DE1632215B2 - Messerapparat zum schneiden eines axial gefoerderten stranges in einer zigarettenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Messerapparat zum Schneiden eines axial geförderten Stranges in einer Zigarettenmaschine oder einer anderen stabförmige Tabakartikel einschließlich Filter herstellenden Maschine mit einem Messerträger für mindestens ein Messer und mit einer selbsttätig arbeitenden Vorschubeinrichtung zum Vorschieben des Messers in Richtung auf den Strang, wobei Messerträger und Vorschubeinrichtung von einem rotationssymmetrisch ausgebildeten umlaufenden Schutzgehäuse umgeben sind.

Ein Messerapparat der eingangs geschilderten Art besteht im allgemeinen aus einem umlaufenden Messerträger, der mit einer selbsttätig arbeitenden Vorschubeinrichtung für das Messer versehen ist. Die umlaufenden Teile solcher Schneidvorrichtungen sind nicht symmetrisch ausgebildet.'. ΌΊ&- Befestigungs- und Vorschubmittel für die Messer bzw. deren Träger sind konstruktiv recht kompliziert und weisen daher zahlreiche vorstehende Konstruktionselemente auf, die bei schneller Drehung der Schneidvorrichtung Luftwirbel erzeugen. Bei relativ niedrigen Drehzahlen halten sich die hierdurch erzeugten Geräusche in Grenzen. Wird die Drehzahl jedoch zur Erhöhung des Ausstoßes stark erhöht, wie es bei modernen Hochleistungsmaschinen bereits der Fall ist, dann erreichen die Lautstärken und die Frequenzen der von dem umlaufenden Messerträger in Schwingungen versetzten Luft Werte, die entweder unzulässig sind oder sich zumindest schädlich auf das Wohlbefinden des Bedienungspersonals auswirken.

Infolge der enormen Leistungssteigerungen moderner Strangmaschinen wirken sich Stillstandszeiten bezüglich des Leistungsgrades besonders negativ aus. Es wird daher angestrebt, die zur Messereinstellung und zum Messerwechsel erforderlichen Zeiten möglichst klein zu halten, was nur durch leichte Zugänglichkeit des Messerträgers und der Vorschubeinrichtung möglich ist. Eine weitere Forderung der Zigarettenindustrie ist auf möglichst kleine Maschinen gerichtet, um den vorhandenen oder zu beschaffenden Platz zur Aufstellung von Maschinen möglichst gut ausnutzen zu können.

Durch die deutsche Patentschrift 567 881 ist ein Messerapparat bekanntgeworden, bei dem die Antriebsteile eines rotierenden und um eine Umlaufachse umlaufenden Kreismessers innerhalb einer feststehenden Abdeckung untergebracht sind, bei der eine Stirnwand fehlt, um die Umlaufbewegung des rotierenden Messers zu ermöglichen. Bei dem bekannten Messerapparat, der keine Vorschubeinrichtung für das Kreismesser aufweist, können die bei hohen Drehgeschwindigkeiten auftretenden Geräusche ungehindert aus der feststehenden Abdeckung heraustreten, oder die Abdeckung selbst kann durch die in ihrem Inneren erzeugten Luftwirbel zu zusätzlichen Lärm verursachenden Schwingungen angeregt werden.

Die deutsche Patentschrift 509 015 zeigt einen Messerapparat mit einer Vorschubeinrichtung für die Messer, die von Hand betätigt werden muß. Die Messer sitzen in Haltescheiben, die außen mit radialen Verstärkungsrippen versehen sind. Diese Rippen verursachen bei hohen Tourenzahlen ebenfalls Luftwirbel, die sich akustisch unangenehm bemerkbar machen.

Durch die deutsche Patentschrift 609 836 ist schließlich ein Messerapparat mit automatisch arbeitender Vorschubeinrichtung für das Messer bekannt, dessen Messerträger und Vorschubeinrichtung von rotationssymmetrisch ausgebildeten Schutzhüllen umgeben sind. Die Rotationsachse des bekannten Messerapparates verläuft parallel zu der Achse des zu schneidenden Stranges, so daß dem Messer bei einem Umlauf die erforderliche Bewegungskomponente in Strangrichtung durch eine Hin- und Herbewegung des gesamten Messerapparates samt Vorschubeinrichtung und den sogenannten Schneidtuben (Rohrteile, die den Strang während des Schnittes abstützen) verliehen werden muß. Eine derartige Konstruktion kann aus näheliegenden Gründen nur bei kleinen Tourenzahlen Verwendung finden, bei denen noch keine unangenehmen Geräusche auftreten. Die

Schutzhüllen haben daher vermutlich den Zweck, die als kompliziertes Planetengetriebe ausgebildete Vorschubeinrichtung vor Verschmutzung durch Tabakkrümel und Tabakstaub zu schützen. Die Schutzhüllen weisen mehrere abknickende Flächen auf, an denen störende Luftwirbel entstehen können. Da die Vorschubeinrichtung axial von dem eigentlichen Messerträger angeordnet ist, baut der bekannte Messerapparat in Richtung der Strangachse breit, was bei modernen Maschinen aus Gründen der Platzersparnis nicht erwünscht ist. Schließlich ist der Messerträger und/oder die Vorschubeinrichtung nur zugänglich, wenn der Messerapparat weitgehend auseinandergebaut wird.

Aufgabe der Erfindung ist ein Messerapparat für schnellaufende Hochleistungsstrangmaschinen mit hohen Tourenzahlen (Schnittzahlen je Zeiteinheit), der sich durch gedrängte Bauweise, insbesondere in axialer Richtung, verbesserte Berührungssicherheit, leichte Zugänglichkeit und Geräuscharmut auszeichnet.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Messerträger und die Antriebsteile für den Messervorschub zwischen zwei ebenen, parallelen, kreisförmigen Gehäusewänden mit im wesentlichen gleichen Durchmessern und einem weiteren ringförmigen, die beiden ebenen Gehäusewände verbindenden Mantel angeordnet sind, aus dem das Messer hervorragt.

Der Messerapparat gemäß der Erfindung, der wegen seiner reinen Zylinderform ein sehr kompaktes und handliches Gebilde darstellt, ist besonders vorteilhaft, wenn die Rotation des Messerträgers in an sich bekannter Weise mit der Achse des zu schneidenden Stranges einen Winkel einschließt, so daß dem Messer durch diese Schrägstellung eine Bewegungskomponente in Strangrichtung verliehen wird. Eine Änderung dieses Winkels, wie sie in üblicher Weise zur Längenänderung der abgeschnittenen Zigaretten vorgenommen wird, kann dann vom Bedienungspersonal besonders einfach vorgenommen werden. Die Zugänglichkeit des Messerapparates (z. B. zum Zwecke des Messerwechsels) wird trotz der völligen Kapselung nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erleichtert, daß mindestens eine Gehäusewand lösbar an einem umlaufenden Teil des Messerapparates befestigt ist. Auch bei einer kardanischen Lagerung des Messerapparates, wie sie für eine Verschwenkung des Messerträgers um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse üblich ist, damit sich das Messer zum Schleifen an einer ortsfesten Schleifscheibe in der richtigen Position befindet, ist die Ausbildung der Begrenzungswände gemäß der Erfindung vorteilhaft, insbesondere dann, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Messerträger mit einem verschwenkbaren, dem Oberflächenverlauf des ringförmigen Mantels angepaßten Oberflächenelement versehen ist.

Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schneidvorrichtung mit einem umlaufenden Messerträger, bei der sich in einem Gehäuse eine Schwenkbewegung des Messers erlaubende öffnung befindet,

F i g. 2 ein abgeschrägtes Profil der Gehäusestirnseite,

F i g. 3 ein gerundetes Profil der Gehäusestirnseite, F i g. 4 eine Schneidvorrichtung mit einem umlaufenden Messerträger mit einem das Gehäuse abdichtenden Deckel,

F i g. 5 eine Aufsicht auf den Deckel.

Die in F i g. 1 dargestellte Schneidvorrichtung wird zunächst nur an Hand der Positionen 1 bis 28 beschrieben. Sie ist insoweit aus der deutschen Auslegeschrift 1 219 374 bekannt.

Eine Antriebswelle 1 der umlaufenden Schneidvorrichtung? treibt einen Messerträger 2 an, der um einen Zapfen 3 drehbar ist und an dem eine Gabel 4 befestigt ist. Eine Welle 5 der Gabel 4 ist in einem Lager 6 gelagert. Das Messer 8 ist von zwei Platten 9 und 10 gehalten und an einem Messerhalter 11 mittels eines Stiftes 12 befestigt. Der Halter ist über einen Gewindestift 13 verschiebbar. Der Gewindestift 13 ist über ein aus Zahnrädern 14 und 15 bestehendes Zahnradgetriebe drehbar. Das Zahnrad 15 wird durch ein Zahnrad 17 getrieben, das auf einer kurzen Welle 18 zusammen mit einem Sperrad 19 befestigt ist. Mit dem Zahnrad 19 in Wirkeingriff steht eine Klinke 20 mit einem Zahn, die über einen Hebel 21 bewegbar ist. Bei jeder Bewegung der Klinke dreht deren Zahn das Sperrad 19 um eine Zahnteilung. Der Hebel 21 ist schwenkbar um eine Achse 22. Eine Verschwenkung erfolgt über eine Stange 23, die von dem Anker 24 einen Elektromagneten 26 angezogen oder freigegeben wird. Bei jeder Erregung des Magneten 25 wird die Stange 23 angezogen und dadurch der Hebel 21 geschwenkt. Hierdurch wird die Klinke 20 betätigt, die das Sperrad und damit über die Zahnräder 14, 15 und 16 den Gewindestift 13 dreht. Hierdurch wird das Messer 8 abschnittsweise vorgeschoben. Die Erregung des Elektromagneten 25 ist von der Maschinenbewegung abgeleitet. Zum Messerwechsel wird die Klinke 20 über eine Welle 26 außer Wirksamkeit gesetzt und der Messerhalter 11 durch Drehen des Gewindestiftes 11 nach unten in die unterste Stellung gedreht. An der dem Messer 8 und seiner Vorschubeinrichtung gegenüberliegenden Seite des Messerträgers befinden sich Ausgleichsgewichte 27 und 28, die die einseitige, durch Messer und Vorschubeinrichtung hervorgerufene Gewichtsverteilung ausgleichen.

Bei Drehung der Antriebswelle 1 führt das in einer Mittelstellung gezeichnete Messer 8 Relativbewegungen aus, so daß es im Augenblick des Schritts senkrecht zu dem zu schneidenden Strang steht. Die bisher beschriebene Schneidvorrichtung hat eine Reihe von Ausladungen (Einstellschrauben, Gegengewichte u. dgl.), die bei höheren Drehzahlen die Luft in Schwingungen versetzen und/oder Luftwirbel erzeugen. Die Geräuschbelästigung ist dann erheblich. Gemäß dem erfinderischen Gedanken ist die Schneidvorrichtung daher vollständig von einer Verkleidung 30 umgeben, die aus einem zylindrischen Gehäuse 31 und einem Deckel 32 besteht. Das zylindrische Gehäuse 31 ist mittels Schrauben 33 an der Gabel 16 befestigt. Der Deckel 32 ist mittels Schrauben 34 an dem Gehäuse 31 befestigt. Im Bereich der Bauteile, die betriebsmäßig zu betätigen sind, z.B. im Bereich der Welle 26, ist das Gehäuse 31 mit Löchern versehen, die mittels Schrauben 35 verschließbar sind. Im Bedarfsfall können die Schrauben entfernt werden, so daß die Bedienungsperson Zugang zu den zu verstellenden Teilen hat. Die Oberfläche der Verkleidung 30 ist vorteilhaft geglättet, um eine möglichst geringe Luftreibung zu erzielen. Die Schrauben 33,

34, 35 sind aus dem gleichen Grund versenkt angeordnet.

Die Verkleidung 30 kann an Stelle einer zylindrischen Ausbildung auch eine andere Form aufweisen. So kann z.B. die Stirnseite 36 des Gehäuses 31 gerundet oder abgeschrägt sein, um eine noch günstigere Luftführung zu erreichen. In F i g. 2 ist eine abgeschrägte Oberfläche der Stirnseite 236 eines Gehäuses 231 in F i g. 3 eine gerundete Oberfläche der Stirnseite 236 eines Gehäuses 331 gezeigt.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Gehäuse weisen Schlitze 37, 237, 337 auf, die so bemessen sind, daß die Messer 8, 208 und 308 ihre Relativbewegungen ausführen können.

Zur möglichst weitgehenden Verminderung von scharfen Kanten, die zu Geräuschbildungen Anlaß geben können, kann es erwünscht sein, die öffnungen 37, 237 oder 337 zu schließen. Da die Messer 8, 208 oder 308 nicht um eine durch die Messerebene verlaufende Achse während eines Umlaufs des Messerträgers verschwenkt werden, erfordert eine vollständige Abdichtung der Öffnungen einigen konstruktiven Aufwand.

Die F i g. 4 und 5 zeigen eine erfindungsgemäß ausgebildete Schneidvorrichtung in der Seitenansicht (teilweise im Schnitt) bzw. in einer Draufsicht, die mit einer Verkleidung versehen ist, bei der der Raum zwischen dem Messer und dem Gehäuse völlig abgedichtet ist. Der Messerträger und die ihm zugeordnete Vorschubeinrichtung ist mit Ausnahme des Gehäuses bereits in der britischen Patentschrift 1017 238 beschrieben. Die dort gezeigten Bauelemente sind zur Anpassung an den besonderen Zweck der Erfindung geringfügig geändert. Die Schneidvorrichtung 407 enthält einen Messerträger 402, der von einer Verkleidung 430 umgeben ist und der zwei Platten 409 und 410 aufweist, zwischen denen ein Messer 408 befestigt ist. Die Zahnräder 414 und 415, die mit einer Schnecke 451 versehene Welle 452 sowie das Schneckenrad 453 gehören zur Vorschubeinrichtung, die das Messer langsam zwischen den Platten 409 und 410 vorschiebt. Eine Kugel 454 sorgt dafür, daß die Preßkraft, mit der die Platten 409 und 410 das Messer 408 halten, mit der Drehzahl anwächst.

Die Schneidvorrichtung 407 mit dem Messerträger 402 wird über eine Welle 470 von einem Antrieb 471 angetrieben und dreht sich um die Achse 455. Während eines Umlaufs wird der Messerträger mit dem Messer 408 durch eine nicht dargestellte kardanische Lagerung um die Achse 456 einmal hin und her geschwenkt. Die Verkleidung 430 besteht aus einem Gehäuse 431 und einem Deckel 432, der mittels Schrauben 434 an der Schneidvorrichtung befestigt ist. Das Gehäuse 431 ist mittels Schrauben 433 an dem Messerträger 402 befestigt. In einem Lager 460 der Welle 452 ist mittels einer Schraube 457 der Halter 458 eines runden Deckels 459 befestigt, der an der Stirnseite 436 des Gehäuses 431 drehbar eingepaßt ist und der die Schwenkbewegungen des Messerträgers 402 mitmachen kann. Durch eine im Lager 473 gelagerte Hohlwelle 472 kann der Messervorschub betätigt werden. Außerdem dient die Hohlwelle 472 zur kardanischen Lagerung der Schneidvorrichtung. Die Teile 473 und 470 entsprechen in ihrer Funktion den Teilen 6 und 1 der F i g. 1.

In F i g. 5 ist der Teil des Gehäuses 431, an dem sich der Deckel 459 befindet, in der Draufsicht zu sehen. Das Profil der Stirnseite 436 des Gehäuses 431 ist gerundet. Die Form des Profils kann jedoch auch den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Formen entsprechen.
Der Messerapparat gemäß der Erfindung ist geräuscharm, gegen Staub und Tabakkrümel geschützt, handlich. Dennoch sind der eigentliche Messerträger und die Messervorschubeinrichtung zur Montage und zum Messerwechsel leicht zugänglich. Er hat sich bei sehr hohen Schnittzahlen ausgezeichnet bewährt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Messerapparat zum Schneiden eines axial geförderten Stranges in einer Zigarettenmaschine oder einer anderen stabförmige Tabakartikel einschließlich Filter herstellenden Maschine mit einem Messerträger für mindestens ein Messer und mit einer selbsttätig arbeitenden Vorschubeinrichtung zum Vorschieben des Messers in Richtung auf den Strang, wobei Messerträger und Vorschubeinrichtung von einem rotationssymmetrisch ausgebildeten umlaufenden Schutzgehäuse umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger (2; 402) und die Antriebsteile (13...26; 414, 415, 451...453) für den Messervorschub zwischen zwei ebenen parallelen kreisförmigen Gehäusewänden (31, 32; 431, 432) mit im wesentlichen gleichen Durchmessern und einem weiteren ringförmigen, die beiden ebenen Gehäusewände verbindenden Mantel (36; 436) angeordnet sind, aus dem das Messer (8, 408) hervorragt.

2. Messerapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse des Messerträgers mit der Achse des zu schneidenden Stranges einen Winkel einschließt.

3. Messerapparat nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gehäusewand (431, 432) lösbar an einem umlaufenden Teil des Messerapparates befestigt ist.

4. Messerapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger kardanisch gelagert ist, wobei seine Drehachsen einen Winkel einschließen, der ungleich 180° ist, und wobei eine Drehachse parallel zu der Achse des zu schneidenden Stranges ist.

5. Messerapparat nach Anspruch 4 mit einem während des Messerumlaufes schwenkbaren Messerträger, gekennzeichnet durch ein mit dem Messerträger (402) verschwenkbares, dem Oberflächenverlauf des ringförmigen< Mantels (436) ■,; angepaßtes Oberflächenelement (459).

6. Messerapparat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Mantel (436) nach außen gewölbt ist.