Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen mindestens eines sich
bewegenden Messers, vorzugsweise zum Schneiden von Tabak, mit einer entlang
eines ersten Weges vorlaufenden Schneidkante, mit mindestens einem sich
bewegenden Schleifkörper, dessen Schleifeingriffspunkt mit einem die
Schneidkante aufweisenden Messerabschnitt sich entlang eines zweiten Weges
bewegt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schleifen mindestens eines
sich bewegenden Messers, vorzugsweise zum Schneiden von Tabak, mit einer
entlang eines ersten Weges vorlaufenden Schneidkante, bei welchem sich ein
Schleifeingriffspunkt eines sich bewegenden Schleifkörpers mit einem die
Schneidkante aufweisenden Messerabschnitt entlang eines zweiten Weges bewegt.
Es ist bekannt, mit Hilfe einer solchen Vorrichtung und eines solchen Verfahrens
Messer eines Tabakschneiders nachzuschleifen, wobei dieser Vorgang während
des Tabakverarbeitungsprozesses stattfindet. Dabei sind gewöhnlich mehrere
Messer über den Umfang eines rotierenden, trommelförmigen Messerträgers
angeordnet und ist der Schleifkörper als Drehkörper ausgebildet.
Die DE 20 16 649 C3 offenbart eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei
welcher der Schleifkörper als Schleifscheibe ausgebildet ist, deren Schleiffläche
konkav ist und in ihrer im Axialschnitt kreisbogenförmigen Rundung im Wesentlichen
der Umlaufbahn der sich in Achsrichtung des Messerträgers erstreckenden
Schneidkanten der Messer entspricht. Die Schleifscheibe ist in einem parallel zur
Drehachse des Messerträgers schiebebeweglichen Halter gelagert, dem ein Antrieb
zum Hin- und Herbewegen zugeordnet ist. Die konkave Schleiffläche der Schleifscheibe
ist an der Stirnfläche der Schleifscheibe angeordnet, wobei sich die
Stirnfläche der Schleifscheibe unter Bildung eines flachen, kegelstumpfähnlichen
Ansatzes über den zylindrischen Teil der Schleifscheibe hinausragend erstreckt.
Aus der DE 35 01 494 A1 ist eine Vorrichtung zum Schleifen eines Schneidprofils
zum Schneiden von Tabak bekannt, bei welcher anders als bei der zuvor erwähnten
bekannten Vorrichtung der Schleifkörper nicht reziprok beweglich, sondern stationär
angeordnet und als Schleifwalze mit einem wellenförmigen Profil ausgebildet ist,
deren Länge der Breite der Messer entspricht.
Da bei den bekannten Anordnungen die nachgeschliffenen Flächen der
Messerabschnitte in der Flugbahn der vorlaufenden Schneidkanten liegen, hat sich
jedoch in der Praxis herausgestellt, dass zwischen Messer und Tabakkuchen eine
relativ hohe Reibung entsteht, die einen zügigen Abtrag des geschnittenen Tabaks
behindert und somit den Schneidprozess stört.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Vorrichtung und einem
Verfahren der eingangs genannten Art die Reibung zwischen Messer und Schneidgut
zu verringern.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art der
Schleifkörper so angeordnet und bewegbar ist, dass bei Schleifeingriff mit dem
Messerabschnitt der erste Weg den zweiten Weg in einem etwa einem
gewünschten Freiwinkel entsprechenden Winkel schneidet.
Ferner wird die Aufgabe gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art bei
Schleifeingriff des Schleifkörpers mit dem Messerabschnitt der erste Weg den
zweiten Weg in einem etwa einem gewünschten Freiwinkel entsprechenden Winkel
schneidet.
Mit Hilfe der Erfindung wird demnach der die Schneidkante aufweisende
Messerabschnitt mit einem sogenannten Freiwinkel versehen, wodurch ausreichend
Platz geschaffen wird, um die Reibung zwischen Messer und Schneidgut in
gewünschter Weise zu verringern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
dass der erste Weg bzw. die erste Flugbahn des Schleifeingriffspunktes des
Schleifkörpers den zweiten Weg bzw. die zweite Flugbahn der Schneidkante des
Messers schneidet, wodurch das Nachschleifen eines Freiwinkels am Messer
ermöglicht wird. Dabei kann die Länge des Schleifkörpers entsprechend der Breite
des Messers gewählt werden, so dass auf eine reziproke Bewegung des
Schleifkörpers entlang der Schneidkante verzichtet werden kann.
Gewöhnlich ist der Schleifkörper als rotierende Scheibe oder Walze ausgebildet.
Zweckmäßigerweise bewegt sich das Messer mit seiner Schneidkante in
entgegengesetzter Richtung zum Schleifkörper.
Eine gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus,
dass der erste Weg den zweiten Weg abschnittsweise überlappt oder geringfügig
durchdringt.
Gewöhnlich ist das Messer so gelagert, dass der von der Schneidkante
beschriebene erste Weg gekrümmt, vorzugsweise kreisförmig, verläuft. Dabei kann
das Messer an einem rotierenden Messerträger angeordnet sein, so dass der erste
Weg einen ersten Kreis beschreibt. Der Messerträger kann als Trommel ausgebildet
sein, entlang dessen Umfang mehrere in Bewegungsrichtung voneinander
beabstandete Messer angeordnet sind.
Ferner ist der Schleifkörper vorzugsweise so gelagert, dass der zweite Weg, den
der Schleifeingriffspunkt beschreibt, gekrümmt, vorzugsweise kreisförmig, verläuft.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung beschreibt der zweite Weg einen zweiten
Kreis, dessen Mittelpunkt außerhalb des Schleifkörpers liegt. Dabei kann ein
rotierender Schleifkörperträger vorgesehen sein, an dem, in Rotationsrichtung
betrachtet, mehrere voneinander beabstandete Schleifkörper angeordnet sind.
Eine weitere gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch
aus, dass der zweite Weg eine stärkere Krümmung als der erste Weg aufweist,
wobei im Falle kreisförmiger Flugbahnen der Radius des ersten Kreises größer als
der des zweiten Kreises ist.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- im Querschnitt eine schematische Teilansicht eines Tabakschneiders
einer tabakverarbeitenden Maschine;
- Fig. 2
- in vergrößerter ausschnittsweiser Einzeldarstellung einen drei
Schleifenwalzen tragenden Schleifwalzenträger und einen Abschnitt
einer Messertrommel mit einem daran befestigten Messer; und
- Fig. 3
- in vergrößerter ausschnittsweiser Einzeldarstellung einen Abschnitt
des Messers mit Schneidkante und die abschnittsweise Kontur eines
mit dem Messer in Schleifeingriff befindlichen Schleifkörpers sowie
die Flugbahn der Schneidkante des Messers und die
Schleifpunktbahn in drei verschiedenen Betriebszuständen (a - c).
In Figur 1 ist ein Tabakschneider dargestellt, in welchem der Tabak zu einem
Tabakkuchen gepresst und anschließend geschnitten wird, bevor er dann in
nachfolgenden in den Figuren nicht dargestellten Apparaten der Tabakaufbereitung
weiterverarbeitet wird.
Hierzu wird das von einer nicht dargestellten Vorratsquelle zugeführte Tabakblattgut
2 in einem Schacht 4 von einem Rechen 6 taktweise in ständiger Folge einer aus
zwei Pressketten 8, 10 bestehenden Pressvorrichtung 12 zugeführt. In Förderrichtung
gemäß den Pfeilen A zueinander konvergierende, durch einen Antrieb 14
angetriebene Pressketten 8, 10 erfassen das Blattgut 2 und fördern es unter
Pressen und Verdichten zu einem Kuchen 16 einem aus Oberteil 17 und Unterteil
18 bestehenden Mundstück 20 zu. Auf die obere Presskette 8 wirkt ein
Druckerzeuger 22. Das Unterteil 18 des Mundstückes 20 bildet ein Widerlager bzw.
Gegenmesser für Messer 24, die entlang des Umfanges einer durch einen Antrieb
26 drehbar angetriebenen Messertrommel 28 verteilt angeordnet sind. Wie Figur 1
erkennen lässt, sind die Messer 24 in einem Winkel gegenüber der von der
Umfangsfläche 28a der Messertrommel 28 gebildeten jeweiligen Tangente geneigt
angeordnet und ragen über die Umfangsfläche 28a hinaus. Ferner sind die Messer
24 so angeordnet, dass die die Messerspitze bildende Schneidkante parallel zur
Drehachse der Messertrommel 28 ausgerichtet ist. Wie durch den Pfeil B
angedeutet, dreht sich die Messertrommel 28 in einer solchen Richtung, dass die
Schneidkante gegenüber dem übrigen Abschnitt des jeweiligen Messers 24
vorausläuft, so dass die Messer 24 beim Umlauf schmale Streifen aus Tabakfasern
30 vom Tabakkuchen 16 abschneiden. Die so gebildeten Tabakfasern 30 werden
anschließend im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Kanal 32 zur
Weiterverarbeitung zu nicht dargestellten nachfolgenden Apparaten der
Tabakaufbereitung gefördert.
Zum Schleifen der Messer 24 ist eine Schleifeinrichtung 34 vorgesehen. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Schleifeinrichtung 34 einen drehbar
gelagerten Schleifwalzenträger 36 auf, dessen Drehachse parallel zur Drehachse
der Messertrommel 28 angeordnet ist. Der Schleifwalzenträger 36 besteht im
dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei radialen Armen 38, an deren freiem
Ende jeweils eine drehbar gelagerte Schleifwalze 40 sitzt, deren Drehachse parallel
zu den Drehachsen der Messertrommel 28 und des Schleifwalzenträgers 36
verläuft. Die Schleifwalzen 40, deren Länge der Breite der Messer 24 entspricht,
bilden demnach die Schleifkörper zum Anschleifen der Messer 24. Angetrieben
werden der Schleifwalzenträger 36 und die einzelnen Schleifwalzen 40 durch eine
nicht dargestellte Antriebseinrichtung. Die Schleifwalzen 40 können vorzugsweise
mit CBN beschichtet sein und über ein nicht dargestelltes Planetengetriebe in
Rotation versetzt werden. Im Fall der Verwendung herkömmlicher Schleifwalzen 40
werden diese Schleifwalzen 40 von einem Diamanten 42 abgerichtet.
Wie ferner in Figur 1 angedeutet ist, rotiert der Schleifwalzenträger 36 gemäß Pfeil
C in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Messertrommel 28 gemäß
Pfeil B. Dabei ist die Rotationsgeschwindigkeit des Schleifwalzenträgers 36 so
abgestimmt, dass jeweils eine Schleifwalze 40 mit einem Messer 24 in
Schleifeingriff gelangt.
In Figur 2 ist die Schleifeinrichtung 34 in vergrößerter Ansicht schematisch
dargestellt. Man erkennt, dass jeweils eine Schleifwalze 40 mit einem von der
Drehachse 36a des Schleifwalzenträgers 36 radial am entferntesten liegenden
Punkt 40a auf ihrem Umfang 40b in Schleifeingriff mit einem Messer 24 gelangt.
Aufgrund der Rotation der Messertrommel 28 in Richtung des Pfeils B beschreibt
die vorlaufende Schneidkante der Messer 24 eine entsprechende kreisförmige erste
Bahn 44, von der in Figur 2 nur ein Abschnitt gezeigt ist. Da sich ebenfalls der
Schleifwalzenträger 36 dreht, und zwar in Richtung des Pfeils C, beschreibt der
zuvor erwähnte Punkt 40a, bei dem es sich um den Schleifeingriffspunkt handelt,
ebenfalls eine entsprechende kreisförmige zweite Bahn 46, wie Figur 2 erkennen
lässt. Sofern die Schleifwalzen 40 auch noch selbst einer Rotation unterworfen
werden, wandert der Schleifeingriffspunkt 40a dementsprechend über den Umfang
40b der Schleifwalzen 40, da der Schleifeingriffspunkt 40a ja als der radial von der
Drehachse 36a am entferntesten liegende Punkt definiert ist. In diesem
Zusammenhang sei noch angemerkt, dass der Schleifeingriffspunkt 40a
richtigerweise eher als Linie bezeichnet werden müsste, da die Schleifwalzen 40
über ihre gesamte Länge mit den Messern 24 über deren gesamte Breite in
Schleifeingriff gelangt.
Wie Figur 2 ferner erkennen lässt, durchdringt die zweite Bahn 46 der
Schleifeingriffspunkte 40a der Schleifwalzen 40 geringfügig die erste Bahn der
Schneidkanten der Messer 24. Der Mittelpunkt der kreisförmigen ersten Bahn 44
liegt auf der Drehachse 28b (Fig. 1) der Messertrommel 28. Der Mittelpunkt der
kreisförmigen zweiten Bahn 46 liegt auf der Drehachse 36a des
Schleifwalzenträgers 36 und im dargestellten Ausführungsbeispiel somit außerhalb
der Schleifwalzen 40. Wie Figur 2 ferner erkennen lässt, ist der Radius der
kreisförmigen zweiten Bahn 46 deutlich kleiner als der Radius der kreisförmigen
ersten Bahn 44. Ferner ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Radius der
Schleifwalzen 40 wiederum deutlich kleiner als der Radius der kreisförmigen
zweiten Bahn 46.
Die Lage der beiden kreisförmigen Bahnen 44, 46 zueinander während des
Schleifvorganges ist in vergrößerter Detailansicht in Figur 3 gezeigt, wo deutlich
erkennbar ist, dass sich die vorlaufende Schneidkante 24a der Messer 24 entlang
der ersten Bahn 44 bewegt und sich im dargestellten Ausführungsbeispiel die ersten
und zweiten Bahnen 44, 46 genau an der Schneidkante 24a des Messers 24
schneiden. In Figur 3a ist der Zustand gezeigt, in dem ein Schleifkörper 40 mit dem
Schleifeingriffspunkt 40a gerade in Schleifeingriff mit der Schneidkante 24a eines
Messers 24 gelangt. Bei fortgesetzter Rotation des Schleifwalzenträgers 36 (Figur
2) und somit des Schleifeingriffspunktes 40a in Richtung des Pfeils C und bei
gleichzeitiger entgegengesetzter Bewegung des zu schleifenden Messers 24 durch
Rotation der Messertrommel 28 in Richtung des Pfeils B wandert der
Schleifeingriffspunkt 40a entlang einer Messerabschnittsfläche 24b, die von der
vorlaufenden Schneidkante 24a begrenzt wird; dieser Zustand ist in Figur 3b
gezeigt. Dadurch, dass die zweite Bahn 46 des Schleifeingriffspunktes 40a die erste
Bahn 44 der Schneidkante 24a des Messers 24 schneidet, wird das Messer 24 so
geschliffen, dass jene Messerabschnittsfläche 24b in einem Winkel F von der ersten
Bahn 44 zurückspringt und sich somit von dieser entfernt, wie Figur 3 erkennen
lässt. Bei diesem Winkel F handelt es sich um einen sogenannten Freiwinkel,
wodurch ausreichend Platz für die abgeschnittenen Tabakfasern 30 (Figur 1)
gelassen wird, um auf diese Weise die Reibung zwischen dem Messer 24 und dem
Tabakkuchen 16 (Figur 1) in gewünschter Weise zu verringern. Dadurch, dass also
die Messer 24 von den Schleifwalzen 40 so bearbeitet werden, dass die von der
vorlaufenden Schneidkante 24a begrenzte Messerabschnittsfläche 24b ein wenig
zurückspringt, wird das Nachschleifen des Freiwinkels F an den Messern 24
ermöglicht. In Figur 3c ist schließlich ein Zustand gezeigt, in dem die Schleifwalze
40 wieder außer Eingriff vom Messer 24 gelangt und somit der Schleifvorgang
beendet ist.