EP3829838B1 - Trennvorrichtung und verfahren zum auftrennen einer flachbahn in eine vielzahl von verbundenen streifen sowie vorrichtung und verfahren zum herstellen eines strangs - Google Patents

Trennvorrichtung und verfahren zum auftrennen einer flachbahn in eine vielzahl von verbundenen streifen sowie vorrichtung und verfahren zum herstellen eines strangs Download PDF

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EP3829838B1
EP3829838B1 EP19762768.0A EP19762768A EP3829838B1 EP 3829838 B1 EP3829838 B1 EP 3829838B1 EP 19762768 A EP19762768 A EP 19762768A EP 3829838 B1 EP3829838 B1 EP 3829838B1
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EP
European Patent Office
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cutting roller
cutting
blades
strips
intermittent
Prior art date
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Active
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EP19762768.0A
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EP3829838A1 (de
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Steffen Peters
Stefan Malek
Sven Stoffels
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B26D1/40—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member
    • B26D1/405—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • 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
    • A24C5/18—Forming the rod
    • A24C5/1828—Forming the rod by cutting tobacco sheet material

Definitions

  • the invention relates to a separating device for separating a flat web into a plurality of strips, comprising a first cutting roller which is rotatable about a first cutting roller axis, and a second cutting roller which is rotatable about a second cutting roller axis parallel to the first, wherein the first and second cutting rollers each comprise a plurality of blades which interact with one another.
  • the invention further relates to a device for producing a rod in the tobacco processing industry, comprising such a separating device.
  • the invention further relates to a method for separating a flat web into a plurality of strips, in which the flat web is separated with a separating device comprising a first cutting roller which rotates about a first cutting roller axis and a second cutting roller which rotates about a second cutting roller axis parallel to the first, wherein the first and the second cutting roller each comprise a plurality of blades which interact with one another.
  • the invention relates to a method for producing a A strand in the tobacco processing industry in which a flat web is separated using the aforementioned process.
  • a device for producing a strand of reconstituted tobacco material which comprises a separating device for separating a flat web of reconstituted tobacco material, is known, for example, from DE 1 954 036
  • the flat sheet is cut into parallel strips using a disc knife cutting device.
  • the strips are then gathered into a strand and covered with a covering.
  • the covered strand is cut into pieces of predetermined length so that rod-shaped articles can be produced.
  • a separating device for separating a flat web into a plurality of strips, comprising a first cutting roller which is rotatable about a first cutting roller axis, and a second cutting roller which is rotatable about a second axis parallel to the first Cutting roller axis is rotatable, wherein the first and the second cutting roller each comprise a plurality of blades which interact with one another, wherein this separating device is developed in that the first and/or the second cutting roller are designed as intermittent cutting rollers, wherein all blades of the intermittent cutting roller each comprise at least one recess which interrupts a cutting edge of the blade, wherein the recesses in the blades of the intermittent cutting roller are arranged along a helix and this helix lies in a cylinder jacket spanned by the cutting edges of the blades and the axis of the helix coincides with the cutting roller axis of the intermittent cutting roller.
  • a "recess” is generally understood to mean an interruption, intermittent area or groove which is made in the corresponding blade in such a way that it interrupts the cutting edge of the blade.
  • the recess can be semicircular, trapezoidal, rectangular or of a different design.
  • a "helix” is understood to mean a helical line.
  • a helix has a constant pitch.
  • the recesses arranged along the helix or helical line are arranged, for example, in such a way that the helix always runs through the middle of the recesses. It is of course also possible to choose a different reference point for the recesses for alignment with the helix, for example a start or end point of the respective recesses.
  • the flat web is advantageously separated into a large number of strips, which are connected to one another with webs.
  • the webs remaining between the strips are the result of the interruptions in the blades.
  • the flat sheet is, for example, a flat sheet made of reconstituted tobacco material or PLA film.
  • the separating device is advantageously further developed in that the blades of the first and the second cutting roller overlap in a cutting area and the cutting edges of the blades of the first cutting roller and the cutting edges of the blades of the second cutting roller in the cutting area are spaced apart from one another by a cutting depth in a direction of the shortest connection between the first and the second cutting roller axis, wherein the recesses have a depth measured from the cylinder jacket in the radial direction that is greater than the cutting depth.
  • the depth of the recesses is greater than the cutting depth plus an assumed material thickness of the flat track.
  • the depth of the recesses is measured between the cylinder shell spanned by the cutting edges, viewed in the radial direction, and up to a bottom of the recesses.
  • the separating device ensures that the intermittent cutting roller does not cut through the flat web.
  • the flat web is received in the area of the recess where the crossbar remains and is not caught by the blade of the opposite cutting roller.
  • the separating device is further developed in particular in that the recesses are arranged in such a way that a straight line in the cylinder jacket intersects exactly two recesses.
  • the straight line lies parallel to the cutting roller axis.
  • a first recess in a first blade and a second recess in a directly adjacent second blade are arranged in such a way that the straight line running parallel to the cutting roller in the cylinder jacket intersects the first and second recess.
  • the straight line intersects, for example, an end point of the first recess and a start point of the third recess, with the start and end points being considered in the circumferential direction of the cylinder.
  • This arrangement of the recesses ensures that at every length position a strip is connected to the two adjacent strips. This applies with the exception of the edge strips. The connection to the adjacent strips is therefore minimal and has no influence on the mechanical properties of the strand formed from the strips. At the same time, it can be ensured that a strip that falls out of the process as a result of a strip breaking can be brought back into the process.
  • the separating device is further developed in that the recesses in the blades of the intermittent cutting roller are arranged along exactly one helix or along several helices.
  • the object is further achieved by a device for producing a strand in the tobacco processing industry, said device comprising a separating device according to one or more of the aforementioned embodiments, and further by a strand forming unit which is designed to form a strand from the plurality of strips.
  • the device for producing a strand has the same or similar advantages as those already mentioned with regard to the separating device.
  • the device is particularly advantageous in that it can provide a very reliable process in which even if a single strip breaks, it can be fed back into the strand process within a very short time.
  • the object is further achieved by a method for separating a flat web into a plurality of strips, in which the flat web is separated with a separating device comprising a first cutting roller which rotates about a first cutting roller axis and a second cutting roller which rotates about a second cutting roller axis parallel to the first, wherein the first and the second cutting roller each comprise a plurality of blades which interact with one another, wherein the method is further developed in that the flat web is separated into individual strips which are each connected to a directly adjacent strip via at least one transverse web, in that the first and/or the second cutting roller are designed as intermittent cutting rollers and all blades of the intermittent cutting roller each comprise at least one recess which interrupts a cutting edge of the blade, wherein the recesses in the blades of the intermittent cutting roller are arranged along a helix and this helix lies in a cylinder jacket spanned by the cutting edges of the blades and the axis of the helix coincides with the cutting roller axis of the intermittent
  • the method for separating the flat web has the same or similar advantages as those already mentioned with regard to the separating device, so that repetition will be avoided.
  • the object is further achieved by a method for producing a rod in the tobacco processing industry, in which a flat web is separated into a plurality of interconnected strips using a method according to the aforementioned embodiment and a rod is formed from the plurality of strips using a rod forming unit.
  • This method of producing the strand is very robust and allows a highly reliable and continuous process to be carried out.
  • strips broken during processing can also be fed back into the process and made available to the strand forming unit.
  • Embodiments of the invention may fulfill individual features or a combination of several features.
  • Fig.1 shows a device 2 for producing a strand 4 of the tobacco processing industry.
  • a flat web 6 is unrolled from a reel 8.
  • the flat web 6 is a flat web made of reconstituted tobacco material or PLA film.
  • a feed device 10 is provided in which the reel 8 is received.
  • the flat web 6 is fed to a separating device 12 included in the device 2.
  • the separating device 12 is designed to separate the flat web 6 into a plurality of strips 14.
  • the strips 14 extend in a strip plane. They are arranged parallel to one another and next to one another in this strip plane, with the flat sides of the strips 14 lying in the strip plane.
  • the strip plane is in the representation of Fig.1 oriented perpendicular to the paper plane.
  • a large number of manufactured strips 14 are indicated in a schematic representation, whereby in this detailed representation the strip plane is tilted into the paper plane.
  • the strand 4 is formed from the plurality of strips 14.
  • the strand formation takes place, for example, in a format channel 22, which is indicated schematically.
  • the strand 4 can be cut into individual rod-shaped segments 24 of a desired length. These can, as in Fig.1 indicated with an arrow, for further processing.
  • the separating device 12 comprises a first cutting roller 30, which is mounted so that it can rotate about a first cutting roller axis 32. It also comprises a second cutting roller 34, which is mounted so that it can rotate about a second cutting roller axis 36.
  • the first and second cutting rollers 30, 34 each comprise a plurality of blades, wherein the blades of different cutting rollers 30, 34 interact with one another. The interaction of the blades of the first cutting roller 30 with those of the second cutting roller 34 separates the flat web 6 into the plurality of strips 14.
  • the first cutting roller 30 or the second cutting roller 34 or both cutting rollers are designed as intermittent cutting rollers.
  • the design of the separating device 12 with at least one intermittent cutting roller ensures that a large number of strips 14 are produced, which are connected to one another with crossbars.
  • Fig.2 shows a perspective view of an intermittent cutting roller 40.
  • This comprises a plurality of blades 42, of which only some are provided with reference numerals for reasons of clarity.
  • the blades 42 which are disk knives and which are oriented in an axial direction A parallel to a rotation axis of the intermittent cutting roller 40, there are grooves in which the blades of the other cutting roller engage.
  • the width of the grooves determines the strip width of the strips 14, which are provided with the separating device 12.
  • the axis of rotation of the intermittent cutting roller 40 coincides with the first or second cutting roller axis 32, 36, depending on whether the first cutting roller 30 or the second cutting roller 34 is designed as an intermittent cutting roller 40.
  • the blades 42 of the intermittent cutting roller 40 are each provided with at least one recess 44. Again, for reasons of clarity, the recesses 44 are provided with reference numerals for only some of the blades 42.
  • the recess 44 interrupts a cutting edge of the respective blade 42, so that the flat web 6 is not cut at the position where the recess 44 is located.
  • the recesses 44 in the blades 42 of the intermittent cutting roller 40 are arranged along a helix.
  • the recesses 44 in the blades 42 of the intermittent cutting roller 40 are Fig.2 shown intermittent cutting roller 40 is arranged along two helices.
  • a first helix 461 runs from a central point from bottom to top with a constant gradient ascending to the first recess 441 in the uppermost blade 421.
  • a second helix 462, which is also indicated in dashed line, runs from the in Fig.2 invisible back of the intermittent cutting roller 40 up to the second recess 442 of the uppermost blade 421.
  • the helices 461, 462 lie in a cylinder jacket spanned by the cutting edges of the blades 42 of the intermittent cutting roller 40.
  • the axes of the helices 461, 462 coincide with the cutting roller axis, which corresponds to the first or second cutting roller axis 32, 36, depending on whether the first cutting roller 30 or the second cutting roller 34 is designed as an intermittent
  • the separating device 12 is, for example, equipped such that the blades 42 of the first and second cutting rollers 30, 34 overlap in a cutting area and the cutting edges of the blades 42 of the first cutting roller 30 and the cutting edges of the blades 42 of the second cutting roller 34 in this cutting area are spaced apart from one another by a cutting depth in a direction of the shortest connection between the two cutting roller axes 32, 36.
  • the first cutting roller 30 and the second cutting roller 34 engage with one another by this cutting depth.
  • the recesses 44 in the intermittent cutting roller 40 have a depth, which is measured in the radial direction from the cylinder jacket to the bottom of the recess 44, which is greater than this cutting depth.
  • Fig.3 shows a plan view of the surface of the intermittent cutting roller 40, wherein the surface is in the paper plane of Fig.3
  • Fig.4 shows a top view of the surface of the intermittent cutting roller 40.
  • the recesses 44 are arranged on the intermittent cutting roller 40 in such a way that a straight line lying in the cylinder jacket spanned by the cutting edges of the blades 42 intersects exactly two recesses.
  • This is exemplary for a first straight line 481, shown in a dash-dotted line, and for a second straight line 482, shown in a dotted line, in Fig.4 shown.
  • the first straight line 481 intersects the second recess 442 of the uppermost blade 421 in the middle.
  • a third recess 443, which is set into the lowermost blade 422 the first straight line 481 no longer intersects the third recess 443 at a starting or corner point.
  • the second straight line 482 is tangent to an end point of the fourth recess 444, intersects the fifth recess 445 in the middle and is tangent to the sixth recess 446 at a starting point.
  • This arrangement of the recesses 44 ensures that at each longitudinal position of the plurality of strips 14, apart from the edge strips, there is a strip which is connected to the two adjacent strips 14 via crossbars. Due to the lack of two neighbors, the edge strips are only connected to the one adjacent strip 14. The mechanical properties of the strand made up of the plurality of strips 14 are not affected by the crossbars. It can still be treated advantageously like a strand made up of a plurality of completely separate strips.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zum Auftrennen einer Flachbahn in eine Vielzahl von Streifen, umfassend eine erste Schneidwalze, die um eine erste Schneidwalzenachse rotierbar ist, und eine zweite Schneidwalze, die um eine zu der ersten parallele zweite Schneidwalzenachse rotierbar ist, wobei die erste und die zweite Schneidwalze jeweils eine Vielzahl von Klingen umfassen, die miteinander in Wechselwirkung stehen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine solche Trennvorrichtung.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Auftrennen einer Flachbahn in eine Vielzahl von Streifen, bei dem die Flachbahn mit einer Trennvorrichtung, umfassend eine erste Schneidwalze, die um eine erste Schneidwalzenachse rotiert, und eine zweite Schneidwalze, die um eine zu der ersten parallele zweite Schneidwalzenachse rotiert, aufgetrennt wird, wobei die erste und die zweite Schneidwalze jeweils eine Vielzahl von Klingen umfassen, die miteinander in Wechselwirkung stehen. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie, bei dem mit einem vorgenannten Verfahren eine Flachbahn aufgetrennt wird.
  • Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs aus rekonstituiertem Tabakmaterial, welche eine Trennvorrichtung zum Auftrennen einer Flachbahn aus rekonstituiertem Tabakmaterial umfasst, geht beispielsweise aus DE 1 954 036 hervor. Die Flachbahn wird mithilfe einer Scheibenmesserschneidvorrichtung in parallele Streifen zerschnitten. Die Streifen werden anschließend in einem Strang zusammengefasst und mit einer Umhüllung umgeben. Der umhüllte Strang wird in Stücke vorbestimmter Länge geschnitten, so dass stabförmige Artikel hergestellt werden können.
  • In Vorrichtungen zum Herstellen eines Strangs aus rekonstituiertem Tabakmaterial oder anderem Bahnmaterial wie z.B. PLA, Aluminium, aluminiumkaschiertes Papier, Papier oder ähnliches werden vielfach Streifen mit geringer Streifenbreite verwendet, die von der Trennvorrichtung geschnitten werden. Bei der Verarbeitung von schmalen Streifen kann nicht ausgeschlossen werden, dass ein einzelner Streifen reißt und somit für die nachfolgenden Prozesse nicht mehr zur Verfügung steht. Dies hat direkt unerwünschte Qualitätseinbußen für den hergestellten Strang zur Folge.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Trennvorrichtung zum Auftrennen einer Flachbahn, eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie, ein verbessertes Verfahren zum Auftrennen einer Flachbahn sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Trennvorrichtung zum Auftrennen einer Flachbahn in eine Vielzahl von Streifen, umfassend eine erste Schneidwalze, die um eine erste Schneidwalzenachse rotierbar ist, und eine zweite Schneidwalze, die um eine zu der ersten parallele zweite Schneidwalzenachse rotierbar ist, wobei die erste und die zweite Schneidwalze jeweils eine Vielzahl von Klingen umfassen, die miteinander in Wechselwirkung stehen, wobei diese Trennvorrichtung dadurch fortgebildet ist, dass die erste und/oder die zweite Schneidwalze als intermittierende Schneidwalze ausgeführt sind/ist, wobei alle Klingen der intermittierenden Schneidwalze jeweils zumindest eine Ausnehmung umfassen, die eine Schneide der Klinge unterbricht, wobei die Ausnehmungen in den Klingen der intermittierenden Schneidwalze entlang einer Helix angeordnet sind und diese Helix in einem von den Schneiden der Klingen aufgespannten Zylindermantel liegt und die Achse der Helix mit der Schneidwalzenachse der intermittierenden Schneidwalze zusammenfällt.
  • Im Kontext der vorliegenden Beschreibung soll unter einer "Ausnehmung" allgemein eine Unterbrechung, Intermittierung oder Nut verstanden werden, welche in die entsprechende Klinge so eingebracht ist, dass sie die Schneide der Klinge unterbricht. Die Ausnehmung kann beispielsweise halbkreisförmig, trapezförmig, rechteckig oder aber auch andersartig ausgestaltet sein. Unter einer "Helix" wird eine Schraubenlinie verstanden. Eine Helix hat eine konstante Steigung. Die entlang der Helix oder Schraubenlinie angeordneten Ausnehmungen sind beispielsweise so angeordnet, dass die Helix stets mittig durch die Ausnehmungen hindurch verläuft. Es ist selbstverständlich ebenso möglich, einen anderen Bezugspunkt der Ausnehmungen zur Ausrichtung an der Helix zu wählen, beispielsweise einen Anfangs- oder Endpunkt der jeweiligen Ausnehmungen.
  • Mithilfe der Trennvorrichtung wird die Flachbahn vorteilhaft in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennt, welche untereinander mit Stegen verbunden sind. Die zwischen den Streifen verbleibenden Stege sind das Ergebnis der in den Klingen vorhandenen Unterbrechungen.
  • Beim Auftrennen einer Flachbahn in eine Vielzahl von Einzelstreifen kann ein Bruch und damit Verlust eines einzelnen Streifens im Prozess nicht vollständig ausgeschlossen werden. Der Verlust eines einzelnen Streifens hat jedoch bereits direkt negative Auswirkung auf die Qualität des aus den einzelnen Streifen hergestellten Strangs. Um den gebrochenen und im herkömmlichen Prozess verlorenen Streifen wieder in den Strangprozess zurückzuführen, sind die mit der Trennvorrichtung hergestellten Streifen in regelmäßigen Abständen mit dem jeweils benachbarten Streifen über einen Quersteg verbunden. Durch die in Folge der Ausnehmungen in den Klingen in das Material eingebrachten Querstege kann der Komplettverlust des Streifens verhindert werden.
  • Die Flachbahn ist beispielsweise eine Flachbahn aus rekonstituiertem Tabakmaterial oder aus PLA-Folie.
  • Die Trennvorrichtung ist vorteilhaft dadurch fortgebildet, dass sich die Klingen der ersten und der zweiten Schneidwalze in einem Schneidbereich überlappen und die Schneiden der Klingen der ersten Schneidwalze und die Schneiden der Klingen der zweiten Schneidwalze im Schneidbereich in einer Richtung der kürzesten Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Schneidwalzenachse um eine Schnitttiefe voneinander beabstandet sind, wobei die Ausnehmungen eine von dem Zylindermantel aus in radialer Richtung gemessene Tiefe aufweisen, die größer als die Schnitttiefe ist.
  • Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Tiefe der Ausnehmungen größer ist als die Schnitttiefe plus einer angenommenen Materialstärke der Flachbahn. Die Tiefe der Ausnehmungen wird gemessen zwischen dem von Schneiden aufgespannten Zylindermantel, betrachtet in radialer Richtung, und bis zu einem Boden der Ausnehmungen.
  • Bei der Trennvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass die intermittierende Schneidwalze die Flachbahn nicht durchtrennt. Die Flachbahn wird, dort wo der Quersteg verbleibt, im Bereich der Ausnehmung aufgenommen und von der Klinge der gegenüberliegenden Schneidwalze nicht erfasst.
  • Die Trennvorrichtung ist ferner insbesondere dadurch fortgebildet, dass die Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass eine in dem Zylindermantel liegende Gerade genau zwei Ausnehmungen schneidet. Die Gerade liegt parallel zur Schneidwalzenachse.
  • Mit anderen Worten sind also eine erste Ausnehmung in einer ersten Klinge und eine zweite Ausnehmung in einer direkt benachbarten zweiten Klinge derart angeordnet, dass die im Zylindermantel parallel zu der Schneidwalze verlaufende Gerade die erste und zweite Ausnehmung schneidet. Eine dritte Ausnehmung, die direkt benachbart zu der zweiten Ausnehmung liegt, schneidet die Gerade nicht mehr. Die Gerade schneidet beispielsweise einen Endpunkt der ersten Ausnehmung und einen Anfangspunkt der dritten Ausnehmung, wobei Anfangs- und Endpunkte in Umfangsrichtung des Zylinders betrachtet werden.
  • Diese Anordnung der Ausnehmungen sorgt dafür, dass an jeder Längenposition ein Streifen mit den beiden benachbarten Streifen verbunden ist. Dies gilt mit Ausnahme der Randstreifen. Die Verbindung zu den benachbarten Streifen ist also minimal und hat auf die mechanischen Eigenschaften des aus den Streifen gebildeten Strangs keinen Einfluss. Gleichzeitig kann sichergestellt werden, dass ein aus dem Prozess in Folge eines Bruchs eines Streifens herausfallender Streifen wieder in den Prozess zurückgeholt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Trennvorrichtung dadurch fortgebildet, dass die Ausnehmungen in den Klingen der intermittierenden Schneidwalze entlang genau einer Helix oder entlang mehrerer Helices angeordnet sind.
  • Die Verwendung exakt einer Helix stellt die Minimalanforderung dar, um einen im Prozess gebrochenen Streifen wieder in diesen zurückzuführen. Die Verwendung mehrerer Helices erlaubt es, diese mit geringerer Steigung auszuführen, was die Anzahl der Verbindungsstege pro Längeneinheit der Flachbahn erhöht.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei diese Vorrichtung eine Trennvorrichtung nach einer oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen umfasst, und ferner durch eine Strangformungseinheit, die dazu eingerichtet ist, aus der Vielzahl von Streifen einen Strang zu bilden.
  • Auf die Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf die Trennvorrichtung erwähnt wurden. Die Vorrichtung ist vor allem dahingehend vorteilhaft, dass ein sehr zuverlässiger Prozess bereitgestellt werden kann, bei dem selbst bei einem Bruch eines einzelnen Streifens, dieser binnen kürzester Zeit wieder in den Strangprozess zurückgeführt wird.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Auftrennen einer Flachbahn in eine Vielzahl von Streifen, bei dem die Flachbahn mit einer Trennvorrichtung, umfassend eine erste Schneidwalze, die um eine erste Schneidwalzenachse rotiert, und eine zweite Schneidwalze, die um eine zu der ersten parallele zweite Schneidwalzenachse rotiert, aufgetrennt wird, wobei die erste und die zweite Schneidwalze jeweils eine Vielzahl von Klingen umfassen, die mitinander in Wechselwirkung stehen, wobei das Verfahren dadurch fortgebildet ist, dass die Flachbahn in einzelne Streifen aufgetrennt wird, die jeweils über zumindest einen Quersteg mit einem direkt benachbarten Streifen verbunden sind, indem die erste und/oder die zweite Schneidwalze als intermittierende Schneidwalze ausgeführt sind/ist und alle Klingen der intermittierenden Schneidwalze jeweils zumindest eine Ausnehmung umfassen, die eine Schneide der Klinge unterbricht, wobei die Ausnehmungen in den Klingen der intermittierenden Schneidwalze entlang einer Helix angeordnet sind und diese Helix in einem von den Schneiden der Klingen aufgespannten Zylindermantel liegt und die Achse der Helix mit der Schneidwalzenachse der intermittierenden Schneidwalze zusammenfällt.
  • Auf das Verfahren zum Auftrennen der Flachbahn treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf die Trennvorrichtung erwähnt wurden, so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie, bei dem mit einem Verfahren nach der zuvor genannten Ausführungsform eine Flachbahn in eine Vielzahl von miteinander verbundenen Streifen aufgetrennt wird und mit einer Strangformungseinheit aus der Vielzahl von Streifen ein Strang gebildet wird.
  • Dieses Verfahren zum Herstellen des Strangs ist sehr robust und erlaubt es, einen hochgradig zuverlässigen und kontinuierlichen Prozess zu fahren. Vorteilhaft können bei dem Verfahren auch während der Verarbeitung gebrochene Streifen wieder in das Verfahren zurückgeführt und der Strangformungseinheit bereitgestellt werden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Trennvorrichtung,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung einer intermittierenden Schneidwalze der Trennvorrichtung,
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf die Oberfläche der intermittierenden Schneidwalze, wobei die Oberfläche abgerollt dargestellt ist,
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf die Oberfläche der intermittierenden Schneidwalze.
  • Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
  • In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 2 zum Herstellen eines Strangs 4 der Tabak verarbeitenden Industrie. Es wird eine Flachbahn 6 von einer Bobine 8 abgerollt. Beispielsweise ist die Flachbahn 6 eine Flachbahn aus rekonstituiertem Tabakmaterial oder aus PLA-Folie. Zu diesem Zweck ist eine Zufuhreinrichtung 10 vorgesehen, in der die Bobine 8 aufgenommen ist. Die Flachbahn 6 wird einer von der Vorrichtung 2 umfassten Trennvorrichtung 12 zugeführt. Die Trennvorrichtung 12 ist dazu eingerichtet, die Flachbahn 6 in eine Vielzahl von Streifen 14 aufzutrennen. Die Streifen 14 erstrecken sich in einer Streifenebene. Sie sind in dieser Streifenebene parallel zueinander und nebeneinander angeordnet, wobei die Flachseiten der Streifen 14 in der Streifenebene liegen. Die Streifenebene ist in der Darstellung von Fig. 1 senkrecht zur Papierebene orientiert. In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Vielzahl hergestellter Streifen 14 angedeutet, wobei in dieser Detaildarstellung die Streifenebene in die Papierebene gekippt ist.
  • Die längs aufgetrennte Flachbahn 6, welche nun aus parallel zueinander verlaufenden Streifen 14 besteht, wird über Transportwalzen 16 in Richtung eines Einlauf- und Bündelungstrichters 18 einer Strangformungseinheit 20 der Vorrichtung 2 transportiert. In der Strangformungseinheit 20 wird aus der Vielzahl von Streifen 14 der Strang 4 gebildet. Die Strangbildung erfolgt beispielsweise in einem Formatkanal 22, der schematisch angedeutet ist. Nach der Strangbildung kann der Strang 4 in einzelne stabförmige Segmente 24 einer gewünschten Länge abgelängt werden. Diese können, wie in Fig. 1 mit einem Pfeil angedeutet, der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
  • Die Trennvorrichtung 12 umfasst eine erste Schneidwalze 30, die um eine erste Schneidwalzenachse 32 rotierbar aufgenommen ist. Außerdem ist eine zweite Schneidwalze 34 umfasst, die um eine zweite Schneidwalzenachse 36 rotierbar aufgenommen ist. Die erste und die zweite Schneidwalze 30, 34 umfassen jeweils eine Vielzahl von Klingen, wobei die Klingen unterschiedlicher Schneidwalzen 30, 34 miteinander in Wechselwirkung stehen. Durch Wechselwirkung der Klingen der ersten Schneidwalze 30 mit denjenigen der zweiten Schneidwalze 34 wird die Flachbahn 6 in die Vielzahl von Streifen 14 aufgetrennt.
  • Die erste Schneidwalze 30 oder die zweite Schneidwalze 34 oder auch beide Schneidwalzen, d.h. die erste Schneidwalze 30 und die zweite Schneidwalze 34, sind als intermittierende Schneidwalze ausgeführt. Die Ausgestaltung der Trennvorrichtung 12 mit zumindest einer intermittierenden Schneidwalze sorgt dafür, dass eine Vielzahl von Streifen 14 hergestellt wird, welche untereinander mit Querstegen verbunden sind.
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer intermittierenden Schneidwalze 40. Diese umfasst eine Vielzahl von Klingen 42, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige mit Bezugszeichen versehen sind. Zwischen den Klingen 42, bei denen es sich um Scheibenmesser handelt und welche in einer Axialrichtung A parallel zu einer Drehachse der intermittierenden Schneidwalze 40 orientiert sind, befinden sich Nuten, in die die Klingen der anderen Schneidwalze eingreifen. Die Breite der Nuten legt die Streifenbreite der Streifen 14 fest, die mit der Trennvorrichtung 12 geschnitten werden. Die Drehachse der intermittierenden Schneidwalze 40 fällt mit der ersten oder zweiten Schneidwalzenachse 32, 36 zusammen, je nachdem, ob die erste Schneidwalze 30 oder die zweite Schneidwalze 34 als intermittierende Schneidwalze 40 ausgeführt ist.
  • Die Klingen 42 der intermittierenden Schneidwalze 40 sind jeweils mit zumindest einer Ausnehmung 44 versehen. Wiederum sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die Ausnehmungen 44 für lediglich einige der Klingen 42 mit Bezugszeichen versehen. Die Ausnehmung 44 unterbricht eine Schneide der jeweiligen Klinge 42, so dass die Flachbahn 6 an der Position, an der sich die Ausnehmung 44 befindet, nicht geschnitten wird.
  • Die Ausnehmungen 44 in den Klingen 42 der intermittierenden Schneidwalze 40 sind entlang einer Helix angeordnet. Beispielhaft sind die Ausnehmungen 44 in den Klingen 42 der in Fig. 2 gezeigten intermittierenden Schneidwalze 40 entlang zweier Helices angeordnet. Eine erste Helix 461 verläuft von einem zentralen Punkt von unten nach oben mit konstanter Steigung aufsteigend bis zur ersten Ausnehmung 441 in der obersten Klinge 421. Eine zweite Helix 462, die ebenfalls in gestrichelter Linie angedeutet ist, verläuft von der in Fig. 2 nicht sichtbaren Rückseite der intermittierenden Schneidwalze 40 bis zu der zweiten Ausnehmung 442 der obersten Klinge 421. Die Helices 461, 462 liegen in einem von den Schneiden der Klingen 42 der intermittierenden Schneidwalze 40 aufgespannten Zylindermantel. Die Achsen der Helices 461, 462 fallen mit der Schneidwalzenachse zusammen, welche der ersten oder zweiten Schneidwalzenachse 32, 36 entspricht, je nachdem, ob die erste Schneidwalze 30 oder die zweite Schneidwalze 34 als intermittierende Schneidwalze 40 ausgestaltet ist.
  • Die Trennvorrichtung 12 ist beispielsweise so ausgestattet, dass sich die Klingen 42 der ersten und der zweiten Schneidwalze 30, 34 in einem Schneidbereich überlappen und die Schneiden der Klingen 42 der ersten Schneidwalze 30 und die Schneiden der Klingen 42 der zweiten Schneidwalze 34 in diesem Schneidbereich in einer Richtung der kürzesten Verbindung zwischen den beiden Schneidwalzenachsen 32, 36 um eine Schnitttiefe voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten stehen die erste Schneidwalze 30 und die zweite Schneidwalze 34 um diese Schnitttiefe miteinander in Eingriff. Die Ausnehmungen 44 in der intermittierenden Schneidwalze 40 weisen eine Tiefe auf, welche in radialer Richtung vom Zylindermantel bis zum Boden der Ausnehmung 44 gemessen wird, die größer als diese Schnitttiefe ist. So ist sichergestellt, dass die Flachbahn 6 im Bereich der Ausnehmungen 44 nicht durchtrennt wird und ein Quersteg zwischen den benachbarten Streifen zurückbleibt. Das Ergebnis ist eine Vielzahl von Streifen 14, die über Querstege miteinander verbunden sind. Da beim Auftrennen der Flachbahn 6 in die Vielzahl von einzelnen Streifen 14 ein Bruch und damit Verlust eines einzelnen Streifens 14 im Prozess nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, wird dieser Streifen 14 an der nächsten Verbindung, an der dieser Streifen 14 über Querstege mit den benachbarten Streifen 14 verbunden ist, wieder zurück in den Prozess geführt. Er ist somit nicht für den nachfolgenden Prozess, insbesondere die Strangbildung, verloren. Dies wirkt sich direkt positiv auf die Qualität des hergestellten Strangs aus.
  • Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche der intermittierenden Schneidwalze 40, wobei die Oberfläche in die Papierebene von Fig. 3 abgerollt ist. Die Helices 461, 462, welche entlang der Nuten 44 verlaufen, erscheinen in dieser Darstellung als Geraden.
  • Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche der intermittierenden Schneidwalze 40. Die Ausnehmungen 44 sind derart auf der intermittierenden Schneidwalze 40 angeordnet, dass eine in dem von den Schneiden der Klingen 42 aufgespannten Zylindermantel liegende Gerade genau zwei Ausnehmungen schneidet. Dies ist beispielhaft für eine erste Gerade 481, dargestellt in strichpunktierter Linie, und für eine zweite Gerade 482, dargestellt in gepunkteter Linie, in Fig. 4 dargestellt. So schneidet die erste Gerade 481 die zweite Ausnehmung 442 der obersten Klinge 421 mittig. Eine dritte Ausnehmung 443, die in die unterste Klinge 422 eingelassen ist, schneidet die erste Gerade 481 gerade nicht mehr. Sie tangiert die dritte Ausnehmung 443 an einem Anfangs- oder Eckpunkt. Die zweite Gerade 482 tangiert einen Endpunkt der vierten Ausnehmung 444, schneidet die fünfte Ausnehmung 445 mittig und tangiert die sechste Ausnehmung 446 an einem Anfangspunkt.
  • Diese Anordnung der Ausnehmungen 44 sorgt dafür, dass an jeder Längsposition der Vielzahl von Streifen 14, abgesehen von den Randstreifen, jeweils ein Streifen umfasst ist, der mit den beiden benachbarten Streifen 14 über Querstege verbunden ist. Die Randstreifen sind mangels zweier Nachbarn nur mit dem einen benachbarten Streifen 14 verbunden. Die mechanischen Eigenschaften des Strangs aus der Vielzahl von Streifen 14 werden durch die Querstege nicht tangiert. Er lässt sich vorteilhaft nach wie vor so behandeln, wie ein Strang aus einer Vielzahl komplett vereinzelter Streifen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Vorrichtung
    4
    Strang
    6
    Flachbahn
    8
    Bobine
    10
    Zufuhreinrichtung
    12
    Trennvorrichtung
    14
    Streifen
    16
    Transportwalzen
    18
    Einlauftrichter
    20
    Strangformungseinheit
    22
    Formatkanal
    24
    Segmente
    30
    erste Schneidwalze
    32
    erste Schneidwalzenachse
    34
    zweite Schneidwalze
    36
    zweite Schneidwalzenachse
    40
    intermittierende Schneidwalze
    42
    Klingen
    421
    oberste Klinge
    422
    unterste Klinge
    44
    Ausnehmung
    441
    erste Ausnehmung
    442
    zweite Ausnehmung
    443
    dritte Ausnehmung
    444
    vierte Ausnehmung
    445
    fünfte Ausnehmung
    446
    sechste Ausnehmung
    461
    erste Helix
    462
    zweite Helix
    481
    erste Gerade
    482
    zweite Gerade
    A
    Axialrichtung

Claims (7)

  1. Trennvorrichtung (12) zum Auftrennen einer Flachbahn (6) in eine Vielzahl von Streifen (14), umfassend eine erste Schneidwalze (30), die um eine erste Schneidwalzenachse (32) rotierbar ist, und eine zweite Schneidwalze (34), die um eine zu der ersten parallele zweite Schneidwalzenachse (36) rotierbar ist, wobei die erste und die zweite Schneidwalze (30, 34) jeweils eine Vielzahl von Klingen (42) umfassen, die miteinander in Wechselwirkung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Schneidwalze (30, 34) als intermittierende Schneidwalze (40) ausgeführt sind/ist, wobei alle Klingen (42) der intermittierenden Schneidwalze (40) jeweils zumindest eine Ausnehmung (44) umfassen, die eine Schneide der Klinge (42) unterbricht, wobei die Ausnehmungen (44) in den Klingen (42) der intermittierenden Schneidwalze (40) entlang einer Helix (461, 462) angeordnet sind und diese Helix (461, 462) in einem von den Schneiden der Klingen (42) aufgespannten Zylindermantel liegt und die Achse der Helix (461, 462) mit der Schneidwalzenachse (32, 36) der intermittierenden Schneidwalze (40) zusammenfällt.
  2. Trennvorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Klingen (42) der ersten und der zweiten Schneidwalze (30, 34) in einem Schneidbereich überlappen und die Schneiden der Klingen (42) der ersten Schneidwalze (30) und die Schneiden der Klingen (42) der zweiten Schneidwalze (34) im Schneidbereich in einer Richtung der kürzesten Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Schneidwalzenachse (32, 36) um eine Schnitttiefe voneinander beabstandet sind, wobei die Ausnehmungen (44) eine von dem Zylindermantel aus in radialer Richtung gemessene Tiefe aufweisen, die größer als die Schnitttiefe ist.
  3. Trennvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (44) derart angeordnet sind, dass eine in dem Zylindermantel liegende Gerade genau zwei Ausnehmungen (44) schneidet.
  4. Trennvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (44) in den Klingen (42) der intermittierenden Schneidwalze (40) entlang genau einer Helix oder entlang mehrerer Helices (461, 462) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung (2) zum Herstellen eines Strangs (4) der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Trennvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eine Strangformungseinheit (20), die dazu eingerichtet ist, aus der Vielzahl von Streifen (14) einen Strang (4) zu bilden.
  6. Verfahren zum Auftrennen einer Flachbahn (6) in eine Vielzahl von Streifen (14), bei dem die Flachbahn (6) mit einer Trennvorrichtung (12), umfassend eine erste Schneidwalze (30), die um eine erste Schneidwalzenachse (32) rotiert, und eine zweite Schneidwalze (34), die um eine zu der ersten parallele zweite Schneidwalzenachse (36) rotiert, aufgetrennt wird, wobei die erste und die zweite Schneidwalze (30, 34) jeweils eine Vielzahl von Klingen (42) umfassen, die miteinander in Wechselwirkung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachbahn (6) in einzelne Streifen (14) aufgetrennt wird, die jeweils über zumindest einen Quersteg mit einem direkt benachbarten Streifen (14) verbunden sind, indem die erste und/oder die zweite Schneidwalze (30, 34) als intermittierende Schneidwalze (40) ausgeführt sind/ist und alle Klingen (42) der intermittierenden Schneidwalze (40) jeweils zumindest eine Ausnehmung (44) umfassen, die eine Schneide der Klinge (42) unterbricht, wobei die Ausnehmungen (44) in den Klingen (42) der intermittierenden Schneidwalze (40) entlang einer Helix (461, 462) angeordnet sind und diese Helix in einem von den Schneiden der Klingen (42) aufgespannten Zylindermantel liegt und die Achse der Helix (461, 462) mit der Schneidwalzenachse (32, 36) der intermittierenden Schneidwalze (40) zusammenfällt.
  7. Verfahren zum Herstellen eines Strangs (4) der Tabak verarbeitenden Industrie, bei dem mit einem Verfahren nach Anspruch 6 eine Flachbahn (6) aus rekonstituiertem Tabakmaterial in eine Vielzahl von miteinander verbundenen Streifen (14) aufgetrennt wird und mit einer Strangformungseinheit (20) aus der Vielzahl von Streifen (14) ein Strang (4) gebildet wird.
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