DE3835314A1 - Strangfuehrung fuer den schneidapparat einer zigarettenstrangmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangführung einer Strangmaschine zum Herstellen stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, die synchron mit einem Messer zum Trennen eines endlosen Stranges in Einzelartikel angetrieben ist und den Strang während des Schneidvorganges stützt.

Mit "stabförmigen Artikeln" sind im Sinne der Erfindung sowohl Tabakartikel wie Zigaretten, Zigarren, Zigarillos als auch Filterstäbe oder Hülsen gemeint. Im folgenden wird der Ein­ fachheit halber nur noch von Zigaretten gesprochen. In Schneid­ vorrichtungen derartiger Strangmaschinen wird ein endloser Zigarettenstrang in Einzelzigaretten zerschnitten. Die Strang­ führung führt den Zigarettenstrang im Bereich der Schneidvor­ richtung und ist im Bereich der Schneidstelle als Gegenmesser oder als Schneidgegenkante für das umlaufende Messer ausge­ bildet. Da der Zigarettenstrang sich beim Schnitt weiterbewegt, und zwar bei modernen Strangmaschinen zur Herstellung von meh­ reren tausend Zigaretten pro Minute mit einer sehr hohen Vor­ schubgeschwindigkeit von mehreren hundert Metern pro Minute, muß, um den Schnitt genau senkrecht zur Strangrichtung vorzu­ nehmen, die Schneidstelle während des Schnittes mit dem Ziga­ rettenstrang mit derselben Geschwindigkeit wie dieser bewegt werden. Dagegen besteht bei der Rückwärtsbewegung der Strang­ führung eine Relativgeschwindigkeit zwischen ihr und dem Zi­ garettenstrang. Aus diesem Grund ist die Strangführung in Strangrichtung beweglich gelagert. Die Strangführung ist als Tube ausgebildet, die einen querverlaufenden Schlitz aufweist, durch den das Schneidwerkzeug in gleichmäßigen Zeitabständen hindurchgeführt wird. Die Strangführung ist dabei einer hin­ und hergehenden Bewegung in Förderrichtung des Stranges unter­ worfen. Der Schneidvorgang findet während der Vorwärtsbewegung der Strangführung in Richtung der Bewegung des Zigaretten­ stranges statt. Hierbei hat die Strangführung die Aufgabe, den Zigarettenstrang zu unterstützen, der aufgrund seiner Materialeigenschaften dem Schneidwerkzeug keine genügende Festigkeit bietet.

Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung sind bei­ spielsweise in den US-Patentschriften 38 30 126, 38 15 460, 34 76 902 sowie 31 40 632 offenbart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihren Eigen­ schaften für hohe Stranggeschwindigkeiten und damit hohe Schnittfrequenzen ausgelegte Strangführung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strangführung an einer mit einem Kurbeltrieb verbundenen Schubstange angeordnet ist, die mit einer Blattfederabstüt­ zung versehen ist.

Zweckmäßigerweise ist die Schubstange an einem sich horizontal sowie quer zur Strangbahn erstreckenden Kurbelzapfen des Kur­ beltriebes gelagert, wobei gemäß einer bevorzugten Ausgestal­ tung die Strangführung im Bereich des freien Schubstangen­ endes bzw. am Schubstangenkopf fest mit der Schubstange ver­ bunden ist.

Eine schwingungstechnisch besonders gut beherrschbare, bevor­ zugte Ausgestaltung besteht darin, daß die Blattfederabstüt­ zung eine sich im wesentlichen quer zur Längsachse der Strang­ führung erstreckende einarmige Blattfeder aufweist, wobei die Blattfeder nach einem weiteren Vorschlag unterhalb der Strang­ ebene mit einem ortsfesten Stützlager fest verbunden ist.

Reibung und damit Verschleiß erzeugende Relativbewegungen werden nach einem weiteren Vorschlag dadurch umgangen, daß die Blattfeder im Bereich des Schubstangenkopfes fest mit der Schubstange verbunden ist.

Optimale kinematische Verhältnisse im Hinblick auf eine best­ mögliche Strangführung bzw. Strangunterstützung werden gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erzielt, daß der unterhalb der Strangebene umlaufende Kurbeltrieb in einem derartigen Drehsinn angetrieben ist, daß der Vorschub der Strangführung in Bewegungsrichtung des Stranges auf dem unteren Kreisbahnabschnitt des Kurbelzapfens erzeugt wird.

Diese Antriebskinematik erlaubt nach einem weiteren Vorschlag eine zusätzliche Ausgestaltung, gemäß der das Austrittsende der Strangführung unterseitig mit einer sich parallel zum Strang erstreckenden Führungsbahn und oberseitig mit einer sich in Bewegungsrichtung des Stranges kegelförmig aufwei­ tenden Auslaufschräge versehen ist. Auf diese Weise sind einerseits eine optimale Strangabstützung während des Schnitt­ vorlaufes und andererseits ein ungehinderter Rücklauf der Strangführung gewährleistet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der ge­ lenkfreien Blattfederhalterung, die sich durch extreme Leicht­ bauweise sowie einen praktisch verschleißfreien und wartungs­ freien sowie geräuscharmen Betrieb auszeichnet. Außerdem hat eine wechselnde Resonanzfrequenz der einarmigen Blattfeder­ abstützung ebenfalls eine Geräuschminderung und Standzeiter­ höhung zur Folge. Darüber hinaus beschreibt die Strangführung mit ihrem Zentrum anstelle eines Kreisbogens eine Koppelkurve, die im Vorlauf bzw. im Schnittbereich über eine längere Strecke nahezu geradlinig bzw. parallel zum Strang verläuft, wobei die Strangführung austrittsseitig im Bereich des Schnittes eine gute Unterstützung für den Strang und nach dem Schnitt für die abgeschnittenen Einzelartikel bietet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer an sich be­ kannten Zigarettenstrangmaschine,

Fig. 2 eine in erfindungsgemäßer Weise ausgebildete Strangführung und

Fig. 3 unterschiedliche Bewegungsstellungen der Strang­ führung.

Aufbau und Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Zigaret­ tenstrangmaschine sind wie folgt:

Von einer Schleuse 1 wird ein Vorverteiler 2 portionsweise mit Tabak beschickt. Eine Entnahmewalze 3 des Vorverteilers 2 er­ gänzt gesteuert einen Vorratsbehälter 4 mit Tabak, aus dem ein Steilförderer 5 Tabak entnimmt und einen Stauschacht 6 gesteuert beschickt. Aus dem Stauschacht 6 entnimmt eine Stiftwalze 7 einen gleichförmigen Tabakstrom, der von einer Ausschlagwalze 8 aus den Stiften der Stiftwalze 7 herausge­ schlagen und auf ein umlaufendes Streutuch 9 geschleudert wird. Ein auf dem Streutuch 9 gebildetes Tabakvlies wird in eine Sichteinrichtung 11 geschleudert, die im wesentlichen aus einem Luftvorhang besteht, den größere bzw. schwerere Tabakteile passieren, während alle anderen Tabakteilchen von der Luft in einen von einer Stiftwalze 12 und einer Wand 13 gebildeten Trichter 14 gelenkt werden. Von der Stiftwalze 12 wird der Tabak in einen Tabakkanal 16 gegen einen Strangför­ derer 17 geschleudert, an dem der Tabak mittels in eine Unter­ druckkammer 18 gesaugter Luft gehalten und ein Tabakstrang aufgeschauert wird. Ein Egalisator 19 entfernt überschüssigen Tabak von dem Tabakstrang, der dann auf einen im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 21 gelegt wird. Der Ziga­ rettenpapierstreifen 21 wird von einer Bobine 22 abgezogen, durch ein Druckwerk 23 geführt und auf ein angetriebenes Formatband 24 gelegt. Das Formatband 24 transportiert den Tabakstrang und den Zigarettenpapierstreifen 21 durch ein Format 26, indem der Zigarettenpapierstreifen 21 um den Tabak­ strang gefaltet wird, so daß noch eine Kante absteht, die von einem nicht dargestellten Leimapparat in bekannter Weise be­ leimt wird. Darauf wird die Klebnaht geschlossen und von einer Tandemnahtplätte 27 getrocknet. Ein so gebildeter Zigaretten­ strang 28 durchläuft ein Strangdichtemeßgerät 29, das den Egalisator 19 steuert, und wird von einem Messerapparat 31 in doppeltlange Zigaretten 32 geschnitten. Die doppeltlangen Zigaretten 32 werden von einer gesteuerte Arme 33 aufweisenden Übergabevorrichtung 34 an eine Übernahmetrommel 36 einer Fil­ teransetzmaschine 37 übergeben, auf deren Schneidtrommel 38 sie mit einem Kreismesser in Einzelzigaretten geteilt werden.

Förderbänder 39, 41 fördern überschüssigen Tabak in einen un­ ter dem Vorratsbehälter 4 angeordneten Behälter 42, aus dem der rückgeführte Tabak von dem Steilförderer 5 wieder entnom­ men wird.

Dem Messerapparat 31 ist zur Stützung des Stranges während des Schneidvorganges eine Strangführung 43 zugeordnet. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Strangführung 43 mit dem zugehörigen An­ triebsmittel der Zigarettenstrangmaschine in vergrößertem Maßstab.

Zwei Schneidtuben 44 und 46, die die Strangführung 43 bilden, erstrecken sich mit ihrem Führungskanal 47, der etwas größer ist als der Durchmesser des Zigarettenstranges 28, koaxial zur Strangrichtung gemäß dem Pfeil 48. Die beiden Schneidtuben 44 und 46 sind im Abstand zueinander angeordnet, so daß zwischen ihnen ein Spalt 49 zum Eingriff eines als rotierendes Sichel­ messer ausgebildeten Schneidmessers 51 des Messerapparates 31 verbleibt. Die stromauf angeordnete, eintrittsseitige Schneid­ tube 44 ist mit einem Einlauftrichter 52 zum Führen des Ziga­ rettenstranges 28 beim Anfahren der Strangmaschine versehen. Die stromab angeordnete austrittsseitige Schneidtube 46 ist unterseitig mit einer sich während des Schneidvorganges pa­ rallel zum Zigarettenstrang 28 erstreckenden Führungsbahn 53 und oberseitig mit einer sich zum Austrittsende hin kegelförmig aufweitenden Auslaufschräge 54 versehen.

Die beiden Schneidtuben 44 und 46 der Strangführung 43 sind fest mit dem freien Ende bzw. dem Kopf 56 einer Schubstange 57 verbunden, die ihrerseits mit einem Kurbeltrieb 58 in Form eines an einer Scheibe 59 exzentrisch gelagerten Kurbelzapfens 61 in Verbindung steht. Der Kurbeltrieb 58 ist synchron mit dem Messerapparat 31 angetrieben. Ein mit einem Gehäuse 62 ver­ kleideter, das Messer 51 tragender Messerträger 63 ist in bekannter Weise kardanisch gelagert, und zwar derart, daß das Messer 51 während des Schneidvorganges, bei dem es zwi­ schen die Schneidtuben 44 und 46 hindurchgeführt wird, eine Bewegungskomponente in Förderrichtung des Zigarettenstranges 28 (Pfeil 48) aufweist, die in ihrer Geschwindigkeit gleich der Zigarettenstranggeschwindigkeit ist. Der Antrieb der Strangführung 43 ist auf den Messerapparat 31 derart abge­ stimmt, daß die Strangführung 43 während des Schneidvorganges in Richtung von Pfeil 48 mit einer Geschwindigkeit angetrie­ ben wird, die gleich der Fördergeschwindigkeit des Zigaretten­ stranges 28 ist.

Die Schubstange 57 ist darüber hinaus mit einer einarmigen, d. h. bezogen auf die Längsrichtung des Stranges sich nur an einer einzigen Stelle der Schubstange 57, nämlich am Schub­ stangenkopf 56 abstützenden Blattfederabstützung 64 versehen. Die Blattfederabstützung 64 weist eine einerseits am Schub­ stangenkopf 56 fest eingespannte und andererseits an einem unterhalb der Strangebene vorgesehenen ortsfesten Stützlager 66 fest eingespannte Blattfeder 67 aus CFK-Material (Kohle­ fasern mit Epoxydharz-Binder) auf.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Die Strangführung 43 wird synchron zum Messerapparat 31 derart angetrieben, daß die Strangführung 43 über den Kurbeltrieb 58 vom Beginn des Eintauchens des Messers 51 zwischen die Schneid­ tuben 44 und 46 der Strangführung 43 bis zum Austritt des Mes­ sers 51 aus dem Spalt 49 zwischen den Schneidtuben 44 und 46 mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die gleich ist der Ge­ schwindigkeitskomponente des Messers 51 in Förderrichtung (Pfeil 48) des Zigarettenstranges 28, wobei diese wiederum während des Schneidvorganges gleich der Fördergeschwindigkeit des Zigarettenstranges 28 ist. Während des Schneidvorganges wird der Zigarettenstrang 28 im Führungskanal 47 der Schneid­ tuben 44 und 46 durch deren Führungsbahn 53 abgestützt, wobei diese ein Gegenmesser zum Messer 51 bildet. Während einer Um­ drehung des Kurbeltriebes 58 beschreibt die Schneidtubenmitte der Strangführung 43 eine Koppelkurve, die im Vorlauf (Schnitt­ bereich) über eine längere Strecke fast geradlinig verläuft (Pfeil 68 in Fig. 3a). Auf diese Weise bietet die austritts­ seitige Schneidtube 46 im Bereich des Schnittes eine gute Unterstützung für den Zigarettenstrang bzw. für das nach dem Schnitt erhaltene abgeschnittene Teil. Beim Verzögern des Vorlaufs (Pfeil 68) und im Rückhub (Pfeil 69) gemäß Fig. 3b kippen die Schneidtuben 44, 46 nur in eine Richtung, wobei die Auslaufschräge 54 eine Berührung mit dem Zigarettenstrang 28 verhindert.

Claims (8)

1. Strangführung einer Strangmaschine zum Herstellen stabför­ miger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, die synchron mit einem Messer zum Trennen eines endlosen Stranges in Einzel­ artikel angetrieben ist und den Strang während des Schneidvor­ ganges stützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangführung (43) an einer mit einem Kurbeltrieb (58) verbundenen Schub­ stange (57) angeordnet ist, die mit einer Blattfederabstützung (64) versehen ist.

2. Strangführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (54) an einem sich horizontal sowie quer zur Strangbahn erstreckenden Kurbelzapfen (61) des Kurbeltriebes (58) gelagert ist.

3. Strangführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strangführung (57) im Bereich des Schubstangen­ endes bzw. am Schubstangenkopf (56) fest mit der Schubstange (57) verbunden ist.

4. Strangführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederabstützung (64) eine sich im wesentlichen quer zur Längsachse der Strangführung (43) erstreckende einarmige Blattfeder (67) aufweist.

5. Strangführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (67) unterhalb der Strang­ ebene mit einem ortsfesten Stützlager (66) fest verbunden ist.

6. Strangführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (67) im Bereich des Schub­ stangenkopfes (56) fest mit der Schubstange (57) verbunden ist.

7. Strangführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb der Strangebene umlaufende Kurbeltrieb (58) in einem derartigen Drehsinn angetrieben ist, daß der Vorschub der Strangführung (43) in Bewegungsrichtung (48) des Stranges (28) auf dem unteren Kreisbahnabschnitt des Kurbelzapfens (61) erzeugt wird.

8. Strangführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende (Schneidtube 46) der Strangführung (43) unterseitig mit einer sich parallel zum Strang (28) erstreckenden Führungsbahn (53) und oberseitig mit einer sich im Bewegungsrichtung (48) des Stranges kegel­ förmig aufweitenden Auslaufschräge (54) versehen ist.