DE69311027T2

DE69311027T2 - Rotierendes Schneidwerkzeug, insbesondere zum Schneiden von Tabak

Info

Publication number: DE69311027T2
Application number: DE69311027T
Authority: DE
Inventors: Giorgio Bragaglia
Original assignee: Comas SpA
Current assignee: Comas SpA
Priority date: 1992-08-03
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2013-07-20
Also published as: ITTO920673A1; ES2104002T3; ITTO920673A0; AU656478B2; GR3024404T3; DK0584524T3; JPH06153890A; EP0584524A1; US5301582A; EP0584524B1; IT1256915B; DE69311027D1; ATE153505T1; AU4218993A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein rotierendes Schneidwerkzeug insbesondere zum Schneiden von Tabak der Bauart, die umfaßt:
eine ortsfeste Trägerstruktur,
eine von der genannten Struktur getragene Welle, die um eine Achse drehbar ist,
mindestens einen Messerhalter, der mit der Welle drehbar ist und mindestens ein Schneidmesser trägt, um einen Block Tabak zu durchschneiden und zu durchdringen, der in einer Richtung derart zugeführt ist, daß er zur Achse geneigt ist, wobei der Messerhalter eine Schubbewegung relativ zur Welle entlang einer zur Achse parallelen Linie durchführen kann,
Bewegungsmittel, um die Welle zu drehen, und
Antriebsmittel, um die Schubbewegung des Messerhalters und des damit verbundenen Messers synchron mit der Drehung der Welle zu bewirken.
Ein rotierendes Schneidwerkzeug dieser Bauart ist in der europäischen Patentanmeldung 0 293 384 beschrieben.
Bei dieser bekannten Vorrichtung umfassen die Antriebsmittel eine stationäre Nocke mit einem geformten Führungsprofil und die Messerhalter haben korrespondierende Nockenstößel, die mit dem Nockenprofil zusammenwirken, und Schubmittel, die den Nockenstößel an das Führungsprofil der Nocke drücken.
Bei dieser Lösung sind die Größe und Geschwindigkeit der Schubbewegung bzw. querverlaufenden Bewegung, die vom Messerhalter, während des Teils der Drehung, in welcher das zugehörige Messer durch den Block von Tabak schneidet, durchgeführt werden kann, sehr beschränkt.
Weiters unterliegen in der Vorrichtung nach dem obengenannten Dokument alle Messerträger einer Hin- und Herschubbewegung bei jeder Umdrehung der Welle mit beachtlicher Belastung und Abnützung ihrer Führungen.
Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein rotierendes Schneidwerkzeug der oben bezeichneten Bauart zu schaffen, das eine größere Schubbewegung der Messer während des Schneidens des Blockes von Tabak ermöglicht, wobei die dabei bewirkte Schneidwirkung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mittels eines rotierenden Schneidwerkzeuges der oben beschriebenen Art dadurch erreicht, daß die Antriebsmittel umfassen:
einen Trägerteil, der einem Ende der Welle zugeordnet und mit der Welle drehbar ist,
mindestens ein Ritzel, das von diesem Trägerteil getragen wird und um eine Achse, die radial zur Achse der Welle ausgerichtet ist, drehbar ist,
einen ortsfesten Antriebsteil, der einen gezahnten Abschnitt aufweist, der sich über einen Winkel erstreckt, der im wesentlichen dem Drehwinkel der Welle entspricht, bei dem das Messer mindestens eines Messerhalters durch den Block von Tabak schneiden kann; wobei dieser Antriebsteil an den Trägerteil angrenzt, der mit der Welle drehbar ist, sodaß das Ritzel mit dem gezahnten Abschnitt bei jeder Umdrehung der Welle in Eingriff ist und aufgrund dieses Eingriffs eine Drehung einer vorbestimmten Größe um seine Achse durchfführen kann,
Sperrmittel, die dem Ritzel zugeordnet sind, um zu verhindern, daß das Ritzel sich um die eigene Achse dreht, wenn das Ritzel mit dem gezahnten Abschnitt nicht in Eingriff ist, und
Übertragungsmittei zwischen dem Ritzel und dem zugeordneten Messerhalter, um eine Schubbewegung einer vorbestimmten Größe aufgrund der Drehung des Ritzels um seine eigene Achse zu bewirken.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein rotierendes Schneidwerkzeug zu schaffen, bei dem jeder Messerhalter nur in dem Teil jeder Drehung der Welle, in dem das zugeordnete Messer durch den Block von Tabak schneidet, einer Schubbewegung unterzogen wird, um die Belastung und Abnützung, der die Führungen der Messerhalter unterworfen sind, zu vermindem.
Diese weitere Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der gezahnte Sektor des Antriebsmittels entsprechend angeordnet ist, um das Ritzel bei jeder Umdrehung der Welle um 180º zu drehen und daß ein dem Ritzel zugeordnetes Sperrmittel zwei einander gegenüberliegende parallele flache seitliche Oberflächen aufweist, die altemierend in Berühung mit einer flachen Anstoßfläche des Antriebsteils verschiebbar sind.
Bei dieser Lösung ist jeder Messerhalter bei einem Teil der Umdrehung der Welle einer Schubbewegung in einer Richtung unterworfen und einer Rückholbewegung während eines Abschnittes der folgenden Umdrehung und so weiter.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden, lediglich als nichteinschränkendes Beispiel gebotenen detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen hervor, in welchen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges in Verbindung mit einer Vorrichtung für die Zufuhr eines Blockes von Tabak durch Strengpressen ist,
Fig. 2 ein Schaubild eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges,
Fig. 3 ein Schnitt durch einen Messerhalter entlang der Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2,
Fig. 5 ein auseinandergezogenes Schaubild eines Abschnittes des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges,
Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 und
Fig. 7 drei aufeinanderfolgende Stellungen, die von einem Teil des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges während des Betriebs eingenommen werden, zeigt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein rotierendes Schneidwerkzeug zum Schneiden von Tabak mit zwei vertikalen Ständem A (von denen nur einer in Fig. 1 sichtbar ist), an deren oberen Enden ein mit H bezeichneter, rotierender Schneidkopf montiert ist.
Der Schneidkopf H umfaßt eine Welle 1, die zwischen den Ständern A derart gelagert ist, daß sie um eine horizontale Achse drehbar ist. Eine Riemenscheibe 2 ist an einem Ende mit der Welle 1 verkeilt, sodaß sie mittels eines Treibriemens gedreht werden kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt der Schneidkopf H acht Schneidmesser 4, von denen jedes von einem bewegbaren Messerhalter 5 getragen wird.
Jeder Messerhalter 5 umfaßt einen Messerhalterkömer 6 (Fig. 3), dessen eine Seite ein Paar parallele Führungen 7 mit V-förmigen Profilen aufweist, die in korrespondierenden V- förmigen Nuten in mehreren Paaren einander gegenüberliegender Rollen 8 eingreifen, die von einer an der Welle 1 befestigten Struktur getragen werden. Wie in der vorangehenden europäischen Patentanmeldung 0 293 384 beschrieben, sind mittels der Kupplung zwischen den Führungen 7 und den Führungsrollen 8 die Messerhalter 5 zur Drehung mit der Welle 1 fixiert, können sich aber axial relativ zu dieser Welle entlang zu der Drehachse dieser Welle parallelen Linien bewegen.
Jeder Messerhalter 5 kann vorteilhaft Vorrichtungen für die automatische Kontrolle des Vorschubs des zugeht rigen Schneidrnessers 4 aufweisen, beispielsweise solche, wie in der obengenannten europäischen Patentanmeldung beschrieben sind.
Die Messerhalter 6 werden mittels Antriebsmittel bewegt, die nun mit besonderem Bezug auf die Fig. 2 und 4 bis 7 beschrieben werden.
Ein im wesentlichen glockenförmiger Trägerkörper, der in den Fig. 4 und 5 mit 10 bezeichnet ist, ist an einem Ende der drehbaren Welle 1 befestigt (das rechte Ende nach Fig. 2).
Dieser Teil ist daher zusammen mit der Welle drehbar. Mehrere gleichwinklig distanzierte konische Ritzel 11 sind am Umfang des Endabschnittes loa dieses Teiles gelagert und jedes ist mit einem zugehörigen Messerhalter 5 verbunden. Die Achsen der Ritzel sind relativ zur Welle 1 radial ausgerichtet und die Ritzel können sich um ihre eigenen Achsen, wie mittels Pfeilen F1 in Fig. 5 gezeigt, drehen.
Wie oben angeführt, sind die Ritzel im wesentlichen kegelstumpfförmig und entsprechende mit 12 bezeichnete Sperrteile sind mit ihren großen Grundflächen verbunden, die radial nach außen weisen. Jeder Sperrteil 12 kann sich zusammen mit dem zugehörigen Ritzel um die Achse des Ritzels 11 drehen und im gezeigten Ausführungsbeispiel weist seine Seitenfläche zwei einander gegenüberliegende parallele flache Flächen, die mit 12a und 12b bezeichnet sind, auf.
Ein im wesentlichen scheibenförmiges Antriebsmittel, in den Fig. 2 und 4 bis 7 allgemein mit 13 bezeichnet, ist in einer ortsfesten Position gegenüber dem Antriebsmittel 10 fixiert.
Der Antriebsteil 13 hat einen gezahnten Abschnitt 14 (Fig. 4 bis 7), der sich über einen Winkel erstreckt, der im wesentlichen mit dem Drehwinkel der Welle 1 korrespondiert, bei dem jedes Schneidmesser 4 durch den Block oder Kuchen von Tabak durchschneiden kann. Mit Bezug auf die Fig. 1, in der der Block von Tabak B dem Schneidkopf H mittels eines Bandextruders 15 zugeführt wird, ist ersichtlich, daß der Drehwinkel der Welle, bei dem jedes Schneidmesser in den Block eindringt, nur einen kleinen Bruchteil einer Umdrehung oder Rotation der Welle entspricht. Dieser Winkel kann beispielsweise in der Größenordnung von 30º sein.
Wie besser aus der Fig. 4 ersichtlich, ist die Anordnung des Teiles 10 des zugehörigen Ritzels 11 und des Antriebsteiles 13 derart, daß aufgrund der Rotation der Welle 1 jedes Ritzel 11 bei jeder Umdrehung der Welle einmal mit dem gezahnten Sektor kämmen kann. Aufgrund dieses Kämmens führt jedes Ritzel eine Drehung von vorgegebener Größe, vorzugsweise 180º, um seine eigene Achse durch. Wenn ein Ritzel 11 mit dem gezahnten Abschnitt 14 kämmt, werden alle anderen Ritzel an einer Drehung um ihre Achse gehindert, da flache Oberflächen 12a oder 12b der zugeordneten Sperrteile 12 über eine korrespondierende flache Anstoßfläche des Antriebsteiles 13 gleiten.
Wie aus den Fig. 4, 5 und 7 klar hervorgeht, trägt jeder Sperrteil 12 einen exzentrischen Zapfen oder Vorsprung 15, welcher als Kurbelzapfen dient, an welchen ein erstes Ende einer zugeordneten Verbindungsstange 16 angelenkt ist, deren anderes Ende an einem Ende eines korrespondierenden Messerhalters 5 angelenkt ist.
In Betrieb verursacht das Kämmen des Ritzels 11 mit dem stationären gezahnten Abschnitt 14 das Ritzel sich um 180º zu drehen und verursacht - mittels der zugehörigen Verbindungsstange 16 - eine Schubbewegung des zugehörigen Messerträgers 5 parallel zur Achse der drehbaren Welle 1.
Der gezahnte Abschnitt des ortsfesten Antriebsteiles 13 ist derart positioniert, daß die Schubbewegung, die von jedem Messerhalter bei jeder Umdrehung der Welle durchgeführt wird, dann stattfindet, wenn das zugeordnete Messer durch den Block von Tabak durchtritt. Ein wirksamer "hobelnder" Schnitt mit optimaler Zerkleinerung des Tabaks wird daher erzielt.
Als Ergebnis des aufeinanderfolgenden Kämmens der Ritzel 11 mit dem ortsfesten gezahnten Abschnitt übt jeder Messerhalter eine einzige vorwärts oder rückwärts gerichtete Schubbewegung bei jeder Drehung der Welle 1 aus und bei der folgenden Drehung führt er eine korrespondierende rückwärts oder vorwärts gerichtete Schubbewegung in entgegengesetzter Richtung zu jener, die während der vorhergehenden Umdrehung durchgeführt wurde, durch.
Jeder Messerhalter 5 übt daher eine komplette vorwärts gerichtete und rückwärts gerichtete Schubbewegung pro zwei Umdrehungen der Welle durch, was die Belastung und die Abnützung der dem Messerhalter zugehörigen Führungsmittel wesentlich reduziert.
Die Größe der vom Messerhalter bei jeder Umdrehung durchgeführten Schubbewegung kann durch die Dimensionierung des Kurbelmechanismus, der die Drehung der Ritzel 11 in Schubbewegungen der korrespondierenden Messerträger umwandet, beliebig eingestellt werden. Insbesondere ist es möglich, beachtlich größere Schubbewegungen der Messerhalter zu erzielen, als es früher mittels Schubbewegungsantriebssystemen mit Nocken möglich war.
Natürlich können, wenn die Grundsätze der Erfindung gleich bleiben, die Ausführungsformen und Details der Konstruktion weitgehend in bezug auf das lediglich als nichteinschränkendes Beispiel beschriebene und gezeigte Ausführungsbeispiel variieren, ohne dabei den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Ein rotierendes Schneidwerkzeug insbesondere zum Schneiden von Tabak umfassend:

eine ortsfeste Trägerstruktur (A);

eine von der genannten Struktur (A) getragene Welle (1), die um eine Achse drehbar ist; mindestens ein Messerhalter (5), der mit der Welle (1) drehbar ist und mindestens ein Schneidmesser (4) trägt, um einen Block Tabak (B) zu durchschneiden und zu durchdringen, der in einer Richtung derart zugeführt ist, daß er zur Achse geneigt ist, wobei der Messerhalter (5) eine Schubbewegung relativ zur Welle (1) entlang einer zur Achse parallelen Linie durchführen kann;

Bewegungsmittel (2, 3) um die Welle (1) zu drehen und

Antriebsmittel (10 bis 16) um die Schubbewegung des Messehalters (5) und des damit verbundenen Messers (4) während des Schneidens des Blockes Tabak (B) synchron mit der Drehung der Welle (1) zu bewirken;

wobei das Schneidwerkzeug dadurch gekennzeichnet ist, daß die Antriebseinrichtungen umfassen: einen Trägerteil (10), der einem Ende der Welle (1) zugeordnet und mit der Welle (1) drehbar ist, mindestens ein Ritzel (11), das von dem Trägerteil (10) getragen wird und um eine Achse, die radial zur Achse der Welle (1) ausgerichtet ist, drehbar ist,

einen ortsfesten Antriebsteil (13), der einen gezahnten Abschnitt (14) aufweist, der sich über einen Winkel erstreckt, der im wesentlichen dem Drehwinkel der Welle (1) entspricht, bei dem das Messer (4) mindestens eines Messehalters (5) durch den Block von Tabak (B) schneiden kann; wobei dieser Antriebsteil (13) an den Trägerteil angrenzt, der mit der Welle drehbar ist, sodaß das Ritzel (11) mit dem gezahnten Abschnitt (14) bei jeder Umdrehung der Welle (1) in Eingriff ist und aufgrund dieses Eingriffs eine Drehung einer vorbestimmten Größe um seine eigene Achse durchführen kann,

Sperrmittel (12), die dem Ritzel (11) zugeordnet sind, um zu verhindem, daß das Ritzel sich um die eigene Achse dreht, wenn das Ritzel (11) mit dem gezahnten Abschnitt (14) nicht in Eingriff ist und

Übertragungsmittel (12, 15,16) zwischen dem Ritzel (11) und dem zugeordneten Messerhalter (5) um eine Schubbewegung einer vorbestimmten Größe aufgrund der Drehung des Ritzels (11) um seine eigene Achse zu bewirken.

2. Ein Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmittel einen Sperrteil (12) umfassen, der sich um die radiale Achse mit dem zugeordneten Ritzel (11) drehen kann und der mindestens eine flache seitliche Oberfläche (12a, 12b) aufweist, die in Kontakt mit einer korrespondierenden flachen Anstoßfläche (13a) des Antriebsteils (13) verschiebbar ist, wenn das Ritzel (11) außer Eingriff mit dem gezahnten Abschnitt (14) des Antriebsteiles (13) ist.

3. Ein Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gezahnte Abschnitt (14) des Antriebsteiles (13) derart angeordnet ist, daß das Ritzel (11) jedesmal über 180º gedreht wird und daß der Sperrteil (12) zwei einander gegenüberliegende parallele flache seitliche Oberflächen (12a, 12b) aufweist, welche alternierend in Kontakt mit der flachen Anstoßfläche (13a) des Antriebsteiles (13) verschiebbar sind.

4. Ein Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel einen kinematischen Mechanismus (12 bis 16) umfassen mit einer 1c Verbindungsstange (16), die an einem Ende am Messerträger (5) angelenkt ist und am anderen Ende an einem Kurbelzapfen (50), der vom Ritzel (11) oder einem daran befestigten Teil (12) exzentrisch getragen wird.

5. Ein Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere Messerträger (5) aufweist, die mit der Welle (1) drehbar und axial zu dieser beweg bar sind und dadurch, daß der Trägerteil (10) eine korrespondierende Anzahl radialer Ritzel (11) trägt, die um radiale Achsen drehbar und nacheinander mit dem gezahnten Abschnitt (14) des Antriebsteiles (13) in Eingriff sind.