DE2626535A1

DE2626535A1 - Abschneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2626535A1
Application number: DE19762626535
Authority: DE
Inventors: Philip Arthur Maw
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1975-06-14
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1976-12-16
Also published as: GB1503209A; FR2313876A1; FR2313876B1; US4065880A; JPS527090A; DE2626535B2; IT1063186B

Description

Abschneidvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Abschneidvorrichtung zur Verwendung in einer Zigarettenstangenherstellungsmaschine oder einer ähnlichen Maschine zur Herstellung einer fortlaufenden Stange, insbesondere einer Maschine zur Herstellung einer Zigarettenfilterstange. Die Erfindung betrifft genauer gesagt eine Schärfvorrichtung für wendeiförmige Messer von Abschneidvorrichtungen. Unter "wendelförmigem Messer" soll ein Messer verstanden werden, dessen Form einem Teil einer Wendel entspricht oder dessen Form einem Teil einer Wendel ähnelt, z.B. ein kurzes flaches Messer, das zu einer Ebene geneigt ist, die senkrecht auf der Drehachse eines das Messer tragenden umlaufenden Körpers steht.

In der GB-PS 1 238 458 ist eine Abschneidvorrichtung für eine Maschine zur Herstellung einer fortlaufenden Zigarettenstange

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beschrieben, bei der ein wendeiförmiges Messer verwendet wird. In der GB-PS 1 238 459 ist ein Friktionsantrieb für den Schleifkörper beschrieben, der zum Schärfen des wendel-.förmigen Messers der Abschneidvorrichtung nach der GB-PS 1 238 458 verwendet werden kann.

Bei diesem Stand der Technik wird das Messer zwischen aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen vom Schleifkörper geschärft. Das Messer wird somit pro durchgeführtem Schneidvorgang jeweils einmal geschärft. Die Periode des Schärfzyklus ist somit dieselbe wie die Periode des Schneidzyklus.

Durch die vorliegende Erfindung soll dagegen eine Abschneidvorrichtung geschaffen werden, bei der das wendeiförmige Messer pro vorgegebener Anzahl von Messerumiäufen jeweils einmal geschärft wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Abschneidvorrichtung zur Verwendung in einer Zigarettenstangenherstellungsmaschine oder einer ähnlichen Maschine zur Herstellung einer fortlaufenden Stange mit einem wendeiförmigen Messer und mit einer Schärfvorrichtung zum Schärfen des Messers, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schärfvorrichtung zwei umlaufende Schleifkörper aufweist, die so angeordnet sind, daß sie mit gegenüberliegenden Seiten des Messers zusammenarbeiten, daß die beiden Schärfkörper beide auf einem umlaufenden Träger angeordnet sind, der um eine im wesentlichen zu den Drehachsen der Schärfkörper parallele Achse umläuft, daß jeder der Schärfkörper in seinem Abstand von der Drehachse des -3-

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umlaufenden Trägers einstellbar ist, und daß mindestens einer der Schärfkörper dadurch angetrieben ist, daß ein auf dem Schärfkörper vorgesehener Rand ein Zwischenrad berührt, das ebenfalls an einem koaxial zu dem umlaufenden Träger angeordneten stationären Ring anliegt.

Einer der Schärf körper kann ein üblicherweise ,,Abziehstein genannter Schärfkörper sein; anders gesagt er, entfernt Grate oder rauhe Kanten, die beim Anschärfen durch den Hauptschärfkörper zurückbleiben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindingsgemäße Schärfvorrichtung, wobei einige Teile auch in seitlicher Ansicht dargestellt sind und andere Teile weggebrochen sind;

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf die Antriebseinrichtung des Abziehkörpers der Schärfvorrichtung nach Fig. 1; und

Fig. 3 eine seitliche Ansicht der Antriebseinrichtung von Fig. 2.

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Die in der Zeichnung gezeigte Schärfvorrichtung dient zur Verwendung an einer Abschneidvorrichtung für eine Maschine zur Herstellung einer fortlaufenden Zigarettenstange, die ein wendelförmiges Zwillingsmesser aufweist, bei dem die beiden Messer um 180° gegeneinander versetzt auf dem sie tragenden umlaufenden Körper angeordnet sind. Die Schärfvorrichtung ist so ausgelegt, daß jedes der Messer nach jedem fünften Schneidvorgang geschärft wird. Bei einer Abschneidvorrichtung mit einer anderen Anzahl von Messern oder bei einer Abschneidvorrichtung, bei der die Messer häufiger oder weniger häufig geschärft werden, wäre die Anordnung im wesentlichen dieselbe; nur die mit der Änderung der Messerzahl oder der Häufigkeit des Schärfens zusammenhängende Geometrie und die Zahnradanordnung wäre anders.

Die in Fig. 1 gezeigte Schärfvorrichtung weist eine Welle 10 auf, die von der Hauptwelle der Maschine her mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die gleich zwei Drittel der Maschinengeschwindigkeit ist.

Unter Maschinengeschwindigkeit wird z.B. die pro Zeiteinheit hergestellte Anzahl von Zigaretten verstanden. Wenn gesagt wird, daß die Welle 10 mit einer Geschwindigkeit läuft, die gleich zwei Drittel der Maschinengeschwindigkeit ist, so ist darunter also zu verstehen, daß die Welle 10 mit einer Geschwindigkeit von 2/3a Umdrehungen pro Minute umläuft, wobei a die von der Maschine pro Minute hergestellte Anzahl von Zigaretten ist.

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Von der Welle 10 ist ein Bund 12 starr getragen. Auf dem letzteren ist eine Scheibe 14 befestigt. Die Scheibe 14 wird ihrerseits durch einen Klemmbolzen 18 in Anlage an einer anderen Scheibe gehalten. Die Scheibe 16 ist auf einer Hohlwelle 22 angebracht, die konzentrisch zur Welle 10 angeordnet ist. Die Hohlwelle 22 trägt ein Zahnrad 24. Das Zahnrad 24 kämmt mit einem freilaufenden Zahnrad 26, das seinerseits einen Zahnkranz 28 antreibt. Der Zahnkranz 28 ist auf einem drehbaren Gehäuse 30 angeordnet. Die Zahnräder 24 und 26 sowie der Zahnkranz 28 sind so gewählt, daß das Gehäuse 30 mit einer Geschwindigkeit umläuft, die gleich einem Fünftel der Maschinengeschwindigkeit ist. Das Gehäuse 30 ist von einem stationären Rahmen 34 getragenen Lagern 32 gelagert.

Das Innere des Gehäuses 30 weist Federn 36 auf, die in die Außenseite einer Hohlwelle 38 eingreifen, welche konzentrisch zum Gehäuse 30 angeordnet ist. Damit wird die Hohlwelle 38 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die gleich einem Fünftel der Maschinengeschwindigkeit ist.

Die Hohlwelle 38 weist an ihrem unteren Ende einen in radialer Richtung vorstehenden Arm 40 auf. Dieser Arm 40 trägt eine in radialer Richtung verlaufende Schraube 42, auf der ein Teil 43 läuft. Auf dem Teil 43 ist ein kegelstumpfförmiger Schleifstein 44 angeordnet. Der Schleifstein 44 läuft daher mit einer Bahngeschwindigkeit, die gleich einem Fünftel der Maschinengeschwindigkeit ist. Der Bahnradius RS des Schleifsteins 44 kann über

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die Schraube 42 eingestellt werden, um den Erfordernissen unterschiedlicher Stangenlängen gerecht zu werden.

Der Schleifstein 44 wird dadurch um seine eigene Achse in Drehung versetzt, daß ein auf dem Schleifstein 44 ausgebildeter Antriebsrand 46 reibend auf einem von dem Rahmen 34 getragenen Ring 48 läuft. Der Ring 48 hat eine nach innen weisende Antriebsfläche 49. Diese Art des Antriebs für den Schleifstein 44 ist in der GB-PS 1 238 459 beschrieben. Der Ring 48 ist durch eine Klemmplatte 47 befestigt. Hierdurch wird ein Ersetzen des Ringes 48 durch einen Ring mit anderem Innendurchmesser erleichtert, wenn eine Stange unterschiedlicher Länge verschnitten werden soll und damit ein anderer Bahnradius RS benötigt wird.

Die Hohlwelle 38 kann in axialer Richtung verschoben werden, und hierdurch kann die Höhe des Schleifsteines 44 geändert werden, wie nachfolgend beschrieben ist. Die Hohlwelle 38 ist über Lager 52 in einem Ring 54 gelagert, dessen Außenseite mit einem Gewinde versehen ist. Dieses Gewinde greift in ein Gewinde 56 ein, das auf der Innenseite eines benachbarten Rahmenteiles 34A des stationären Rahmens 34 vorgesehen ist. Durch Drehung des Ringes 54 wird daher die Hohlwelle 38 nach oben oder nach unten geschraubt. Im Betrieb ist der Ring 54 gegen ein Verdrehen durch einen Verriegelungsstift 60 gesichert, der in Kerben im umfang eines am Ring 54 befestigten Rades 62 eingreift. Der Verriegelungsstift kann im Bedarfsfalle über einen Knopf 58 zurückgezogen werden.

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Das obere Ende der Hohlwelle 38 trägt einen Flansch 64. Der Flansch 64 berührt einen Ring 66 und ein Klemmbolzen 68 stellt eine Antriebsverbindung zwischen dem Flansch 64 und dem Ring her. Der Ring ist mittels Federn 72 auf eine zentrale Welle 70 aufgekeilt, die innerhalb der Hohlwelle 38 und konzentrisch zur letzteren angeordnet ist. Die zentrale Welle 70 wird somit mit derselben Geschwindigkeit angetrieben wie die Hohlwelle 38, d.h. mit einer Geschwindigkeit, die gleich einem Fünftel der Maschinengeschwindigkeit ist.

Das untere Ende der zentralen Welle 70 trägt einen in radialer Richtung vorstehenden Arm 74. In dem letzteren ist eine in radialer Richtung verlaufende Schraube 76 angeordnet, auf der ein Teil 77 läuft. Das Teil 77 trägt einen kegelstumpfförmigen Abziehstein 78. Die radiale Stellung des Abziehsteines 78 kann somit durch Drehen der Schraube 76 eingestellt werden; hierdurch wird der Bahnradius RD des Abziehsteines 78 geändert. Der Abziehstein läuft mit derselben Bahngeschwindigkeit um wie der Schleifstein 44, d.h. mit einem Fünftel der Maschinengeschwindigkeit.

Ähnlich wie der Schleifstein 44 wird der Abziehstein 78 um seine eigene Achse gedreht. Da aber - wie später noch ausgeführt wird der Bahnradius RD des Abziehsteines 78 kleiner ist als der Bahnradius RS des Schleifsteines 44, kann der Abziehstein nicht durch direkten Friktionsantrieb vom Ring 48 her angetrieben werden. Die Antriebseinrichtung für den Abziehstein 78 ist in den Fign. 2 und 3 gezeigt.

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Dem Abziehstein 78 ist ein Antriebsrand 80 zugeordnet. Ein Ende eines schwenkbaren Trägers 82 ist um die Achse des Abziehsteins 78 drehbar angeordnet, während das andere Ende des schwenkbaren Trägers 82 ein Zwischenrad 84 trägt. Das Zwischenrad 84 ist ähnlich wie der Antriebsrand 46 des Schleifsteines 44 ausgebildet. Er weist einen gehärteten Stahllaufring 86 auf, der auf einem verformbaren Ring 88, z.B. einem O-Ring aus Gummi angeordnet ist.

Wird der Abziehstein 78 von der zentralen Welle 70 in Drehung versetzt, so schwingt der schwenkbare Träger 82 infolge der auf ihn einwirkenden Zentrifugalkraft nach außen. Daher wird das Zwischenrad 84 reibend in Anlage an die Antriebsfläche 49 und zugleich in Anlage an den Antriebsrand 80 gebracht. Der Abziehstein 78 wird somit vom Ring 48 her durch Friktionsantrieb um sein eigene Achse gedreht, wobei die Antriebskraft über das Zwischenrad 84 übertragen wird.

Die zentrale Welle 70 läßt sich in gleicher Weise wie die Hohlwelle 38 in axialer Richtung verstellen, und hierdurch kann die Höhe des Abziehsteins 78 eingestellt werden. Die Welle 70 ist in einem Lager 52a gelagert. Ein das letztere umgebender Ring 56a ist in einem diesen umgebenden stationären Rahmenteil 90 eingeschraubt. Eine Anzahl anderer Teile der Einstelleinrichtung sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie die entsprechenden Teile der Einstelleinrichtung für die Hohlwelle 38, wobei jedoch zusätzlich ein Suffix a angefügt ist.

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Die Phasenlage des Schleifsteines 40 bezüglich der Welle 10 und damit bezüglich der Messer der Abschneidvorrichtung läßt sich durch Verdrehen der Scheiben 14 und 16 gegeneinander einstellen. Eine oder beide der Scheiben 14 und 16 weist einei bogenförmigen Schlitz auf, durch den sich der Klemmbolzen 18 hindurch erstreckt. Die beiden Scheiben können somit in unterschiedlicher Winkelstellung gegeneinander zusammengespannt werden.

Die Phasenlage zwischen dem Schleifstein 44 und dem Abziehstein 78 läßt sich ebenfalls einstellen. Dies erfolgt dadurch, daß die Winkelstellung des Flansches 64 und des Ringes 66 zueinander geändert wird. Der Flansch 64 weist eine Gewindebohrung auf, in die der Klemmbolzen 68 eingeschraubt ist; der Ring 66 ist dagegen mit einem bogenförmigen Schlitz versehen, durch den sich der Klemmbolzen 68 hindurch erstreckt. Da die Phasenlage des Schleifsteines 44 bezüglich der Stellung der Messer der Abschneidvorrichtung ebenfalls einstellbar ist, wie oben beschrieben worden ist, hängt die Phasenlage des Abziehsteines 78 bezüglich der Messer nicht nur von der gegenseitigen Stellung' von Flansch 64 und Ring 66 sondern auch von der gegenseitigen Stellung von Scheibe 14 und Scheibe 16 ab.

Im Betrieb läuft der Abziehstein 78 dem Schleifstein 44 um einen Phasenwinkel 0 voraus.

Der Phasenwinkel 0, der Bahnradius RS des Schleifsteines 44 und der Bahnradius RD des Abziehsteins 78 sind alles Größen, die

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gemäß der zu schneidenden Stablänge zu wählen sind. In der nachstehenden Tabelle ist ein verwendbarer Satz von Werten für diese Größe angegeben. Die mit RL überschriebene Spalte gibt die abzuschneidende Stangenlänge an; alle Längenangaben sind in Millimetern angegeben.

	RL	RS	RD	0	—r
	45	51	43	153°
	70	73	58	173o	j f
j 1	90	86	71	185°
i i				i

Der Abziehstein 78 weist einen Öffnungewinkel des Kegels von
15° und einen Durchmesser an der Basis AD von 30 Millimetern auf. Dieser Abziehstein läßt sich über den gesamten Bereich der Stangenlänge hinweg verwenden. Der Schleifstein 44 weist eine stärker geneigte Mantelfläche auf; der öffnungswinkel des Kegels beträgt 30°. Es müssen auch unterschiedlich große Schleifsteine für verschieden große Stangenlängen verwendet werden. Die nachstehende
Tabelle gibt in der rechten Spalte den Durchmesser AS eines geeigneten Schleifsteines an der Basis an, wenn eine Stangenlänge RL abgeschnitten werden soll, die in dem in derselben Linie in
der linken Spalte angegebenen Bereich liegt. Alle Angaben sind
in Millimetern.

	RL	AS
45	- 52	38
53	- 60	36
61	- 67	34
68	- 75	32
76 83	kO 00 O to	30 28

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Wie schon ausgeführt worden ist, bedingen Änderungen in der Stangenlänge notwendigerweise die Verwendung unterschiedlicher Ringe 48 mit unterschiedlichem Innendurchmesser, da der Antriebsrand 46 des Schleifsteines 44 durch direkten Kontakt mit dem Ring 48 angetrieben wird. Stattdessen kann der Schleifstein auch wie der Abziehstein über ein freilaufendes Zwischenrad angetrieben werden; in diesem Falle kann ein und derselbe Ring 48 beim Abschneiden unterschiedlicher Stangenlängen verwendet werden.

Es versteht sich, daß der Schleifstein und der Abziehstein derart in Drehung versetzt werden, daß das Messer oder die Messer der Abschneidvorrichtung nicht ständig den gleichen Teil der Oberfläche des Schleifsteines und des Abziehsteines berühren.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(IJ Abschneidvorrichtung zur Verwendung in einer Zigarettenstangenherstellungsmaschine oder einer ähnlichen Maschine zur Herstellung einer fortlaufenden Stange mit einem umlaufenden wendeiförmigen Messer und mit einer Schärfvorrichtung zum Schärfen des Messers, dadurch gekennzeichnet, daß die Schärfvorrichtung zwei umlaufende Schärfkörper (44,78) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie mit gegenüberliegenden Seiten des Messers zusammenarbeiten; daß die beiden Schärfkörper (44, 78) beide auf einem umlaufenden Träger (38,40,70,74) angeordnet sind, der um eine im wesentlichen zu den Drehachsen der Schärfkörper (44,78) parallele Achse umläuft; daß jeder der Schärfkörper (44,78) in seinem Abstand von der Drehachse des umlaufenden Trägers (38,40,70,74) einstellbar ist; und daß mindestens einer der Schärfkörper (78) dadurch angetrieben ist, daß ein auf dem Schärfkörper vorgesehener Rand (80) ein Zwischenrad (84,86) berührt, das ebenfalls an einem koaxial zu dem umlaufenden Träger angeordneten stationären Ring (48) anliegt.

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2. Abschneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung eines jeden der Schärfkörper (44,78) durch eine in radialer Richtung verlaufende Schraube (42,72) einstellbar ist.
3. Abschneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Träger zwei getrennte Trägerteile (38,40 bzw. 70,74) aufweist, die um ihre Drehachse in ihrer Winkelstellung gegeneinander einstellbar sind.
4. Abschneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trägerteile des umlaufenden Trägers Teilabschnitte (64,66) aufweisen, die durch einen Bolzen (68) zusammengespannt sind, der sich durch einen bogenförmigen Schlitz in mindestens einem der Teilabschnitte hindurcherstreckt, wodurch die Winkellage der Teilabschnitte zueinander einstellbar ist.
5. Abschneidvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Trägerteile des umlaufenden Trägers in axialer Richtung in seiner Stellung einstellbar ist.
6. Abschneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in axialer Richtung einstellbare Trägerteil in einem Lager (52,54;52a,54a) gelagert ist, das in einen feststehenden Vorrichtungsteil (56,56a) eingeschraubt ist, so daß die

Einstellung der axialen Lage durch Drehung des Lagers erhalten wird. -14- ^

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7. Abschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (84,86) so angeordnet ist, daß es unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft oder durch die Zentrifugalkraft unterstützt in gleichzeitigem Kontakt mit dem Rand (80) des einen Schärfkörpers und dem stationären Ring (48) gehalten wird.
8. Abschneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (84) von einem Träger (82) getragen ist, der um die Achse des zugeordneten Schärfkörpers (78) schwenkbar angeordnet ist.
9. Abschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad ein starres äußeres Ringteil (86) aufweist, das über eine deformierbaren Ring (88) von einem inneren Teil (84)getragen ist.
10. Abschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein jederder Schärfkörper (44,78) kegelstumpfförmige Gestalt aufweist.
11. Abschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Träger (38,40,70, 74) mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die kleiner ist als die Maschinengeschwindigkeit, und so angeordnet ist, daß das Messer jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl von Messerumläufen einmal geschärft wird.

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