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Stw.: ME-Messerschwenken-kleiner Anstellwinkel -Hauni-Akte 1214 Schneidvorrichtung
an Strangmaschinen der tabakverarbeitenden Industrie tenden Industrie Die Erfindung
betrifft eine Schneidvorrichtung an Strangmaschinen der tabakverarbeitenden Industrie
mit einem umlaufenden Messer, das mit ortsfesten Schleif- und Abziehwerkzeugen zusammenarbeitet,
und das an einem Messerlager gehaltert ist, der in einem drehbaren Messerträger
senkrecht zu dessen Drehachse schwenkbar gelagert ist und an dem um eine Schwenkachse
senkrecht zu dessen Schwenkachse bewegbar eine Schwenkwelle gelagert ist, deren
Drehachse sich mit der Drehachse des Messerträgers, der Schwenkachse des Messerhalters
und der Schwenkachse der Schwenkwelle in einem Mittelpunkt schneidet, wobei die
Drehachse des Messerträgers aus einer Ebene, die durch eine Mittelachse des zu schneidenden
Stranges und durch den Mittelpunkt geführt ist, um einen Winkel d (Anstellwinkel)
herausgeschwenkt ist.
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Derartige Schneidvorrichtungen weisen einen recht komplizierten Aufbau
auf, da das Messer außer einer Schneidbewegung während des Schneidens eine Bewegungskomponente
aufweisen muß, die der Bewegung des zu schneidenden Stranges entspricht, wobei es
relativ zum Messerträger während des Schneidvorganges eine andere Position einnehmen
muß als zum Schleifen, das heißt es muß während;des Umlaufens oszillierend geschwenkt
werden. Diese Schwenkbewegungen sind in ihrem Ausmaß proportional zur Länge der
zu schneidenden Artikel. Der Messerträger wird nämlich üblicherweise mit konstanter
Drehzahl angetrieben, wobei unterschiedliche Artikellängen durch Verändern der Geschwindigkeit
Stw.:
ME-Messerschwenken-kleiner Ansteliwinkel Hauni-Akte 1214 des zu schneidenden Stranges
erzielt werden. Entsprechend dieser Fördergeschwindigkeit wird der Messerträger
zur Strangachse verschwenkt, d.h. Je länger die zu schneidenen Artikel sein sollen,
desto mehr muß der Messerträger verschwenkt werden und um so größer werden die oszillierenden
Schwenkbewegungen des Messers. Zum Ausführen derart komplizierter Bewegungen hat
sich eine Ausführung der Schneidvorrichtung in Form eines kardanischen Gelenkes
bewährt, wie sie z.B. an Zigarettenstrangmaschinen vom Typ GARANT, an Zigarrenstrangmaschinen
vom T-KDS oder an Filterstrangmaschinen vom Typ KDF von den Hauni-Werken in Hamburg-Bergedorf
zu finden ist. Zur Erläuterung der der Erfindung zugrundeliegenden Problematik wird
zum besseren Verständnis auf die Figur 1 dieser Schrift verwiesen, die schematisch
eine derartige Schneidvorrichtung zeigt.
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Ein als Gabel 1 dargestellter Messerträger 2, der tatsächlich als
zylindrisches Gehäuse ausgeftihrt ist, ist an einer in Riohtung vom Pfeil 3 antreibbaren
Welle 4 befestigt, die in einem auf einer Grundplatte 6 in Langlöchern 7 verstellbaren
Lager 8 gelagert ist. In der Gabel 1 ist ein Messerhalter 9 derart gelagert, daß
er um eine Schwenkachse 11, die senkrecht zur Drehachse 12 des Messerträgers 2 verläuit,
schwenkbar ist. Am Messerträger 9 sind zwei Messer 13 befestigt. Vorschubeinrichtungen
zum Schleifen der Messer 13, die ebenfalls am Messerträger 9 angeordnet sind, sind
der Ubersichtlichkett wegen nicht mit dargestellt. Zum Verschwenken des Messerhalters
9 während der Rotation des Messerträgers 2 dient eine in einem ebenfalls auf der
Grundplatte 6 befestigten Lager 14 gelagerte Sohwenkwelle 16, die mittels einer
Gabel 17 an dem Messer halter 9 gelagert ist, 8o daß die Schwenkwelle 16 um eine
Schwenkachse 18, die senkrecht zur Drehachse 19 der Schwenk-
Stw.:
ME-Messerschwenken-kleiner Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 welle 16 und senkrecht
zur Schwenkachse 11 des Messerhalters 9 verläuft,schwenkbar ist. Alle bislang genannten
Achsen schneiden sich in einem Mittelpunkt M. Die Drehachse 19 der Schwenkwelle
16 ist parallel zu einer Mittelachse 21 eines zu schneidenden Stranges. 22 angeordnet,
während die Drehachse -12 des Messerträgers 2 aus einer Ebene die durch die Mittelachse
21 des Stranges 22 und den Mittelpunkt M geführt ist, um einen Winkel OL (Anstellwinkel)
herausgeschwenkt ist. Dieser Winkel OL ist abhängig vom Verhältnis der Fördergeschwindigkeit
des Stranges. 22 zur Um4iufgeschwindigkeit der Messer 13, welches die Länge der
zu schneidenden Artikel bestimmt.
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Damit die Messer 13 beim Schneiden des Stranges 22 senkrecht durch
den Strang 22 geführt werden; sind die Messer 13 derart an dem Messerhalter 9 befestigt,
daß sie in der Schneidposition X einen Winkel entsprechend dem Anstellwinkel ob
zur Rotationsebene einschließen. Im Verlaufe der Umlaufbahn, die die Messer 13 während
der Rotation des Messerträgers 2 beschreiben, sind eine ortsfeste, angetriebene
Schleifscheibe 23 und eine ebenfalls ortsfeste, angetriebene Abziehscheibe 24 (strichpunktiertjgezeichnet)
derart angeordnet, daß die Messer 13, ausgehend von.
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einem Drehwinkel 00, der der Schneidstelle X entspricht, vor Erreichen
der Drehwinkel 900 und 2700, bei denen die Messer 13 parallel zur Rotationsebene
des Messerträgers 2 stehen, geschliffen bzw. abgezogen werden. Während des Schleifens
und Abziehens werden die Messer 13 also noch auf ihre Nullage hinsichtlich des Messerträgers
2 zu geschwenkt, wodurch ein gewünschter sichelförmiger Schliff erzielt wird. Die
Bewegungen eines Messers 13 zum Messerträger 2 während dessen Rotation sind entlang
einer Linie 25 in vier charakteristischen Positionen ebenfalls in Figur 1 darge-
Stw.:
ME-Messerschwenke,n-kleiner Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 stellt, wobei die Linie
25 die Abwicklung der Bahn des Messers 13 während einer Umdrehung des Messerträgers
2 bzw. dessen Rotationsebene darstellt. Es ist zu erkennen, daß das Messer 13 während
eines Umlaufes um den Winkel 2 x z hin- und hergeschwenkt wird. Die Pfeile S und
A markieren die Schleif- bzw. Abziehstelle.
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Diese Ausbildung der Schneidvorrichtung als kardanisches Gelenk hat
sich in der Praxis ausgezeichnet bewährt, weil die Messer zum Schneiden und Nachschleifen
exakt geführt sind und zum Schneiden unterschiedlich langer Artikel lediglibh der
Messerträger verschwenkt zu werden braucht.
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Mit der in letzter Zeit erfolgten Leistungssteigerung der Strangmaschinen
sind jedoch die Lagerbelastungen der kardanischen Gelenke bei nunmehr 2000 Umdrehungen
des Messerträgers pro Minute enorm angestiegen. Bedenkt man, daß am Messerhalter
Ja auch die Vorschubeinrichtungen für die Messer angeordnet sind, die gemeinsam
mit den Messern oszillierend verschwenkt werden, so erkennt man, daß insbesondere
die Lager an der Schwenkwelle zum Führen des Messerhalters einer großen Wechselbelastung
ausgesetzt sind. Werden, wie beispielsweise bei Filterstrangmaschinen, sehr lange
Artikel geschnitten, so wird infolge des dementsprechend großen Anstellwinkels oc
des Messerträgers zur Strangachse das vertretbare Ausmaß der Lagerbelastung bald
überschritten. Bei einer Artikellänge von beispielsweise 150 mm beträgt der erforderliche
Anstellwinkel « 0 etwa 15 was bei einem mit 2000 Umdrehungen pro Minute angetriebenen
kadanischen Gelenk eine sehr kurze Bebensdauer zur Folge hat. Auch sind die bei
derartigen Drehzahlen und Winkeln entstehenden Geräusche eine herausragende Lärmquelle
der Maschine.
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Stw.: ME-Messerschwenkenl-kleiner Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung der eingangs genannten
Art für das Schneiden langer Artikel bei hoher Schnittzahl, geringer Geräuschentwicklung
und langer Bebensda,uer weiterzuentwickeln.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die
Drehachse der Schwenkwelle ebenfalls um einen Winkel ß (Reduzierwinkel) aus der
Ebene herausgeschwenkt ist.
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Hierbei ist zum Reduzieren der oszillierenden Schwenkbewegungen des
Messers in weiterer Ausgestaltung der Erz in dung die Schwenkwelle derart verschwenkt,
daß die Drehachsen nach unterschiedlichen Seiten aus der Ebene herausgeschwenkt
sind. Mit dem Verschwenken der Schwenkwelle wird auch der Messerhalter im Messertrdger
mitgeschwenkt, so daß das Messer seinen Winkel zur Rotationsebene verändert. Um
dennoch während des eigentlichen Schneidvorganges das Messer senkrech wMittelachse
des Stranges durch diesen durchzuführen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
das Messer an dem Messerhalter zur Schwenkachse der Schwenkwelle entsprechend dem
Winkel ß winkelverstellbar. Um das Messer in Form einer Sichel schleifen und abziehen
zu können, soll es zweimal auf eine Nullage, in der es parallel zur Rotationsebene
des Messerträgers steht, zubewegt werden. Dies wird in weiterer Ausbildung der Erfindung
dadurch erreicht, daß der Winkel ß (Reduzierwinkel) kleiner als der halbe Winkel
Z (Anstellwinkel) ist.
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Stw.: ME-Messerschwenken-kleiner Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 Die
Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung der bislang üblichen
Bauart einer bekannten Schneidvorrichtung mit einer Darstellung der Schwenkbewegungen
eines Messers, Figur 2 eine schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung gemäß
der Erfindung mit einer Darstellung der Schwenkbewegungen eines Messers, Figur 3
eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung der Figur 2 mit zugeordneten Schneidtuben.
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Die Schneidvorrichtung der Figur 2 besteht aus denselben Bauelementen
wie die der Figur 1.
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Es sind dies folgende Teile: ein schematisch als Gabel 101 gezeichneter
Messerträger 102 mit einer Welle 104, ein Lager 108, welches in Langlöchern 107
auf einer Grundplatte 106 verschwenkbar befestigt ist, ein Messerträger 109 mit
Messern 113, eine Schwenkwelle 116 mit einer Gabel 117 und ein in Langlöchern 110
auf der Grundplatte 106 verschwenkbares Lager 114 sowie eine Schleifacheibe 123
und eine Abziehscheibe 124. Ausgehend von einem Drehwinkel 0° des Messerträgers
102 bei einer Schneidstelle X, bei der die Messer 113 einen Strang 121 schneiden,
sind die Schleifscheibe 123 und die Abziehscheibe 124 derart angeordnet, daß die
Messer 113 jeweils vor Erreichen des Drehwinkels 1800 geschliffen und nach Uberschreiten
des Drehwinkels 1800 abgezogen werden. Eine Drehachse 112 des Messerträgers 102,
eine Schwenkachse 111 des Messerhalters 109, eine Schwenkachse 118 der Schwenkwelle
116 und eine Drehachse 119 der Schwenkwelle 116 schneiden sich
Stw.:
ME-Messerschwenken-kleiner Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 in einem. Mittelpunkt M.
Die Drehachse 112 des Messerträgers 102 schließt mit einer Ebene, die durch eine
Mittelachse 121 des zu schneidenden Stranges 122 und den Mittelpunkt M geführt ist,
einen Anstellwinkel 0', entsprechend der Länge der zu schneidenden Artikel ein.
Die Drehachse 119 der Schwenkwelle 116 schließt mit derselben Ebene einen Reduzierwinkel
B ein, wobei die Winkel X und ß zu unterschiedlichen Seiten der Ebene liegen. Der
Reduzierwinkel ß ist etwas kleiner als der halbe Anstellwinkel Die Messer 113 sind
entsprechend dem Winkel ß auf dem Messerhalter 109 zur Schwenkachse 118 der Schwenkwelle
116 verdreht, so daß sie an der Schneidstelle X senkrecht zur Mittelachse 121 des
Stranges 122 stehen. Hierzu sind Stellplatten 126 des Messerhalters 109 mit Langlöchern
127 versehen. Die Bewegung eines Messers 113 zum Messerträger 102 während dessen
Drehbewegung sind entlang einer Linie 125 ebenfalls in Figur 2 dargestellt, wobei
die Linie 125 die gestreckte Bahn des Messers 113 während einer Umdrehung des Messerträgers
102 bzw. dessen Rotationsebene darstellt.
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Hieraus geht hervor, daß durch die Verdrehung der Messer 113 auf dem
Messerhalter 109 um den Winkel ß, um den die Schwenkwelle 116 aus einer parallelen
Lage zur Mittelachse 121 des Stranges 122 herausgeschwenkt ist, die Messer 113 an
der Schneidstelle X zur Rotationsebene 125 des Messerträgers 102 den Winkel K einschließen.
Beim Drehwinkel 0 180 nimmt das Messer 113 gegenüber der Rotationsebene 125 eine
Schräglage entgegengesetzt zur Schräglage an der Schneidstelle X ein. Diese Schräglage
zur Rotationsebene 125 beträgt og2 - ß. Das Herüberschwenken in eine entgegengesetzte
Schräglage ist erforderlich, um. das Messer 113 nach dem sichelförmigen Schleifen
vor Erreichen einer zur Rotationsebene 125 parallelen Lage ebenfalls sichelförmig
Stw.
: ME-Messerschwenken-kle iner Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 - -zum Entfernen des
Schleifgrates abziehen zu können. Es ist zu erkennen, daß das Messer 113 während
eines Umlaufes um einen Winkel entsprechend 1 1/2 x o(- 2 x ß hin- und hergeschwenkt
wird. Wenn man berücksichtigt, daß der Winkel ß nur etwas kleiner als der halbe
Winkel X zu sein braucht, ergibt sich ein Schwenkwinkel, der nur geringfügig größer
ist als der Winkel M (Anstellwinkel). Bei der bisherigen Ausführung beträgt der
Schwenkwinkel 2 xcX.
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In Figur 3 ist die Schneidvorrichtung in einer Seitenansicht zu sehen,
in der auch der Messerträger 102 in seiner tatsächlichen Ausgestaltung als Gehäuse
dargestellt ist.
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Als Gegenmesser dient eine Strangführung 128, die von zwei Tuben 129
und 131 gebildet wird. Diese sind an einer Schwinge 132 befestigt, die drehbeweglich
an einem Zapfen 133 gelagert ist. Eine Kurbelstange 134 ist einerseits an der Schwinge
132 und andererseits an einem in sich ausgewuchteten, verstellbaren Exzenter 136
gelagert, von dem die Strangführung 128 synchron zum Messerträger 102 derart oszillierend
antreibbar ist, daß die Messer 113 während des Schneidvorganges zwischen den Tuben
129 und 131 geführt werden.
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Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß den Figuren 2 und 3: Entsprechend
der Länge der zu schneidenden Artikel wird der Messerträger 102 um den ermittelten
Anstellwinkel oc verschwenkt. Hierauf wird die Schwenkwelle 116 um den Reduzierwinkel
ß, der etwas kleiner als der halbe Winkel « gewählt wird, verschwenkt, worauf die
hierbei mit dem Messerhalter 109 ebenfalls um den Winkel ß verschwenkten Messer
113 auf dem Messerhalter 109 um den Winkel ß wieder zurückgeschwenkt werden, so
daß sie an der Schneidstelle X
Stw.: ME-Messerschwenken-kleiner
Anstellwinkel Hauni-Akte 1214 mit der Rotationsebene des Messerträgers 102 wieder
den Winkel « einsohließen-. Nach entsprechender Einstellung des Exzenters136 zum
Antrieb der Stranhrung 128 ist die Schneidvorrichtung betriebsbereit.
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Durch das zusätzliche Schwenken der Schwenkwelle 116 aus der parallelen
Lage zum Strang 121 heraus können die Schwenkbewegungen des Messerhalters 109 fast
um die Hälfte reduziert werden.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei Beibehaltung der
kardanischen Ausgestaltung der Schneidvorrichtung mit der Maßnahme gemäß der Erfindung
auch sehr lange Artikel geschnitten werden können, wobei die Lagerbelastungen denen
entsprechen, die bislang beim Schneiden' halb so langer Artikel auftraten. Beim,Shhndiden
kürzerer Artikel erweist sich die Erfindung vorteilhaft, weil durch die Verringerung
der Schwenkwinkel ein ruhigerer und geräuschärmerer Lauf erzielt wird.
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- Patentansprüche -