DE2219850A1

DE2219850A1 - Schneidvorrichtung einer strangmaschine zum herstellen stabfoermiger artikel der tabakverarbeitenden industrie

Info

Publication number: DE2219850A1
Application number: DE2219850A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Bardenhagen
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1972-04-22
Filing date: 1972-04-22
Publication date: 1973-10-31
Also published as: GB1419461A; IT983923B; FR2182447A5; US3815460A

Description

Bergedorf, den 20. April 1972 Patent Ha/Seh

Stw.: ZM-Messerapparat-Tubengelenk - Hauni-Akte 2003

Schneidvorrichtung einer Strangmaschine zum Herstellen stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung einer Strangmaschine zum Herstellen, stabförmiger Artikel der.tabakverarbeitenden Industrie mit einem umlaufenden Messerträger zum Trennen eines endlosen Stranges in Einzelartikel mit einer Strangführung zum Stützen des Stranges während des Schneidvorganges und mit einem Antriebsmittel zum oszillierenden Bewegen der Strangführung synchron zum Umlauf des Messerträgers.

Mit "stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie" · sind sowohl Tabakartikel wie Zigaretten, Zigarren, Zigarillos, als auch Filterstäbe. gemeint. Im folgenden wird der Einfachheit halber nur noch von Zigaretten gesprochen. Mit Schneidapparaten derartiger Strangmaschinen wird ein endloser Zigarettenstrang in Zigarettenlängen zerschnitten. Die .Strangführung führt den Zigarettenstrang im Bereich des Schneidapparates und ist im Bereich der Schneidstelle als Gegenmesser oder als Schneidgegenkante für das Schneidmesser ausgebildet. Da der Zigarettenstrang sich beim Schnitt weiterbewegt, und zwar bei modernen Strangmaschinen mit sehr hoher Geschwindigkeit (ca. 350 m/min), muß, um den Schnitt genau senkrecht zur Strangrichtung vorzunehmen, die Schneidstelle während des Schnittes mit dem Zigarettenstrang bewegt werden. Aus diesem Grund ist die Strangführung in Strangrichtung beweglich gelagert.

Die übliche Bauart weist heutzutage folgende Konstruktionsmerkmale auf:

Die Strangführung ist als Tube ausgebildet, die eine Ausneh- mung aufweist, durch die das Messer zum Schneiden des Zigarettenstranges hiridurcbtritt. Die Strangführung ist an. Blattfedern gelagert und wird über eine Kurbelstange von

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Stw.: ZM-Messerapparat-Tubengelenk - Hauni-Akte 2003 Bergedorf, den 20. April 1972

einem Kurbeltrieb synchron mit dem Messer angetrieben. Diese Ausführung hat sich bislang bewährt, warf jedoch nach der letzten Leistungssteigerung der Strangmaschinen, die nunmehr 4000 Zigaretten/min fertigen, einige Probleme auf. Die relativ große Masse dieser Strangführung ergibt bei 4000 Oszillationen pro Minute enorme Lager- und Materialbelastungen für den Kurbeltrieb, und aufgrund der dieser Vorrichtung innewohnenden Unwucht kommt es zu erheblichen G-eräuschbildungen. Diese werden vermehrt durch die schwingenden, relativ breiten Blattfedern, an denen die Strangführung gelagert ist und die wie Membranen wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strangführung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die oszillierenden Massen möglichst klein und die Geräuschbildung möglichst gering sind.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Strangführung ortsfest an einem Träger befestigt ist, daß der Träger als Freiträger in einem ortsfesten Lager schwenkbar gelagert ist und daß das Antriebsmittel zum Schwenken des Trägers mit dem Träger im unmittelbaren Bereich des Lagers verbunden ist.Der Ausdruck "Preiträger" ist aus der Statik entliehen und bezeichnet einen Träger, der einseitig eingespannt ist. Um den Träger mit den Schneidtuben oszillierend zu bewegen, ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung das Antriebsmittel zumindest in Richtung der Schwenkebene verdrehfest mit dem Träger verbunden. Gemäß einer Ausführungsart ist das Antriebsmittel ein eine Rotationsbewegung in eine oszillierende Bewegung umwandelndes ebenes Gelenkgetriebe, dessen eine Eingangswelle zu einer Antriebswelle des Messerträgers senkrecht angeordnet und mit dieser kinematisch verbunden ist. Ein solches Gelenkgetriebe ist vorteilhafterweise gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung als ein Exzentertrieb ausgebildet.

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Ein Antriebsmittel zum oszillierenden Antreiben des Trägers mit sehr geringer Geräuschentwicklung ist gemäß einer Variante der Erfindung ein sphärisches Gelenkgetriebe. Ist die Antriebswelle des Messerträgers mit einer Eingangswelle für das Gelenkgetriebe zum.Antreiben der Strangführung durch ein Getriebe kinematisch verbunden, so ist es erwünscht, daß dieses Getriebe möglichst wenig Laufgeräusche abgibt. Diese laufgeräusche des Getriebes sind besonders stark bei Kegelradgetrieben. Damit ein solches Kegelrad ge- ■ triebe, wie es bisher bei den Schneidvorrichtungen eingebaut worden ist, durch ein Stirnradgetriebe oder ein äquivalentes Getriebe ersetzt werden kann, ist gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung eine Antriebswelle des sphärischen Gelenkgetriebes zu der Antriebswelle des Messerträgers parallel angeordnet.

Der Messerträger ist etwa um 7 Grad aus seiner vertikalen Achse geschwenkt, damit das Messerwährend des Schnittes in Strangrichtung eine Bewegung ausführt. Durch diese Verschwenkung des Messerträgers ist die den Messerträger tragende Welle schräg angestellt und wird üblicherweise in den Schneidvorrichtungen durch die Antriebswelle über ein Kegelradgetriebe angetrieben. Um die hohe Geräuschentwicklung derartiger Kegelradgetriebe zu vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Antriebswelle des Messerträgers mit einer den Messerträger tragenden Welle mittels eines sechskugeligen Gleichlaufgelenkes verbunden.

Üblicherweise wurden bisher die Strangführungen durch Blattfedern geführt, die durch die hohe Oszillationsgeschwindigkeit eine starke Geräuechentwicklung abgaben. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfinclung besteht daher der Träger aus Leichtmetallblechen, deren Breitseiten parallel zur Schwenkebene des Trägers angeordnet sind, so daß sie nur einen sehr geringen !luftwiderstand bei der oszillierenden Bewegung bilden und somit kaum ein Geräusch bei der oszillierenden Bewegung verursachen.

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Stw. : ZM-Messerapparat-Tubengelenk - Hauni-Akte 2003 Bergedorf, den 20. April 1972

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

"Figur 1 eine Ansicht einer an sich bekannten Ziga-

rettenstrangmaschine,

Figur 2 eine Vorderansicht der Strangführung der

Zigarettenstrangmaschine der Figur 1 mit einem sphärischen Gelenkgetriebe in -vergrössertem Maßstab,

Figur 3 eine Seitenansicht der Strangführung der

Figur 2 in -vergrößertem Maßstab,

Figur 4 ein sechskugeliges GIeichlaufgelenk im

Schnitt j wie es der Antriebswelle des Messerträgers zugeordnet ist,

Figur 5 eine Vorderansicht des sechskugeligen Gleich

laufgelenks der Figur 4,

Figur 6 eine Variante der Strangführung der Figuren

2 und 3 mit einem ebenen Gelenkgetriebe.

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Stw.: ZM-Messerapparat-Tubengelenk - Hauni-Alrte 2005 Bergedorf, den 20. April 1972

Die Figur 1 zeigt eine an sich bekannte Zigarettenstrangniaschine vom Typ G-ARAFT der Hauni-Werke, Hamburg-Bergedorf, Der Tabak gelangt von einem Verteiler 1 in einen Tabakkanal 2, in dem der Tabak von einem Tabakband 3 beschleunigt wird. Ein Formrad 4, welches an seinem Umfang mit einer U-förmigen und am Boden durchlöcherten Hut versehen ist, die im Bereich des Förderweges mit Saugluft beaufschlagt wird, übernimmt den Tabakstrom vom Tabakband 3. Ein Egalisator 6 entfernt den Überschuß im Tabakstrom auf dem Formrad 4 und bildet dabei den Tabakstrang 7. Eine Zunge 8 nimmt den Tabakstrang 7 aus dem Formrad 4. Ein mit Saugzug arbeitender Strangförderer 9 fördert den Tabakstrang 7 über die Zunge 8 hinweg. Ein Zigarettenpapierstreifen 11 wird von ' einer Bobine 12 abgezogen, durch ein Druckwerk 13 geführt und unter der Zunge 8 hindurch auf ein angetriebenes i'ormatband 14 gebracht. Der Strangförderer 9 legt den Tabakstrang auf den Zigarettenpapierstreifen 11 auf. Das Formatband 14 transportiert den Tabakstrang 7 und den Zigarettenpapierstreif en 11 durch ein Format 16, wobei der Zigaretten-, papierstreifen 11 um den Tabakstrang 7 so gefaltet wird, daß noch eine Kan^e absteht. Ein Leimapparat 17 beleimt diese Kante und eine Nahtplatte 18 trocknet die Klebenaht. Ein so gebildeter Zigarettenstrang 19 wird von einer Schneidvorrichtung in Form eines Messerapparates 21 mit einem Messer 25 in Einzelzigaretten geschnitten, wobei der Zigarettenstrang 19 von einer Strangführung 22 gestützt wird. Die Einzelzigaretten werden von einem Beschleuniger 23 in eine Ablegertrommel 24 eingestoßen. .'

Die Figuren 2 und 3 zeigen die Strangführung mit dem zugehörigen Antriebsmittel der Zigarettenstrangmaschine der Figur 1 in. vergrößertem Maßstab.

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Stw.: ZM-Messerapparat-Tubengelenk - Hauni-Akte 2205 Bergedorf, den 20. April 1972

Zwei Schneidtuben 26 und 27, die die Strangführung 22 bilden, und die jeweils eine Bohrung 28 aufweisen, die etwas grosser ist als der Durchmesser des Zigarettenstranges 19, sind auf einer Platte 29 ortsfest montiert. Diese Platte 29 ist auf einem Träger 31, der aus zwei leichtmetallblechen 32 und 33 besteht, deren Breitseiten parallel zu einer Schwenkebene des Trägers 31 angeordnet sind, ebenfalls fest montiert. Der Träger 31 ist mit einer Welle 34, die in Lagern 36 und 37 gelagert ist, verdrehfest verbunden. Ein Antriebsmittel in Form eines sphärischen Gelenkgetriebes ist ein Hook'scher Schlüssel 38, der zum oszillierenden Schwenken des Trägers 31 dient. Der Hook'sehe Schlüssel 38 besteht aus einer Gabel 39 und einem in dieser Gabel drehbar gelagerten Bolzen 41, der mit der Welle 34 fest verbunden ist. Antriebsseitig ist die Gabel 39 mit einem Lager 42 exzentrisch in einer Antriebsscheibe 43 einer Antriebswelle 44 gelagert. Die Antriebswelle 44 ist über Stirnräder 46, 47 und 48, die vorteilhaft schräg verzahnt sind, von einer Antriebswelle 49 eines Messerträgers 51, die parallel zu der Antriebswelle 44 angeordnet ist, antreibbar. Die Antriebswelle 49 des Messerträgers 51 ist mit einer den Messerträger 51 tragenden Welle 52 durch ein sechskugeliges GIeichlaufgelenk, bekannt auch unter dem Namen "Rzeppa-Gelenk" 53, verbunden. Das Rzeppa-Gelenk wird üblicherweise beim Frontantrieb von Automobilen eingesetzt.

Die Figuren 4 und 5 zeigen das sechskugelige Gleichlaufgelenk in einer Seiten- und in einer Frontansicht. Das GIeichlaufgelenk 53 besteht aus einem mit der Antriebswelle 49 starr verbundenen äußeren Gelenkteil 54, in welchen halbkreisförmige radiale Gleitbahnen 56 für sechs Lagerkugeln 57 eingefräst sind. Den Lagerkugeln 57, die in einem Käfig 5ö beweglich gehalten sind, ist als zweite Gleitbahn ein schwenkbarer innerer Gelenkteil 59 zugeordnet, welcher ebenfalls halbkreisförmige Gleitbahnen 61, die konzentrisch zu den Gleitbahnen 56 angeordnet sind,'aufweist.

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Stw.: ZM-Messerapparat-Tubengelenk- Hauni-Akte 2003 Bergedorf, den 20. April 1972

Außerdem weist der innere Gelenkteil 59 eine längsverzahnte Bohrung 62 zum Aufnehmen einer Welle 52 (Pig, 2) auf. Ein ireistich dient als Aufnahme für einen Sprengring zum fixieren der Welle 52 in dem inneren Gelenkteil 59.

Wirkungsweise da? Vorrichtung gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5: Die Antriebswelle 49, die vom Maschinenantrieb der Strangmaschine angetrieben wird, treibt ihrerseits über das sechskugelige GIeichlaufgelenk 53 und die Welle 52 den Messerträger 51 und über die Zahnräder 48» 47 und 46 synchron dazu die Antriebswelle 44 an. Da das lager 42 des Hook'sehen Schlüssels 38 exzentrisch in der Antriebsscheibe 43 angeordnet ist, wird das Lager um die Achse der Antriebswelle 44 in einer Kreisbahn geführt. Da die Gabel 39, an dem Bolzen 41 drehbar gelagert ist, bewegt sie den Bolzen 41 nur in der Schwenkebene des Trägers 31 in oszillierenden Bewegungen. Der Bolzen 31, der fest mit der Welle 34 verbunden ist, bewegt den ebenfalls mit der Welle 34 verbundenen Träger 31 und damit die Strangführung 22. Befindet sich das lager 42 im oberen Totpunkt, so ist der Träger 31 mit den Schneidtuben 26 und 27 ganz nach links geschwenkt (siehe !Figur 2)und befindet sich das lager 42 im unteren Torpunkt, so sind die Schneidtuben 26 und 27 ganz nach rechts geschwenkt. Die Strangführung 22 wird synchron zum Messerapparat 21 derart angetrieben, daß die Strangführung 22 durch den Hook¹sehen Schlüssel 38 vom Beginn des Eintauchens des Messers 25 zwischen die Schneidtuben 26 und 27 der Strangführung 22 bis zum Austritt des Messers 25 aus dem Schlitz zwischen den Schneidtuben 26 und 27 mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die annähernd gleich ist der Geschwindigkeit skomponent en des Messers 25 in PÖrderrichtung des Zigarettenstranges 19, wobei diese wiederum während des Schneidvorganges gleich der Pördergeschwindigkeit des Zigarettenstranges 19 ist. Während des Sehneidvorganges wird der Zigarettenstrang 19 in den Bohrungen 28 der

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Schneidtuben 26 und 27 abgestützt, wobei diese ein Gegenmesser zum Messer 25 bilden. Ein Teil der M'ickbewegung der Strangführung 22 wird ausgenutzt, um diese in ihre Stellung an die sich ändernde Stellung des Messers 25 während des Schneidvorganges anzugleichen.

Die Vorrichtung der Figur 6 unterscheidet sich von der Vorrichtung der Figuren 2 und 3 durch ein den Träger bewegendes ebenes Gelenkgetriebe. Alle gleichartigen Teile, die denen der Figuren 2 und 3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugs ziffern, vermehrt um 100, versehen und nicht weiter erläutert.

Das Antriebsmittel, welches eine Rotationsbewegung in eine oszillierende Bewegung umwandelt, ist ein ebenes Gelenkgetriebe in Form eines Exzentertriebes 166, dessen Eingangswelle 167 senkrecht zu der Antriebswelle 149 des Messerträgers 151 angeordnet ist. Auf einer Scheibe 168 ist ein Lager 169 auf einem Zapfen 171 montiert. Die Welle 134 ist sowohl fest mit dem Träger 131 als auch mit einer Gabel 172 verbunden. Die Gabel ist durch die Drehbewegung der Scheibe 168 und des Lagers 169 im Bereich des Exzentertriebes auf- und abbewegbar.

Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Figur 6: Die Eingangswelle 167 wird über ein nicht dargestelltes Getriebe von der Antriebswelle 149 angetrieben und treibt ihrerseits die Scheibe 168 an, so daß das Lager 169, welches über den Zapfen 171 mit der Scheibe verbunden ist, die Gabel 172 oszillierend schwenkt. Da die Gabel 172 über die Welle 134 starr mit dem Träger 131 verbunden ist, führt dieser die gleiche oszillierende Bewegung aus wie der Träger 31 der Figuren 2 und 3.

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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch diese Antriebsart zum oszillierenden Bewegen der Strangführung die Geräuschentwicklung stark dezimiert wird und daß durch die massearme Ausgestaltung der Strangführung der Verschleiß des Materials herabgesetzt wird. Bei der "besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Figuren 2 und 3 ist die Geräuschentwicklung sehr klein, da das auf einer Kreisbahn rotierende Lager in eine Paßbohrung eingelassen ist und das gesamte Antriebsmittel für den Träger der Strangführung eine gleichförmige Bewegung ausführt.

Da die Antriebswelle für den Hook'sehen Schlüssel parallel zu der Antriebswelle für den Messerträger angeordnet ist, kann das Getriebe als geräuscharmes Stirnradgetriebe ausgebildet werden. Eine weitere Möglichkeit wäre natürlich auch ein Zahnriementrieb zum Antreiben der Welle für den Hook"sehen Schlüssel. Auch das sechskugelige Gleichlaufgelenk ist ein besonders ruhig und gleichmäßig laufendes Gelenk, für das bisher ein lautes Kegelradgetriebe verwendet wurde„

- Patentansprüche

Use4if/U / a I

Claims

Stw.: ZM-Messerapparat-Tubengelenk - Hauni-Akte 2003 Bergedorf, den 20. April 1972 Patentansprüche

1. Schneidvorrichtung einer Strangmaschine zum Herstellen stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie mit einem umlaufenden Messerträger zum Trennen eines endlosen Stranges in Einzelartikel, mit einer Strangführung zum Stützen des Stranges während des Schneidvorganges und mit einem Antriebsmittel zum oszillierenden Bewegen der Strangführung synchron zum Umlauf des jyiesserträgers, dadurch gekennzeichnet,

daß die Strangführung (22, 122) ortsfest an einem Träger (31, 131) befestigt ist,

daß der Träger (31, 131) als Freiträger in einem ortsfesten Lager (36, 136) schwenkbar gelagert ist und daß das Antriebsmittel (38, 166) zum Schwenken des Trägers (31, 131) mit dem Träger (31, 131) im unmitieLbaren Bereich des Lagers (36, 136) verbunden ist.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel (38, 16b) zumindest in Richtung der Schwenkebene verdrehfest mit dem Träger (31, 131) verbunden ist.

3. Schneidvorrichtung nach Ansprucn 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel ein eine Rotationsbewegung in eine oszillierende Bewegung umwandelndes ebenes Gelenkgetriebe (166) ist.

4. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingangswelle (167) des Gelenkgetriebes (166) zu einer Antriebswelle (149) des Messerträgers (151) senkrecht angeordnet und mit dieser kiBematiseh verbunden ist.

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Stw.: ZM-i-aesserapparat-Tubengelenk - Hauni-Akte 2003 Bergedorf, den 20. April 1972

5. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgetriebe ein·Exzentertrieb (166) ist.

6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel ein sphärisches G-elenkgetriebe (38) ist.

7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß.eine Antriebswelle (44) des sphärischen Gelenkgetriebes (38) zu einer Antriebswelle (49) des Messerträgers (51) parallel angeordnet ist.

8. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (31, 131) aus Leichtmetallblechen (32, 33, 152) besteht, deren Breitseiten parallel zur Schwenkebene des Trägers. (31, 131) angeordnet sind.

9. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (49)des Messerträgers (51) mit einer den Messerträger (51 )■ tragenden Welle (-52) mittels eines sechskugeligen GIe ichlaufgelenkes (53) verbunden ist.

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