweist, und ein Schneidmesser zu schaffen, welches in der Verwendung in einer gattungsgemäßen Schneidvorrichtung den Wartungsaufwand reduziert.The object of the invention is to provide a generic cutting device, which has a reduced maintenance, and to provide a cutting blade, which reduces the use of maintenance in a generic cutting device.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schneidvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Schneidmesser mit den Merkmalen des Anspruchs 15 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 having the features of claim 15. 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 Tabaks führen könnte. Dieser Effekt der Selbstschärfung ist in der Natur auch als sogenannter „Biberzahneffekt” bekannt. Aufgrund dieses „Selbstschärfens” des Schneidmessers kann das Schleifen des Schneidmessers reduziert werden oder sogar ganz entfallen. Ferner wird durch die vorgeschlagene Lösung der Verschleiß der Schneidmesser insgesamt verringert, so dass die Standzeit der Schneidmesser verlängert wird und die Wartungsintervalle entsprechend verlängert werden können.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 practically self-sharpening cutting edge, without causing a burr, which could lead to an unclean cut surface of the tobacco. 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, the grinding of the cutting blade can be reduced or even eliminated altogether. Furthermore, by the proposed solution, the wear of the cutting blade is reduced overall, so that the service life of the cutting blade is extended and the maintenance intervals can be extended accordingly.

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. This can be a can be used inexpensively produced on both sides coated cutting blade.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Seitenfläche mit der die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung eine Härte von wenigstens 1500–8000 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 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 1500-8000 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, 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 be additionally saved costs both by the increased use of the cutting blade as well as by the reduced maintenance.

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 0,05–0,004 mm, vorzugsweise von 0,003 mm sinnvoll ist, damit der Selbstschärfeeffekt erzielt wird, und die mechanischen Eigenschaften des Schneidmessers nicht nachteilig verändert werden. Insbesondere unterliegt das Schneidmesser während des Schnittvorganges einer Biegebeanspruchung, welche nicht zu einer Beschädigung der Beschichtung führen sollte. In dieser Hinsicht hat sich die vorgeschlagene Schichtdicke als optimal für den Betrieb der Schneidvorrichtung herausgestellt, da das Schneidmesser durch die Beschichtung dadurch nicht so weit versteift wird, dass es noch eine ausreichende Flexibilität aufweist, ohne dass die Beschichtung dabei abplatzt oder durch die durch die Beschichtung eingebrachten Eigenspannungen nachteilig verändert wird.It has been found that in this case, a layer thickness of 0.05-0.004 mm, preferably of 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. In particular, the cutting blade undergoes a bending stress during the cutting process, which should not lead to damage to the coating. In this regard, the proposed layer thickness has been found to be optimal for the operation of the cutting device, as the cutting blade is not stiffened by the coating so far that it still has sufficient flexibility without the coating peeling off or through the coating introduced residual stresses is adversely affected.

Weiter wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Schleifkörper vorgesehen ist, an dem 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 des Schleifkörpers zu der Seitenfläche des Schneidmessers ist bei einer gleichgerichteten Relativdrehbewegung des Schleifkörpers zu der Drehbewegung des Schneidmessers definiert durch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen dem rotierenden Schleifkörper und dem rotierenden Schneidmesser im Bereich der aneinander anlaufenden Oberflächen. Damit kann der Schleifkörper in diesem Fall mit einer höheren Drehzahl rotieren als dies im Stand der Technik bekannt war, oder der Schleifkörperdurchmesser kann bei gleicher Drehzahl erhöht werden. Eine Vergrößerung des Schleifkörperdurchmessers ist aber insofern vorzuziehen, da der Schleifkörper 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 eines entgegengesetzt zu der Drehbewegung des Schneidmessers rotierenden Schleifkörpers läuft die Schleifkörperoberfläche gegen die Drehbewegung des Schneidmessers auf deren Oberfläche auf, so dass in diesem Fall die Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers verringert werden sollte, was durch eine Verringerung der Drehzahl oder eine Verkleinerung des Schleifkörperdurchmessers erreicht werden kann. Aufgrund der Verringerung der Relativbewegung der Oberfläche des Schleifkörpers 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 der Schleifkörper 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 body 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 be done in addition 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 abrasive body in this case can rotate at a higher speed than was known in the prior art, or the abrasive diameter can be increased at the same speed. An increase in the diameter of the abrasive wheel, however, is to be preferred in that the abrasive body thereby runs up in a more favorable angular relationship to the surface of the cutting blade or runs away from the cutting edge and thus prevents or prevents fraying or fraying of the cutting edge can be reduced. In the case of an abrasive body rotating in opposition to the rotational movement of the cutting blade, the surface of the abrasive body runs against the rotational movement of the cutting blade on its surface, so that in this case the peripheral speed of the abrasive body should be reduced, which is achieved by reducing the rotational speed or reducing the diameter of the abrasive body 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 abrasive body itself, and the effect of sharpening the cut edge after the "beaver tooth effect" induced according to the invention 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 has a coating with a higher hardness than the base material of the cutting blade. 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 23,5 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 to 25 degrees, preferably to 35 degrees and preferably of 23.5 degrees, between them, so that the deliberately induced self-sharpening effect occurs.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das Schneidmesser kammartig mit mehreren beabstandeten Fingern ausgebildet ist. Durch die mit beabstandeten Fingern gebildete kammartige Struktur des Schneidmessers werden die Tabakfasern in mehreren Streifen von dem Tabakkuchen abgeschnitten. Dadurch ergeben sich erstens sauberere Schnitte der Tabakfasern, da die Tabakfasern, welche nicht abgeschnitten werden, in die Taschen zwischen den Fingern entweichen können, so dass die Tabakfasern des Tabakkuchens während des Schnittvorganges nicht in seitlicher Richtung komprimiert werden. Zweitens hat sich herausgestellt, dass durch das streifenförmige Abtrennen der Tabakfasern die gemittelte Länge der Tabakfasern verkürzt werden kann.It is further proposed that the cutting blade is formed comb-like with a plurality of spaced fingers. The comb-like structure of the cutting knife formed with spaced fingers, the tobacco fibers are cut in several strips of the tobacco cake. This results in firstly cleaner cuts of the tobacco fibers, since the tobacco fibers, which are not cut off, can escape into the pockets between the fingers, so that the tobacco fibers of the tobacco cake are not compressed in the lateral direction during the cutting process. Second, it has been found that the average length of the tobacco fibers can be shortened by the strip-like separation of the tobacco fibers.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn an der Messertrommel mehrere, über den Umfang verteilt angeordnete, kammartige Schneidmesser vorgesehen sind, und die Schnittfinger von wenigstens zwei benachbart angeordneten Schneidmessern derart angeordnet sind, dass die durch die benachbarten Schneidmesser von dem Tabakkuchen abgetrennten Streifen zueinander nicht deckungsgleich sind. Durch die vorgeschlagene Anordnung der Schnittfinger und der dadurch nicht deckungsgleich abgetrennten Streifen von dem Tabakkuchen kann die gemittelte Länge der Tabakfasern weiter verkürzt werden. Außerdem werden die Tabakfasern über die Breite des Tabakkuchens gleichmäßiger von diesem abgeschnitten.In this case, it is particularly advantageous if a plurality of circumferentially distributed comb-like cutting blades are provided on the cutterhead, and the cutting fingers of at least two adjacently arranged cutting blades are arranged such that the strips separated from the tobacco cake by the adjacent cutting blades are mutually aligned are not congruent. By the proposed arrangement of the cutting fingers and thereby not congruent separated strips of the tobacco cake, the average length of the tobacco fibers can be further shortened. In addition, the tobacco fibers are more uniformly cut off across the width of the tobacco cake.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Schneidmesser mehrteilig aus einer Schneidplatte und einer die Schneidplatte versteifenden Unterstützungsplatte gebildet ist. Durch die vorgeschlagene zweiteilige Ausbildung kann die Schneidplatte selbst hinsichtlich des Schnittverhaltens und einer hohen Standzeit individuell z. B. durch die Wahl eines speziellen Werkstoffs, einer bestimmten Dicke oder die Formgebung der Schnittkante ausgelegt werden, während die mechanische Festigkeit des Schneidmessers durch die Unterstützungsplatte erzielt wird. Außerdem müssen bei der Wartung der Schneidvorrichtung nur noch die Schneidplatten der Schneidmesser ausgetauscht werden, während die Unterstützungsplatten weiter verwendet werden können. Da die Schneidplatten als solches durch die erfindungsgemäße Lösung sehr viel kleiner und kostengünstiger als die bisherigen einteiligen Schneidmesser ausgelegt werden können, sinken dadurch die Instandsetzungskosten und der erforderliche Aufwand für den Transport und die Lagervorhaltung der Austauschteile. Trotz der Tatsache, dass die eigentliche Aufgabe der Unterstützungsplatte darin besteht, die Schneidplatte/n mechanisch zu unterstützen, ist damit nicht ausgeschlossen, dass an einem freien Rand der Unterstützungsplatte auch eine Schnittkante vorgesehen ist. Sofern die Schneidplatte eine kammartige Struktur aufweist, bietet es sich an, den zu der Schnittkante des Schneidmessers nächstliegenden parallel verlaufenden Rand der Unterstützungsplatte als Schnittkante auszubilden, so dass der Tabakkuchen auch in dem Bereich der Zwischenräume zwischen den abragenden Fingern der Schneidplatte streifenförmig abgeschnitten wird.It is also proposed that the cutting blade is formed in several parts from a cutting plate and a support plate stiffening support plate. Due to the proposed two-part design, the cutting plate can be individually individually with regard to the cutting behavior and a long service life z. B. be designed by the choice of a special material, a certain thickness or the shape of the cutting edge, while the mechanical strength of the cutting blade is achieved by the support plate. In addition, in the maintenance of the cutting device, only the cutting plates of the cutting blades must be replaced, while the support plates can continue to be used. Since the cutting plates can be designed as such by the inventive solution much smaller and cheaper than the previous one-piece cutting blade, thereby reducing the repair costs and the required effort for the transport and storage of spare parts. Despite the fact that the actual task of the support plate is to support the cutting plate / s mechanically, it is not excluded that a cut edge is provided on a free edge of the support plate. If the cutting plate has a comb-like structure, it makes sense to form the cutting edge of the cutting blade nearest parallel edge of the support plate as a cutting edge, so that the tobacco cake is cut strip-shaped in the region of the spaces between the protruding fingers of the cutting plate.

In diesem Fall sollte die die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung bevorzugt an einer Seitenfläche der Schneidplatte angeordnet sein, und die Unterstützungsplatte an der jeweils anderen Seitefläche der Schneidplatte angeordnet sein.In this case, the surface hardness-increasing coating should preferably be arranged on a side surface of the cutting plate, and the support plate be arranged on the respective other side surface of the cutting plate.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die freien Stirnseiten der Schneidplatte und der Unterstützungsplatte jeweils einen identischen Winkel zu der der Messertrommel zugewandten Seitenfläche aufweisen, und dass die Unterstützungsplatte derart gegenüber der Schneidplatte versetzt ist, dass sich die Stirnseiten der Schneidplatte und der Unterstützungsplatte zu einer ebenen Fläche ergänzen. Durch die geschaffene ebene Fläche an der Stirnseite wird eine gleichmäßige Schnittbewegung ermöglicht, ohne dass das Schneidmesser den Tabakkuchen während der Schnittbewegung ausfranst.Furthermore, it is proposed that the free end faces of the cutting plate and the support plate each have an identical angle to the having the cutterhead side facing surface, and that the support plate is offset from the cutting plate, that complement the end faces of the cutting plate and the support plate to a flat surface. The created flat surface on the front side allows a uniform cutting movement without the cutting knife fraying the tobacco cake during the cutting movement.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das oder die Schneidmesser in einem spitzen Winkel von der Messertrommel abragen, und dass das oder die Schneidmesser derart angeordnet sind, dass die Seitenfläche mit der höheren Oberflächenhärte der Messertrommel zugewandt ist. Durch die vorgeschlagene Ausrichtung des Schneidmessers fährt das Schneidmesser während der Schnittbewegung in einem Winkel durch den Tabakkuchen, bei dem das Schneidmesser bevorzugt nur mit der Seitenfläche zur Anlage an dem Tabakkuchen gelangt, welche die niedrigere Oberflächenhärte aufweist, so dass das Schneidmesser bevorzugt an dieser Seitenfläche während des Schnittvorganges durch die Fasern des Tabaks und der in dem Tabak befindlichen Partikel selbstständig nachgeschliffen wird. Dadurch kann der Effekt des Selbstschärfens weiter verstärkt werden, wodurch die Schneidmesser wesentlich weniger nachgeschliffen werden müssen, und die Standzeit der Schneidmesser im Umkehrschluss erheblich erhöht wird bzw. die Wartungsintervalle signifikant verlängert werden können. Im Idealfall kann dadurch ein zusätzlicher Schleifvorgang an einem externen Schleifkörper entfallen, wodurch die Kosten der Schneidvorrichtung weiter reduziert werden können.It is further proposed that the cutting blade or blades protrude at an acute angle from the cutterhead, and that the cutting blade or blades are arranged such that the side surface with the higher surface hardness of the cutterhead faces. The proposed orientation of the cutting blade, the cutting blade moves during the cutting movement at an angle through the tobacco cake, wherein the cutting blade preferably only comes with the side surface to rest against the tobacco cake, which has the lower surface hardness, so that the cutting blade preferably on this side surface during the cutting process by the fibers of the tobacco and the particles contained in the tobacco is self-reground. As a result, the effect of self-sharpening can be further enhanced, whereby the cutting blades must be sharpened much less, and the service life of the cutting blade is reversed significantly increased or the maintenance intervals can be significantly extended. Ideally, this eliminates an additional grinding operation on an external grinding wheel, whereby the cost of the cutting device can be further reduced.

Ferner wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine an die die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung aufweisende Seitenfläche angrenzende Seitenfläche eine identische die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung aufweist. Dadurch kann erstens der selbstschärfende Biberzahneffekt auch an den angrenzenden Seitenflächen herbeigeführt werden, und zweitens wird der Herstellungsprozess der Schneidvorrichtung wesentlich vereinfacht, indem das Scheidmesser bzw. die Schneidplatte während der Oberflächenbehandlung an einer Seitenfläche gehalten werden kann, während die freien Seitenflächen z. B. in einem Tauchbad oberflächengehärtet werden.It is also proposed that at least one lateral surface adjacent to the surface hardness increasing coating has an identical surface hardness increasing coating. Firstly, the self-sharpening beaver tooth effect can be brought about on the adjacent side surfaces, and secondly, the manufacturing process of the cutting device is substantially simplified by the blade or the cutting plate can be held on a side surface during the surface treatment, while the free side surfaces z. B. be surface hardened in a dip.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Beschichtung Titannitrid (TiN) umfasst. Titannitrid ist sehr verschleißbeständig, so dass sich eine sehr hohe Standzeit der Schneidmesser erzielen lässt. Darüber hinaus ist Titannitrid sehr temperaturbeständig und reibungsarm, so dass eine sehr hohe Schnittgeschwindigkeit gefahren werden kann, ohne dass sich die Schneidmesser unzulässig hoch erwärmen bzw. bei der Erwärmung ihre vorteilhaften mechanischen Eigenschaften verlieren.It is further proposed that the coating comprises titanium nitride (TiN). Titanium nitride is very resistant to wear, so that a very long service life of the cutting blade can be achieved. In addition, titanium nitride is very temperature-resistant and low-friction, so that a very high cutting speed can be driven without the cutting blades heat up unacceptably high or lose their advantageous mechanical properties during heating.

Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Schneidmesser für eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche vorgeschlagen, welches auswechselbar ist.Further, a cutting blade for a cutting device according to the invention according to one of the preceding claims 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:
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. The figures show in detail:
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: Schneidvorrichtung mit einer Pressfördereinrichtung; 1 : Cutting device with a press conveyor;

2: Messertrommel; 2 : Knife drum;

3: Schneidmesser; 3 : Cutting knife;

4: Messertrommel mit mehrteiligem Schneidmesser; 4 : Knife drum with multi-part cutting blade;

5: Mehrteiliges Schneidmesser in Isometrischer- und Schnittdarstellung; 5 : Multi-part cutting knife in isometric and sectional view;

6: Mehrteiliges Schneidmesser von unten; 6 : Multi-part cutting blade from below;

7: Mehrteiliges Schneidmesser in Schrägansicht von unten; 7 : Multi-part cutting blade in an oblique view from below;

8: Schneidmesser nach dem Stand der Technik vor dem Verschleiß; 8th : Cutting knife according to the prior art before the wear;

9: Schneidmesser nach dem Stand der Technik nach dem Verschleiß; 9 : Cutting knife according to the prior art after wear;

10: Schneidmesser mit erfindungsgemäßer Beschichtung vor dem Verschleiß; 10 : Cutting blade with coating according to the invention before wear;

11: Schneidmesser mit erfindungsgemäßer Beschichtung nach dem Verschleiß. 11 Cutting knife with coating according to the invention after the wear.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung 1 mit einer benachbart angeordneten Pressfördereinrichtung 2 zu erkennen. Die Pressfördereinrichtung 2 umfasst zwei konvergierend aufeinander zulaufend angeordnete Pressförderketten 3 und 4, zwischen denen der Tabakkuchen in Pfeilrichtung 5 durch einen in einer Trennwand 12 angeordneten Spalt 6 gepresst und der Schneidvorrichtung 1 zugeführt wird. Die Schneidvorrichtung 1 ist durch eine um eine Rotationsachse 9 in Pfeilrichtung 13 rotierende Messertrommel 7 gebildet, welche wenigstens ein nach außen vorstehendes Schneidmesser 10 aufweist. Das Schneidmesser 10 tritt in einem spitzen Winkel durch die Mantelfläche der Messertrommel 7, so dass die mit dem Bezugszeichen 21 versehene Seitenfläche des Schneidmessers 10 in einem Winkel von kleiner als 90 Grad zu dem Umfang der Messertrommel 7 ausgerichtet ist. Das Schneidmesser 10 ist mit einer Schnittkante 20 in Richtung des durch den Spalt 6 zugeführten Tabakkuchens gerichtet, so dass das Schneidmesser 10 bei einer Rotation der Messertrommel 7 in Pfeilrichtung 13 Tabakfasern von dem kontinuierlich zugeführten Tabakkuchen abschneidet, sobald der Tabakkuchen in den durch die Rotation der Schnittkante 20 definierten Schnittkreis eintritt. Der Tabakkuchen wird in der Pressfördereinrichtung 2 zu einem festen Block verdichtet, welcher dem Schneidmesser 10 einen entsprechenden Widerstand entgegensetzt und aufgrund seiner nur geringen Verformbarkeit einen sauberen Schnitt ermöglicht. Ferner ist an der Schneidvorrichtung 1 ein feststehender oder rotierend angetriebener Schleifkörper 8 vorgesehen, an dem das Schneidmesser 10 bei jeder Umdrehung der Messertrommel 7 einmal vorbeigeführt wird, so dass die Schnittkante 20 nachgeschliffen wird. Der Spalt 6 ist einseitig durch ein Gegenmesser 29 begrenzt, welches mit seiner Schnittkante in einem sehr geringen Abstand 30 von 0,05–0,2 mm zu dem durch die Schnittkante 20 des Schneidmessers 10 definierten Schnittkreis angeordnet ist. Der Abstand 30 ist in der 1 zur besseren Erkennbarkeit übertrieben groß dargestellt.In the 1 is a cutting device according to the invention 1 with an adjacently arranged press conveyor 2 to recognize. The press conveyor 2 includes two converging converging press conveyor chains 3 and 4 between which the tobacco cake in the direction of arrow 5 through one in a partition 12 arranged gap 6 pressed and the cutting device 1 is supplied. The cutting device 1 is by one about an axis of rotation 9 in the direction of the arrow 13 rotating knife drum 7 formed, which at least one outwardly projecting cutting blade 10 having. The cutting knife 10 occurs at an acute angle through the lateral surface of the cutterhead 7 so that with the reference number 21 provided side surface of the cutting blade 10 at an angle of less than 90 degrees to the circumference of the cutterhead 7 is aligned. The cutting knife 10 is with a cut edge 20 in the direction of the through the gap 6 fed tobacco cake, so that the cutting blade 10 during a rotation of the cutterhead 7 in the direction of the arrow 13 Cut tobacco fibers from the continuously supplied tobacco cake as soon as the tobacco cake in the by the rotation of the cutting edge 20 defined cutting circle occurs. The tobacco cake is in the press conveyor 2 compressed into a solid block, which the cutting knife 10 opposes a corresponding resistance and due to its low deformability allows a clean cut. Further, on the cutting device 1 a fixed or rotating driven grinding wheel 8th provided on which the cutting blade 10 every rotation of the cutterhead 7 once passed, leaving the cut edge 20 is reground. The gap 6 is one-sided by a counter knife 29 limited, which with its cutting edge at a very short distance 30 from 0.05-0.2 mm to that through the cutting edge 20 of the cutting blade 10 defined cutting circle is arranged. The distance 30 is in the 1 shown exaggeratedly large for better recognizability.

Es ist in der Darstellung nur ein Schneidmesser 10 dargestellt; sinnvollerweise sind aber zusätzliche Schneidmesser 10 über den Umfang verteilt an der Messertrommel 7 vorgesehen, so dass sich eine höhere Schnittfrequenz bei gleicher Drehzahl der Messertrommel 7 ergibt. Die Messertrommel 7 rotiert während des Schnittvorganges mit 150–660 U/min, so dass bei einer Anzahl von acht über den Umfang der Messertrommel verteilt angeordneten Schneidmessern 10 Streifen von Tabakfasern in einer Dicke von 0,4 bis 3,0 mm je nach der Fördergeschwindigkeit der Pressfördereinrichtung 2 von dem Tabakkuchen abgeschnitten werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Dicke der Streifen auch durch eine Veränderung der Anzahl der über den Umfang verteilt angeordneten Schneidmesser 10 oder durch eine Veränderung der Drehzahl der Messertrommel 7 verändert werden.It is in the illustration only a cutting knife 10 shown; it makes sense, however, additional cutting blades 10 distributed over the circumference on the cutterhead 7 provided, so that a higher cutting frequency at the same speed of the cutterhead 7 results. The knife drum 7 rotates during the cutting process at 150-660 rpm, so that when a number of eight distributed over the circumference of the knife drum arranged cutting blades 10 Strip of tobacco fibers in a thickness of 0.4 to 3.0 mm, depending on the conveying speed of the press conveyor 2 be cut off from the tobacco cake. Alternatively or additionally, the thickness of the strips can also be changed by changing the number of cutting blades distributed over the circumference 10 or by a change in the speed of the cutterhead 7 to be changed.

In einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Schneidvorrichtung 1 auch eine rotierende Scheibe statt der Messertrommel 7 aufweisen, wobei die oder das Schneidmesser 10 in diesem Fall an einer Seitenfläche der rotierenden Scheibe in Radialrichtung verlaufend angeordnet ist oder sind. Eine solche Ausführungsform ist aus der EP 1 532 870 A1 bekannt, welche damit hinsichtlich dieser Ausführungsform der Schneidvorrichtung ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung hinzuzurechnen ist.In an alternative, not shown embodiment, the cutting device 1 also a rotating disc instead of the knife drum 7 have, wherein the or the cutting blade 10 is arranged in this case on a side surface of the rotating disk extending in the radial direction or are. Such an embodiment is known from EP 1 532 870 A1 It is therefore known which with respect to this embodiment of the cutting device is expressly added to the disclosure content of this application.

Da der Tabakkuchen vor dem Schneiden zu einem festen unverformbaren Block zusammengepresst wird, wird in dem Schneidmesser 10 während des Schnittvorganges eine mechanische Biegebeanspruchung erzeugt und zwar in der Art, dass in der Seitenfläche 21 eine Zugspannung und in der Seitenfläche 22 (siehe z. B. 10 und 11) eine Druckspannung erzeugt wird. Um diese Biegespannungen möglichst gering zu halten, ist das Schneidmesser 10 möglichst großflächig an der Messertrommel 7 eingespannt und die Schnittkante 20 möglichst dicht an dem Umfang der Messertrommel 7 angeordnet.Since the tobacco cake is compressed into a solid non-deformable block prior to cutting, it becomes in the cutting blade 10 generated during the cutting process, a mechanical bending stress in the way that in the side surface 21 a tensile stress and in the side surface 22 (see eg 10 and 11 ) A compressive stress is generated. To keep these bending stresses as low as possible, is the cutting blade 10 as large as possible on the cutterhead 7 clamped and the cutting edge 20 as close as possible to the circumference of the cutterhead 7 arranged.

In den 2 und 4 ist die Messertrommel 7 als Einzelteil mit einem näher dargestellten mehrteiligen Schneidmesser 10 und einer Abdeckplatte 19 zu erkennen. Das mehrteilige Schneidmesser 10 ist aus einer kammartigen Schneidplatte 17 und einer Unterstützungsplatte 18 gebildet und über die Abdeckplatte 19 von außen an der Messertrommel 7 befestigt. Die Messertrommel 7 ist dazu oktogonal mit planen Flächen an dem Außenumfang ausgebildet, an denen die Schneidmesser 10 befestigt sind. Wie in der 3 zu erkennen ist, kann das Schneidmesser 10 alternativ aber auch einteilig mit mehreren Fingern 14 und 15 ausgebildet sein, wobei es in diesem Fall zur Erzielung der erforderlichen mechanischen Steifigkeit entsprechend dicker als die Schneidplatte 17 ausgebildet ist.In the 2 and 4 is the knife drum 7 as a single part with a detailed multi-part cutting blade 10 and a cover plate 19 to recognize. The multi-part cutting knife 10 is from a comb-like insert 17 and a support plate 18 formed and over the cover plate 19 from the outside on the cutterhead 7 attached. The knife drum 7 is to octogonal formed with flat surfaces on the outer periphery, where the cutting blades 10 are attached. Like in the 3 it can be seen, the cutting knife 10 alternatively, but also in one piece with several fingers 14 and 15 be formed in this case to achieve the required mechanical rigidity according to thicker than the cutting plate 17 is trained.

In den 5, 6 und 7 ist das mehrteilige Schneidmesser 10 als Einzelteil in verschiedenen Darstellungen zu erkennen. Die Unterstützungsplatte 18 liegt mit der Seitenfläche 26 an einer Seitenfläche 22 der Schneidplatte 17 an und kann zur Fixierung der Schneidplatte 17 eine oder mehrere Ausnehmungen aufweisen, in der die Schneidplatte 17 mit den Fingern 14 und 15 zumindest teilweise aufnehmbar ist. Durch die Ausnehmungen kann die Gesamtdicke des Schneidmessers 10, gebildet aus der Schneidplatte 17 und der Unterstützungsplatte 18, verringert werden. Außerdem kann die Schneidplatte 17 durch eine entsprechende Formgebung der Ausnehmung seitlich gegenüber der Unterstützungsplatte 18 fixiert werden, wobei insbesondere die Finger 14,15 gegen ein seitliches Verschieben unterstützt werden.In the 5 . 6 and 7 is the multi-piece cutting knife 10 to recognize as a single part in different representations. The support plate 18 lies with the side surface 26 on a side surface 22 the cutting plate 17 and can for fixing the cutting plate 17 have one or more recesses in which the cutting plate 17 with your fingers 14 and 15 at least partially receivable. Through the recesses, the total thickness of the cutting blade 10 , formed from the cutting plate 17 and the support plate 18 , be reduced. In addition, the cutting plate 17 by a corresponding shaping of the recess laterally relative to the support plate 18 be fixed, in particular the fingers 14 . 15 be supported against a lateral displacement.

Die Schneidplatte 17 mit den Fingern 14, 15 kann sowohl aus einem Stück gefertigt sein, als auch aus einer Vielzahl von Einzelstücken gefertigt sein, so dass die Finger 14, 15 einzeln montierbar und austauschbar sind.The cutting plate 17 with your fingers 14 . 15 can be made in one piece, as well as made from a variety of individual pieces, so that the fingers 14 . 15 individually mountable and interchangeable.

Das Schneidmesser 10 in 3 ist an den Fingern 14, 15 zur Bildung einer in den 8 bis 11 zu erkennenden Schnittkante 20 zu einem spitzen Winkel 16 geformt. Bei einem mehrteiligen Aufbau des Schneidmessers 10 ist sowohl die Schneidplatte 17 an der Stirnseite 17a der Finger 14, 15 zu einem spitzen Winkel 16a als auch die Unterstützungsplatte 18 an der Stirnseite 18a zu einem Winkel 16b geformt. Die Winkel 16a und 16b sind bevorzugt identisch, und entsprechen dem Winkel 16, welcher bevorzugt 15–25 Grad, bevorzugt bis 35 Grad und besonders bevorzugt 23,5 Grad betragen sollte, damit sich der erfindungsgemäß bezweckte Selbstschärfungseffekt einstellt. Die Unterstützungsplatte 18 ist dabei gegenüber der Schneidplatte 17 soweit versetzt, dass sich die Stirnseiten 17a und 18a zu einer ebenen Fläche ohne vorstehende Kanten und Absätze ergänzen. Durch die so geschaffene ebene Fläche wird verhindert, dass aus dem Tabakkuchen einzelne Tabakfasern herausgezogen werden und der Tabakkuchen ausfranst. Die Unterstützungsplatte 18 liegt mit der Seitenfläche 26 an der Seitenfläche 22 der Schneidplatte 17 an, in der während des Schnittvorganges durch den formstabilen Tabakkuchen die Druckspannung erzeugt wird, welche ohne die Unterstützungsplatte 18 zu einer Verformung der Schneidplatte 17 mit einer entgegen der Schnittbewegung weg gedrückten Schnittkante 20 führen würde. Die Unterstützungsplatte 18 bewirkt dadurch eine im Wesentlichen gleichbleibende Ausrichtung der Schnittkante 20 auch bei hohen Biegespannungen.The cutting knife 10 in 3 is on your fingers 14 . 15 to form one in the 8th to 11 to be recognized cutting edge 20 at an acute angle 16 shaped. In a multi-part construction of the cutting blade 10 is both the cutting plate 17 at the front 17a the finger 14 . 15 at an acute angle 16a as well as the support plate 18 at the front 18a to an angle 16b shaped. The angles 16a and 16b are preferably identical, and correspond to the angle 16 which should preferably be 15-25 degrees, preferably up to 35 degrees and particularly preferably 23.5 degrees, so that the self-sharpening effect according to the invention is achieved. The support plate 18 is opposite the insert 17 as far as offset, that the front sides 17a and 18a to a flat surface without protruding edges and heels complement. The flat surface thus created prevents individual tobacco fibers from being pulled out of the tobacco cake and the tobacco cake frayed. The support plate 18 lies with the side surface 26 on the side surface 22 the cutting plate 17 on, in which during the cutting process by the dimensionally stable tobacco cake, the compressive stress is generated, which without the support plate 18 to a deformation of the cutting plate 17 with a cut edge pressed against the cutting motion 20 would lead. The support plate 18 causes a substantially constant orientation of the cutting edge 20 even at high bending stresses.

Die kammartige Formgebung der Schneidplatte 17 bzw. des Schneidmessers 10 bewirkt dabei, dass die Tabakfasern in Streifen von dem Tabakkuchen abgetrennt werden, wodurch wiederum die gemittelte Länge der abgetrennten Tabakfasern verkürzt wird. Außerdem werden durch die Zwischenräume zwischen den Fingern 14, 15 Freiräume geschaffen, in die die Tabakfasern entweichen können, so dass die Tabakfasern zumindest im Bereich der Schnittfläche nicht seitlich komprimiert werden und die Tabakfasern in den abgetrennten Streifen insgesamt einen lockereren Verbund bilden.The comb-like shape of the insert 17 or the cutting blade 10 thereby causing the tobacco fibers to be separated into strips from the tobacco cake, which in turn shortens the average length of the separated tobacco fibers. In addition, through the spaces between the fingers 14 . 15 Created free spaces in which the tobacco fibers can escape, so that the tobacco fibers are not compressed laterally at least in the region of the cut surface and the tobacco fibers in the separated strip together form a looser bond.

Soweit über den Umfang der Messertrommel 7 verteilt mehrere Schneidmesser 10 vorgesehen sind, sind die Finger 14, 15 der benachbart angeordneten Schneidmesser 10 vorzugsweise versetzt zueinander ausgerichtet, so dass die Finger 14, 15 der aufeinanderfolgenden Schneidmesser 10 nie einen deckungsgleichen Streifen von dem Tabakkuchen abtrennen. Die Finger 14, 15 des folgenden Schneidmessers 10 können dabei vorzugsweise derart angeordnet und bemessen sein, dass sie diejenigen Streifen von dem Tabakkuchen abtrennen, welche durch die Zwischenräume zwischen den Fingern 14, 15 des vorangegangenen Schneidmessers 10 nicht von dem Tabakkuchen abgetrennt wurden. Dadurch können die Tabakfasern gleichmäßig mit einer weiter verkürzten gemittelten Faserlänge von dem Tabakkuchen abgetrennt werden, und die Tabakfasern werden insgesamt gleichmäßiger von dem Tabakkuchen abgeschnitten. Die Unterstützungsplatte 18 kann an der Stirnfläche 18a ebenfalls als Schnittkante ausgebildet sein, so dass der Tabakkuchen auch in dem Bereich zwischen den Fingern 14 und 15 des Schneidmessers 10 streifenförmig abgetrennt wird. Die Streifen, welche zwischen den Fingern 14 und 15 von dem Tabakkuchen abgetrennt werden, weisen in diesem Fall aber eine geringere Dicke als die von den Fingern 14 und 15 abgetrennten Streifen auf.As far as the scope of the knife drum 7 distributes several cutting blades 10 are provided, are the fingers 14 . 15 the adjacently arranged cutting blade 10 preferably offset from each other, so that the fingers 14 . 15 the successive cutting blade 10 never separate a congruent strip from the tobacco cake. The finger 14 . 15 of the following cutting knife 10 may preferably be arranged and dimensioned such that they separate those strips from the tobacco cake, which passes through the spaces between the fingers 14 . 15 of the previous cutting blade 10 were not separated from the tobacco cake. Thereby, the tobacco fibers can be uniformly separated from the tobacco cake with a further shortened average fiber length, and the tobacco fibers are cut off more uniformly from the tobacco cake as a whole. The support plate 18 can be on the frontal area 18a also be designed as a cutting edge, so that the tobacco cake in the area between the fingers 14 and 15 of the cutting blade 10 is separated strip-shaped. The stripes, which are between the fingers 14 and 15 are separated from the tobacco cake, but in this case have a smaller thickness than that of the fingers 14 and 15 separated strips on.

In den 8 und 9 ist ein einteiliges Schneidmesser 10 nach dem Stand der Technik zu erkennen. Bei einem mehrteiligen Schneidmesser 10 wäre dies die Schneidplatte 17 alleine oder der Verbund aus der Schneidplatte 17 und der Unterstützungsplatte 18. Das Schneidmesser 10 weist zwei Seitenflächen 21 und 22 und eine Stirnseite 17a auf. Die Stirnseite 17a ist zu der Seitenfläche 21 in einem Winkel 16 angeordnet, und bildet mit dieser die Schnittkante 20, welche in der 8 noch nicht verschlissen ist. Die Stirnfläche 17a kann auch als Anschleiffläche der Seitenfläche 22 angesehen werden und weist daher eine identische Oberflächenhärte wie die Seitenfläche 22 auf, und kann daher auch als Teil der Seitenfläche 22 angesehen werden. In der 9 ist dasselbe Schneidmesser 10 nach einem Verschleiß 23 zu erkennen. Die Schnittkante 20 ist durch den Verschleiß 23 verrundet, so dass die Stirnfläche 17a zur Wiederherstellung der Schnittkante 20 mit einer dem neuwertigen Zustand entsprechenden Schärfe bis auf die gestrichelte Linie 27 um das Material 28 abgeschliffen werden müsste.In the 8th and 9 is a one-piece cutting knife 10 to recognize the state of the art. For a multi-part cutting blade 10 this would be the cutting plate 17 alone or the composite from the insert 17 and the support plate 18 , The cutting knife 10 has two side surfaces 21 and 22 and a front side 17a on. The front side 17a is to the side surface 21 at an angle 16 arranged, and forms with this the cutting edge 20 which in the 8th not worn yet. The face 17a Can also be used as a sanding surface of the side surface 22 be considered and therefore has an identical surface hardness as the side surface 22 on, and therefore can also be considered part of the side surface 22 be considered. In the 9 is the same cutting knife 10 after a wear 23 to recognize. The cutting edge 20 is due to the wear 23 rounded, leaving the face 17a to restore the cutting edge 20 with a sharpness equivalent to the new condition except for the dashed line 27 around the material 28 would have to be ground down.

In den 10 und 11 ist dasselbe Schneidmesser 10 mit einer erfindungsgemäß auf der Seitenfläche 21 vorgesehenen, die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung 24 vor und nach einem Verschleiß 23 zu erkennen. Aufgrund der die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung 24 ist der Materialabtrag bzw. der Verschleiß 23 an der Seitenfläche 21 deutlich geringer als an der Stirnfläche 17a bzw. an der Seitenfläche 22, so dass die Schnittkante 20 durch den Verschleiß asymmetrisch verrundet ist, und die Stirnfläche 17a nur um das Material 25 abgeschliffen werden muss, um die ursprüngliche Schärfe der Schnittkante 20 vor dem Verschleiß 23 wieder herzustellen.In the 10 and 11 is the same cutting knife 10 with an invention on the side surface 21 provided, the surface hardness-increasing coating 24 before and after wear 23 to recognize. Due to the surface hardness increasing coating 24 is the material removal or wear 23 on the side surface 21 significantly lower than at the end face 17a or on the side surface 22 so that the cut edge 20 is rounded asymmetrically by the wear, and the end face 17a only to the material 25 must be sanded to the original sharpness of the cut edge 20 before the wear 23 restore.

Die Beschichtung 24 ist dabei gezielt an Seitenfläche 21 angeordnet, welche in dem eingebauten Zustand des Schneidmessers 10 der Messertrommel 7 zugewandt ist. Damit ergibt sich nicht nur der Vorteil des beschriebenen Selbstschärfungseffekts, das Schneidmesser 10 wird dadurch außerdem gezielt an der Seitenfläche 21 versteift, in der die Zugspannungen erzeugt werden, so dass sich das Schneidmesser 10 während des Schnittvorganges weniger verformt. Bei dem beschriebenen mehrteiligen Schneidmesser 10 ist zudem zu beachten, dass die Unterstützungsplatte 18 an der Seitenfläche 22 der Schneidplatte 17 anliegt, welche die geringere Oberflächenhärte aufweist, wie z. B. in der 5 zu erkennen ist. Ferner wird das Schneidmesser 10 durch die vorgeschlagene Anordnung der Seitenfläche 21, an der die die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung 24 vorgesehen ist, durch den Schleifkörper 8 bewusst an der Seitenfläche 22 bzw. der Stirnfläche 17a nachgeschliffen, welche die geringere Oberflächenhärte aufweist, wodurch der „Biberzahneffekt” durch eine weitere Verringerung der Oberflächenhärte an der Seitenfläche 22 zusätzlich verstärkt wird.The coating 24 is targeted to the side surface 21 arranged, which in the installed state of the cutting blade 10 the knife drum 7 is facing. This not only results in the advantage of the described self-sharpening effect, the cutting blade 10 This also makes it targeted on the side surface 21 stiffened, in which the tensile stresses are generated, so that the cutting blade 10 less deformed during the cutting process. In the described multi-part cutting blade 10 It should also be noted that the support plate 18 on the side surface 22 the cutting plate 17 is present, which is the lower Has surface hardness, such. B. in the 5 can be seen. Further, the cutting blade becomes 10 by the proposed arrangement of the side surface 21 at which the surface hardness-increasing coating 24 is provided by the abrasive body 8th aware of the side surface 22 or the end face 17a reground, which has the lower surface hardness, causing the "beaver tooth effect" by further reducing the surface hardness on the side surface 22 is additionally reinforced.

Die Seitenflächen 31 und 32, welche an die Seitenfläche 21 seitlich angrenzen (siehe 5), können vorzugsweise ebenfalls eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung aufweisen. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Oberflächenbeschichtung, indem das Schneidmesser 10 bzw. die Schneidplatte 17 während des Beschichtungsvorganges an einer Seitenfläche 22 gehalten wird, während die freien Seitenflächen 21, 31 und 32 in einem Tauchbad oder in einem Gas gehärtet werden. Dadurch wird zusätzlich der Vorteil erzielt, dass der Materialabtrag an den Seitenflächen 31, 32 ebenfalls geringer ist, und damit auch diese Schnittkanten eine erhöhte Standzeit aufweisen.The side surfaces 31 and 32 , which are attached to the side surface 21 laterally adjoin (see 5 ), may preferably also have a surface hardness-increasing coating. This allows a cost-effective production of the surface coating by the cutting blade 10 or the cutting plate 17 during the coating process on a side surface 22 is held while the free side surfaces 21 . 31 and 32 cured in a dip or in a gas. This additionally provides the advantage that the material removal on the side surfaces 31 . 32 is also lower, and thus also have these cutting edges increased life.

Die Beschichtung 24 kann vorzugsweise Titannitrid (TiN) umfassen, wodurch die Verschleißbeständigkeit der Schneidmesser 10 besonders erhöht und im Umkehrschluss die Wartungsintervalle entsprechend verlängert werden können. Titannitrid ist neben der hohen Verschleißbeständigkeit außerdem sehr temperaturbeständig und reibungsarm, so dass hohe Schnittgeschwindigkeiten ohne eine nachteilige Erwärmung und Verformung der Schneidmesser 10 möglich sind.The coating 24 may preferably comprise titanium nitride (TiN), whereby the wear resistance of the cutting blade 10 especially increased and, conversely, the maintenance intervals can be extended accordingly. Titanium nitride is besides the high wear resistance also very temperature resistant and low friction, so that high cutting speeds without adverse heating and deformation of the cutting blade 10 possible are.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 872189 A1 [0002] EP 872189 A1 [0002]
  • EP 1532870 A1 [0039] EP 1532870 A1 [0039]

Claims (17)

Schneidvorrichtung (1) zum Schneiden von Tabakfasern von einem zugeführten Tabakkuchen, mit – wenigstens einer rotierenden Messertrommel (9) mit wenigstens einem Schneidmesser (10), mit – einer Schnittkante (20) und zwei an die Schnittkante (20) angrenzenden Seitenflächen (21, 22), dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine der Seitenflächen (21, 22, 31, 32) des Schneidmessers (10) eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (24) aufweist.Cutting device ( 1 ) for cutting tobacco fibers from a supplied tobacco cake, comprising - at least one rotating cutterhead ( 9 ) with at least one cutting blade ( 10 ), with - a cutting edge ( 20 ) and two to the cutting edge ( 20 ) adjacent side surfaces ( 21 . 22 ), characterized in that - at least one of the side surfaces ( 21 . 22 . 31 . 32 ) of the cutting blade ( 10 ) a surface hardness-increasing coating ( 24 ) having. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenflächen (21, 22, 31, 32) nach dem Ablauf einer Einlaufphase eine unterschiedliche Oberflächenhärte aufweisen.Cutting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that - the side surfaces ( 21 . 22 . 31 . 32 ) 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 (21, 22, 31, 32) mit der höheren Oberflächenhärte eine Härte von wenigstens 1500–8000 HV, vorzugsweise von 7500 HV aufweist.Cutting device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that - the side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) having the higher surface hardness has a hardness of at least 1500-8000 HV, preferably 7500 HV. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Beschichtung (24) eine Beschichtung (24) aus einem amorph gebundenen Kohlenstoff ist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the coating ( 24 ) a coating ( 24 ) is from an amorphous bound carbon. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Beschichtung (24) eine Schichtdicke von 0,05–0,004 mm, vorzugsweise von 0,003 mm aufweist.Cutting device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that - the coating ( 24 ) has a layer thickness of 0.05-0.004 mm, preferably of 0.003 mm. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens ein Schleifkörper (8) vorgesehen ist, an dem das rotierende Schneidmesser (10) mit einer Seitenfläche (22) vorbeigeführt wird, und – beide Seitenflächen (21, 22, 31, 32) des Schneidmessers (10) eine die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (24) aufweisen.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - at least one abrasive body ( 8th ) is provided, on which the rotating cutting blade ( 10 ) with a side surface ( 22 ), and - both side surfaces ( 21 . 22 . 31 . 32 ) of the cutting blade ( 10 ) a surface hardness-increasing coating ( 24 ) exhibit. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenflächen (21, 22, 31, 32) eine unterschiedliche Oberflächenhärte aufweisen, und – die Seitenfläche (21, 22, 31, 32) mit der geringeren Oberflächenhärte eine Beschichtung mit einer höheren Härte als der Grundwerkstoff des Schneidmessers (10) aufweist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the side surfaces ( 21 . 22 . 31 . 32 ) have a different surface hardness, and - the side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) with the lower surface hardness a coating with a higher hardness than the base material of the cutting blade ( 10 ) having. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Seitenflächen (21, 22) einen Winkel (16) von 15 bis 25 Grad, vorzugsweise bis 35 Grad und vorzugsweise von 23,5 Grad zwischen sich einschließen.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the side surfaces ( 21 . 22 ) an angle ( 16 ) of 15 to 25 degrees, preferably to 35 degrees and preferably of 23.5 degrees between them. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Schneidmesser (10) kammartig mit mehreren beabstandeten Schnittfingern (14, 15) ausgebildet ist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the cutting blade ( 10 ) comb-like with a plurality of spaced cutting fingers ( 14 . 15 ) is trained. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – an der Messertrommel (7) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete kammartige Schneidmesser (10) vorgesehen sind, und – die Schnittfinger (14, 15) von wenigstens zwei benachbart angeordneten Schneidmessern (10) derart angeordnet sind, dass die durch die benachbarten Schneidmesser (10) von dem Tabakkuchen abgetrennten Streifen zueinander nicht deckungsgleich sind.Cutting device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that - on the cutterhead ( 7 ) several distributed over the circumference arranged comb-like cutting blade ( 10 ), and - the cutting fingers ( 14 . 15 ) of at least two adjacently arranged cutting blades ( 10 ) are arranged such that by the adjacent cutting blade ( 10 ) separated from the tobacco cake strips are not congruent to each other. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Schneidmesser (10) mehrteilig aus einer Schneidplatte (17) und einer die Schneidplatte (17) versteifenden Unterstützungsplatte (18) gebildet ist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the cutting blade ( 10 ) in several parts from a cutting plate ( 17 ) and one the cutting plate ( 17 ) stiffening support plate ( 18 ) is formed. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – die die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (24) an einer Seitenfläche (21, 22, 31, 32) der Schneidplatte (17) angeordnet ist, und – dass die Unterstützungsplatte (18) an der jeweils anderen Seitenfläche (21, 22, 31, 32) der Schneidplatte (17) angeordnet ist.Cutting device ( 1 ) according to claim 11, characterized in that - the surface hardness-increasing coating ( 24 ) on a side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) of the cutting plate ( 17 ), and - that the support plate ( 18 ) on the other side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) of the cutting plate ( 17 ) is arranged. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass – die freien Stirnseiten (17a, 18a) der Schneidplatte (17) und der Unterstützungsplatte (18) jeweils einen identischen Winkel (16a, 16b) zu der der Messertrommel (7) zugewandten Seitenfläche (21a, 21b) aufweisen, und – dass die Unterstützungsplatte (18) derart gegenüber der Schneidplatte (17) versetzt ist, dass sich die Stirnseiten (17a, 18a) der Schneidplatte (17) und der Unterstützungsplatte (18) zu einer ebenen Fläche ergänzen.Cutting device ( 1 ) according to claim 11 or 12, characterized in that - the free end faces ( 17a . 18a ) of the cutting plate ( 17 ) and the support plate ( 18 ) each have an identical angle ( 16a . 16b ) to the cutterhead ( 7 ) facing side surface ( 21a . 21b ), and - that the support plate ( 18 ) in such a way with respect to the cutting plate ( 17 ) is offset, that the end faces ( 17a . 18a ) of the cutting plate ( 17 ) and the support plate ( 18 ) to a flat surface. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das oder die Schneidmesser (10) in einem spitzen Winkel von der Messertrommel (7) abragen, und – dass das oder die Schneidmesser (10) derart angeordnet sind, dass die Seitenfläche (21, 22, 31, 32) mit der höheren Oberflächenhärte der Messertrommel (7) zugewandt ist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the cutting blade or blades ( 10 ) at an acute angle from the cutterhead ( 7 ), and - that the cutting blade or blades ( 10 ) are arranged such that the side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) with the higher surface hardness of the cutterhead ( 7 ) is facing. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine an die die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (24) aufweisende Seitenfläche (21, 22, 31, 32) angrenzende Seitenfläche (21, 22, 31, 32) eine identische die Oberflächenhärte erhöhende Beschichtung (24) aufweist.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - at least one surface hardness-increasing coating ( 24 ) having side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) adjacent side surface ( 21 . 22 . 31 . 32 ) an identical surface hardness-increasing coating ( 24 ) having. Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Titannitrid (TiN) umfasst.Cutting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coating comprises titanium nitride (TiN). Schneidmesser (10) für eine Schneidvorrichtung (1) mit den Merkmalen einer der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass – das Schneidmesser (10) auswechselbar ist.Cutting knife ( 10 ) for a cutting device ( 1 ) having the features of one of claims 1 to 16, characterized in that - the cutting blade ( 10 ) is interchangeable.
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