EP3820310A1 - Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von stabförmigen segmenten der tabak verarbeitenden industrie von einem strang - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von stabförmigen segmenten der tabak verarbeitenden industrie von einem strang

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EP3820310A1
EP3820310A1 EP19734052.4A EP19734052A EP3820310A1 EP 3820310 A1 EP3820310 A1 EP 3820310A1 EP 19734052 A EP19734052 A EP 19734052A EP 3820310 A1 EP3820310 A1 EP 3820310A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
unit
segment
strand
segments
Prior art date
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Granted
Application number
EP19734052.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3820310B1 (de
Inventor
Torsten Jendrian
Thomas Meins
Carsten Wulf
Nina GRÖNCKE
Manfred Folger
Daniel Diedrich
Nils Hofmann
Torsten Mörke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP3820310A1 publication Critical patent/EP3820310A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3820310B1 publication Critical patent/EP3820310B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/14—Machines of the continuous-rod type
    • A24C5/28—Cutting-off the tobacco rod

Definitions

  • the present invention relates to a device for separating a rod-shaped segment of the tobacco processing industry from a strand with the features of the preamble of claim 1 and a method for separating a stab-shaped segment of the tobacco processing industry from a strand with the features of the preamble of claim 9th
  • Such devices and methods are used in a strand unit in which the rod-shaped segments are separated from an endless strand in a predetermined length.
  • such devices and methods are also used to separate segments from a strand which has a double or multiple finite length in relation to the length of the segments.
  • the term strand is understood to mean both endless strands and finite strands, ie bars with a multiple length in relation to the segments.
  • Such segments are e.g. used in so-called heat-not-burn products (HNB products).
  • the segments are assembled in the manufacture of the HNB products after separation in a predetermined arrangement and connected to each other by means of a glued wrapping strip.
  • Such segments and HNB products are e.g. from the publication WO
  • One type of segment in the HNB product is formed by a tubular body, which is formed from one or more layers of cellulose with a total mass of 200 g / sqm.
  • the tubular body is thus formed as a relatively thick and rigid cardboard with a comparatively high cutting resistance.
  • the cut edge of the segments should be as burr-free as possible so that the finished products made up of the segments have the highest possible quality and smooth surface. It is also important for the further transport, storage and further processing of the segments that they have the highest possible burr-free
  • the segments are separated from the strand by means of a cutting unit with a cutting knife with one or more cutting edges, which penetrates into the strand with increasing depth during the cutting process and thereby completely separates the segment from the strand over the entire cross-sectional area.
  • the cutting knife can be arranged on a rotating knife carrier and can have a cutting edge that extends radially obliquely outwards.
  • the knife holder is arranged with the cutting knife so that it is with the cutting edge during the rotary movement completely over the entire cross-sectional area, ie over the entire diameter through the
  • Such a cutting knife is preferably used to separate the segments from an endless strand in the strand unit.
  • the endless strand is during the
  • the cutting process in the area of the cutting knife is fixed by a strand receptacle forming a counter bearing in the form of a tube with a slot, the tube being aligned with the slot during the cutting process in such a way that the cutting knife moves the strand through the slot during the cutting process and thereby the Strand cuts.
  • the cutting knife can also be designed in the form of a round disk with a circular cutting edge.
  • the cutting knife is fixed in this case and directed with the cutting edge on the outer surface of a transport drum in a drum barrel.
  • the outer surface of the drum is provided with a plurality of troughs, in each of which a finite strand of multiple lengths is transported.
  • the drum has one or more revolving
  • the cutting knife is arranged so that it dips into the groove with the cutting edge, so that the strands held in the troughs are cut into two or more segments as they pass the cutting knives. If several cutting knives such as three cutting knives are provided, the respective strand can be cut into four segments in this case with one revolution of the drum.
  • the troughs or partial troughs form a strand receptacle forming a counterbearing for the strand, which in this case is finite, during the cutting process.
  • Both embodiments have in common that the cutting knife travels completely through the strand in an arcuate cutting movement, by penetrating the strand on one side while overcoming the cutting resistance, then cutting through the strand over the entire diameter until it cuts finally exits the strand on an exit side.
  • the cutting knives In order to achieve a high quality cut at a high production speed, the cutting knives have to be reground as an option. In addition, it is necessary that the cutting edge is immersed in the strand with a certain cutting force in order to overcome the cutting resistance of the strand. If a correspondingly dimensionally stable material with a high cutting resistance is used, comparatively high cutting forces must be applied accordingly.
  • the invention is based on the object of providing a device and a method for separating rod-shaped segments of the tobacco processing industry from one strand, which is an inexpensive manufacture of segments with a burr-free cutting edge and a high production capacity should make possible.
  • a device for separating a rod-shaped segment of the tobacco processing industry from a strand is proposed with the following features:
  • the cutting unit is designed and set up such that the cutting knife cuts the strand over the entire diameter during the cutting process, wherein
  • a manipulation unit that manipulates the cut surface of the segment is provided, which is arranged adjacent to and / or downstream of the cutting unit with respect to a transport direction of the segment.
  • the cutting unit is designed and set up such that the cutting knife cuts the strand over the entire diameter during the cutting process, wherein
  • Cut surface of the separated segment is reworked.
  • the achievement of the invention is to be seen in the fact that the quality of the segments is not achieved by improving the cutting process with the cutting edge of the cutting knife with the complex measures described above, but instead that even burr formation on the segment is consciously accepted, however, this is actively eliminated or at least minimized by the manipulation unit in closing or parallel to the cutting process.
  • This enables burr-free segments to be produced at a high cutting speed, which in turn enables a high production capacity to be achieved.
  • the term cut surface is not only to be understood as the pure end surface of the segment.
  • the cut surface in the sense of the invention should also be understood to mean the material of the segment which has been displaced by the cutting process and has been thrown up to the side of the ridge, i.e.
  • a combination unit is provided downstream of the manipulation unit in relation to the transport direction of the segment, in which the segments are combined with one or more further segments in a coaxial arrangement to form rods of greater length.
  • the proposed arrangement of the manipulation unit seen before is advantageous in that it eliminates the burr before the segments are joined in the combination unit, which in turn has the advantage that the segments in the combination, ie in the arrangement adjacent to one another, have a rod with a Form a high quality surface.
  • a wrapping unit is provided downstream of the manipulation unit and / or the combination unit in relation to the transport direction of the segment, in which the segment is larger with one or more further segments by means of a wrapping strip to form a rod Length is connected.
  • the wrapping strip can be placed around the segments in a very close arrangement due to the absence of burr, and the segments can be made into a rod with a cylindrical surface with a very high surface quality, i.e. without any unevenness, such as bumps or dents.
  • the manipulation unit comprise a non-abrasive shaping unit. Due to the non-abrasive forming unit, a burr on the edge of the segment to a homogeneous surface can be removed by not tearing or separating the material, but Instead, it is pushed to the defined shape in a displacement process without loss of material, which ideally corresponds to the shape of the cut segment without deformation of the edge side or the cut surface or at least approximates it.
  • the molding unit can consciously have a molding surface which presses the segment into a defined shape at least in the region of the cut end under a pressing force.
  • the molding surface forms a die, which defines the shape of the segment after passing through the molding unit through its negative shape.
  • the shaped surface can be formed by an inner or outer cone, which is embossed axially and / or radially on the cut surface of the segment.
  • the proposed solution has the advantage that the reshaping of the edge is carried out continuously, that is to say continuously, because of the conicity of the molding surface, and since it is particularly gentle on the material.
  • Such a solution is particularly advantageous if the segments are circular cylindrical or even annular cylindrical, thus tubular, and the inner or outer cone is formed by a centering mandrel or ring with a corresponding conical ring surface. As a result, the segments are simultaneously centered when the cone is inserted or attached and are thus deformed and loaded evenly over the circumference.
  • the shaped surface can also be formed by a fixed rolling surface, on which the segments are forced to roll around their longitudinal axes by a frictional engagement.
  • the segments roll over the circumference during the Rollbe movement, whereby a possible radial burr is pushed back into the material of the segment.
  • the Segments roll on the rolling surface practically automatically to a smooth, cylindrical surface. Since the proposed solution does not require a further process step and only requires a rolling surface provided on a drum, this solution can be implemented particularly easily. Furthermore, a particularly smooth and gentle shaping process of the cut surface of the segment can be realized by the rolling movement.
  • the fixed rolling surface has a guideway with a width corresponding to the length of the segments, the guideway being arranged such that the segments in the guideway perform a guided rolling movement transversely to their longitudinal axes.
  • the guideway is formed here by a recess or groove which is exactly wide enough that the segments are guided therein with longitudinal axes oriented perpendicular to the longitudinal direction of the guideway.
  • the edges of the segment in the base of the guideway are shaped particularly well by correspondingly inclined inner edges of the guideway.
  • the segments are held in receptacles on a lateral surface of a cylindrical drum which can be driven in rotation about an axis of rotation, and the rolling surface is formed by a curved counter surface which is arranged concentrically to the axis of rotation. Due to the proposed curved and concentric arrangement of the rolling surface, the distance between the rolling surface and the lateral surface of the drum or the base surfaces of the receptacles during the running movement of the drum is essentially constant, and the segments roll under a load that is as uniform as possible.
  • the counter surface can preferably be arranged at a distance from the base of the receptacles, which corresponds to the diameter of the segments minus 0.2 to 1.5 mm. Due to the undersize of 0.2 to 1.5 mm, a pressure which increases the frictional closure is exerted on the segments, which favors the rolling movement of the segments on the rolling surface and prevents the segments from slipping.
  • the distance in the transport direction can be designed to be convergent, so that the contact pressure exerted rises continuously, or is slowly increased in a manner that is gentle on the material.
  • the distance is only slightly converging, so that the pressure force exerted is increased only very slightly and slowly.
  • the distance can, for example, be reduced from an undersize of 0.2 mm to an undersize of 0.6 or 0.8 mm on the outlet side with a developed length of the counter surface of approximately 50 to 100 mm starting from the entry side.
  • the rolling surface can be designed such that it can be adjusted in terms of distance and / or angle so that it can be aligned once before adapting the device to the segments to be produced.
  • the rolling surface can be designed to be pivotable both about a pivot axis oriented parallel to the axis of rotation of the drum and with respect to a pivot axis oriented perpendicularly thereto.
  • various converging or di-converging orientations of the rolling surface in relation to the lateral surface of the drum can be realized.
  • different pressing forces of the segments on the rolling surface can be realized by adjusting the distance of the rolling surface.
  • the manipulation unit can also comprise an abrasive shaping unit, by means of which the shape of the segments can be subsequently changed and reworked by removing material in the area of the cut surface.
  • the manipulation unit can also comprise a laser processing unit.
  • the proposed solution allows the segments to be reworked very precisely and selectively.
  • the manipulation unit comprises a moistening unit, by means of which the cutting edge of the cutting knife can be moistened before the cutting process and / or the segment on a cutting surface after the cutting process.
  • a moistening unit by means of which the cutting edge of the cutting knife can be moistened before the cutting process and / or the segment on a cutting surface after the cutting process.
  • Cutting knives alternatively also take place after the cutting process via a downstream moistening unit, which is upstream of a forming unit.
  • the humidification unit is preferably upstream of an abrasive or non-abrasive molding unit arranged so that the
  • Cut surface is moistened by the post-processing, in particular by the molding unit.
  • Fig. 1 two segments, each with a ridge after
  • Fig. 4 a segment with a double conical shape
  • Fig. 5 shows a segment with a trigger element in a
  • Fig. 6 shows a segment with a trigger element in a
  • FIGS 8 and 9 a drum with several segments and an abrasive molding unit in different imple mentation forms. and 10 and 11 a drum with various non-abrasive shaping units; and
  • FIG. 12 shows a drum with a segment and a laser processing unit.
  • the cutting unit 32 has a cutting knife which has a cutting edge which is oriented such that it cuts the strand over the entire cross section.
  • the cutting knife can either make a rotational movement to the strand, as e.g. is the case with the knife carrier described in the introduction, or the cutting knife can be designed to be stationary, and the strand is moved to the cutting edge, as is e.g. is the case when cutting the endless strands on a drum 19 shown in FIG.
  • the strand can e.g. be formed tubularly from a cellulose material with a thickness of approx. 200 g / m 2 and thus has a comparatively high cutting resistance.
  • This high cutting resistance leads to the fact that on the cutting surfaces 3 and 4 of the segments 1 and 2 on the entry side of the
  • Cutting knife a slight ridge 5 and 6 directed towards the radially inner side and a slight ridge towards the radially outer side is formed on the exit side of the cutting knife.
  • the ridges 5 and 6 directed towards the radially outer side are particularly disruptive since, in the finished product, this leads to an outward elevation would lead. Contrary to the knowledge that this outer ridge 5 and 6 is annoying, this is consciously accepted here for realizing a high cutting speed, and a manipulation unit described below is provided, with which the ridge 5 and 6 is subsequently actively removed.
  • the cut surfaces 3 and 4 are understood here to mean the end faces and the adjacent peripheral sections, which together with the end faces form the circular edge of the cut surface.
  • the manipulation unit can be formed by one or more of the following units, a non-abrasive shaping unit shown in FIGS. 2 to 7 and 10 and 11, an abrasive shaping unit shown in FIGS. 8 and 9, a laser processing unit 30 shown in FIG or a humidification unit.
  • the non-abrasive molding unit is shown in FIGS. 2 to 7 and 10 and 11, an abrasive shaping unit shown in FIGS. 8 and 9, a laser processing unit 30 shown in FIG or a humidification unit.
  • the non-abrasive molding unit is shown in FIGS.
  • hood-shaped cone 7 with an inner cone 8, which is dimensioned such that it extends from an outer radius that is larger than the outer diameter of the segments 1 and 2 to an inner radius that is smaller than that Outside diameter of segments 1 and 2 is.
  • Cone 7 is coaxial to the cutting surface 3 for reworking the cut surface 3 and for removing the burr 5. As a result, the ridge 5 is displaced radially inwards.
  • the segment 1 can be formed from a solid material or as a tubular body.
  • a similar cone 7 can be seen in FIG. 4 as a non-abrasive molding unit, which additionally has an inner one axially projecting dome 9 with a conical outer cone 10 arranged thereon.
  • the segment 1 is formed here as a tubular body and has a cavity in which the cone 7 with the dome 9 for finishing the
  • Cutting surface 3 retracts.
  • the outer cone 10 forms during the
  • FIG. 5 shows a further alternative embodiment of a non-abrasive shaping unit which is formed by a trigger element 11 which can be moved axially parallel to the longitudinal axis of segment 1 and which is shaped and arranged in such a way that it moves axially over the ridge 5 drives away and deforms the ridge 5 back. So that the segment 1 does not move axially, a stop 12 is provided, on which the segment 1 with the
  • a second, counter-moving pulling element 11 can also be provided, provided that a ridge 5 also has to be reworked on the opposite edge of segment 1, as is the case, for example, in the case of segments 1 cut out in the middle of a strand with two cut surfaces 3.
  • 6 is another example of a non-abrasive
  • Recognition molding unit which is formed by a clamp 13 with two clamping arms 14 and 15 and a radially inner axially projecting mandrel 18.
  • the clamp arms 14 and 15 have at their ends radially inwardly directed projections 16 and 17, which are aligned and arranged such that they are directed to a clamping position on an end portion of the dome 18.
  • the clamp 13 is inserted for finishing the burr 5 with the mandrel 18 with pivoted outwardly Klemmar men 14 and 15 in the end portion of the tubular section 1 in this case.
  • the mandrel 18 forms an abutment, similar to the dome 9 in FIG. 4, and prevents the ridge 5 from buckling radially inwards when deformed.
  • the cone 7 provided in the exemplary embodiments of FIGS.
  • the clamp 13 that can be seen in the exemplary embodiment of FIG. 6 can also perform a rotary movement to the longitudinal axis of the segment 1 during the reworking process, as a result of which the ridge 5 both in axia - 1 and in the radial direction is formed and pushed away.
  • FIG. 7 shows a further alternative embodiment of a non-abrasive shaping unit in which the segments 1 are held in receptacles which are provided on a lateral surface of a drum 19 which can be driven to rotate.
  • the recordings are aligned so that the segments 1 are parallel to the axis of rotation of the Drum 19 aligned longitudinal axes are arranged.
  • a guide 20 is provided with a curved rolling surface 27 which is concentric with the axis of rotation of the drum 19 and on which the segments 1 are guided during the rotation of the drum 19.
  • the rolling surface 27 of the guide 20 can, as can be seen in the right-hand illustrations of FIG. 7, have different shapes. For example, it can have an excess width 24 that is provided in relation to the length of the segments 1, so that a pressing force can be exerted on the segments 1 over the entire length, and the ridge 5 by the
  • Rolling surface 27 is flattened. Furthermore, the guide 20 can also perform a directional oscillating transverse movement 23 in the direction of the longitudinal axes of the segments 1, through which the ridge 5 is laterally displaced. Alternatively, the rolling surface 27 can also have a radius 22 which laterally and inwardly projects beyond the cut surface 3 and through which the ridge 5 is shaped inwardly. Furthermore, a brush 21 can also be provided on the rolling surface 27, by means of which the ridge 5 is brushed elastically inwards.
  • FIG. 8 shows an embodiment of an abrasive shaping unit in which the ridge 5 is moved by a mechanical rotary tool 25 e.g. in the form of a grinding wheel or a milling cutter.
  • the rotary tool 25 is stationary in a predetermined orientation and
  • the rotary tool 25 ro tiert about a parallel to the axis of rotation of the drum 19 aligned axis of rotation in the same direction, whereby the processing speed of the surface of the segment 1 he can be increased, as this increases the relative speed of the work surface to the segments 1.
  • the ridge 5 can thus be reworked in a very small arc section of the rotary movement of the drum 19.
  • the working surface of the rotary tool 25 can be differently aligned or profiled differently depending on the shape, orientation and size of the burr 5 to be reworked.
  • FIG. 9 A further form of an abrasive shaping unit can be seen in FIG. 9, in which a fixed blade 33 oriented according to the burr 5 to be removed is provided. The segments 1 are guided past the blade 33 during the rotation of the drum 19 with the ridge 5, and the ridge 5 is actively separated.
  • FIG. 10 shows a further alternative embodiment of a non-abrasive shaping unit in the form of a static guide surface 26 with a rolling surface 27 arranged concentrically to the axis of rotation of the drum 19 and at a substantially constant distance. Furthermore, one in
  • the cutting unit 32 is provided, which cuts the strand into two or more segments 1. Furthermore, the rolling surface 27 has a starting bar 32 on the entry side, which protrudes into the transport path of the segments 1.
  • the rolling surface 27 is arranged at a distance from the base of the receptacles of the drum 19, which is the diameter of the segments 1 minus 0.2 to 1.5 mm. wearing. The distance thus deliberately has an undersize compared to the diameter of the segments 1, which is further reduced by the start bar 32 on the entry side. Due to the starting bar 32 and the selected distance, the segments 1 are forced to roll on the rolling surface 27 due to the rotary movement of the drum 19. During this rolling movement, the segments 1 are compressed due to the undersize and pressed against the rolling surface 27, so that the ridge 5 pushes itself away. In this case, a guide track 31 with a length L of
  • Segments 1 corresponding width B may be provided, in which the segments 1 roll out laterally during the deformation movement.
  • the guide surface 26 can also be seen on a rotatably mounted roller with a corresponding profiling, as can be seen in the right-hand illustration in FIG. 10.
  • a further alternative embodiment of a non-abrasive shaping unit can be seen in FIG. 11, in which the guide surface 26 is again arranged on a rotatably driven roller that is pressed against the outside of the segments 1.
  • a mandrel 28 inserted into the segment 1 is provided as an abutment, so that the cut surface 3 with the ridge 5 is pressed together in a gap between the roller and the mandrel 28 and displaced into a tubular shape.
  • FIG. 12 shows a further embodiment of the manipulation unit in the form of a laser processing unit 30 and egg ner segments 1 for a rotational movement about their longitudinal axes driven roller 29.
  • the laser processing Unit 30 is aimed at the lateral edge of the segments 1 with a laser beam and thereby cuts off the ridge 5.
  • the manipulation unit can have a moistening unit, with which the cut surface 3 is moistened before the post-processing.
  • This humidification unit can e.g. be formed in the form of a liquid supply, through which the cutting knife or plungers dip before the cutting process, so that the moisture already during the cutting process through the
  • Cutting knife is introduced into the cutting surface 3. If this is not possible, the cut surface 3 can also be actively applied after the cutting process. It is important here that the cut surface 3 is moistened before the post-processing so that the moisture has the positive effect of the increased elasticity of the cut surface 3 for the post-processing.
  • the strand can also be moistened in the area of the cutting area of the cutting knife before the cutting process, wherein moistening of the strand outside the cutting area should be avoided.
  • the manipulation unit can comprise one or more of the units described. So it is e.g. it makes sense to combine a non-abrasive molding unit with an upstream moistening unit. Furthermore, a non-abrasive one
  • Molding unit can be combined with a downstream abrasive molding unit, e.g. to remove an abrasive residual burr not deformed back by the non-abrasive shaping unit, whereby the shape accuracy of the segments 1 can be further improved.
  • the manipulation unit is preferably upstream of a combination with respect to the transport direction T of the segments 1.
  • tion unit and a wrapping unit arranged so that the reworked segments 1 with the qualitatively improved surface in the combination unit with the other segments 1 combined and connected to each other by the wrapping strip to a finished product.
  • the solution according to the invention can also be used.
  • the cut surface of the finished product can also be reworked, whereby the surface quality of the finished product can also be improved.

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen eines stabförmigen Segmentes (1,2) der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang mit einer Schneideinheit (32) mit einem Schneidmesser, und einer Strangaufnahme, welche ein Gegenlager für den Strang während des Abtrennen des Segmentes durch das Schneidmesser bildet, wobei die Schneideinheit (32) derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass das Schneidmesser den Strang während des Schnittvorganges über den gesamten Durchmesser schneidet, wobei eine die Schnittfläche (3,4) des Segmentes manipulierende Manipulationseinheit vorgesehen ist, welche in Bezug zu einer Transportrichtung (T) des Segmentes (1,2) benachbart und/oder stromabwärts zu der Schneideinheit angeordnet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Abtrennen von stabförmigen Seg- menten der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ab trennen eines stabförmigen Segmentes der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Abtrennen eines stabför migen Segmentes der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.
Derartige Vorrichtungen und Verfahren werden in einer Stran- geinheit verwendet, in welcher die stabförmigen Segmente von einem endlosen Strang in einer vorbestimmten Länge abgetrennt werden. Außerdem kommen derartige Vorrichtungen und Verfahren auch zum Abtrennen von Segmenten von einem Strang zum Einsatz, welcher in Bezug zu der Länge der Segmente eine doppelte oder mehrfache endliche Länge aufweist. Unter dem Begriff Strang sollen im Sinne der Erfindung sowohl endlose Stränge als auch endliche Stränge also Stäbe mit einer in Bezug zu den Segmen ten mehrfachen Länge verstanden werden. Solche Segmente werden z.B. in sogenannten Heat-Not-Burn Pro dukten (HNB-Produkte) verwendet. Die Segmente werden bei der Herstellung der HNB-Produkte nach dem Abtrennen in einer vor bestimmten Anordnung zusammengesetzt und mittels eines ver klebten Umhüllungsstreifens miteinander verbunden. Solche Seg mente und HNB-Produkte sind z.B. aus der Druckschrift WO
2016/155958 Al bekannt. Eine Art von Segment in dem HNB-Produkt ist durch einen Rohr körper gebildet, welcher aus einer oder mehreren Lagen von Cellulose mit einer Gesamtmasse von 200 g/qm gebildet ist. Da mit ist der Rohrkörper als ein relativ dicker und steifer Kar- ton mit einem vergleichsweise hohen Schnittwiderstand ausge bildet .
Damit die fertigen, aus den Segmenten zusammengesetzten Pro dukte eine qualitativ möglichst hochwertige und glatte Ober- fläche aufweisen, sollte die Schnittkante der Segmente mög lichst gratfrei sein. Außerdem ist es für den weiteren Trans port, die Lagerung und die Weiterverarbeitung der Segmente wichtig, dass sie eine möglichst hochwertige gratfreie
Schnittkante aufweisen, da sie ansonsten beim Transport und während der Weiterverarbeitung an dem Grat hängenbleiben und sich gegenseitig aufstauen können.
Das Abtrennen der Segmente von dem Strang erfolgt mittels ei ner Schneideinheit mit einem Schneidmesser mit einer oder meh- reren Schnittkanten, welches während des Schnittvorganges mit einer zunehmenden Tiefe in den Strang eindringt und das Seg ment dabei vollständig über die gesamte Querschnittsfläche von dem Strang abtrennt . Das Schneidmesser kann dabei an einem rotierenden Messerträger angeordnet sein und eine sich radial schräg nach außen erstre ckende Schnittkante aufweisen. Der Messerträger ist mit dem Schneidmesser so angeordnet, dass es mit der Schnittkante wäh rend der Drehbewegung vollständig über die gesamte Quer- Schnittfläche also über den gesamten Durchmesser durch den
Strang schneidet. Ein solches Schneidmesser wird bevorzugt zum Abtrennen der Segmente von einem endlosen Strang in der Stran geinheit verwendet . Der endlose Strang wird während des Schnittvorganges im Bereich des schneidenden Schneidmessers durch eine ein Gegenlager bildende Strangaufnahme in Form ei ner Tube mit einem Schlitz fixiert, wobei die Tube mit dem Schlitz während des Schnittvorganges so ausgerichtet ist, dass das Schneidmesser den Strang während des Schnittvorganges durch den Schlitz fährt und dabei den Strang schneidet.
Alternativ kann das Schneidmesser auch in Form einer runden Scheibe mit einer kreisförmigen Schnittkante ausgebildet sein. Das Schneidmesser ist in diesem Fall feststehend angeordnet und mit der Schnittkante auf die Mantelfläche einer Transport trommel in einem Trommellauf gerichtet. Die Mantelfläche der Trommel ist mit einer Vielzahl von Mulden versehen, in welchen jeweils ein endlicher Strang mehrfacher Länge transportiert wird. Ferner weist die Trommel eine oder mehrere umlaufende
Nuten auf, welche durch die Mulden verlaufen, und die Mulden in jeweils mehrere Teilmulden unterteilen. Das Schneidmesser ist so angeordnet, dass es mit der Schnittkante in die Nut eintaucht, so dass die in den Mulden gehaltenen Stränge beim Vorbeiführen an den Schneidmessern in zwei oder mehr Segmente geschnitten werden. Sofern mehrere Schneidmesser wie z.B. drei Schneidmesser vorgesehen sind, kann der jeweilige Strang in diesem Fall bei einem Umlauf der Trommel in vier Segmente ge schnitten werden. Die Mulden bzw. Teilmulden bilden in diesem Fall eine ein Gegenlager bildende Strangaufnahme für den in diesem Fall endlichen Strang während des Schnittvorganges.
Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, dass das Schneidmesser vollständig in einer bogenförmigen Schnittbewegung durch den Strang fährt, indem es an einer Seite in den Strang unter Überwindung des Schnittwiderstandes eindringt, dann über den gesamten Durchmesser durch den Strang schneidet bis es schließlich an einer Austrittsseite wieder aus dem Strang aus- tritt .
Damit ein qualitativ hochwertiger Schnitt bei einer gleichzei- tig hohen Produktionsgeschwindigkeit realisiert werden kann, müssen die Schneidmesser optional nachgeschliffen werden. Au ßerdem ist es notwendig, dass die Schnittkante mit einer be stimmten Schnittkraft in den Strang eintaucht, um den Schnitt widerstand des Stranges zu überwinden. Sofern ein entsprechend formstabiles Material mit einem hohen Schnittwiderstand ver wendet wird, müssen dementsprechend auch vergleichsweise hohe Schnittkräfte aufgebracht werden. Durch diese hohen Schnitt kräfte wird wiederum die Gratbildung an der Schnittkante beim Abtrennen der Segmente begünstigt, da die Kraftsprünge beim Eintritt und Austritt der Schnittkante in den Strang bzw. aus dem Strang heraus sehr hoch sind, und das Material dadurch um einen geringfügigen Weg mitgerissen wird. Sofern es sich bei dem Segment um ein Rohr handelt führt dieses Mitreißen dazu, dass das Material nach dem Schnittvorgang an der Eintrittssei- te geringfügig in den Hohlraum des Rohrkörpers vorsteht und an der Austrittsseite geringfügig zur Außenseite hin vorsteht.
Sofern die Segmente gratfrei geschnitten werden sollen, ist dies nur mit einem erheblichen Aufwand zu realisieren, und ein minimaler Restgrat kann unter ungünstigen Umständen nicht vollständig vermieden werden. Dieser Aufwand führt ferner ent weder zu einer Verringerung der Produktionsgeschwindigkeit, sofern die Schnittgeschwindigkeit reduziert wird, oder zu ei ner Erhöhung der Herstellkosten, wenn die Schneidmesser z.B. besonders häufig nachgeschliffen werden oder besonders teure und hochwertige Schneidmesser verwendet werden müssen. Ferner bestünde auch die Möglichkeit, schadhafte Segmente zu detek- tieren und anschließend auszuschleusen, wodurch die Produkt!- onskapazität nicht schadhafter Segmente aber gesenkt werden würde .
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun de, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abtrennen von stab förmigen Segmenten der Tabak verarbeitenden Industrie von ei nem Strang bereitzustellen, welche eine kostengünstige Her stellung von Segmenten mit einer möglichst gratfreien Schnitt kante bei einer gleichzeitig hohen Produktionskapazität ermög lichen sollen.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Nach Anspruch 1 wird eine Vorrichtung zum Abtrennen eines stabförmigen Segmentes der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen:
-einer Schneideinheit mit einem Schneidmesser, und
-einer Strangaufnahme, welche ein Gegenlager für den Strang während des Abtrennen des Segmentes durch das Schneidmesser bildet, wobei
-die Schneideinheit derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass das Schneidmesser den Strang während des Schnittvorganges über den gesamten Durchmesser schneidet, wobei
-eine die Schnittfläche des Segmentes manipulierende Manipula tionseinheit vorgesehen ist, welche in Bezug zu einer Trans portrichtung des Segmentes benachbart und/oder stromabwärts zu der Schneideinheit angeordnet ist. Nach Anspruch 9 wird ein Verfahren zum Abtrennen eines stab förmigen Segmentes der Tabak verarbeitenden Industrie von ei nem Strang mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen:
-einer Schneideinheit mit einem Schneidmesser, und
-einer Strangaufnahme, welche ein Gegenlager für den Strang während des Abtrennen des Segmentes durch das Schneidmesser bildet, wobei
-die Schneideinheit derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass das Schneidmesser den Strang während des Schnittvorganges über den gesamten Durchmesser schneidet, wobei
-eine in Bezug zu einer Transportrichtung des Segmentes be nachbart und/oder stromabwärts zu der Schneideinheit angeord nete Manipulationseinheit vorgesehen ist, in welcher die
Schnittfläche des abgetrennten Segmentes nachbearbeitet wird.
Die Leistung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Quali tät der Segmente nicht durch eine Verbesserung des Schnittvor ganges mit der Schnittkante des Schneidmessers mit den oben beschriebenen aufwendigen Maßnahmen erzielt wird, sondern dass stattdessen sogar eine Gratbildung an dem Segment bewusst ak zeptiert wird, diese aber durch die Manipulationseinheit an schließend oder parallel zu dem Schnittvorgang aktiv beseitigt oder zumindest minimiert wird. Damit können gratfreie Segmente mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit hergestellt werden, wodurch wiederum eine hohe Produktionskapazität verwirklicht werden kann. Unter dem Begriff der Schnittfläche soll nicht nur die reine Stirnfläche des Segmentes verstanden werden. Zu der Schnittfläche im Sinne der Erfindung soll auch das Materi al des Segmentes verstanden werden, welches durch den Schnitt- Vorgang verdrängt und seitlich zu dem Grat aufgeworfen wurde, also sich für wenige Zehntel-Millimeter in das Material hinein erstreckt und zu der Verformung der Randseite des Segmentes führt . Weiter wird vorgeschlagen, dass eine in Bezug zu der Trans portrichtung des Segmentes stromabwärts zu der Manipulations einheit angeordnete Kombinationseinheit vorgesehen ist, in welcher die Segmente mit einem oder mehreren weiteren Segmen ten in einer koaxialen Anordnung zu Stäben mit einer größeren Länge kombiniert werden. Die vorgeschlagene Anordnung der vor gesehenen Manipulationseinheit ist insofern von Vorteil, da dadurch der Grat vor dem Zusammenfügen der Segmente in der Kombinationseinheit beseitigt wird, was wiederum den Vorteil aufweist, dass die Segmente in der Kombination, d.h. in der aneinander anliegenden Anordnung einen Stab mit einer qualita tiv hochwertigen Oberfläche bilden. Weiter wird vorgeschlagen, dass eine in Bezug zu der Trans portrichtung des Segmentes stromabwärts zu der Manipulations einheit und/oder zu der Kombinationseinheit angeordnete Umhül lungseinheit vorgesehen ist, in welcher das Segment mit einem oder mehreren weiteren Segmenten durch einen Umhüllungsstrei- fen zu einem Stab größerer Länge miteinander verbunden wird.
Durch die vorgeschlagene Lösung kann der Umhüllungsstreifen aufgrund des nicht mehr vorhandenen Grates in einer sehr engen Anordnung um die Segmente herumgelegt werden kann, und die Segmente können zu einem Stab mit einer zylindrischen Oberflä- che mit einer sehr hohen Oberflächenqualität, d.h. ohne Un ebenheiten, wie Erhebungen oder Dellen miteinander verbunden werden .
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Manipulationseinheit eine nicht abrasive Formungseinheit umfasst. Durch die nicht abra sive Formungseinheit kann ein an dem Rand des Segmentes vor handener Grat zu einer homogenen Oberfläche beseitigt werden, indem das Material nicht zerrissen oder abgetrennt wird, son- dern stattdessen in einem Verdrängungsprozess ohne einen Mate rialverlust zu der definierten Formgebung gedrängt wird, wel che im Idealfall der Form des geschnittenen Segmentes ohne ei ne Verformung der Randseite bzw. der Schnittfläche entspricht oder dieser zumindest angenähert ist.
Dabei kann die Formungseinheit bewusst eine Formfläche aufwei sen, welche das Segment wenigstens im Bereich des geschnitte nen Endes unter einer Andruckkraft in eine definierte Form drängt. Die Formfläche bildet eine Matrize, welche durch ihre Negativform die Form des Segmentes nach dem Durchlaufen der Formungseinheit definiert.
Dabei kann die Formfläche durch einen Innen- oder Außenkonus gebildet sein, welcher axial und/oder radial auf die Schnitt fläche des Segmentes geprägt wird. Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, dass die Umformung des Randes aufgrund der Konizität der Formfläche kontinuierlich also stufenlos und da mit besonders materialschonend vorgenommen wird. Eine solche Lösung ist besonders vorteilhaft, wenn die Segmente kreiszy lindrisch oder sogar ringzylindrisch also rohrförmig ausgebil det sind, und der Innen- oder Außenkonus durch einen zentrie renden Dorn oder Ring mit einer entsprechend konischen Ring fläche gebildet ist. Dadurch werden die Segmente beim Einfüh ren oder Aufsetzten des Konus gleichzeitig zentriert und damit gleichmäßig über den Umfang verformt und belastet .
Ferner kann die Formfläche auch durch eine feststehende Ab rollfläche gebildet sein, an welcher die Segmente durch eine reibschlüssige Anlage zu einer Rollbewegung um ihre Längsach sen gezwungen werden. Die Segmente rollen während der Rollbe wegung über den Umfang ab, wodurch ein möglicher radialer Grat in das Material des Segmentes wieder zurückgedrängt wird. Die Segmente wälzen sich an der Abrollfläche praktisch selbsttätig zu einer glatten, zylindrischen Oberfläche ab. Da die vorge schlagene Lösung keinen weiteren Prozessschritt erfordert und lediglich eine an einer Trommel vorgesehene Abrollfläche er- fordert, kann diese Lösung besonders einfach realisiert wer den. Ferner kann durch die Rollbewegung ein besonders gleich mäßiger und sanfter Umformvorgang der Schnittfläche des Seg mentes verwirklicht werden. Weiter wird vorgeschlagen, dass die feststehende Abrollfläche eine Führungsbahn mit einer der Länge der Segmente entspre chenden Breite aufweist, wobei die Führungsbahn derart ange ordnet ist, dass die Segmente in der Führungsbahn eine geführ te Abrollbewegung quer zu ihren Längsachsen ausführen. Die Führungsbahn ist hier durch eine Vertiefung oder Nut gebildet, welche genau so breit ist, dass die Segmente darin mit senk recht zu der Längsrichtung der Führungsbahn ausgerichteten Längsachsen geführt werden. Dadurch werden die Ränder des Seg mentes in dem Grund der Führungsbahn durch entsprechend ge- neigte Innenkanten der Führungsbahn besonders gut nachgeformt .
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Segmente in Aufnahmen auf einer Mantelfläche einer um eine Drehachse rotatorisch an- treibbaren zylindrischen Trommel gehalten sind, und die Ab- rollfläche durch eine gekrümmte, konzentrisch zu der Drehachse angeordnete Gegenfläche gebildet ist. Durch die vorgeschlagene gekrümmte und konzentrische Anordnung der Abrollfläche ist der Abstand zwischen der Abrollfläche und der Mantelfläche der Trommel bzw. den Grundflächen der Aufnahmen während der Um laufbewegung der Trommel im Wesentlichen konstant, und die Segmente rollen unter einer möglichst gleichmäßigen Belastung ab . Dabei kann die Gegenfläche bevorzugt in einem Abstand zu dem Grund der Aufnahmen angeordnet ist, welcher dem Durchmesser der Segmente minus 0,2 bis 1,5 mm entspricht. Durch das Unter maß von 0,2 bis 1,5 mm wird auf die Segmente ein den Reib- Schluss erhöhender Druck ausgeübt, welcher die Abrollbewegung der Segmente an der Abrollfläche begünstigt und ein Durchrut schen der Segmente verhindert .
Dabei kann der Abstand in Transportrichtung konvergierend aus- gebildet sein, so dass der ausgeübte Anpressdruck kontinuier lich ansteigt, bzw. in materialschonender Weise langsam erhöht wird. Der Abstand ist lediglich geringfügig konvergierend, so dass die ausgeübte Druckkraft nur sehr geringfügig und langsam erhöht wird. Der Abstand kann beispielsweise bei einer abgewi- ekelten Länge der Gegenfläche von ca. 50 bis 100 mm ausgehend von der Eintrittsseite von einem Untermaß von 0,2 mm auf ein Untermaß von 0,6 oder 0,8 mm an der Austrittsseite verringert werden . Weiter kann die Abrollfläche abstands- und/oder winkelver stellbar ausgebildet sein, so dass sie vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung in Anpassung an die herzustellenden Segmente einmalig ausgerichtet werden kann. Dabei kann die Abrollfläche sowohl um eine parallel zu der Drehachse der Trommel ausge- richteten Schwenkachse als auch in Bezug zu einer senkrecht dazu ausgerichteten Schwenkachse verschwenkbar ausgebildet sein. Dadurch können verschiedene konvergierende oder auch di vergierende Ausrichtungen der Abrollfläche in Bezug zu der Mantelfläche der Trommel verwirklicht werden. Außerdem können unterschiedliche Andruckkräfte der Segmente an der Abrollflä che durch die Einstellung des Abstandes der Abrollfläche ver wirklicht werden. Ferner kann die Manipulationseinheit auch eine abrasive For mungseinheit umfassen, durch welche die Form der Segmente durch einen Materialabtrag im Bereich der Schnittfläche ge zielt nachträglich verändert und nachgearbeitet werden kann.
Ferner kann die Manipulationseinheit auch eine Laserbearbei tungseinheit umfassen. Durch die vorgeschlagene Lösung können die Segmente sehr genau und auch punktuell nachgearbeitet wer den .
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Manipulationseinheit eine Befeuchtungseinheit umfasst, mittels derer die Schittkante des Schneidmessers vor dem Schnittvorgang und/oder das Segment an einer Schnittfläche nach dem Schnittvorgang befeuchtbar ist. Durch das Befeuchten kann der Schnittvorgang verbessert wer den, ohne dass dazu höherwertige Schneidmesser verwendet wer den müssen oder die Schnittgeschwindigkeit verändert werden muss, indem die Schnittkante praktisch geschmiert und dadurch die Haftkräfte zwischen dem Segment und dem Schneidmesser ver- ringert werden. Dadurch kann der Schnittvorgang selbst verbes sert werden, und der Tendenz der Gratbildung entgegengewirkt werden. Ferner können die Schnittflächen der Segmente befeuch tet werden, so dass als Folge ihre nachträgliche Formgebung in der Formungseinheit vereinfacht wird. Durch die Feuchtigkeit wird die Elastizität des Verbundes der Fasern der Segmente er höht, wodurch die Verformbarkeit begünstigt wird. Die Befeuch tung der Randabschnitte der Segmente kann statt über die
Schneidmesser alternativ auch nach dem Schnittvorgang über ei ne nachgeordnete Befeuchtungseinheit erfolgen, welche einer Formungseinheit vorgeordnet ist.
Die Befeuchtungseinheit ist in Bezug zu der Transportrichtung der Segmente bevorzugt stromaufwärts zu einer abrasiven oder nicht abrasiven Formungseinheit angeordnet, so dass die
Schnittfläche von der Nachbearbeitung insbesondere durch die Formungseinheit befeuchtet wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausfüh rungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren er läutert . Dabei zeigt
Fig. 1 zwei Segmente mit jeweils einem Grat nach dem
Schneiden eines doppeltlangen Stranges; und
Fig. 2 ein Segment mit einem konischen Formungselement;
und
Fig. 3 das konische Formungselement in Sicht auf die
Stirnseite
Fig . 4 ein Segment mit einem doppelt konischen For
mungselement; und
Fig. 5 ein Segment mit einem Abzugselement in einer
ersten Ausführungsform; und
Fig. 6 ein Segment mit einem Abzugselement in einer
zweiten Ausführungsform; und
Fig. 7 eine Trommel mit einer nicht abrasiven Formungs- einheit; und
Fig. 8 und 9 eine Trommel mit mehreren Segmenten und einer abrasiven Formungseinheit in verschiedenen Aus führungsformen; und Fig. 10 und 11 eine Trommel mit verschiedenen nicht abrasiven Formungseinheiten; und
Fig. 12 eine Trommel mit einem Segment und einer Laser- bearbeitungseinheit .
In der Figur 1 sind zwei Segmente 1 und 2 zu erkennen, welche durch Schneiden eines doppeltlangen Stranges endlicher Länge z.B. mittels einer in der Figur 10 zu erkennenden Schneidein- heit 32 gebildet wurden. Es ist jedoch ebenso denkbar, die
Segmente 1 und 2 und weitere nachfolgende Segmente von einem endlosen Strang zu schneiden. Die Schneideinheit 32 weist ein Schneidmesser auf, welches ein Schnittkante aufweist die so ausgerichtet ist, dass sie den Strang über den gesamten Quer- schnitt durchschneidet. Dabei kann das Schneidmesser entweder eine Rotationsbewegung zu dem Strang ausführen, wie dies z.B. bei dem eingangs beschriebenen Messerträger der Fall ist, oder das Schneidmesser kann ortsfest ausgebildet sein, und der Strang wird zu der Schnittkante bewegt, wie dies z.B. beim Schneiden der endlosen Stränge auf einer in der Figur 10 zu erkennenden Trommel 19 der Fall ist.
Der Strang kann z.B. rohrförmig aus einem Cellulosematerial mit einer Stärke von ca. 200 g/qm gebildet sein und weist da- mit einen vergleichsweise hohen Schnittwiderstand auf. Dieser hohe Schnittwiderstand führt dazu, dass an den Schnittflächen 3 und 4 der Segmente 1 und 2 an der Eintrittsseite des
Schneidmessers ein geringfügiger zu der radial inneren Seite gerichteter und an der Austrittsseite des Schneidmessers ein geringfügiger zu der radial äußeren Seite gerichteter Grat 5 und 6 gebildet wird. Dabei ist der zu der radial äußeren Seite hin gerichtete Grat 5 und 6 besonders störend, da dieser bei dem fertigen Produkt zu einer nach außen gerichteten Erhebung führen würde. Entgegen der Erkenntnis, dass dieser äußere Grat 5 und 6 störend ist, wird dieser hier aber zur Verwirklichung einer hohen Schnittgeschwindigkeit bewusst akzeptiert, und es ist eine nachfolgend noch beschriebene Manipulationseinheit vorgesehen, mit der der Grat 5 und 6 nachträglich aktiv besei tigt wird.
Als Schnittflächen 3 und 4 werden hier die stirnseitigen Flä chen als auch die daran angrenzenden Umfangsabschnitte ver- standen, welche mit den stirnseitigen Flächen zusammen die kreisförmige Kante der Schnittfläche bilden.
Die Manipulationseinheit kann durch eine oder mehrere der fol genden Einheiten gebildet sein, eine in den Figuren 2 bis 7 und 10 und 11 gezeigte nicht abrasive Formungseinheit, eine in den Figuren 8 und 9 gezeigte abrasive Formungseinheit, eine in der Figur 12 zu erkennende Laserbearbeitungseinheit 30 oder eine Befeuchtungseinheit . In der Figur 2 und 3 ist die nicht abrasive Formungseinheit in
Form eines haubenförmigen Konus 7 mit einem Innenkonus 8 aus- gebildet, welcher derart bemessen ist, dass er sich von einem äußeren Radius, der größer als der Außendurchmesser der Seg mente 1 und 2 ist, bis zu einem inneren Radius erstreckt, der kleiner als der Außendurchmesser der Segmente 1 und 2 ist. Der
Konus 7 wird zur Nachbearbeitung der Schnittfläche 3 und zur Beseitigung des Grates 5 koaxial auf die Schnittfläche 3 ge prägt . Dadurch wird der Grat 5 radial nach innen verdrängt .
Das Segment 1 kann hier aus einem Vollmaterial oder auch als Rohrkörper ausgebildet sein.
In der Figur 4 ist ein ähnlicher Konus 7 als nicht abrasive Formungseinheit zu erkennen, welcher zusätzlich einen inneren axial vorstehenden Dom 9 mit einem darauf angeordneten kon zentrischen Außenkonus 10 aufweist. Das Segment 1 ist hier als Rohrkörper ausgebildet und weist einen Hohlraum auf, in wel chen der Konus 7 mit dem Dom 9 zur Nachbearbeitung der
Schnittfläche 3 einfährt. Der Außenkonus 10 bildet während des
Nachbearbeitungsvorganges ein konzentrisches Widerlager für die Innenseite der ringförmigen Schnittfläche 3 des Segmentes 1, wodurch auch der radial nach innen gerichtete Anteil des Grates 5 nachgeformt werden kann, und es ferner verhindert werden kann, dass das Segment 1 an der Randseite beim Umformen nach innen einknickt .
In der Figur 5 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer nicht abrasiven Formungseinheit zu erkennen, welche durch ein axial parallel zu der Längsachse des Segmentes 1 verfahrbares Abzugselement 11 gebildet ist, welches derart ge formt und angeordnet ist, dass es bei der Axialbewegung über den Grat 5 hinwegfährt und den Grat 5 dabei zurückverformt . Damit sich das Segment 1 dabei nicht axial verschiebt, ist ein Anschlag 12 vorgesehen, an welchem das Segment 1 mit der
Schnittfläche 3 in Richtung der Axialbewegung des Abzugsele mentes 11 anliegt. Alternativ kann zum Ausgleich der Axial kräfte aber auch eine zweites, entgegengesetzt bewegtes Ab zugselement 11 vorgesehen sein, sofern auf der gegenüberlie- genden Randseite des Segmentes 1 auch eine Grat 5 nachgearbei tet werden muss, wie dies z.B. bei mittig aus einen Strang mit zwei Schnittflächen 3 herausgeschnittenen Segmenten 1 der Fall ist . In der Fig. 6 ist ein weiteres Beispiel einer nicht abrasiven
Formungseinheit zu erkennen, welche durch eine Klemme 13 mit zwei Klemmarmen 14 und 15 sowie einen radial inneren axial vorstehenden Dorn 18 gebildet ist. Die Klemmarme 14 und 15 weisen an ihren Enden radial nach innen gerichtete Vorsprünge 16 und 17 auf, welche derart ausgerichtet und angeordnet sind, dass sie einer Klemmstellung auf einen Endabschnitt des Domes 18 gerichtet sind. Die Klemme 13 wird zur Nachbearbeitung des Grates 5 mit dem Dorn 18 mit nach außen verschwenkten Klemmar men 14 und 15 in den Endabschnitt des in diesem Fall rohrför migen Segmentes 1 eingeführt. Anschließend werden die Klemmar me 14 und 15 in Richtung des Domes 18 aufeinander zu ver schenkt, bis die Wandung des rohrförmigen Segmentes 1 mit ei- nem geringfügigen Spiel in dem Ringspalt zwischen den Stirn seiten der Vorsprünge 16 und 17 und dem Dorn 18 angeordnet ist. Anschließend wird die Klemme 13 axial in Richtung der Längsachse des Segmentes 1 zur Außenseite hin abgezogen, und der Grat 5 wird durch den engen Ringspalt zwischen dem Dorn 18 und den Klemmarmen 14 und 15 plan gezogen. Der Dorn 18 bildet dabei ein Widerlager, ähnlich den Dom 9 in der Figur 4 und verhindert dabei, dass der Grat 5 beim Verformen radial nach innen einknickt . Grundsätzlich kann der in den Ausführungsbeispielen der Figu ren 2 und 4 vorgesehene Konus 7 oder auch die in dem Ausfüh rungsbeispiel der Figur 6 zu erkennende Klemme 13 während des Umarbeitungsprozesses auch eine Drehbewegung zu der Längsachse des Segmentes 1 ausführen, wodurch der Grat 5 sowohl in axia- 1er als auch in radialer Richtung umgeformt und weggedrückt wird .
In der Figur 7 ist ein weiteres alternatives Ausführungsbei spiel einer nicht abrasiven Formungseinheit dargestellt, bei welcher die Segmente 1 in Aufnahmen gehalten sin, welche an einer Mantelfläche einer zu einer Drehbewegung antreibbaren Trommel 19 vorgesehen sind. Die Aufnahmen sind so ausgerich tet, dass die Segmente 1 mit parallel zu der Drehachse der Trommel 19 ausgerichteten Längsachsen angeordnet sind. Ferner ist eine Führung 20 mit einer zu der Drehachse der Trommel 19 konzentrischen, gekrümmten Abrollfläche 27 vorgesehen, an wel cher die Segmente 1 während der Rotation der Trommel 19 vor- beigeführt werden. Die Abrollfläche 27 der Führung 20 kann wie in den rechten Darstellungen der Figur 7 zu erkennen ist, ver schiedene Formgebungen aufweisen. So kann sie z.B. eine gegen über der Länge der Segmente 1 vorgesehene Überbreite 24 auf- weisen, so dass auf die Segmente 1 über die gesamte Länge eine Andruckkraft ausgeübt werden kann, und der Grat 5 durch die
Abrollfläche 27 plattgedrückt wird. Ferner kann die Führung 20 auch eine in Richtung der Längsachsen der Segmente 1 gerichte te, oszillierende Querbewegung 23 ausführen, durch welche der Grat 5 seitlich verdrängt wird. Alternativ kann die Abrollflä- che 27 auch einen die Schnittfläche 3 seitlich und nach innen überragenden Radius 22 aufweisen, durch welchen der Grat 5 ra dial nach innen geprägt wird. Ferner kann an der Abrollfläche 27 auch eine Bürste 21 vorgesehen sein, durch welche der Grat 5 elastisch nach innen gebürstet wird.
In der Figur 8 ist eine Ausführungsform einer abrasiven For mungseinheit zu erkennen, bei welcher der Grat 5 durch ein me chanisches Rotationswerkzeug 25 z.B. in Form einer Schleif scheibe oder eines Fräsers entfernt wird. Das Rotationswerk- zeug 25 ist ortsfest in einer vorgegebenen Ausrichtung und
Stellung angeordnet, in welcher die Segmente 1 beim Umlaufen der Trommel 19 zwangsläufig mit dem Grat 5 an einer Arbeits fläche des Rotationswerkzeuges 25 vorbeigeführt werden und da ran zur Anlage gelangen. Der Grat 5 wird dabei aktiv durch ei- nen abrasiven Materialabtrag entfernt, und die Schnittfläche 3 wird zu einer durch die Formgebung der Arbeitsfläche des Rota tionswerkzeuges 25 vorgegebenen Form umgearbeitet. Zusätzlich kann der Grat auch durch einen nicht abrasiven Verdrängungs- prozess aufgrund des von dem Rotationswerkzeuges 25 ausgeübten Druckes zurückverformt werden. Das Rotationswerkzeug 25 ro tiert um eine parallel zu der Drehachse der Trommel 19 ausge richtete Drehachse in gleichsinniger Drehrichtung, wodurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Oberfläche des Segmentes 1 er höht werden kann, da dadurch die Relativgeschwindigkeit der Arbeitsfläche zu den Segmenten 1 erhöht wird. Damit kann der Grat 5 in einem sehr kleinen Bogenabschnitt der Drehbewegung der Trommel 19 nachgearbeitet werden. Die Arbeitsfläche des Rotationswerkzeuges 25 kann dabei je nach der Form, Ausrich tung und Größe des nachzubearbeitenden Grates 5 unterschied lich ausgerichtet oder unterschiedlich profiliert sein.
In der Figur 9 ist eine weitere Form einer abrasiven Formungs- einheit zu erkennen, bei der eine feststehende, entsprechend des zu entfernenden Grates 5 ausgerichtete Klinge 33 vorgese hen ist. Die Segmente 1 werden während des Umlaufens der Trom mel 19 mit dem Grat 5 an der Klinge 33 vorbeigeführt, und der Grat 5 wird aktiv abgetrennt.
In der Figur 10 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer nicht abrasiven Formungseinheit in Form einer statischen Führungsfläche 26 mit einer zu der Drehachse der Trommel 19 konzentrisch und in einem im Wesentlichen konstanten Abstand angeordneten Abrollfläche 27 zu erkennen. Ferner ist eine in
Bezug zu der Transportrichtung T der Trommel 19 stromaufwärts zu der Abrollfläche 27 angeordnete Schneideinheit 32 vorgese hen, welche den Strang in zwei oder mehrere Segmente 1 schnei det. Ferner weist die Abrollfläche 27 an der Eintrittsseite eine Startleiste 32 auf, welche in den Transportweg der Seg mente 1 hineinragt. Die Abrollfläche 27 ist hier in einem Ab stand zum Grund der Aufnahmen der Trommel 19 angeordnet, wel cher dem Durchmesser der Segmente 1 minus 0,2 bis 1,5 mm be- trägt. Der Abstand weist damit bewusst ein Untermaß gegenüber dem Durchmesser der Segmente 1 auf, welcher durch die Start- leiste 32 an der Eintrittsseite weiter verringert wird. Durch die Startleiste 32 und den gewählten Abstand werden die Seg- mente 1 aufgrund der Drehbewegung der Trommel 19 zu einer Ab rollbewegung auf der Abrollfläche 27 gezwungen. Während dieser Abrollbewegung werden die Segmente 1 aufgrund des Untermaßes komprimiert und gegen die Abrollfläche 27 gedrückt, so dass sich der Grat 5 selbsttätig wegdrückt. Dabei kann auf der Ab- rollfläche 27 eine Führungsbahn 31 mit einer der Länge L der
Segmente 1 entsprechenden Breite B vorgesehen sein, in der die Segmente 1 während der Verformungsbewegung seitlich geführt abrollen . Alternativ kann die Führungsfläche 26 auch an einer drehbar gelagerten Walze mit einer entsprechenden Profilierung vorge sehen sein, wie in der rechten Darstellung der Figur 10 zu er kennen ist. In der Figur 11 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer nicht abrasiven Formungseinheit zu erkennen, bei der die Führungsfläche 26 wieder an einer drehbar angetriebenen und gegen die Außenseite der Segmente 1 gedrückte Walze angeordnet ist. Zusätzlich ist als Widerlager ein in das Segment 1 einge- führter Dorn 28 vorgesehen, so dass die Schnittfläche 3 mit dem Grat 5 in einem Spalt zwischen der Walze und dem Dorn 28 zusammengedrückt und in eine rohrförmige Formgebung verdrängt wird .
In der Figur 12 ist eine weitere Ausführungsform der Manipula tionseinheit in Form einer Laserbearbeitungseinheit 30 und ei ner die Segmente 1 zu einer Drehbewegung um ihre Längsachsen antreibbaren Rolle 29 zu erkennen. Die Laserbearbeitungsein- heit 30 ist mit einem Laserstrahl auf den seitlichen Rand der Segmente 1 gerichtet und schneidet den Grat 5 dadurch ab.
Ferner kann die Manipulationseinheit eine Befeuchtungseinheit aufweisen, mit der die Schnittfläche 3 vor der Nachbearbeitung befeuchtet wird. Diese Befeuchtungseinheit kann z.B. in Form eines Flüssigkeitsvorrates gebildet sein, durch den das oder die Schneidmesser vor dem Schnittvorgang eintauchen, so dass die Feuchtigkeit bereits beim Schnittvorgang durch das
Schneidmesser in die Schnittfläche 3 eingebracht wird. Sofern dies nicht möglich ist, kann die Schnittfläche 3 auch nach dem Schnittvorgang aktiv aufgetragen werden. Wichtig ist hier, dass die Schnittfläche 3 vor der Nachbearbeitung befeuchtet wird, damit die Feuchte den für die Nachbearbeitung positiven Effekt der vergrößerten Elastizität der Schnittfläche 3 hat.
Alternativ kann der Strang auch im Bereich des Schnittbereichs des Schneidmessers vor dem Schnittvorgang befeuchtet werden, wobei eine Befeuchtung des Stranges außerhalb des Schnittbe- reichs vermieden werden sollte.
Die Manipulationseinheit kann eine oder mehrere der beschrie benen Einheiten umfassen. So ist es z.B. sinnvoll eine nicht abrasive Formungseinheit mit einer vorgelagerten Befeuchtungs- einheit zu kombinieren. Ferner können auch eine nicht abrasive
Formungseinheit mit einer nachgelagerten abrasiven Formungs- einheit kombiniert werden, um z.B. einen von der nicht abrasi ven Formungseinheit nicht zurückverformten Restgrat abrasiv zu entfernen, wodurch die Formgenauigkeit der Segmente 1 weiter verbessert werden kann.
Die Manipulationseinheit ist bevorzugt in Bezug zu der Trans portrichtung T der Segmente 1 stromaufwärts zu einer Kombina- tionseinheit und einer Umhüllungseinheit angeordnet, so dass die bereits nachgearbeiteten Segmente 1 mit der qualitativ verbesserten Oberfläche in der Kombinationseinheit mit den an deren Segmenten 1 kombiniert und durch den Umhüllungsstreifen zu einem fertigen Produkt miteinander verbunden werden.
Sofern fertige Produkte doppelter oder mehrfacher Länge, also doppelt oder mehrfachlange Stränge geschnitten werden sollen, ist die erfindungsgemäße Lösung ebenso anwendbar. In diesem Fall kann die Schnittfläche des fertigen Produktes ebenso nachbearbeitet werden, wodurch die Oberflächenqualität des fertigen Produktes ebenso verbessert werden kann.

Claims

Ansprüche :
1. Vorrichtung zum Abtrennen eines stabförmigen Segmentes
(1,2) der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang mit
-einer Schneideinheit (32) mit einem Schneidmesser, und -einer Strangaufnahme, welche ein Gegenlager für den Strang während des Abtrennen des Segmentes durch das Schneidmesser bildet, wobei
-die Schneideinheit (32) derart ausgebildet und einge richtet ist, dass das Schneidmesser den Strang während des Schnittvorganges über den gesamten Durchmesser schneidet ,
dadurch gekennzeichnet, dass
-eine die Schnittfläche (3,4) des Segmentes manipulieren de Manipulationseinheit vorgesehen ist, welche in Bezug zu einer Transportrichtung (T) des Segmentes (1,2) be nachbart und/oder stromabwärts zu der Schneideinheit an geordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -die Manipulationseinheit eine nicht abrasive Formungs einheit umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die nicht abrasive Formungseinheit eine Formfläche auf weist, welche das Segment (1,2) wenigstens im Bereich ei ner Schnittfläche (3,4) unter einer Andruckkraft in eine definierte Form drängt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die Formfläche durch einen Innen- oder Außenkonus (8,10) gebildet ist, welcher axial und/oder radial auf die Schnittfläche (3,4) des Segmentes (1,2) geprägt wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
-die Manipulationseinheit eine abrasive Formungseinheit umfasst .
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
-die Manipulationseinheit eine Laserbearbeitungseinheit umfasst .
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
-die Manipulationseinheit eine Befeuchtungseinheit um fasst, mittels derer die Schittkante des Schneidmessers vor dem Schnittvorgang und/oder das Segment (1,2) an ei ner Schnittfläche (3,4) nach dem Schnittvorgang befeucht bar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 und nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Befeuchtungseinheit in Bezug zu der Transportrich tung (T) der Segmente (1,2) stromaufwärts zu einer abra siven oder nicht abrasiven Formungseinheit angeordnet ist .
9. Verfahren zum Abtrennen eines stabförmigen Segmentes (1,2) der Tabak verarbeitenden Industrie von einem Strang mit -einer Schneideinheit (32) mit einem Schneidmesser, und -einer Strangaufnahme, welche ein Gegenlager für den
Strang während des Abtrennen des Segmentes (1,2) durch das Schneidmesser bildet, wobei -die Schneideinheit (32) derart ausgebildet und einge richtet ist, dass das Schneidmesser den Strang während des Schnittvorganges über den gesamten Durchmesser schneidet ,
dadurch gekennzeichnet, dass
-eine in Bezug zu einer Transportrichtung (T) des Segmen tes (1,2) benachbart und/oder stromabwärts zu der Schnei deinheit angeordnete Manipulationseinheit vorgesehen ist, in welcher die Schnittfläche (3,4) des abgetrennten Seg mentes (1,2) nachbearbeitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass -die Manipulationseinheit eine nicht abrasive Formungs einheit umfasst.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, dass
-die Formungseinheit eine Formfläche aufweist, welche das Segment (1,2) wenigstens im Bereich der Schnittfläche (3,4) unter einer Andruckkraft in eine definierte Form drängt .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass
-die Formfläche durch einen Innen- oder Außenkonus (8,10) gebildet ist, welcher axial und/oder radial auf die
Schnittfläche (3,4) des Segmentes (1,2) geprägt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass
-die Manipulationseinheit eine abrasive Formungseinheit umfasst .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass
-die Manipulationseinheit eine Laserbearbeitungseinheit (30) umfasst.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass
-die Manipulationseinheit eine Befeuchtungseinheit um fasst, mittels derer die Schittkante des Schneidmessers vor dem Schnittvorgang und/oder das Segment (1,2) an ei ner Schnittfläche (3,4) nach dem Schnittvorgang befeuch tet wird.
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