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Schneidvorrichtung in Strangzigarettenmaschinen Zusatz zum Patent:
1164 906 In dem Hauptpatent ist eine Schneidvorrichtung in Strangzigarettenmaschinen
mit umlaufendem Sichelmesser beschrieben, das mit ortsfesten Schleif-und Abziehwerkzeugen
zusammenarbeitet und dessen Messerhalter in einem umlaufenden Messerträger winkeleinstell-
und feststellbar ist, und es ist vorgesehen, daß der Messerhalter um eine radial
zur Welle des Messerträgers mit diesem umlaufende Schwenkwelle oszillierend schwenkbar
gesteuert ist. Bei einer bevorzugtenAüsbildung derSchneidvorrichtung nach dem Hauptpatent
ist vorgesehen, daß die umlaufende Schwenkwelle aus zwei an einem Bügel radial gegenüberliegend
befestigten Drehzapfen besteht, die im Messerträger schwenkbar ist, deren mittiger
Drehzapfen in einem auf den Mittelpunkt des Bügels gerichteten Lager drehbar ist,
wobei die Verlängerung des Drehzapfens in einem Winkel zur Welle des Messerträgers
angestellt ist.
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Bei Längenänderungen der Zigaretten wird zwecks Einstehens des Durchlaufs
des Sichelmessers durch die Schneidtube die Welle des Messerträgers um eine zum
Strang schräge Querachse verschwenkt, wodurch die Neigung des Messerträgers zum
Zigarettenstrang verändert wird. Dabei ist von Nachteil, daß durch dieses Verschwenken
die Umkehrpunkte der Hüllfläche, die beim Bewegen der Sichelmesserschneide entsteht,
verschoben werden, weil sich die Umlaufbahn der Sichelmesserschneide verändert und
verschiebt. Die Steigung bzw. Anstellung des Sichelmessers entspricht dann aber
nicht mehr den beim Durchlauf des Sichelmessers durch die Schneidtube erforderlichen
Werten und rnuß dementsprechend korrigiert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Hauptpatent
so auszugestalten, daß bei Umstellung der Strangzigarettenmaschine auf andere Zigarettenlängen
die erforderlichen Werte von Steigung bzw. Anstellung des Sichelmessers aufrechterhalten
werden.
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Hierzu ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Drehzapfen strangparallel
und, in dieser Lage verbleibend, der Höhe nach nachstellbar ist. Dadurch wird erreicht,
daß die notwendige Korrektur des Anstellwinkels des Sichelmessers nur durch das
Verstellen des Drehzapfens erfolgt, ohne daß es zusätzlicher Verstellvorrichtungen
bedarf.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die
Verstellebenen für die Welle des Messerträgers und der Drehzapfen den gleichen oder
den annähernd gleichen Winkel zur Horizontalebne durch die Strangachse haben, wobei
die beiden Verstellebenen vorteilhafterweise parallel angeordnet sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schneidvorrichtung
nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Hüllfläche, die die Schneide
eines Sichehnessers bei dessen Umlauf bildet, F i g. 2 eine Teilansicht des Sichelmessers
im Angriff an eine im Schnitt dargestellte Schneidtube, F i g. 3 eine perspektivische
Darstellung der wesentlichen Teile der Schneidvorrlchtung, F i g. 4 einen Drehzapfen
mit einer Gabel und einem Verstellmechanismus, F i g. 5 ein Lager für den Drehzapfen
gemäß Fig.4. F i g. 6 einen Steuerring mit Messerverstellwelle und Messerhalterung,
F i g. 7 einen Messerträger, F i g. 8 die Vorrichtung im zusammengebauten Zustand,
teilweise im Schnitt, und F i g. 9 einzelne Teile der Vorrichtung in ihrer prinzipiellen
räumlichen Zuordnung und Bewegbarkeit zueinander.
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F i g. 1 zeigt eine Hüllfläche 65 der bewegten Schneide des Sichehnessers
34, die der bei ihrer Bewegung erzeugten gedachten Umfangsfläche entspricht und
angenähert einen verwundenen Kegelstumpfmantel bildet. Die beiden Punkte 63 stellen
die Umkehrpunkte der Hüllfläche der Sichehnesserschneide 62 dar, bei der das Sichelmesser
34 von seiner Linkssteigung in eine Rechtssteigung übergeht, bzw. umgekehrt. Mit
51 ist eine Schneidtube bezeichnet,
durch die der -Zigarettenstrang
49 hindurchläuft. Die Schneidtube 51 ist an derjenigen Stelle der Hüllfläche 65
angeordnet, bei der diese ihren maximalen Böschungswinkel aufweist. Die hierbei
vorhandene Veränderung des Böschungswinkels gegenüber einem feststehenden Messer
kann außer Betracht bleiben, weil es sich um eine Totpunktlage handelt. Die Hüllfläche
65 ist der Achse der Schneidtube 51 so zugeordnet, daß der vorgenannte Totpunkt
mit der Achse 64 der Schneidtube 51 zusammenfällt. In dieser Stellung steht das
Sichelmesser 34 senkrecht zum Zigarettenstrang 49. Die Neigungsveränderung beiderseits
des Totpunktes während des Eingreifens des Sichelmessers 34 in die Schneidtube 51
sind vernachlässigbar klein. Durch Korrektur der Schwenkwelle des Messerhalters
für das Sichelmesser 34 in Richtung auf den größeren Radius des Sichehnessers können
Fehler, die durch die Verwendung eines ebenen Messers gegenüber einer theoretisch
erforderlichen verwundenen Schraubfläche auftreten, beim Schneiden selbst noch weitgehend
gemindert werden.
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Bei der Bewegung des Zigarettenstranges in Richtung des Pfeiles 66
ist es zweckmäßig, daß die Planfläche 67 (F i g. 2) des Sichelmessers 34 an die
Stirnseite 68 der Schneidtube 51 angreift. Bei umgekehrter Lage des Sichehnessers
34 mit der Fase an der Stirnseite 68 der Schneidtube 51 würde sich eine Quetschwirkung
ergeben.
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Die gleiche Anordnung zwischen der Planfläche 67 des Sichehnessers
34 und der Stirnseite 68 der Schneidtube 51 kann auch in bezug auf die andere nachgeschaltete
Seite der Schneidtube 51 vorgesehen sein. In diesem Falle erfolgt der Anschliff
der Fase auf der anderen Seite des Sichehnessers 34. Es ist jedoch vielfach unerwünscht,
das Sichehnesser mit der nachgeschalteten Schneidtubenhälfte zusammenarbeiten zu
lassen, da diese einen größeren Durchmesser als der Zigarettenstrang hat, wodurch
die Gefahr des Quetschens des Zigarettenstranges besteht.
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Aus der gewünschten Anordnung der Planfläche 67 des Sichelmessers
34 ergibt sich der theoretische Bereich 69 (F i g.1) oberhalb der beiden Umkehrpunkte
63 der Hüllfläche 65 zum Anordnen einer Schleifscheibe 9. Die Entfernung der Achse
der Schleifscheibe 9 von den Umkehrpunkten 63 muß mindestens dem Radius der Schleifscheibe
9 entsprechen, damit die Außenbereiche der Schleifscheibe nicht in den Bereich der
anderen Steigung hineinkommen und einen Unterschnitt erzeugen. Des weiteren ist
bekanntlich erforderlich, vor der Schneidtube 51, bezogen auf den Umlauf des Sichelmessers,
eine Abziehscheibe 11 anzuordnen. Da sich die Abziehscheibe 11 und die Schleifscheibe
9 diametral gegenüberliegen müssen, um ohne Fasenbildung abziehen zu können, ergibt
sich hieraus der Bereich für die Anordnung der Schleifscheibe in bezug auf die Hüllfläche.
Bei dieser Stellung erhält man eine ganz bestimmte Sichelform für das Messer. Will
man diese Sichelform ändern, versetzt man beide, sowohl die Schleifscheibe 9 als
auch die Abziehscheibe 11, innerhalb eines Bereichs zwischen der gezeigten Stellung
näher an die Umkehrpunkte 63. Man hat es hiermit in der Hand, die erwünschte oder
erforderliche Steigung des Sichehnessers einzustellen bzw. zu verändern.
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F i g. 3 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel der Schneidvorrichtung,
wie sie schematisch in F i g.1 gezeigt ist. Gleiche Teile sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Eine die Welle des Messerträgers darstellende Achse ist
mit 2, und eine der Umsteuerung des Sichehnessers dienende Achse ist mit 57 bezeichnet.
Die Achse 57 ist praktisch (s F i g. 4) ein Zapfen. 57, der in einem Lager 58 drehbar
ist, das Kühlrippen 70 zur Wärmeabgabe bei sehr hohen Drehzahlen aufweist. Bei den
zur Zeit in Zigarettenmaschinen möglichen Tourenzahlen bis zu 1500 sind die Kühlrippen
noch nicht erforderlich. Versuche haben ergeben, daß mit der Vorrichtung nach der
Erfindung bis zu 3000 Touren gefahren werden können.
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An den Drehzapfen 57 schließt sich eine Gabel 54 an; der Drehzapfen
57 und die Gabel 54 sind starr miteinander verbunden oder bestehen aus einem Stück.
Der Drehzapfen 57 ist als Hohlzapfen ausgebildet, in dem ein Bolzen 71 axial verschwenkbar
ist. Dieser Bolzen 71 dient zum Nachstellen des Sichelmessers. Zu diesem Zweck weist
der Bolzen 71 an seinem äußeren Ende einen Bedienungsknopf 72 auf (F i g. 3), der
mittels eines Lagers 75 (F i g. 4) auf dem Bolzen 71 drehbar ist und durch eine
Druckfeder 74 nach außen gedrückt wird. Die Bewegung des Bolzens 71 nach außen ist
durch eine am anderen Ende des Bolzens 71 mittels Schraube 75 befestigte Klinkenlagerung
76 begrenzt.
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Bei gezeigter Stellung steht der Bedienungsknopf 72 unter Druck. Der
Bolzen 71 weist eine Fläche 77 auf, an die eine mittels Schraube 78 an die Gabel
54 befestigte Führung 79 angreift, die den Bolzen 71 gegen Verdrehung sichert. Die
Klinkenlagerung 76 weist einen Ansatz 80 auf, der eine Bohrung hat. Mit seinem hebelartigen
Teil 81 greift eine Sperrklinke 82 über den Ansatz 80. Ein Bolzen 83 ist
durch Bohrungen 84 in den hebelartigen Teil der Sperrklinke 82 und die Bohrung im
Ansatz 80 hindurchgeführt und gegen axiales Verschieben gesichert.
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Eine am Ansatz 80 (s. F i g. 8) befestigte Blattfeder 85 preßt die
Sperrklinke 82 gegen die Sperrverzahnung 86 einer Messerverstellwelle 87, die in
einer hohlen Messerschwenkwelle 88 drehbar ist. Die Teilung der Sperrverzahnung
86 ist größer als der Schwenkweg der Messerschwenkwelle, so daß kein selbsttätiges
Nachstellen möglich ist. Bei entsprechend großer Untersetzung von der Messerverstellwelle
87 nachgestellten Zwischentrieben könnte man eine ortsfeste Klinke vorsehen und
auf den dieser Klinke vorgeschalteten Verstellmechanismus verzichten. Die Gabelenden
89 (F i g. 4) weisen ein Lager 90 auf, in dem Drehzapfen 52, 53 drehbar sind. Die
Drehzapfen 52, 53 greifen durch Bohrungen 55 und 56 (F i g. G) des Steuerringes
30 hindurch und sind an diesen mittels Muttern 91 festgespannt. Rechtwinklig zu
den Bohrungen 55, 56 sind im Steuerring 30 weitere in der gleichen Ebene liegende
axial ausgerichtete Bohrungen 93 vorgesehen, durch die die Messerschwenkhohlwelle
88 hindurchgeführt und mittels Spannschrauben 94 festgeklemmt ist.
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An dem einen Ende der Messerschwenkwelle 88 sitzt ein Flansch 95,
an den eine Messerhalterung 96 mit abgewinkelter Aufnahme 97 für das Sichelmesser
34 befestigt ist. Durch eine Gegenplatte 98 wird ein Führungskanal für das Sichelmesser
34 gebildet, und in beiden Platten 97 und 98 sind drehbare Rollen gelagert, zwischen
denen das Sichelmesser eingeklemmt ist. Die eine Rolle (s. F i g. 8) hat eine Verzahnung
99 und wird mittels einer Schnecke 100
über Zahnrad 101 und
Zahnrad 102; . das an der Messerverstellwelle 87 befestigt ist, angetrieben. Am
anderen Ende der Messerschwenkhohlwelle 88 sitzt eine -Kappe 103 mit mittiger
Kugelpfanne 105. In diese Kugelpfanne 105 greift (s. F i g. 7) eine Kugel
106 ein, deren axiales Spiel mittels einer Druckschraube 107 einstellbar ist, die
in Messerträger 104 verstellbar ist.
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In F i g. 7 ist des weiteren die Einzelausbildung der Druckschraube
107 und eines Lagers 108 erkennbar. Die axial wirkenden Drücke werden durch ein
Drucklager 109 aufgefangen und ein spielloses Einstellen der Schwenkwelle
mittels Druckschraube 107 sichergestellt. Die Messerträgerwelle, deren Achse in
F i g. 3 mit 2 bezeichnet ist, greift in eine konische Bohrung 111 des Messerträgers
104 ein und wird in diesem Konus festgespannt. Die Messerträgerwelle ist
in einem Getriebekasten 112 gelagert.
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Eine von der nicht dargestellten Hauptwelle der Zigarettenmaschine
abgeleitete Antriebswelle 113 (F i g. 3) treibt die Messerträgerwelle über Zwischentriebe.
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An dem Getriebekasten 112 sitzt ein Flansch 114
geneigt
zur Horizontalen. Der Flansch 114 weist eine Skala 115 zum Einstellen
der Zigarettenlänge auf, deren Einstellwert an einer Markierung im nicht gezeigten
Antriebsgehäuse ablesbar ist. Schlitze 116 gestatten die erforderliche Verdrehung
des Flansches 114 auf dem Antriebsgehäuse.
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Zum Verstellen zwecks Schneidens einer anderen Zigarettenlänge werden
sowohl die Befestigungs schrauben des Flansches 114 als auch die Befestigungsschrauben
des Lagers 58 (s. auch F i g. 5) gelöst. Dieses Lager 58 sitzt in einem Lagerbock
117.
Die Befestigungsflächen 118 des Lagerbockes 117 und die Befestigungsflächen
119 des Flansches 114 liegen in parallelen Ebenen. Langlöcher 120 gestatten
ein Verändern der Höhenlage des Lagers 58. Dieses Anpassen ist erforderlich, weil
sich bei Drehen des Flansches 114 der Kreuzungspunkt der Achse 2 der Messerträgerwelle,
des Drehzapfens 57 und der Messerschwenkhohlwelle 88 in der Ebene des Messerträgers
104 verschiebt. Nach erfolgtem Einstellen werden der Flansch 114 und der
Lagerbock 117 wieder festgespannt. Man hat bei dieser Verstellung den Vorteil,
daß sich der erforderliche Anstellwinkel der Messerträgerwelle zu dem Drehzapfen
57 automatisch einjustiert. Dabei ist von Vorteil, daß die Seitenwände 121 des Lagerbockes
117 an Stelle in Fassungen der Langlöcher 120 in parallelen Führungen geführt
werden und dadurch am seitlichen Ausweichen gehindert werden.
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Wie F i g. 3 zeigt, ist ein Träger 122 für die Schleifscheibe
9 und die Abziehscheibe 11 an dem Getriebekasten 112 befestigt. Die
Scheiben 9 und 11 sind, mit ihren Angriffsflächen gegeneinandergerichtet, mittels
Buchsen 124 an Wellen 123 befestigt. Auf den freien Enden der Wellen
123 sitzen Knöpfe 125,
mittels derer die Anpassung durch Drehen der
Scheiben 9 und 11 überprüft werden kann. Drehbar sind die Wellen 123 in Buchsen
126, die in einer geschlitzten Bohrung der Scheibenhalterung 127 axial verschiebbar
und mittels Klemmschraube 128 feststellbar sind. Die Scheibenhalterung 127 ist zwecks
Anpassung an die Hüllfläche 60 (F i g. 1) an einer Trägerverlängerung 129 mittels
eines Bolzens 130 und eines Bolzens 131 schwenk- und feststellbar befestigt, und
zwar in horizontaler Richtung. Eine weitere Verstellung in Längsrichtung des Trägers
122,;' mittels Parallelführung 132 gestattet ein Anpassen, der Trägerverlängerung
129 an den Schneidkreis. Die; Schneidtube 51 ist in üblicher Weise, in einer
hin . und her bewegbaren Tubenhalterung 133 festge= spannt.
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Bevor auf die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung eingegangen
wird, soll an Hand der F i g. 9 die prinzipielle räumliche Zuordnung und gegenseitige
Bewegbarkeit der Hauptteile der Vorrichtung beschrieben werden.
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Der an der Messerträgerwelle 2 befestigte Messerträger 104 ist durch
einen Ring und Streben 104 a, 104 b sowie 104 c dargestellt. Der in dem Lager 58
drehbare Drehzapfen 57 endet in der Gabel 54, deren Enden die Lager 90 aufweisen,
in denen die Drehzapfen 52 und 53 drehbar sind. Die Drehzapfen 52 und 53 sind an
dem Steuerring 30 befestigt. Rechtwinklig zu den Drehzapfen 52 und 53 sind im Steuerring
30 weitere Bohrungen 93 vorgesehen, durch die die hohle Messerschwenkwelle 88 hindurchgeführt
und festspannbar ist. An dieser Hohlwelle 88 ist- in üblicher Weise eine Messerhalterung
mit dem Sichelmesser 34 (gezeigt ist nur dieses) befestigt.
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Die Verstellebene des Lagers 58 ist die Befestigungsfläche
118 des Lagerbocks 117. Dieser Lagerbock 117 ist in einer U-förmigen Halterung 254
(strichpunktiert gezeichnet) geführt, damit er in der Höhe, strangparallel verbleibend,
verstellt werden kann, ohne daß er schwenkt oder sich seitlich verschiebt. Die Befestigungsfläche
119 des Flansches 114 ist um die Achse 213 der Antriebswelle 113 verdrehbar,
und zwar auf einem Bock 219 (strichpunktiert gezeichnet) mit einer entsprechenden
Stützfläche. Die beiden als Verstellebenen dienenden Befestigungsflächen (118 und
119) für die Messerträgerwelle 2 und den als angetriebene Kardanwelle dienenden
Drehzapfen 57 liegen genau oder annähernd senkrecht zu der Verbindungslinie
200 zwischen einem Punkt 249 auf der Zigarettenstrangachse
149 und dem Mittelpunkt M der Messerkreisungsebene, wobei diese Verbindungslinie
200 senkrecht zu der Zigarettenstrangachse 149 angeordnet ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist im übrigen folgende: Pro Strangbewegung
von Zigarettenlänge macht das Sichelmesser 34 (s. F i g. 1) mit seinem Messerträger
104 einen Umlauf. Beim Durchgang durch die Schneidtube 51 entspricht die Messergeschwindigkeit
angenähert der Stranggeschwindigkeit. Nach dem Schneiden des Zigarettenstranges
kehrt die Steigung des Sichelmessers nach Durchlauf durch den einen Umkehrpunkt
61 um und erreicht die zum Anschliff der Fase und Sichelform der Messerschneide
62 erforderliche Schräge. Die einzelnen Punkte dei Sichelmesserschneide durchlaufen
hierbei nacheinander die Schleiflinie auf der Schleifscheibe 9, wobei die Schleifscheibe
in Drehung versetzt wird. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, bei denen
die Sichelmesserschneide mit der Kante der Schleifscheibe geschliffen wird, erfolgt
bei der Vorrichtung nach der Erfindung das Schleifen nur durch die plane Fläche
der Schleifscheibe 9, wodurch die Abnutzung der Schleifscheibe erheblich verringert
und eine bessere Schärfe des Sichelmessers erreicht wird.
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Nach dem Schleifen der Sichelmesserschneide 62 wird die Steigung des
Sichelmessers nach Durchlauf durch den anderen Umkehrpunkt 61 wieder umgekehrt,
so
daß die Abziehfläche der Abziehscheibe 11 an die fasenlose Planfläche 67 des Siehelmessers
34 angreift und vorhandenen Grat entfernt. Durch die diametrale Anordnung von Schleifscheibe
9 und Abziehscheibe 11 ist sichergestellt, daß nur der Grat entfernt und die angeschliffene
Sichelschneide der Form nach nicht verändert wird.
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Das so während des Umlaufs geschärfte und abgezogene Sichelmesser
setzt nun in der vorbeschriebenen Weise zum Schneiden an, nachdem die maximale Steigung
der Hüllfläche 60 im Bereich der Schneidtube 51 erreicht ist.