DE69416417T2

DE69416417T2 - ROTATING CUTTER

Info

Publication number: DE69416417T2
Application number: DE69416417T
Authority: DE
Inventors: Eric De Borst; Brian Salmon
Original assignee: Fabriques de Tabac Reunies SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1994-09-05
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: EP0717600B1; CZ293783B6; DE69416417D1; EP0717600A1; CZ64596A3; AU7541794A; WO1995007031A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Drehschneidvorrichtung, wie sie beispielsweise verwendet wird, um zu Streifen verarbeitete gepreßte Tabakblätter (bekannt als gepreßter Tabakkuchen) zu schneiden, um Schnittabak (geschnittenen Fülltabak) herzustellen.This invention relates to a rotary cutting device such as is used, for example, to cut strips of pressed tobacco leaves (known as pressed tobacco cake) to produce cut tobacco (cut filler tobacco).

Blöcke oder Ballen von Material, wie z. B. gepreßter Tabakkuchen, werden gewöhnlich durch eine Drehschneidvorrichtung dünn geschnitten. Im Fall von gepreßtem Tabakkuchen, zu Ballen gepreßten geschnittenen Tabakblättern, ist das Produkt eines solchen Schneidens Schnittabak, der nach weiteren Verarbeitungsschritten zu einem Zigarettenhersteller transportiert wird, um zu einem umwickelten Tabakstrang gebildet zu werden. Die herkömmliche Drehschneidvorrichtung 10, die schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, besteht aus einer um ihre Hauptachse drehbaren zylindrischen Trommel 12, auf deren Umfang eine Mehrzahl von normalerweise acht Messern 14 im gleichen Abstand voneinander angebracht sind (in Fig. 1 sind nur zwei Messer dargestellt). Die Messer sind im allgemeinen rechtwinklig, mit einer scharfen Klinge 16 längs einer langen Kante. Die Messer sind in Flachstellen auf der Umfangsoberfläche der Trommel so angebracht, daß die Klingen aus der Oberfläche vorstehen und sich im allgemeinen parallel zur Hauptachse der Trommel erstrecken. Die Klingen werden durch Klingengreifer 22 auf der Trommel festgehalten. Diese sind bogenförmige Streifen, die benachbart zum der Klinge entgegengesetzten Rand des Messers an der Umfangsoberfläche der Trommel entfernbar verankert sind, die sich über die obere Oberfläche des Messers erstrecken und benachbart zur Klinge auf diese Oberfläche drücken. Unmittelbar benachbart zur Klinge des Messers ist unter der Höhenlinie der Umfangsoberfläche der Trommel ein entfernbarer Hohlraumstab 18 angebracht. Der Hohlraumstab erstreckt sich im allgemeinen auch parallel zur Hauptachse der Trommel und begrenzt eine gekrümmte Vertiefung 20 in der Trommeloberfläche.Blocks or bales of material such as pressed tobacco cake are usually thinly sliced by a rotary cutter. In the case of pressed tobacco cake, cut tobacco leaves pressed into bales, the product of such cutting is cut tobacco which, after further processing, is transported to a cigarette manufacturer to be formed into a wrapped tobacco rod. The conventional rotary cutter 10, shown schematically in Fig. 1, consists of a cylindrical drum 12 rotatable about its major axis, on the circumference of which are mounted a plurality of normally eight knives 14 equidistant from one another (only two knives are shown in Fig. 1). The knives are generally rectangular, with a sharp blade 16 along one long edge. The knives are mounted in flats on the peripheral surface of the drum so that the blades project from the surface and extend generally parallel to the major axis of the drum. The blades are held on the drum by blade grippers 22. These are arcuate strips removably anchored to the peripheral surface of the drum adjacent the edge of the knife opposite the blade, which extend over the upper surface of the knife and bear against that surface adjacent the blade. Immediately adjacent the blade of the knife, a removable cavity rod 18 is mounted below the contour of the peripheral surface of the drum. The cavity rod generally also extends parallel to the main axis of the drum and defines a curved recess 20 in the drum surface.

Um den Tabakkuchen zu bilden, werden verarbeitete Tabakblätter 24 in den Raum zwischen einem oberen 26 und unteren 28 Band oder Kette eingespeist. Die Blätter werden durch die Bänder oder Ketten gepreßt, so daß sie einen zusammenhängenden Ballen bilden, den Tabakkuchen 30. Der Tabakkuchen 30 geht zwischen dem oberen 32 und unteren 34 Stab des Mundstücks hindurch. Der Zwischenraum zwischen den Stäben, der eingestellt werden kann, bestimmt die Dicke des Tabakkuchens. Die Trommel wird gedreht, so daß die Klinge auf die obere Oberfläche des Tabakkuchens 30 auftrifft, der durch das obere 26 und untere 28 Endlosband oder -kette konstant in Richtung auf die Trommel vorgeschoben wird, um die Scheibe abzuschneiden. Beim Auftreffen der Klinge auf den Tabakkuchen trennt sie eine Scheibe von der Vorderseite des Tabakkuchens ab. Die Scheibe trifft auf die gekrümmte Oberfläche der Vertiefung 20, die durch den Hohlraumstab 18 begrenzt wird, und wird zu Fasern von geschnittenem Füller 36 aufgelockert, die von der Trommel abfallen. Ein Schleifstein (nicht dargestellt) ist benachbart zur Umfangsoberfläche der Trommel angeordnet, um die Klinge zu schärfen, und ein Mechanismus (nicht dargestellt) ist im Innern der Trommel benachbart zu jeder Messermontageflachstelle vorgesehen, um das Messer auf dem Blatt vorwärtszubewegen, so daß die Vorderkante 38 der Messerklinge in derselben Position gehalten wird, selbst wenn sie vom Schleifstein abgeschliffen ist.To form the tobacco cake, processed tobacco leaves 24 are fed into the space between an upper 26 and lower 28 belt or chain. The leaves are pressed by the belts or chains so that they form a continuous bale, the tobacco cake 30. The tobacco cake 30 passes between the upper 32 and lower 34 bars of the mouthpiece. The space between the bars, which can be adjusted, determines the thickness of the tobacco cake. The drum is rotated so that the blade strikes the upper surface of the tobacco cake 30, which is constantly fed toward the drum by the upper 26 and lower 28 endless belt or chain to cut the slice. As the blade strikes the tobacco cake, it severs a slice from the front of the tobacco cake. The disk strikes the curved surface of the recess 20 defined by the cavity rod 18 and is flaked into fibers of cut filler 36 which fall off the drum. A grindstone (not shown) is disposed adjacent the peripheral surface of the drum to sharpen the blade and a mechanism (not shown) is provided inside the drum adjacent each knife mounting flat to advance the knife on the blade so that the leading edge 38 of the knife blade is maintained in the same position even when ground by the grindstone.

Die Dicke der Scheibe und folglich die Breite des Schnitttabaks wird durch die Geschwindigkeit, mit der der Tabakkuchen in Richtung auf die Trommel vorgeschoben wird (typischerweise etwa 60 mm/s), die Winkelgeschwindigkeit der Trommel (typischerweise 500 U/min) und die Anzahl von Klingen auf der Trommel bestimmt. Man kann die ersten beiden einstellen, um die Breite des Schnittabaks zu ändern.The thickness of the slice and hence the width of the cut tobacco is determined by the speed at which the tobacco cake is advanced towards the drum (typically about 60 mm/s), the angular speed of the drum (typically 500 rpm) and the number of blades on the drum. One can adjust the first two to change the width of the cut tobacco.

Die Messer, die typischerweise 1 mm dick sind, weisen gewöhnlich gerade Klingen auf, die eine einzige Scheibe vom Tabakkuchen abschneiden. Die Faserlänge des Schnittabaks wird durch die Abmessungen des geschnittenen Blattes bestimmt, das den Tabakkuchen bildet. Jedoch können die Messer im allgemeinen transversal schneidende Kanten längs der Klinge aufweisen, um die maximale Faserlänge festzulegen. Ein solches Messer, das als Messer mit gesteuerter Faserlänge bekannt ist, ist in WO85/04616 offenbart. Die transversal schneidende Kante ist vorzugsweise mindestens so tief wie die Breite des Schnittabaks, so daß die Fasern vollständig geschnitten werden. Diese Messer sind dicker als herkömmliche Messer, typischerweise 3 mm dick.The knives, which are typically 1 mm thick, usually have straight blades which cut a single slice of the tobacco cake. The fibre length of the cut tobacco is determined by the dimensions of the cut leaf which forms the tobacco cake. However, the knives may generally have transverse cutting edges along the blade to determine the maximum fibre length. One such knife, known as a controlled fibre length knife, is disclosed in WO85/04616. The transverse cutting edge is preferably at least as deep as the width of the cut tobacco so that the fibres are completely cut. These knives are thicker than conventional knives, typically 3 mm thick.

Es versteht sich, daß eine Verwendung eines Messers mit gesteuerter Faserlänge nicht bedeutet, daß sämtliche Fasern im Schnittabak dieselbe Länge besitzen. Sie können kürzer sein als die Länge, bis zu der das Messer mit gesteuerter Faser schneidet, weil das Tabakblattstück, das geschnitten wird, schmaler ist als die Schnittlänge des Messers mit gesteuerter Faserlänge. Sie können länger sein, weil die Tabakblattstücke gefaltet sein können, wenn sie geschnitten werden. Nichtsdestoweniger weist ein signifikanter Anteil der Fasern eine Länge auf, bis zu der das Messer schneidet, und die gemittelte Faserlänge wird durch diese Länge festgelegt. Die Faserlängen, bis zu denen das Messer schneidet, werden hierin als Faser-Schnittlänge bezeichnet.It is understood that use of a controlled fiber length knife does not mean that all of the fibers in the cut tobacco are the same length. They may be shorter than the length to which the controlled fiber length knife cuts because the tobacco leaf piece being cut is narrower than the cutting length of the controlled fiber length knife. They may be longer because the tobacco leaf pieces may be folded when they are cut. Nevertheless, a significant proportion of the fibers have a length to which the knife cuts and the average fiber length is determined by that length. The fiber lengths to which the knife cuts are referred to herein as the fiber cut length.

Bekannte Trommeln nehmen Klingen nur einer Dicke auf. Wenn es notwendig ist, von einem herkömmlichen Messer zu einem Messer mit gesteuerter Faserlänge zu wechseln, muß folglich auch die Trommel gewechselt werden, was zu einer erheblichen Stillstandszeit führt, während der Wechsel durchgeführt wird und die Schneidgeometrie eingestellt wird. Bei herkömmlichen Messern und Messern mit gesteuerter Faserlänge kann weiter nur eine Schnittbreite auf einmal bereitgestellt werden. Wenn eine Mischung von Schnittbreiten erforderlich ist, ist folg lich mehr als eine Schneidvorrichtung erforderlich.Known drums only accommodate blades of one thickness. If it is necessary to change from a conventional knife to a knife with controlled fiber length, the drum must consequently also be changed, which leads to considerable downtime while the change is carried out and the cutting geometry is adjusted. With conventional knives and knives with controlled fiber length, furthermore, only one cutting width can be provided at a time. If a mixture of cutting widths is required, the following is the case: More than one cutting device is required.

Die DE-A-27 19 088 offenbart eine Tabakmischung, umfassend verschiedene Tabaksorten, von denen jede separat zu einer Form und/oder Abmessung verarbeitet wird, die für diesen Tabak zweckmäßig ist. Die Tabake werden hierauf gemischt, um eine endgültige Mischung zu ergeben.DE-A-27 19 088 discloses a tobacco blend comprising different types of tobacco, each of which is separately processed into a shape and/or dimension suitable for that tobacco. The tobaccos are then blended to give a final blend.

Die US-A-4 962 773 offenbart geschnittenen Tabakfüller mit einer Schnittbreite und einer Faserlänge in einem spezifizierten Bereich, der mit expandiertem Tabak gemischt werden kann.US-A-4 962 773 discloses cut tobacco filler having a cut width and a fiber length in a specified range that can be mixed with expanded tobacco.

Die Erfindung stellt eine Einrichtung bereit, durch welche diese Begrenzungen überwunden werden.The invention provides a device by which these limitations are overcome.

Gemäß der Erfindung wird eine Drehschneidvorrichtung zum Schneiden eines Materials bereitgestellt, umfassend:According to the invention there is provided a rotary cutting device for cutting a material, comprising:

eine um ihre Hauptachse drehbare Trommel;a drum rotating about its main axis;

eine Mehrzahl von Messern, die auf der Umfangsoberfläche der Trommel angebracht sind, wobei die Klingen der Messer von der Umfangsoberfläche der Trommel vorstehen und sich parallel zur Hauptachse der Trommel erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Winkelabstand zwischen den Vorderkanten der Klingen eines Paars benachbarter Messer von demjenigen zwischen den Vorderkanten der Klingen eines anderen Paars benachbarter Messer unterscheidet. Die Messer können alle von derselben Dicke sein, gemessen senkrecht zur Oberfläche in Berührung mit der Kette, oder sie können von zwei oder mehreren unterschiedlichen Dicken sein. Vorzugsweise trägt die Trommel eine Mehrzahl von Hohlraumstäben, von denen jeder zur Klinge eines jeweiligen Messers benachbart ist.a plurality of knives mounted on the peripheral surface of the drum, the blades of the knives projecting from the peripheral surface of the drum and extending parallel to the main axis of the drum, characterized in that the angular distance between the leading edges of the blades of one pair of adjacent knives differs from that between the leading edges of the blades of another pair of adjacent knives. The knives may all be of the same thickness, measured perpendicular to the surface in contact with the chain, or they may be of two or more different thicknesses. Preferably, the drum carries a plurality of cavity bars, each of which is adjacent to the blade of a respective knife.

Die Messer können herkömmliche Messer sein, Messer mit gesteuerter Faserlänge oder von jedem mehrere.The knives can be conventional knives, knives with controlled fiber length or several of each.

Abstandshalter können zwischen der Trommel oder dem Greifer, wenn vorhanden, oder beiden und denjenigen Messern, die dünner sind als das dickste Messer auf der Trommel, vorgesehen sein, oder es kann ein Greifer von geeigneten Abmessungen oder geeigneter Form für jede Klingendicke vorgesehen sein. Es ist beabsichtigt, daß im Fall, wenn sämtliche Messer herkömmlich sind, mit geraden Klingen, Abstandshalter zwischen den Messern und der Trommel vorgesehen werden.Spacers can be placed between the drum or gripper, if present, or both, and those knives which are thinner than the thickest knife on the drum, or a gripper of suitable dimensions or shape may be provided for each blade thickness. It is intended that, in the case where all the knives are conventional, with straight blades, spacers will be provided between the knives and the drum.

Es ist wünschenswert, daß die vervollständigte Schneidvorrichtung ausbalanciert ist. Dies kann leicht erzielt werden, indem man sicherstellt, daß diametral entgegengesetzt zueinander angebrachte Klingen identisch sind. Alternativ können die Abstandshalter, wenn verwendet, gewogen werden, um sicherzustellen, daß die Schneidvorrichtung ausbalanciert ist.It is desirable that the completed cutting device be balanced. This can be easily achieved by ensuring that diametrically opposed blades are identical. Alternatively, the spacers, if used, can be weighed to ensure that the cutting device is balanced.

Es ist wünschenswert, daß sich die Vorderkanten der Klingen alle bei demselben radialen Abstand von der Drehachse der Trommel befinden, um sicherzustellen, daß sie ein herkömmlicher Schleifstein schleift. Herkömmliche Messervorschubmechanismen können verwendet werden, um die Messer vorwärts zu bewegen, während sie abgeschliffen werden.It is desirable that the leading edges of the blades are all at the same radial distance from the axis of rotation of the drum to ensure that a conventional grindstone will grind them. Conventional knife feed mechanisms can be used to advance the knives as they are ground.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Umfangsoberfläche der Trommel Greifer angebracht, wobei jeder Greifer mit der Position eines jeweiligen Messers in Verbindung steht, die im Gebrauch auf die Messer drücken, um sie auf der Umfangsoberfläche der Trommel zu halten, und es ist mindestens ein Abstandshalter zum Einsatz zwischen einem oder mehreren der Messer und der Umfangsoberfläche der Trommel oder dem jeweiligen Greifer vorgesehen.In preferred embodiments of the invention, grippers are mounted on the peripheral surface of the drum, each gripper being associated with the position of a respective knife, which in use press on the knives to hold them on the peripheral surface of the drum, and at least one spacer is provided for use between one or more of the knives and the peripheral surface of the drum or the respective gripper.

Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakmischung bereitgestellt, umfassend Schneiden eines einzelnen Tabakkuchens von verarbeiteten Tabakblättern auf mindestens zwei verschiedene Schnittbreiten.According to the invention there is also provided a method for producing a tobacco blend comprising cutting a single tobacco cake of processed tobacco leaves into at least two different cutting widths.

Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakmischung bereitgestellt, umfassend Schneiden eines einzelnen Tabakkuchens von verarbeiteten Tabakblättern auf mindestens zwei verschiedene Faser-Schnittlängen.According to the invention, a process for producing a tobacco blend comprising cutting a single tobacco cake of processed tobacco leaves into at least two different fiber cut lengths.

Gemäß der Erfindung wird auch eine Tabakmischung bereitgestellt, umfassend Mischungskomponenten von mindestens zwei verschiedenen Schnittbreiten, wobei die Zusammensetzung von jeder der Komponenten dieselbe ist wie die Gesamtzusammensetzung der Mischung.According to the invention there is also provided a tobacco blend comprising blend components of at least two different cut widths, the composition of each of the components being the same as the overall composition of the blend.

Gemäß der Erfindung wird auch eine Tabakmischung bereitgestellt, umfassend Mischungskomponenten von mindestens zwei verschiedenen Faser-Schnittlängen, wobei die Zusammensetzung von jeder der Komponenten dieselbe ist wie die Gesamtzusammensetzung der Mischung.According to the invention there is also provided a tobacco blend comprising blend components of at least two different fiber cut lengths, the composition of each of the components being the same as the overall composition of the blend.

Gemäß der Erfindung wird auch ein Rauchartikel bereitgestellt, umfassend einen umwickelten Strang, umfassend eine Tabakmischung gemäß der Erfindung.According to the invention there is also provided a smoking article comprising a wrapped rod comprising a tobacco blend according to the invention.

Die Erfindung wird weiter anhand von Beispielen mit Bezug auf die Fig. 2 bis 6 der Zeichnungen beschrieben.The invention will be further described by way of example with reference to Figs. 2 to 6 of the drawings.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Schneidvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;Fig. 2 shows a schematic section through a cutting device according to an embodiment of the invention;

Fig. 3 zeigt Seitenrisse von herkömmlichen Messern mit unterschiedlicher Dicke;Fig. 3 shows side views of conventional knives with different thicknesses;

Fig. 4 zeigt ein Messer mit gesteuerter Faserlänge;Fig. 4 shows a knife with controlled fiber length;

Fig. 5 zeigt ein Detail der Ausführungsform von Fig. 2; undFig. 5 shows a detail of the embodiment of Fig. 2; and

Fig. 6 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform der Erfindung.Fig. 6 shows schematically an alternative embodiment of the invention.

Fig. 2 zeigt eine Drehschneidvorrichtung 50 gemäß der Erfindung. Die allgemeine Konstruktion der Schneidvorrichtung ist ähnlich zu derjenigen der herkömmlichen Drehschneidvorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist; die Messer 52, 52', 54, 54', 56, 56', 58, 58' werden durch Greifer in Flachstellen auf der zylindrischen Oberfläche der drehbaren Schneidtrommel 60 gehalten. Ein Schleifstein und ein Messervorschubmechanismus sind vorgesehen. Der Trommeldurchmesser beträgt typischerweise 560 mm und die Messerbreite (parallel zur Trommelachse) 400 mm.Fig. 2 shows a rotary cutting device 50 according to the invention. The general construction of the cutting device is similar to that of the conventional rotary cutting device shown in Fig. 1; the knives 52, 52', 54, 54', 56, 56', 58, 58' are held by grippers in flats on the cylindrical surface of the rotatable cutting drum 60. A grindstone and a knife feed mechanism are provided. The drum diameter is typically 560 mm and the knife width (parallel to the drum axis) 400 mm.

Es gibt vier Paare von Messern, die auf der Trommel 60 angebracht sind, wobei jedes Messer eines Paares identisch mit und diametral gegenüberliegend zu dem anderen Messer des Paares ist. Das erste 52, 52' und dritte 56, 56' sind herkömmliche, gerade Klingenmesser unterschiedlicher Dicken, und das zweite 54, 54' und vierte 58, 58' Paar sind Messer mit gesteuerter Faserlänge vom in Fig. 5 dargestellten Typ.There are four pairs of knives mounted on the drum 60, each knife of a pair being identical to and diametrically opposite the other knife of the pair. The first 52, 52' and third 56, 56' are conventional straight blade knives of different thicknesses, and the second 54, 54' and fourth 58, 58' pair are controlled fiber length knives of the type shown in Fig. 5.

Im Fall von geraden Klingenmessern ist es offensichtlich wünschenswert, daß die äußere Oberfläche eines Messers (wenn es auf der Trommel 60 angebracht ist) von einer Standardlänge ist (gemessen von der Klinge zur entgegengesetzten Kante des Messers), so daß der Greifer auf den der Klinge unmittelbar benachbarten Bereich der oberen Oberfläche drückt. Wie in Fig. 3 dargestellt, bedeutet dies, daß die innere Oberfläche des Messers für einen konstanten Klingenwinkel φ, normalerweise 30º, um so länger ist, je dicker das Messer ist. Dieser Winkel wird durch den Schleifstein aufrechterhalten. Fig. 3 zeigt drei Messer; ein dickes Messer 62a, ein Standardmesser 62b und ein dünnes Messer 62c. Es ist leicht ersichtlich, daß, obwohl die äußeren Oberflächen 64a, b, c der Messer untereinander dieselben Längen besitzen, die innere Oberfläche 66a des dicken Messers 62a länger ist als diejenige 66b des Standardmessers 62b, die länger ist als diejenige 66c des dünnen Messers 62c. Dies hat zur Folge, daß sich der Winkelabstand zwischen den Vorderkanten 68a, b von auf einer Trommel 60 angebrachten benachbarten Messern 62a, b von unterschiedlicher Dicke ändert, verglichen mit dem Winkelabstand der Vorderkanten der zwei benachbarten Messer derselben Dicke. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist es die Vorderkan te der Klinge, die den Schnitt in den Tabakkuchen einleitet. Man sieht leicht ein, daß für eine gegebenen Winkelgeschwindigkeit der Trommel und eine gegebene Vorschubgeschwindigkeit des Tabakkuchens ein Unterschied im Winkelabstand zwischen benachbarten Paaren von Messern zu einem Unterschied in der Breite der Scheibe, die vom Tabakkuchen abgenommen wird, und folglich in der Schnittabakbreite führt. Wenn drei benachbarte Messer zwei (oder drei) verschiedene Dicken besitzen, ist der Winkelabstand zwischen den Vorderkanten der Klingen der beiden benachbarten Paare verschieden, und es werden zwei verschiedene Breiten von Schnittabak geliefert, ohne irgendeine Änderung im Betrieb der Schneidvorrichtung oder beim Vorschub des Tabakkuchens.In the case of straight blade knives, it is obviously desirable that the outer surface of a knife (when mounted on the drum 60) be of a standard length (measured from the blade to the opposite edge of the knife) so that the gripper bears on the region of the upper surface immediately adjacent the blade. As shown in Fig. 3, this means that the thicker the knife, the longer the inner surface of the knife is for a constant blade angle φ, normally 30°. This angle is maintained by the grindstone. Fig. 3 shows three knives; a thick knife 62a, a standard knife 62b and a thin knife 62c. It is readily apparent that, although the outer surfaces 64a, b, c of the knives are of the same length as one another, the inner surface 66a of the thick knife 62a is longer than that 66b of the standard knife 62b, which is longer than that 66c of the thin knife 62c. This results in the angular distance between the leading edges 68a, b of adjacent knives 62a, b of different thicknesses mounted on a drum 60 changing compared to the angular distance of the leading edges of the two adjacent knives of the same thickness. As can be seen from Fig. 5, it is the leading edge te of the blade which initiates the cut in the tobacco cake. It will be readily seen that for a given angular velocity of the drum and a given advance speed of the tobacco cake, a difference in the angular distance between adjacent pairs of knives will result in a difference in the width of the slice taken from the tobacco cake and, consequently, in the cut tobacco width. If three adjacent knives have two (or three) different thicknesses, the angular distance between the leading edges of the blades of the two adjacent pairs will be different and two different widths of cut tobacco will be provided without any change in the operation of the cutter or in the advance of the tobacco cake.

Eines oder mehrere der auf der Trommel 60 der Drehschneidvorrichtung 50 angebrachten Messer können ein Messer mit gesteuerter Faserlänge sein, z. B. vom in Fig. 4 dargestellten Typ. Das Messer mit gesteuerter Faserlänge 80 von Fig. 4 ist insgesamt von größerer Dicke als ein Standardschneidmesser. Flache Vertiefungen 82 erstrecken sich über eine Seite des Messers von der Klinge 88 zur entgegengesetzten Kante. Die Teile des Messers 80, die diese Vertiefungen bilden, sind typischerweise von einer Standardmesserdicke. Die Vertiefungen befinden sich in der Unterseite 84 des Messers 80, wenn es auf der Trommel angebracht ist, was die Vorderkante 86 der Klinge 88 bereitstellt. Die Vertiefungen sind durch Kämme 90 von umgekehrtem "V"-Profil getrennt, die von der vollen Dicke des Messers 80 sind. An jedem Ende des Messers 80 befinden sich Bereiche 92 ohne Vertiefungen zum leichten Anbringen des Messers auf der Trommel. Da der Winkel der Klinge 88 über die Dicke des Messers konstant ist, erstreckt sich die Vorderkante der Klinge auf den dickeren Endbereichen 92 und den Kämmen 90 weiter als diejenige auf den Vertiefungen 82. Da das Messer 80 normalerweise länger (400 mm) ist als der Tabakkuchen breit ist, schneiden die dickeren Endbereiche 92 den Tabakkuchen normalerweise nicht. Die Kämme 90 treffen zuerst auf den Tabakkuchen, wodurch er vertikal gespalten wird, gefolgt von der Schneidkante auf den Vertiefungen 82, die eine Scheibe von ihm abschneiden. Die Gesamtdicke des Messers mit gesteuerter Faserlänge 80 wird normalerweise so gewählt, daß die Tiefe der durch die Kämme 90 verursachten vertikalen Spalte im Tabakkuchen mindestens so groß ist, wie die Schnittbreite, die durch den Klingenabstand, die Winkelgeschwindigkeit der Trommel und die Tabakkuchenvorschubgeschwindigkeit festgelegt ist.One or more of the knives mounted on the drum 60 of the rotary cutting device 50 may be a controlled fiber length knife, such as the type shown in Fig. 4. The controlled fiber length knife 80 of Fig. 4 is of greater overall thickness than a standard cutting knife. Shallow depressions 82 extend across one side of the knife from the blade 88 to the opposite edge. The portions of the knife 80 which form these depressions are typically of standard knife thickness. The depressions are located in the bottom 84 of the knife 80 when it is mounted on the drum, which provides the leading edge 86 of the blade 88. The depressions are separated by inverted "V" profile ridges 90 which are of the full thickness of the knife 80. At each end of the knife 80 are regions 92 without depressions for easy mounting of the knife on the drum. Since the angle of the blade 88 is constant across the thickness of the knife, the leading edge of the blade extends further on the thicker end portions 92 and the ridges 90 than that on the recesses 82. Since the knife 80 is normally longer (400 mm) than the tobacco cake is wide, the thicker end portions 92 do not normally cut the tobacco cake. The ridges 90 strike the tobacco cake first, causing it to followed by the cutting edge on the recesses 82 cutting a slice from it. The overall thickness of the controlled fiber length knife 80 is normally chosen so that the depth of the vertical split in the tobacco cake caused by the combs 90 is at least as great as the cutting width determined by the blade spacing, the angular velocity of the drum and the tobacco cake feed rate.

Die vertikalen Spalte, die durch die Kämme 90 verursacht werden, legen die maximale Faserlänge des Schnittabaks fest. Diese ist gleich dem Abstand 5 zwischen den Kammspitzen. Messer mit gesteuerter Faserlänge, die zu verschiedenen maximalen Faserlängen führen, können auf derselben Trommel verwendet werden, und ein einzelnes Messer kann ungleichförmig beabstandete Kämme aufweisen, so daß sich verschiedene Faserlängen ergeben.The vertical gaps caused by the combs 90 determine the maximum fiber length of the cut tobacco. This is equal to the distance 5 between the comb tips. Knives with controlled fiber length resulting in different maximum fiber lengths can be used on the same drum, and a single knife can have unevenly spaced combs resulting in different fiber lengths.

Die in Fig. 2 dargestellte Schneidvorrichtung 50 liefert Schnittabak mit vier verschiedenen Schnittbreiten und zwei verschiedenen Faserlängen. Die Abstände zwischen benachbarten Paaren von Messern werden gewählt, um die erforderlichen Schnittbreiten zu liefern, wobei man die gewünschte Drehgeschwindigkeit der Trommel und die Vorschubgeschwindigkeit des Tabakkuchens berücksichtigt. Es gibt normalerweise zwei einander auf der Trommeloberfläche gegenüberliegende Paare von Messern, die jede Schnittbreite liefern. Das Gewicht von auf eine bestimmte Breite geschnittenem Tabak steht in demselben Verhältnis zum geschnittenen Gesamtgewicht wie das Verhältnis der Schnittbreite zur Länge des während einer vollständigen Umdrehung der Trommel geschnittenen Tabakkuchens. (Wenn es mehr als ein Paar Messer gibt, die auf eine spezielle Breite schneiden, ist das Verhältnis dieser hergestellten Breite entsprechend größer).The cutting device 50 shown in Fig. 2 provides cut tobacco of four different cut widths and two different fiber lengths. The spacing between adjacent pairs of knives is chosen to provide the required cut widths, taking into account the desired rotational speed of the drum and the advance rate of the tobacco cake. There are normally two pairs of knives opposite each other on the drum surface providing each cut width. The weight of tobacco cut to a particular width bears the same ratio to the total weight cut as the ratio of the cut width to the length of the tobacco cake cut during one complete revolution of the drum. (If there are more than one pair of knives cutting to a particular width, the ratio of that width produced is correspondingly greater).

Es ist bereits erwähnt worden, daß es bevorzugt wird, daß Abstandshalter oder unterschiedliche Greifer verwendet werden sollten, um die bei der Trommel verwendete unterschiedliche Messerdicke zu berücksichtigen. Wenn Messer mit unterschiedlicher Dicke verwendet werden, um die Schnittbreite zu variieren, statt daß man nur die maximale Faserlänge steuert, ist es wünschenswert, daß sich die Abstandshalter zwischen der Trommel und dem Messer befinden, so daß die Position der Vorderkante von benachbarten Messern von Messer zu Messer verschieden ist. Um sicherzustellen, daß sich der durch den Hohlraumstab begrenzte Hohlraum in der richtigen Position relativ zur Vorderkante des Messers befindet, wird bei jeder unterschiedlichen Messerdicke ein unterschiedlich geformter Hohlraumstab verwendet; der Hohlraumstab wird ausgetauscht, wenn das Messer gegen eines mit unterschiedlicher Dicke ausgetauscht wird.It has already been mentioned that it is preferred that spacers or different grippers are used should be designed to take into account the different knife thickness used in the drum. When knives of different thickness are used to vary the cutting width rather than just controlling the maximum fiber length, it is desirable to have the spacers between the drum and the knife so that the position of the leading edge of adjacent knives varies from knife to knife. To ensure that the cavity defined by the cavity rod is in the correct position relative to the leading edge of the knife, a different shaped cavity rod is used for each different knife thickness; the cavity rod is replaced when the knife is replaced with one of different thickness.

Fig. 5 zeigt einen Teil der Drehschneidvorrichtung 50 vom in Fig. 2 dargestellten Typ. Ein Messer 62 ist in einer Flachstelle 102 auf der Trommel 60 der Schneidvorrichtung angebracht. Das Messer weist eine Klinge 70 mit einer Vorderkante 68 auf. Unmittelbar vor der Klinge befindet sich eine Vertiefung in der Trommeloberfläche, in der ein entfernbarer Hohlraumstab 104 angeordnet ist, der einen Hohlraum 20 benachbart zur Klinge begrenzt. Das Messer 62 ist verhältnismäßig dünn, und ein Abstandshalter 106 liegt zwischen dem Messer und der Oberflächenflachstelle 102 auf der Trommel. Der Abstandshalter 106 macht kurz vor der Vorderkante 68 der Messerklinge 70 halt, so daß der Hohlraumstab 104 benachbart zur Klinge 70 des Messers 62 angeordnet sein kann, wobei er direkt kurz vor der Vorderkante 68 der Klinge haltmacht. Die Vorderkante des Abstandshalters 106 ist geformt, so daß sie sich der hinteren Oberfläche des Hohlraumstabes 104 anpaßt. Ein Greifer 108 ist hinter der Flachstelle 102 entfernbar an der Trommeloberfläche angebracht und erstreckt sich über das Messer 62, um auf seine obere Oberfläche 64 benachbart zur Klinge 70 zu drücken.Fig. 5 shows a portion of the rotary cutting device 50 of the type shown in Fig. 2. A knife 62 is mounted in a flat 102 on the drum 60 of the cutting device. The knife has a blade 70 with a leading edge 68. Immediately forward of the blade is a recess in the drum surface in which a removable cavity rod 104 is located which defines a cavity 20 adjacent to the blade. The knife 62 is relatively thin and a spacer 106 lies between the knife and the surface flat 102 on the drum. The spacer 106 stops short of the leading edge 68 of the knife blade 70 so that the cavity rod 104 can be located adjacent to the blade 70 of the knife 62, stopping just short of the leading edge 68 of the blade. The leading edge of the spacer 106 is shaped to conform to the rear surface of the cavity rod 104. A gripper 108 is removably mounted to the drum surface behind the flat 102 and extends over the knife 62 to press on its upper surface 64 adjacent the blade 70.

Wenn das Messer 62 durch ein Messer mit unterschiedlicher Dicke ersetzt wird, kann der Abstandshalter 106 überflüssig werden, ein weiterer Abstandshalter kann hinzugefügt werden oder durch einen dickeren Abstandshalter ersetzt werden. Der Greifer 108 kann durch einen ersetzt werden, der konstruiert ist, um auf ein dünneres oder dickeres Messer zu drücken, oder es kann ein Abstandshalter zwischen der oberen Oberfläche 64 des Messers und dem Greifer angeordnet werden, entweder statt des oder zusätzlich zum Abstandshalter 106 zwischen dem Messer und der Flachstelle 102. Wenn sich die Winkelposition der Vorderkante 68 der Messerklinge 70 ändert, kann der Hohlraumstab 104 durch einen mit unterschiedlicher Dicke ersetzt werden, so daß sich der Hohlraum 20 noch unmittelbar vor der Vorderkante befindet.If the knife 62 is replaced by a knife with a different thickness, the spacer 106 may be eliminated, another spacer may be added, or it may be replaced by a thicker spacer. The gripper 108 may be replaced by one designed to press on a thinner or thicker knife, or a spacer may be placed between the upper surface 64 of the knife and the gripper, either instead of or in addition to the spacer 106 between the knife and the flat 102. If the angular position of the leading edge 68 of the knife blade 70 changes, the cavity rod 104 may be replaced by one of different thickness so that the cavity 20 is still located immediately in front of the leading edge.

Beim Gebrauch dreht sich die Trommel 60, so daß die Vorderkante 68 der Messerklinge 70 auf den Tabakkuchen 30 auftrifft, der zwischen der oberen 32 und unteren 34 Stange des Mundstücks in Richtung auf die Drehschneidvorrichtung durch ein oberes 26 und unseres 28 Endlosband oder -kette vorgeschoben wird. Die Vorderkante schneidet im allgemeinen vertikal durch den Tabakkuchen, und die abgeschnittene Scheibe trifft auf die gekrümmte Oberfläche des Hohlraums 20, die durch den Hohlraumstab 104 begrenzt wird, um die Scheibe zu Fasern 36 aufzulockern, die zu einem Zigarettenhersteller transportiert werden.In use, the drum 60 rotates so that the leading edge 68 of the knife blade 70 strikes the tobacco cake 30 which is advanced between the upper 32 and lower 34 bars of the mouthpiece toward the rotary cutter by an upper 26 and lower 28 endless belt or chain. The leading edge cuts generally vertically through the tobacco cake and the cut slice strikes the curved surface of the cavity 20 defined by the cavity bar 104 to fluff the slice into fibers 36 which are transported to a cigarette manufacturer.

Die Erfindung stellt eine Drehschneidvorrichtung bereit, die gleichzeitig verschiedene Breiten von Schnittabak unter Verwendung von Messern mit derselben Dicke liefern kann. Die Messer sind auf den Trommeln bei ungleichmäßigen Umfangsabständen angebracht, wodurch verschiedene Winkelabstände zwischen den Vorderkanten der Klingen von benachbarten Paaren von Messern bereitgestellt werden. Jeder bestimmte Winkelabstand ergibt eine bestimmte Breite von Schnittabak. Um sicherzustellen, daß die Klingen der Messer richtig auf den Schleifstein auftreffen, werden diejenigen Messer, die Vorderkanten aufweisen, die verglichen mit der am weitesten vorne befindlichen Vorderkante in Richtung der Drehung der Trommel zurückbleiben, durch einen oder mehrere Abstandshalter über die Umfangsoberfläche der Trommel hochgehoben, so daß der radiale Abstand der Vorderkanten der Messerklingen derselbe ist. Die Höhe, um die ein Messer hochgehoben wird, ist proportional zum Ausmaß, um das seine Vorderkante hinter der am weitesten vorne befindlichen Vorderkante zurückbleibt.The invention provides a rotary cutter that can simultaneously deliver different widths of cut tobacco using knives of the same thickness. The knives are mounted on the drums at uneven circumferential spacings, thereby providing different angular spacings between the leading edges of the blades of adjacent pairs of knives. Any given angular spacing will yield a given width of cut tobacco. To ensure that the blades of the knives properly impact the grindstone, those knives that have leading edges that are forward leading edge in the direction of rotation of the drum are raised above the peripheral surface of the drum by one or more spacers so that the radial distance of the leading edges of the knife blades is the same. The height by which a knife is raised is proportional to the extent by which its leading edge lags behind the forward-most leading edge.

Verschiedene Winkelabstände zwischen den Vorderkanten der Klingen von Paaren benachbarter Messer können durch Variieren des Winkels geliefert werden, unter dem das Messer relativ zu einem Radius der Schneidtrommel liegt. Dies ist schematisch in Fig. 6 dargestellt.Different angular distances between the leading edges of the blades of pairs of adjacent knives can be provided by varying the angle at which the knife lies relative to a radius of the cutting drum. This is shown schematically in Fig. 6.

Wie in Fig. 6 dargestellt, ist ein Messer 662 durch eine Einrichtung, nicht dargestellt, in einer Flachstelle 102 auf der Oberfläche einer Schneidtrommel 60 angebracht. Die Trommel trägt mehrere solche Flachstellen; die Position der Vorderkante der vorhergehenden Messerklinge ist bei X dargestellt.As shown in Fig. 6, a knife 662 is mounted by means not shown in a flat 102 on the surface of a cutting drum 60. The drum carries a plurality of such flats; the position of the leading edge of the preceding knife blade is shown at X.

In Fig. 6A ist das Messer 662a in der Flachstelle 102 angebracht, und die Vorderkante 668a der Klinge 670a befindet sich bei einem Winkelabstand θ von der Vorderkante (X) der vorhergehenden Messerklinge.In Fig. 6A, knife 662a is mounted in flat 102, and the leading edge 668a of blade 670a is at an angular distance θ from the leading edge (X) of the preceding knife blade.

In Fig. 6B ist das Messer 662b in der Flachstelle nach oben gewinkelt und wird durch einen keilförmigen Abstandshalter 108 getragen. Das Messer 662b von Fig. 6B ist kürzer als das Messer 662a von Fig. 6A, um den radialen Abstand der Vorderkante 668b von der Drehachse der Schneidtrommel 60 aufrechtzuerhalten. Der Winkelabstand θ' zwischen der Messerklingen- Vorderkante 668c und derjenigen (X) des vorhergehenden Messers ist kleiner als der entsprechende Abstand θ in Fig. 6A.In Fig. 6B, the knife 662b is angled upward in the flat and is supported by a wedge-shaped spacer 108. The knife 662b of Fig. 6B is shorter than the knife 662a of Fig. 6A to maintain the radial distance of the leading edge 668b from the axis of rotation of the cutting drum 60. The angular distance θ' between the knife blade leading edge 668c and that (X) of the preceding knife is less than the corresponding distance θ in Fig. 6A.

In Fig. 6C ist das Messer 662c in der Flachstelle nach unten gewinkelt und wird durch einen keilförmigen Abstandshalter 108' getragen. Das Messer 662c von Fig. 6C ist länger als das Messer 662a von Fig. 6A, um den radialen Abstand der Vorderkante 668c von der Drehachse der Schneidtrommel 60 aufrechtzuerhalten. Der Winkelabstand θ" zwischen der Messerklingen-Vorderkante 668b und derjenigen (X) des vorhergehenden Messers ist größer als der entsprechende Abstand θ in Fig. 6A.In Fig. 6C, the blade 662c is angled downwards in the flat part and is supported by a wedge-shaped spacer 108'. The knife 662c of Fig. 6C is longer than the knife 662a of Fig. 6A to maintain the radial distance of the leading edge 668c from the axis of rotation of the cutting drum 60. The angular distance θ" between the knife blade leading edge 668b and that (X) of the preceding knife is greater than the corresponding distance θ in Fig. 6A.

Eine Schneidvorrichtung des in Fig. 5 dargestellten Typs kann mit Messern von untereinander derselben Dicke aber von unterschiedlichen Längen verwendet werden, um verschiedene Winkelabstände zwischen benachbarten Vorderkanten bereitzustellen, wobei sich sämtliche Vorderkanten bei demselben radialen Abstand von der Drehachse der Trommel 60 befinden. Ein verhältnismäßig langes Messer kann verwendet werden, das verhältnismäßig tief in der Flachstelle 102 auf der Trommeloberfläche angebracht ist (d. h. verhältnismäßig nahe bei der Drehachse), um den Winkelabstand zwischen der Vorderkante der Messerklinge und der vorhergehenden Vorderkante zu verringern, verglichen mit einem verhältnismäßig kurzen Messer, das verhältnismäßig flach in der Flachstelle angebracht ist. Die unterschiedlichen Anbringtiefen werden unter Verwendung von Abstandshaltern 106 erzielt und stellen sicher, daß der radiale Abstand der Vorderkanten konstant bleibt.A cutting device of the type shown in Figure 5 can be used with knives of the same thickness but of different lengths to provide different angular spacings between adjacent leading edges, with all leading edges being at the same radial distance from the axis of rotation of the drum 60. A relatively long knife can be used mounted relatively deep in the flat 102 on the drum surface (i.e., relatively close to the axis of rotation) to reduce the angular spacing between the leading edge of the knife blade and the preceding leading edge, compared to a relatively short knife mounted relatively shallow in the flat. The different mounting depths are achieved using spacers 106 and ensure that the radial spacing of the leading edges remains constant.

Der Schnittabak, der durch Drehschneidvorrichtungen gemäß der Erfindung erzeugt wird, kann einer normalen ersten Verarbeitung oder einer speziellen Verarbeitung, wie z. B. Expansion, unterzogen werden, bevor er zu einem Zigarettenhersteller weitergeleitet wird.The cut tobacco produced by rotary cutting devices according to the invention may be subjected to normal first processing or special processing, such as expansion, before being forwarded to a cigarette manufacturer.

Die vorliegende Erfindung stellt folglich eine Drehschneidvorrichtung bereit, die eine Mannigfaltigkeit von Messerklingendicken tragen kann. Dies ermöglicht, daß Auswechselungen eines Messertyps, wie z. B. von Messern mit gerader Klinge gegen Messer mit gesteuerter Faserlänge, mit einem Minimum an Apparateverdoppelung und einer kurzen Ausfallzeit vorgenommen werden. Sie stellt auch eine Drehschneidvorrichtung bereit, die Schnittabak von verschiedenen Breiten, verschiedenen Faserlängen oder von beidem gleichzeitig ohne Änderung der Trommelgeschwindigkeit, Tabakkuchenvorschubgeschwindigkeit oder Trommelgeometrie liefern kann.The present invention thus provides a rotary cutting apparatus that can accommodate a variety of knife blade thicknesses. This enables knife type replacements, such as straight blade knives for controlled fiber length knives, to be made with a minimum of duplication of equipment and a short downtime. It also provides a rotary cutting device that can deliver cut tobacco of different widths, different fiber lengths, or both simultaneously without changing the drum speed, cake feed rate, or drum geometry.

Obwohl die Drehschneidvorrichtung der Erfindung eine spezielle Anwendung beim Schneiden von Tabakkuchen zu Schnittabak findet, ist es ersichtlich, daß sie auch in anderen Anwendungen nützlich ist, bei denen ein Ballen oder Block zu schneiden ist.Although the rotary cutting device of the invention has a particular application in cutting tobacco cakes into cut tobacco, it will be apparent that it is also useful in other applications where a bale or block is to be cut.

Claims

1. A process for producing a tobacco blend comprising cutting a single cake of processed tobacco leaves into at least two different cut widths.

2. A method of making a tobacco blend comprising cutting a single cake of processed tobacco leaves into at least two different fiber cut lengths.

3. Method according to claim 1 or 2, wherein the cutting to the different widths or lengths is carried out in a single cutting operation.

4. Tobacco blend comprising blend components having at least two different cut widths, the composition of each of the components being the same as the composition of the blend as a whole.

5. A tobacco blend comprising blend components having at least two different fiber cut lengths, the composition of each of the components being the same as the composition of the blend as a whole.

6. Mixture according to claim 4 and 5.

7. Tobacco mixture according to claim 4, 5 or 6, in which the mixture components are cut tobacco.

8. Tobacco mixture according to one of claims 4 to 7, in which one of the mixture components is expanded tobacco.

9. A smoking article comprising a wrapped rod containing a tobacco blend according to any one of claims 4 to 8.

10. Rotary cutting device for cutting a material, comprising:

a drum (50) rotatable about its main axis;

a plurality of knives (52, 54, 56, 58, 52', 54', 56', 58') mounted on the peripheral surface of the drum, the blades of the knives projecting from the peripheral surface of the drum and running parallel to the main axis of the drum, characterized in that the angular distance between the front edges of the blades of a pair of adjacent knives differs from that between the front edges of the blades of another pair of adjacent knives.

11. Rotary cutting device according to claim 10, in which at least one knife and preferably at least two knives measured perpendicular to the surface contacting the drum have a different thickness than the other knives.

12. Rotary cutting device according to one of claims 10 or 11, in which at least some of the knives are controlled fiber length knives.

13. Rotary cutting device according to one of claims 10, 11 or 12, in which a spacer is located between the peripheral surface of the drum and at least one knife which has a smaller thickness than another knife.

14. A rotary cutting device according to any one of claims 10 to 13, in which a spacer is located between a gripper which bears against the surface of a knife to hold it in position on the peripheral surface of the drum and a knife which has a smaller thickness than another knife.

15. Rotary cutting device according to claim 13 or 14, wherein the spacer defines the thickness of the one knife and the spacer to the thickness of the strongest knife in the cutting device.

16. Rotary cutting device according to claim 13, 14 or 15, in which the spacer brings the weight of one knife and the spacer to the weight of a diametrically opposite knife and a spacer, if present.

17. Rotary cutting device according to one of claims 10 to 16, in which each knife is diametrically opposite an identical knife.

18. Rotary cutting device according to one of claims 10 to 17, further comprising:

grippers mounted on the peripheral surface of the drum, each gripper being associated with the position of a respective knife and, in use, pressing on the knife to hold it on the peripheral surface of the drum; and

at least one spacer for insertion between one or more knives and the peripheral surface of the drum or the respective gripper.

19. Rotary cutting device according to one of claims 10 to 18, in which the front edges of the knife blades have the same radial distance from the axis of rotation of the drum.