DE1532214C3 - Af 15.12.66 OT 15.01.70 BT 31.07.75 Schneidvorrichtung für eine Strangzigarettenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für eine Strangzigarettenmaschine oder dergleichen tabak- , verarbeitende Strangmaschine mit einem drehbar gela- j, gerten Träger und an diesem äquiangulär angeordneten, im Schneidbereich mit Stranggeschwindigkeit um- ; laufenden, zum Strang offenen Schneidtuben.

Die deutsche Patentschrift 4 82 995 zeigt eine Schneidvorrichtung für eine Strangzigarettenmaschine mit einer drehbaren Scheibe, auf deren Oberfläche in gleichen Winkelabständen eine Reihe von schmalen Schneidtuben starr befestigt sind Beim Einlaufen in den und beim Auslaufen aus dem Schneidbereich treten die Bodenkanten der Schneidtuben kurzzeitig in die Strangbahn ein. Der Strang erhält somit Schläge von Tubenumlauffrequenz, die die einwandfreie Führung des Stranges im Schneidbereich beeinträchtigen. Außerdem wird der Strang durch die kurzen Schneidtuben nur auf einem sehr kurzen Abschnitt und zudem nur im Punkt der tangentialen Berührung der Schneidtubenbahn mit der Strangbahn in der richtigen Ausrichtung unterstützt.

In der USA.-Patentschrift 15 10 729 ist eine Schneidvorrichtung für eine Strangzigarettenmaschine beschrieben, bei der die Schneidtuben an einer umlaufenden Kette befestigt sind. Die Schneidtuben arbeiten mit einem schraubenförmigen Messer zusammen, das in Lücken zwischen den Schneidtuben eingreift. Auch bei dieser Schneidvorrichtung treten die Bodenkanten der Schneidtuben beim Umlenken der Kette in die Strangbahn ein und verursachen ebenfalls die genannten Schläge von Tubenumlauffrequenz. Die Kettentrums, an denen die Schneidtuben befestigt sind, kommen hierdurch ins Schwingen; es ist somit eine definierte Lage der Schneidtuben relativ zum Messer im Schneidbereich nicht gewährleistet.

Hinzu kommt, noch die unvermeidbare Längung der Kette, welche zur Folge hat, daß die Kettenspannung verringert wird und die Abstände zwischen den Schneidluben nicht konstant bleiben. Dies führt zur Beschädigung des Messers.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneidvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Schneidtuben den Strang während des gesamten Schneidvorganges einwandfrei stützer.

Die Lösung besteht darin, daß die Schneidluben um Tubendrehachsen parallel zur Trägerdrehachse schwenkbar am Träger gelagert sind und Ausrichtmittel für das Führen der Schneidtuben im Schneidbereich parallel zur Strangachsc vorgesehen sind.

Während eines Umlaufes des Trägers machen die Schneidtuben relativ zum Träger ebenfalls eine Drehbewegung. Da diese Drehbewegung nach der Erfindung zwangläufig in,einer Bahn erfolgt, in deren Verlauf die Schneidtuben eine vorbestimmte Lage einnehmen, werden zweckmäßigerweise nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Ausrichtmittel vorgesehen, die gleichzeitig Antriebsmittel zum Drehen der Schneidtuben sind und diese gegenläufig zum Träger mit der Drehzahl, mit der der Träger umläuft, gegenüber dem Träger drehen. Einer vollen Umdrehung des Trägers entsprechen also, wenn auch im umgekehrten Drehsinn, jeweils eine volle Umdrehung der Schneidtuben. Durch diese Maßnahme werden die Schneidtuben mit ihrer Längsachse ständig parallel zur Längsachse des Zigarettenstranges gehalten, was im Schneidbereich besonders wichtig ist.

Um die Ausrichtung und Bewegung der Schneidtuben sicher und fehlerfrei durchzuführen, ist eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Schneidtuben und ihren Antriebsmitteln erwünscht. Sehr zweckdienlich wird diese Aufgabe gelöst, indem als Antriebsmittel ein Planetenrädergetriebe vorgesehen ist, dessen Sonnenradachse mit der Trägerdrehachse zusammenfällt und dessen Planetenräder mit den Schneidtuben drehbar sind. Eine besonders gute Lösung im Hinblick auf die Befestigung der Schneidtuben an den Antriebsmitteln ergibt sich dadurch, daß die Schneidtuben an den freien Enden von Planetenradwellen befestigt sind. Bei der konstruktiven Gestaltung des Schneidtubenrades ist besonders auf die Abstimmung der verschiedenen Bewegungsabläufe zu achten. Im Zusammenhang damit ist es günstig, wenn das Sonnenrad unabhängig vom Träger antreibbar ist.

Bezüglich einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, den Tabakstrang im Schneidbereich möglichst lange durch die Schneidtuben zu stützen. Das macht erforderlich, daß die Schneidtuben während eines Teils ihrer Kreisbahn, nämlich im Schneidbereich, etwa gradlinig geführt werden. Diese Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise dadurch lösen, daß die Schneidtuben axial zur Trägerdrehachse am Träger beweglich gelagert sind und im Schneidbereich etwa sekantal zu ihrer Umlaufbahn durch die Ausrichtmittel geführt sind. Eine solche Führung der Schneidtuben läßt sich in einer günstigen Weise dadurch gestalten, daß die Ausrichtmittel eine feststehende Führungskurve aufweisen, entlang derer jede Schneidtube in zwei in Umlaufrichtung hintereinanderliegenden Punkten geführt ist.

Bei dieser Ausführung ist für jede Schneidtube ein Tubenhalter vorgesehen, der, bezogen auf die Trägerdrehachse, in radialer Richtung beweglich und in Richtung auf den Umfang federbelastet am Träger gelagert ist und über zwei Führungselemente auf der Führungskurve gegen die Federbelastung abgestützt ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Führungselemente Rollen sind, deren Rollenachsen sich parallel zur Trägerdrehachse erstrecken und die im gleichen Maß nach beiden Seiten gegen den Mittelschlitz der zugehörigen Schneidtube versetzt sind. Diese konstruktive Lösung erlaubt eine zwangläufige Führung der Schneidtuben, die dabei im Schneidbereich auf einer mehr oder weniger langen Strecke an den Weg und die Geschwindigkeit des Tabakstranges angeglichen werden können.

Da die Schneidtuben im Schneidbereich nach oben offen sind, besteht die Gefahr, daß der Strang von den bewegten Schneidtuben angehoben und dabei zerstört wird. Es ist daher zweckmäßig, daß der Strang im Schneidbereich nach oben abgestützt wird, was durch feststehende, auf der den Schneidtuben abgekehrten Seite des Stranges an beiden Seiten an die Eingriffsstelle des Messers angrenzende Strangstützmittel geschieht. Um eine Beschädigung des Stranges zu vermeiden, sind die einander zugekehrten Seiten der Strangstützmittel entlang der Bahn der Messerschneide abgeschrägt.

Im Hinblick auf hohe Strang- und damit Schnittgeschwindigkeit ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung günstig, bei welcher feststehende, auf der den Schneidtuben zugekehrten Seite des Strangs an beiden Seiten an den Höhenbereich der Schneidtuben angrenzende Strangstützen angeordnet sind.

Die Erfindung, für die in den folgenden Ansprüchen Schutz begehrt wird, wird an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Richtung der Trägerdrehachse gesehen ein erstes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung im Teilschnitt,

F i g. 2 die Ansicht gemäß dem Pfeil II aus Fig. 1, teilweise geschnitten,

F i g. 3 in der gleichen Ansicht wie in F i g. 1 ein zweites Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 den geknickten Schnitt aus F i g. 3 gemäß den Pfeilen IV-IV und

F i g. 5 einen Teilschnitt gemäß den Pfeilen V-V aus F i g. 3.

Gemäß F i g. 1 ist mit 2 ein starrer Träger bezeichnet, der auf einem gehäusefesten abgestuften Zapfen 1 in Kugellagern 3 drehbar gelagert ist. Die Trägerdrehachse ist mit 4 bezeichnet und erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1. Auf dem Träger 2 sind äquiangulär mit gleichem radialem Abstand acht Planetenradwellen 5 in Kugellagern 6 drehbar um Achsen parallel zur Trägerdrehachse 4 gelagert, auf die je ein Planetenrad 7 aufgesteckt ist. Die Planetenräder 7 kämmen mit einem Sonnenrad 8, das an dem freien Ende des Zapfens 1 in Kugellagern 9 drehbar gelagert ist und über eine Außenverzahnung 10, in die ein Antriebsritzel 11 eingreift, antreibbar ist. Der Träger weist eine Außenverzahnung 12 auf, über die er mittels eines Antriebsritzels 13 antreibbar ist. An den aus dem Träger 2 herausragenden freien Enden der Planetenradwellen ist je eine Schneidtube 15 befestigt. Die Schneidtube 15 weist eine nach oben offene Strangführungsrinne 16 auf, in die ein durch die Schneidvorrichtung geführter Zigarettenstrang 17 paßt. Die oberen Ränder der Schneidtuben 15 sind, wie aus F i g. 2 ersichtlich, so abgeschrägt, daß der äußere Rand tiefer liegt als der dem Träger 2 zugekehrte und die Abschrägungen 59, 60 miteinander fluchten.

Die Schneidtuben 15 weisen, wie aus F i g. 1 ersichtlich, einen Mittelschlitz 18 auf, der sich durch die ganze Rinne 16 erstreckt. Die den Mittelschütz 18 begrenzenden Tubenränder 56, 57 weisen nach oben und außen geneigte Abschrägungen 53 auf. Der Rinnenboden 19 ist, wie in F i g. 1 gestrichelt eingezeichnet, an beiden Seiten nach unten abgeschrägt. Die Rinne ist also an den beiden Enden tiefer als in der Mitte. Die Planetenräder 7 sind so zueinander justiert, daß die Schneidtuben 15, wie aus F i g. 1 ersichtlich, sich parallel zueinander erstrecken.

In F i g. 1 ist die Schneidstelle oben gezeichnet, und die zuoberst gezeichnete Schneidtube 15 nimmt ihre für den Schnitt wirkungsvolle Stellung ein.

Mit 20 ist ein um eine Messerdrehachse 21 umlaufendes Sichelmesser bezeichnet, das in Richtung der Messerdrehachse 21 oszillierend antreibbar ist, so daß es beim Eingriff in die Strangbahn der Bewegung des Stranges 17 folgt. Die Mittel zur Drehung und oszillierenden Bewegung des Messers sind in den Zeichnungen nicht dargestellt. Ihre Ausgestaltung gehört nicht zur Erfindung. Diese Mittel können in bekannter Weise ausgebildet sein.

Die Oszillationsbewegung des Messers erstreckt sich über den durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Oszillationsbereich 55. Der Strang 17 durchläuft die Schneidstelle in Richtung des Pfeiles 23. Das Sichelmesser 20 taucht am förderaufwärtigen Ende eines durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Schneidbereiches 22 in die Strangbahn ein, und am förderabwärtigen Ende des Schneidbereiches verläßt es die Strangbahn. Auf dem Weg dahin und zurück befindet sich das Messer außerhalb des Schneidbereiches 22. Entlang der daraus resultierenden Bahn der Messerschneide erstrecken sich die abgeschrägten Innenseiten 24,25 feststehender Strangstützen 27, 28, die den Strang 17 von oben stützen. Mit 29,30 sind zwei weitere feststehende Strangstützen bezeichnet, die den Strang von unten stützen und mit ihren Stützflächen mit der Rinne 16 der jeweils in Schneidstellung befindlichen Schneidtube 15 fluchten.

Die Wirkungsweise der dargestellten Schneidvorrichtung ist folgende:

Der Träger 2 wird so umlaufend angetrieben, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Schneidtuben 15 genau so groß ist wie die Fördergeschwindigkeit, mit der der Strang 17 in Richtung des Pfeiles 23 gefördert wird. Das Sonnenrad 8 wird so angetrieben, daß nach Maßgabe des Übersetzungsverhältnisses die Planetenräder 7 eine Umdrehung gegenüber dem Träger 2 vollführen, wenn dieser einmal umgelaufen ist, und zwar im entgegengesetzten Drehsinn, so daß die Planetenräder 7 ihre Winkellage, bezogen auf ein äußeres feststehendes Bezugssystem beibehalten und demzufolge die Schneidtuben 15 beim Umlauf ihre aus F i g. 1 ersichtliche zueinander und zum Strang 17 parallele Lagen beibehalten. Wenn sich der Träger 2 dreht, durchläuft jede Schneidtube die gezeichneten Stellungen aller anderen Schneidtuben. Die Lagerung des Trägers 2 ist so getroffen, daß, wenn die Bahn einer Schneidtube die Strangbahn tangiert, wie dies für die zuoberst gezeichnete Schneidtube der Fall ist, der Strang sanft auf dem Boden der Rinne 16 liegt.

Die Umlaufbewegung des Trägers 2 ist so auf die des Messers 20 abgestimmt, daß der Mittelschlitz 18, der den Strang 17 stützt, sich beim Eintauchen des Messers in den Schneidbereich 22 auf der Höhe des Messers, bezogen auf die Längsachse des Stranges 17, befindet, und daß das Messer 20 am tiefsten eingetaucht ist, wenn sich der Mittelschlitz 18 genau in der Mitte des Schneidbereiches 22 befindet.

Bei dem in F i g. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit 51 ein Träger bezeichnet, der auf eine Welle 31 aufgesteckt ist, die über Kugellager 32 im Gehäuse 33 um die Trägerdrehachse 34 drehbar gelagert ist. Am Umfang des Trägers 51 sind äquiangulär radiale Führungen 58 für je eine Schneidtube 35 vorgesehen. Die Schneidtuben 35 sind in Tubenhaltern 54 drehbar gelagert, die in der zugehörigen Führung radial, bezogen auf die Trägerdrehachse 34, verschieblich sind und sich gegen die Trägerdrehachse 34 auf je einer Druckfeder 36 abstützen, die sich andererseits auf dem Träger 51 abstützt. Die Schneidtuben 35 sind um einen kleinen Winkelbetrag um eine Schwenkachse, parallel zur Trägerdrehachse 34, in den zugehörigen Tubenhaltern 54 schwenkbar. In der anderen Richtung stützen sie sich über je zwei Rollen 37, 38 auf einer feststehenden Führungskurve 39 ab. Die Schneidtuben 35 sind, abgesehen von den Abschrägungen 59, 60 (Fig.2), genau so ausgebildet, wie die Schneidtuben 15 aus F i g. 1. Der Mittelschlitz ist mit 52 bezeichnet und die Führungsrinne mit 40. Die beiden Rollen 37 und 38 sind im gleichen Maß nach beiden Seiten gegenüber dem Mittelschlitz 52 versetzt.

Die Führungskurve 39 ist eine geschlossene Kurve, die mit Ausnahme des der Bahn des Zigarettenstranges 41 zunächst gelegenen Kurvenabschnittes etwa kreisrund und in dem erwähnten Kurvenabschnitt 42 sekantal eingebogen ist. Das Sichelmesser 43 ist genauso ausgebildet und wird auch genauso bewegt wie das Sicheimesser 20 aus Fig. 1. Die Sichelmesserdrehachse ist mit 44 und der Schneidbereich mit 45 bezeichnet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind Strangführungsstützen 46 bis 49 vorgesehen, die genauso ausgebildet und angeordnet sind wie die Strangführungsstützen 27 bis 30 aus F i g. 1 und 2 und auch die gleiche Wirkung haben.

Bei Betrieb läuft der Träger 51 mit einer solchen Geschwindigkeit in Pfeilrichtung um, daß die Böden der Rinnen 40 mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der der Strang 41 in Pfeilrichtung durch die Schneidvorrichtung läuft, laufen. Beim Umlauf des Trägers 51 rollen die Rollen 37, 38 auf der Führungskurve 39 und bestimmten die radiale Lage der zugehörigen Schneidtuben 35 und deren Winkellage gegenüber dem Träger. Solange die Rollen 37, 38 einer Schneidtube auf dem kreisrunden Bogenstück der Führungskurve 39 rollen, erstrecken sich die Rinnen 40 tangential zur Umlaufbahn. Sobald eine Rolle auf den Kurvenabschnitt 42 gerät, wird die betreffende Schneidtube aus dieser Winkellage etwas abgewinkelt und dann im Zuge der weiteren Drehbewegung nach innen, also zur Trägerdrehachse 34 hin verschoben gegen die Kraftwirkung der Druckfeder 36, bis sie in der für die oberste Schneidtube in F i g. 3 gezeichneten Stellung ihre am weitesten einwärts gelegene Stellung einnimmt, in der sie sich auch wieder mit ihrer Rinne parallel zu ihrer ursprünglichen tangentialen Stellung gegenüber dem Träger 51 erstreckt. In dieser Stellung befindet sich die Schneidtube 35 in der Mitte des Schneidbereiches 45, und zwar bezogen auf den Strang 41 und die Strangführungsstützen 46 bis 49 und das Messer 43 in der gleichen Stellung wie die Schneidtube 15, die in F i g. 1 an oberster Stellung gezeichnet ist, sich gegenüber den entsprechenden Teilen befindet. Abgesehen von der Tatsache, daß die Schneidtube auf dem Kurvenabschnitt 42 nicht kreisbogenförmig, sondern flacher geführt wird, ist die Wirkungsweise der einzelnen Schneidtuben bei dem zweiten Ausführungsbeispiel genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die flache Ausgestaltung des Kurvenabschnittes 42 ist vorteilhaft, weil die Schneidtube dann ein längeres Stück an dem Zigarettenstrang 41 anliegt. Zu diesem Zweck kann man den Kurvenabschnitt 42 so weit geradlinig ausbilden, daß die Schneidtube durch die Rollen 37, 38 über den ganzen Schneidbereich 45 geradlinig, also parallel zur Bahn des Stranges 41, geführt wird. Diese Ausgestaltung des Kurvenabschnittes 42 ist bevorzugt. Der Vorteil der beschriebenen Anordnung ist eine präzise Ausrichtung und Führung einer Vielzahl von Schneidtuben im Schneid-

bereich parallel zur Strangachse.

Gegenüber dem Stand der Technik weist die Schneidvorrichtung nach der Erfindung noch folgende Vorteile auf:

Die erste Ausführungsform gemäß den F i g. 1 und 2, die in den Ansprüchen 2 bis 7 enthalten ist, hat durch das Planetengetriebe nur drehbare umlaufende Schneidtuben, die ständig parallel zum Strang ausgerichtet sind. Sie können somit sehr lang ausgeführt werden und unterstützen zusätzlich den Strang in gehöriger Länge beiderseits des Schneidbereiches. Das Planetengetriebe gestattet eine einfache, einwandfreie Anpassung der Geschwindigkeit der Schneidtuben an die Stranggeschwindigkeit.

Bei der weiteren Ausführungsform der F i g. 3 bis 5, die in den Ansprüchen 2 sowie 8 bis 11 enthalten ist, wird durch die Kurvenführung für die Schneidtuben, jede auch noch so geringe queraxiale Bewegung der Schneidtuben zur Strangbahn im Schneidbereich vermieden.

Durch die Strangstützen gemäß den Ansprüchen 12 bis 14 wird der Strang in der für das Schneiden desselben notwendigen Bahn sicher gehalten, insbesondere, wenn er von der jeweils den Schneidbereich durchlaufenden Schneidtube nicht gestützt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

509 531/7

Claims (13)

Palentansprüche:

1. Schneidvorrichtung für eine Strangzigarettenmaschine oder dergleichen tabakverarbeitende Strangmaschine mit einem drehbar gelagerten Träger und an diesem äquiangulär angeordneten, im Schneidbereich mit Stranggeschwindigkeit umlaufenden, zum Strang offenen Schneidtuben, d a durch gekennzeichnet, daß die Schneidtuben (15, 35) um Tubendrehachsen parallel zur Trägerdrehachse (4, 34) schwenkbar am Träger (2, 51) gelagert sind und Ausrichtmittel (7, 8, 39) für das Führen der Schneidtuben im Schneidbereich (22. 45) parallel zur Strangachse vorgesehen sind.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausrichtmittel Antriebsmittel (7, 8) zum Drehen der Schneidtuben (15) gegenüber dem Träger (2) vorgesehen sind.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (7, 8) die Schneidtuben (15) gegenläufig zum Träger mit der Drehzahl, mit der der Träger umläuft, gegenüber dem Träger drehen.

4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmittel ein Planetenrädergetriebe (7, 8) vorgesehen ist, dessen Sonnenradachse mit der Trägerdrehachse (4) zusammenfällt und dessen Planetenräder (7) mit den Schneidtuben (15) drehbar sind.

5. Schneidvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidtuben (15) an den freien Enden von Planetenradwellen (5) befestigt sind.

6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (8) unabhängig vom Träger (2) antreibbar ist.

7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidtuben (35) radial zur Trägerdrehachse (34) am Träger (51) beweglich gelagert sind und im Schneidbereich (45) etwa sekantal zu ihrer Umlaufbahn durch die Ausrichtmittel (39) geführt sind.

8. Schneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtmittel eine feststehende Führungskurve (39) aufweisen, entlang derer jede Schneidtube (35) in zwei in Umlaufrichtung hintereinanderliegenden Punkten (37, 38) geführt ist.

9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Schneidtube (35) ein Tubenhalter (54) vorgesehen ist, der, bezogen auf die Trägerdrehachse (34), in radialer Richtung beweglich und in Richtung auf den Umfang federbelastet (36) am Träger (51) gelagert ist und über zwei Führungselemente (37, 38) auf der Führungskurve (39) gegen die Federbelastung abgestützt ist.

10. Schneidvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (37, 38) Rollen sind, deren Rollenachsen sich parallel zur Trägerdrehachse (34) erstrecken und die im gleichen Maß nach beiden Seilen gegen den Mittelschlitz (52) der zugehörigen Schneidtube (35) versetzt sind.

11. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch feststehende auf der den .Schneidtuben

(15, 35) abgekehrten Seite des Stranges (17, 41) an beiden Seiten an die Eingriffsstelle (22, 45) des Messers (20, 43) angrenzenden Strangstützmittel (27, 28, 48,49).

12. Schneidvorrichtung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Seiten der Strangstützmittel (27, 28, 48, 49) entlang der Bahn der Messerschneide abgeschrägt sind (24,25).

13. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gckennzeich- j net durch feststehende, auf der den Schneidtuben (15, 35) zugekehrten Seite des Stranges (17, 41) an beiden Seiten an den Wirkbercich der Schneidtuben angrenzende Strangstützen (29, 30,46,47). ;