DE3703463A1 - Schneidvorrichtung zum abtrennen von abschnitten von einem bewegten materialstreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Abtren­ nen von Abschnitten von einem bewegten Materialstreifen, insbesondere zum Abtrennen von Belagblättchen von einem Belagpapierstreifen in einer Filteransetzmaschine der tabakverarbeitenden Industrie, mit einer umlaufenden Schneid­ trommel, über deren Umfangsfläche der Materialstreifen geführt ist, und einer umlaufenden Messertrommel, welche mehrere in radialen Führungen verstellbare Messer aufweist, deren Schneidkanten auf der Schneidtrommel Abschnitte von dem Materialstreifen abtrennen.

Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise Bestandteil der Belagpapierzuführung in Filteransetzmaschinen für die Herstellung von Filterzigaretten. Hierbei wird der Belagpapierstreifen von einer Bobine abgezogen, einseitig beleimt und in der Schneidvorrichtung kontinuierlich in Belagblättchen zerschnitten. Die Belagblättchen werden einzeln an Zigarette-Filterstopfen-Zigarette-Gruppen ange­ heftet und so um diese herumgerollt, daß sie die Gruppen zu Doppelfilterzigaretten verbinden, die im sich anschließenden Verarbeitungsprozeß zu Einzelzigaretten zerschnitten und weiterverarbeitet werden. Beim Schneiden wirken die Schneid­ trommel, um welche der Belagpapierstreifen geführt ist, und die Messertrommel derart zusammen, daß die Messer den Strei­ fen quer zur Förderrichtung durchtrennen. Für einen ordnungs­ gemäßen Schnitt müssen die Messer jeweils gegen die Umfangs­ fläche der Schneidtrommel entsprechend angestellt werden, was dadurch erreicht wird, daß die Messer mittels zugeord­ neten separaten Stelleinrichtungen individuell in radialer Richtung zur Messertrommel verstellbar sind. Mit den Ein­ stelleinrichtungen kann sowohl die Ersteinstellung der Messer als auch nach einer bestimmten Anzahl von Betriebs­ stunden eine infolge unvermeidbaren Verschleißes der Mes­ serschneiden erforderliche Korrektur der Messereinstellung vorgenommen werden.

Es ist beispielsweise nach der US-PS 33 40 757 bekannt, ein in radialer Ebene mittig abgestütztes bzw. kippbar ge­ haltertes Messer unter ausgeprägter Federvorspannung gegen die Umfangsfläche der Schneidtrommel anzustellen. Das Mes­ ser berührt also bei jedem Schnitt mit seiner Schneidkante die Umfangsfläche der Schneidtrommel entsprechend stark, was durch einen infolge der Kipplagerung des Messers her­ vorgerufenen Nachklappeffekt der Messerschneidkante auf die Schneidtrommel noch verstärkt wird, so daß jeder Schnitt als Schlag auf die Schneidtrommel wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messerhalte­ rung bzw. dessen Abstützung und Nachstellung weiter zu ver­ bessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß separate Ausrichtmittel für jedes Messer vorgesehen sind, welche die Messer unter vernachlässigbarer Vorspannung jeweils radial gegen den Umfang der Schneidtrommel ver­ schiebende Stellmittel und den Schnittdruck beim Durch­ trennen des Materialstreifens auffangende unnachgiebige Stützmittel umfassen. Auf diese Weise ist ein den Messer­ verschleiß und die Lärmentwicklung reduzierender und zu einem sauberen Trennschnitt führender Schneidvorgang mög­ lich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung, wonach die Stütz­ mittel als die Messer kraftschlüssig fixierende Klemmkörper ausgebildet sind, wird der Schneiddruck durch die zwischen den Klemmflächen wirkende Reibungskraft aufgefangen, wobei nach einem weiteren Vorschlag zur Erleichterung und Verein­ fachung der Messereinstellung die Stellmittel die Messer in der Lösestellung der Klemmkörper selbsttätig nachstel­ lende Stellkörper aufweisen.

Die funktionelle Trennung von der Verstelleinrichtung und den Mitteln zum Aufnehmen der Schneidkräfte bewirkt einen geräuscharmen, eine lange Lebensdauer aufweisenden Belag­ schneidapparat, bei dem die Messer im Leerlauf die Schneid­ trommel lediglich berühren und die gesamte Konstruktion im übrigen unnachgiebig und spielfrei gestaltet werden kann.

Ein sicheres Feststellen der zuvor exakt ausgerichteten Messer relativ zur Schneidtrommel ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch möglich, daß die Klemmkörper als entlang zur Messertrommelachse geneigter Führungsbahnen verschiebbare, mittels einer Spannschraube gegeneinander verspannbare, die Messerflanken beaufschlagende Klemm­ keile ausgebildet sind. Eine mit derartigen Mitteln gegen den Schneiddruck bewirkte Abstützung der Messer läßt sich nach einem weiteren Vorschlag besonders elegant mit der Messerein- bzw. -nachstellung verbinden, indem die Stellkörper als eine achsparallel zur Messertrommel wirkende Vorspannung eines Spannelementes in einen radialen Stell­ weg für die Messer umwandelnde Stellkeile ausgebildet sind. Auf diese Weise bewirkt ein einfaches Lösen der Klemmkeile durch die Spannschraube eine selbsttätige Entspannung des Spannelementes mit entsprechender Verschiebung der Stell­ keile zur radialen Einstellbewegung der Messer. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung bilden die Stütz- und Stellmittel eine die Messer radial verschie­ bende und radial abstützende, formschlüssig angreifende Funktionseinheit.

Eine derartige Funktionseinheit, deren Stütz- und Stell­ mittel nach einem zusätzlichen Vorschlag zwei parallel zur Messertrommelachse relativ zueinander verschiebbare Stützkeile aufweisen, deren Keilflächen als Abstützung für einen konvex geformten Messerrücken dienen, kann eben­ falls durch ein zentrales, gemeinsames Bedienungselement die Messer sowohl spielfrei als auch vorspannungsfrei mit der Umfangsfläche der Schneidtrommel in Berührung bringen als auch den Schneiddruck ohne unmittelbaren Schlag der Schneidwalze auf die Messerschneide wirksam auffangen, wobei das einzige Betätigungsmittel für die Funktionsein­ heit nach einem weiteren Vorschlag darin besteht, daß die Stützkeile zur Messeranstellung mittels einer Spann­ schraube aufeinanderzubewegbar sind.

Zur weiteren Bedienungserleichterung der beiden zuvor beschriebenen, alternativen Ausführungsformen der Erfindung nach der erstmalig vorgenommenen Grundeinstellung aller Messer besteht eine im weiteren vorgeschlagene Ausgestal­ tung darin, daß die Messertrommel insgesamt um eine Schwenk­ achse gegen die Schneidtrommel anstellbar ist. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, daß sich alle Messer auf dem Umfang der Messertrommel praktisch gleichmäßig abnutzen, so daß nur eines der Messer durch Verschwenken der Messer­ trommel in Berührung mit der Schneidtrommel gebracht wer­ den muß. Diese Stellung nehmen dann zwangsläufig auch alle anderen Messer in der jeweiligen Schneidposition ein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schneidvorrichtung mit einer Messerhalte­ rung gemäß Erfindung im Schnitt,

Fig. 2 eine Teilseitenansicht der Messertrommel,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Messertrommel nach der Linie III-III gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch eine Messertrom­ mel mit einer alternativen Ausführungsform der Messerhalterung und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Schneidvor­ richtung in der Seitenansicht.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Schneidvorrichtung für eine nicht weiter dargestellte Filteransetzmaschine der tabakverarbeitenden Industrie weist eine mittels Befesti­ gungsmitteln 1 auf eine Antriebswelle 2 gesetzte Messer­ trommel 3 und eine mit dieser zusammenwirkende, auf eine Antriebswelle 4 gesetzte Schneidtrommel 6 auf. Die Schneid­ trommel 6 trägt am Umfang einen verschleißfesten Ring 7, der zum Querabtrennen eines nicht gezeigten Belagpapier­ streifens in einzelne Belagblättchen unmittelbar mit Mes­ sern 8 zusammenwirkt, die in radialen Führungen 9 der Messertrommel 3 gehaltert sind.

Zum Einstellen bzw. zum Nachstellen der Messer 8 relativ zur Schneidtrommel 6 dienen Stellmittel 11 und zum Fest­ setzen der Messer 8 innerhalb der Messertrommel 3 entgegen dem wirksamen Schnittdruck dienen Stützmittel 12 gemäß Fig. 3. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Stützmittel 12 weisen für jedes Messer 8 zwei als Klemmkeile ausgebil­ dete Klemmkörper 13 und 14 auf, welche parallel zur Messer­ trommelachse 16 relativ zueinander und gleichzeitig infolge einer Gleitbewegung ihrer Keilfläche 17 auf schrägen, nach den Trommelaußenseiten hin abfallenden Führungsbahnen 18 querbewegt werden, so daß sie mit ihrer der Keilfläche 17 abgewandten Klemmfläche 19 die Messerflanke 21 kraftschlüs­ sig beaufschlagen und dabei das Messer 8 gegen eine Trom­ melstützwand 22 drücken und einklemmen. Zum Verschieben und gegenseitigen Verspannen der Klemmkörper 13 und 14 dient eine Spannschraube 23, deren gewindeloser Schaft 24 eine Bohrung 26 des Klemmkörpers 14 durchdringt und deren Ge­ windeende 27 in eine Gewindebohrung 28 des Klemmkörpers 13 eingreift, wobei sich der Kopf 29 der Spannschraube 23 am Klemmkörper 14 abstützt.

In der Lösestellung der Spannschraube 23 und damit in der das Messer freigebenden, relativ voneinanderweg beweg­ ten Stellung der Klemmkörper 13 und 14 treten automatisch die Stellmittel 11 in Aktion. Hierzu wirkt in einer parallel zur Trommelachse 16 ausgerichteten Bohrung 31 gemäß Fig. 1 ein Spannelement in Form einer sich unter leichter Vorspan­ nung an einem Stellkörper in Form eines Stellkeils 32 ab­ stützende Druckfeder 33. Die achsparallel wirkende Vorspan­ nung der Druckfeder 33 bzw. der ebenso ausgerichtete Stell­ weg des Stellkeils 32 wird durch einen weiteren Stellkeil 34 um 90° umgelenkt, indem sich der Stellkeil 32 mit seiner Keilfläche 36 auf eine Keilfläche 37 des an einer Stirn­ stütze 38 anliegenden Stellkeils 34 aufschiebt, der mit einer balligen Spannfläche 39 zentral gegen die Messer­ unterkante 41 drückt und das Messer 8 radial so weit nach außen schiebt, bis seine Messerschneide 42 spielfrei jedoch praktisch ohne Vorspannung an dem Ring 7 der Schneidtrom­ mel 6 anliegt. Anschließend wird diese Messerstellung durch Anziehen der Spannschraube 23 fixiert, wodurch der Kraft­ schluß bzw. Reibungsschluß zwischen den Klemmflächen 19 der Klemmkörper 13, 14 der Trommelstützwand 22 und den anlie­ genden Messerflanken 21 wieder hergestellt wird. Diese kraftschlüssige seitliche Einspannung des Messers 8 nimmt allein den Schneiddruck in der in Fig. 1 dargestellten Schneidstellung von Messertrommel 3 und Schneidtrommel 6 auf, so daß die auf eine für die Ein- und Nachstellung der Messer 8 gerade ausreichend bemessene Vorspannkraft ausge­ legten Stellmittel 11 vom Schneiddruck unbeeinflußt blei­ ben.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten alternativen Ausführungs­ beispiel der Schneidvorrichtung bilden die Stütz- und Stell­ mittel gemeinsam eine Funktionseinheit 43, bestehend aus zwei parallel zur Messertrommelachse 16 relativ zueinander verschiebbaren Stützkeilen 44 und 46, deren Keilflächen 47 als formschlüssige Abstützung für einen konvex geformten Messerrücken 48 des Messers 8 dienen. Eine mit ihrem Schaft 49 eine Bohrung 51 des Stützkeils 46 durchdringende und mit ihrem Gewindeende 52 in den Stützkeil 44 eingeschraubte sowie sich mit einem Flansch 53 stirnseitig an dem Stütz­ keil 46 abstützende Spannschraube 54 dient zur Relativ­ verschiebung der beiden Stützkeile 44 und 46 auf einer Trommelbahn 56 der Messertrommel 3. Zum Ein- bzw. Nachstel­ len des Messers 8 werden durch entsprechende Drehung der Spannschraube 54 die beiden Stützkeile 44 und 46 aufeinan­ derzubewegt, so daß deren Keilflächen 47 das sich darauf abstützende Messer 8 radial nach außen bis zur Anlage an die Schneidtrommel bewegen. Bei einer zunächst einseitigen Anlage der Messerschneide 42 an der Schneidtrommel erlaubt die konvexe Formgebung des Messerrückens 48 durch eine quasi schwimmende Verlagerung des Messerrückens 48 auf den Keilflächen 47 eine parallele Ausrichtung und damit eine gleichmäßige Anlage der Messerschneide 42 an der Schneidtrommel. Nach diesem Einstellvorgang wird die Spann­ schraube 54 auf nicht weiter dargestellte Weise gegen Rück­ drehung gesichert. Die doppelseitige Abstützung des Messer­ rückens 48 durch die symmetrisch zu beiden Seiten der Mit­ telachse 57 arretierten Stützkeile 44 und 46 bewirkt eine gleichmäßige Aufnahme und Verteilung des Schneiddrucks über die gesamte Messerbreite.

Um zu verhindern, daß das Messer 8 zwischen den einzelnen Schneidpositionen durch die wirksamen Fliehkräfte der schnell rotierenden Messertrommel 3 langsam in der radialen Führung 9 nach außen wandert, greift an seiner einen Stirn­ seite ein durch eine Druckfeder 58 belastetes Federblech 59 an.

Für die erstmalige Grundeinstellung wird grundsätzlich je­ des Messer 8 einzeln relativ zur Schneidtrommel ausgerichtet. Dies gilt ebenso nach einer entsprechenden Betriebsdauer für die Nachstellung zur Kompensation des Messerverschleißes. Da hingegen davon auszugehen ist, daß ausgehend von einer einheitlichen Grundeinstellung aller Messer nach einer ent­ sprechenden Betriebsdauer der Messerverschleiß für alle Messer annäherndgleich ist, kann mit der in Fig. 5 dar­ gestellten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine einfachere Nachstellung der Messer vorgenommen werden. Hierzu ist die gesamte Messertrommel 3 um eine Schwenk­ achse 61 in Richtung des Doppelpfeils 62 verschwenkbar und somit relativ gegen die Schneidtrommel 6 anstellbar. Dies geschieht in einer Schneidstellung des Messers 8 in dessen genauer radialer Ausrichtung auf die Schneidtrom­ mel 6. Die durch die Verschwenkung der Messertrommel 3 ebenfalls spiel- und vorspannungsfrei bewirkte Messer­ stellung gegen die Schneidtrommel 6 ist praktisch auch das Einstellmaß für alle anderen auf dem Umfang der Mes­ sertrommel 3 angeordneten Messer 8.

Claims (9)

1. Schneidvorrichtung zum Abtrennen von Abschnitten von einem bewegten Materialstreifen, insbesondere zum Abtrennen von Belagblättchen von einem Belagpapierstreifen in einer Filteransetzmaschine der tabakverarbeitenden Industrie, mit einer umlaufenden Schneidtrommel, über deren Umfangsfläche der Materialstreifen geführt ist, und einer umlaufenden Messertrommel, welche mehrere in radialen Führungen ver­ stellbare Messer aufweist, deren Schneidkanten auf der Schneidtrommel Abschnitte von dem Materialstreifen abtren­ nen, dadurch gekennzeichnet, daß separate Ausrichtmittel für jedes Messer (8) vorgesehen sind, welche die Messer unter vernachlässigbarer Vorspannung jeweils radial gegen den Umfang der Schneidtrommel (6) verschiebende Stellmittel (11) und den Schnittdruck beim Durchtrennen des Material­ streifens auffangende unnachgiebige Stützmittel (12) um­ fassen.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützmittel (12) als die Messer (8) kraft­ schlüssig fixierende Klemmkörper (13, 14) ausgebildet sind.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (11) die Messer (8) in der Lösestellung der Klemmkörper (13, 14) selbsttätig nachstellende Stellkörper (32, 34) aufweisen.

4. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (13, 14) als entlang zur Messertrommelachse (16) geneigter Führungs­ bahnen (18) verschiebbare, mit einer Spannschraube (23) gegeneinander verspannbare, die Messerflanken (21) beauf­ schlagende Klemmkeile ausgebildet sind.

5. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellkörper (32, 34) als eine achsparallel zur Messertrommel (3) wirkende Vorspan­ nung eines Spannelementes (33) in einen radialen Stellweg für die Messer (8) umwandelnde Stellkeile ausgebildet sind.

6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stütz- und Stellmittel eine die Messer (8) radial verschiebende und radial abstützende, form­ schlüssig angreifende Funktionseinheit (43) bilden.

7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stütz- und Stellmittel (43) zwei parallel zur Messertrommelachse (16) relativ zueinander verschieb­ bare Stützkeile (44, 46) aufweisen, deren Keilflächen (47) als Abstützung für einen konvex geformten Messerrücken (48) dienen.

8. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkeile (44, 46) zur Messeran­ stellung mittels einer Spannschraube (54) aufeinanderzu­ bewegbar sind.

9. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (3) insge­ samt um eine Schwenkachse (61) gegen die Schneidtrommel (6) anstellbar ist.