PL199069B1 - Sposób i urządzenie do rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez końca w przemyśle tytoniowym - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urz adzenie do rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez ko nca w przemy sle tytoniowym na pojedyncze wyroby pr etopodobne za pomoc a kr azacego no za, w którym to sposobie i urz adzeniu pasmo (4, 6) podpiera si e za pomoc a prowadnicy (1), wprawianej przez nap ed (7), korzystnie nap ed korbowy, w ruch tam i z powrotem. Korbowód (27) jest przy tym z jednej strony osadzony na czopie (29) usy- tuowanym mimo srodowo wzgl edem wa lu nap edowego korby, z drugiej za s jest polaczony z podpor a (8), na której jest umieszczona prowadnica (1) pasm. Korba lub jej nap ed maj a pierwsz a kr azac a mas e wyrównawcz a. Celem opisa- nego sposobu i urz adzenia jest poprawienie wywa zenia mas mechanizmu korbowego i prowadnicy pasm. Rozwi a- zanie postawionego zadania polega na tym, ze synchro- nicznie wzgl edem pierwszej masy wyrównawczej wprawia si e w ruch obiegowy drug a mas e wyrównawcz a za pomoc a wa lu umieszczonego w odst epie wzgl edem mechanizmu korbowego. Zaleta opisanego sposobu i urz adzenia polega na mo zliwo sci znacznej redukcji si l i momentów wywo lywa- nych przez drgania spowodowane niewywa zeniem oraz oddzia luj acych w niepozadany sposób na maszyn e do wytwarzania papierosów i jej otoczenie (posadzk e). PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez końca w przemyśle tytoniowym.

Pod pojęciem „wyrobów prętopodobnych” należy w sensie wynalazku rozumieć zarówno wyroby tytoniowe, jak papierosy, cygara, cygaretki, jak też pręty filtracyjne lub koszulki filtracyjne. Poniżej dla uproszczenia mówi się jedynie o papierosach.

W urzą dzeniach tn ą cych, stanowią cych element maszyn do wytwarzania papierosów, pasmo papierosowe bez końca poruszane w kierunku swej osi wzdłużnej, tnie się na pojedyncze papierosy. Prowadnica pasm prowadzi pasmo papierosowe w obszarze urządzenia tnącego i w miejscu cięcia ma ona kształt przeciwnoża lub przeciwkrawędzi tnącej dla krążącego noża. Ponieważ pasmo papierosowe porusza się dalej w trakcie cięcia, co w nowoczesnych maszynach odbywa się z dużą prędkością, miejsce cięcia musi się poruszać podczas cięcia razem z pasmem papierosowym. Ze względu na to prowadnica pasm jest osadzona ruchomo w kierunku pasma i wprawiana przez napęd, korzystnie mechanizm korbowy, w ruch tam i z powrotem.

Prowadnica pasm ma postać tuby z wybraniem, przez które przechodzi nóż celem przecinania pasma papierosowego. Jest ona napędzana poprzez korbowód za pomocą mechanizmu korbowego synchronicznie względem noża. To znane rozwiązanie stwarza jednak problemy przy znacznym wzroście wydajności maszyn do wytwarzania papierosów (sięgającej 16.000 papierosów/minutę). Stosunkowo duże masy z tego typu napędem, których niewyważenie można wyrównać jedynie częściowo, powodują znaczne drgania, które mogą się przejawiać w drganiach posadzki, silniejszą emisją dźwięków materiałowych (hałas) oraz zakłóceniem działania sąsiednich podzespołów i/lub elementów elektrotechnicznych. Ponieważ oś obrotu korby nie leży w głównej płaszczyźnie ruchu tub (i ze względów konstrukcyjnych oraz technicznych nie powinna, ani też nie może tam leżeć), w takiej przekładni nie jest w zasadzie możliwe całkowite wyważenie mas. Siły wprowadzane w maszynę można jednak znacznie zredukować w stosunku do stanu niewyważonego.

Tak zwane „mechanizmy korbowe” dla tub maszyn do wytwarzania papierosów, które pod względem kinematycznym stanowią w zasadzie czteroczłonowe mechanizmy sprzężone, mogą jednak przy użyciu wahaczy z elastycznego materiału i przy wystarczających długościach wahaczy mieć postać mechanizmów korbowych, są znane w wielu wariantach, na przykład z brytyjskiego opisu patentowego nr GB 1 556 267, amerykańskiego opisu patentowego nr US 4 534 252 lub niemieckiego opisu patentowego nr DE 2 233 063. Rozwiązują one jednak opisany powyżej problem jedynie częściowo.

Celem wynalazku jest takie opanowanie drgań wychodzących z mechanizmu korbowego opisanego na wstępie rodzaju, aby zredukować związane z nimi szkodliwe siły i momenty, łącznie z emisją dźwięku.

Sposób rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez końca w przemyśle tytoniowym na pojedyncze wyroby prętopodobne za pomocą krążącego noża, w którym to sposobie pasmo podpiera się za pomocą prowadnicy, wprawianej przez napęd, korzystnie napęd korbowy, w ruch tam i z powrotem, przy czym niewyważenie mechanizmu korbowego kompensuje się częściowo za pomocą obracającej się wraz z nim pierwszej masy wyrównawczej, według wynalazku charakteryzuje się, tym, że synchronicznie względem pierwszej masy wyrównawczej wprawia się w ruch obiegowy drugą masę wyrównawczą za pomocą wału umieszczonego w odstępie względem mechanizmu korbowego.

Korzystnie synchronicznie względem pierwszej masy wyrównawczej wprawia się w ruch obiegowy trzecią masę wyrównawczą, napędzaną przez mechanizm korbowy.

Urządzenie do rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez końca w przemyśle tytoniowym na pojedyncze wyroby prętopodobne za pomocą krążącego noża, z o najmniej jedną, napędzaną przez mechanizm korbowy synchronicznie względem noża, podpierającą pasmo prowadnicą, przy czym korbowód jest z jednej strony osadzony na czopie usytuowanym mimośrodowo względem wału napędowego korby, z drugiej zaś jest połączony z podporą, na której jest umieszczona prowadnica pasm, oraz z pierwszą obiegową masą wyrównawczą w obszarze korby lub jej napędu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera drugą masę wyrównawczą, osadzoną obiegowo wokół osi, usytuowanej w odstępie względem osi obiegu pierwszej masy wyrównawczej.

Korzystnie podpora w postaci wahacza składa się z elastycznych elementów nośnych, zwłaszcza sprężyn piórowych.

Korzystnie urządzenie zawiera usytuowany w odstępie względem wału napędowego korby, wprawiający drugą masę wyrównawczą w synchroniczny ruch obiegowy, wał wyrównawczy.

PL 199 069 B1

Korzystnie wał napędowy korby i umieszczony w odstępie względem niego wał wyrównawczy są połączone ze sobą kinematycznie za pomocą przekładni zębatej, korzystnie pasa zębatego.

Korzystnie wał wyrównawczy i wał napędowy korby mają przeciwne kierunki obrotu.

Korzystnie z wałem napędowym korby połączona jest kinematycznie trzecia masa wyrównawcza.

Korzystnie element napędowy dla trzeciej masy wyrównawczej stanowi wał napędowy korby.

Korzystnie trzecia masa wyrównawcza jest umieszczona w osiowym odstępie względem pierwszej masy wyrównawczej i obrócona względem niej.

Korzystnie środek ciężkości drugiej masy wyrównawczej i środek ciężkości pierwszej masy wyrównawczej leżą w jednej płaszczyźnie pionowej.

Korzystnie prowadnica pasm ma dwie tuby prowadzące, zamocowane na wahaczu.

Użyte w odniesieniu do ruchów poszczególnych mas wyrównawczych pojęcie „synchronicznie” oznacza, że druga masa wyrównawcza krąży z taką samą liczbą obrotów, co pierwsza masa wyrównawcza, jednak kierunki obrotu obu mas są przeciwne.

Dalszą redukcję sił i momentów wprowadzanych do maszyny wskutek niewyważenia można osiągnąć, jeżeli synchronicznie względem pierwszej masy wyrównawczej wprawia się w ruch obiegowy trzecią masę wyrównawczą, napędzaną przez mechanizm korbowy.

Opisane na wstępie urządzenie zawiera odpowiednio drugą masę wyrównawczą, krążącą wokół osi, usytuowanej w odstępie od osi, wokół której krąży pierwsza masa wyrównawcza.

W kolejnej postaci wykonania wynalazku podpora (wahacz) prowadnicy pasm skł ada się z elastycznych elementów nośnych.

Element nośny może w zasadzie stanowić sprężyna piórowa, wykonana z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknami węglowymi.

Poprawę wyważenia mas mechanizmu korbowego zapewnia rozwiązanie, w którym z wałem napędowym korby połączona jest kinematycznie trzecia masa wyrównawcza, korzystnie napędzana przez wał napędowy korby. Zastosowanie trzeciej masy wyrównawczej daje najbardziej korzystne efekty, jeżeli jest ona poza tym umieszczona w osiowym odstępie względem pierwszej masy wyrównawczej i obrócona względem niej.

Mechanizm korbowy według wynalazku, charakteryzujący się daleko idącym wyważeniem masy, nadaje się do napędu prowadnicy pasm z jedną tubą prowadzącą dla jednego pasma przemysłu tytoniowego, zwłaszcza pasma papierosowego, w tak zwanej maszynie jednopasmowej. Korzystne zastosowanie jest jednak możliwe również w tak zwanej dwupasmowej maszynie do wytwarzania papierosów, w której dwa pasma są prowadzone przez dwie tuby, które są napędzane przez układ elementów nośnych i mechanizm korbowy i przez które nóż przecina oba pasma.

Zaleta wynalazku polega na tym, że w wyniku zastosowania drugiej masy wyrównawczej, w rzeczywistości zaś dopiero w wyniku zastosowania trzeciej masy wyrównawczej osi ą gane jest znacznie lepsze wyważenie masy, które w znacznym stopniu redukuje drgania przenoszone na maszynę i posadzkę.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia prowadnicę pasm z mechanizmem korbowym w dwupasmowej maszynie do wytwarzania papierosów, w widoku z boku, fig. 2 - prowadnicę z fig. 1 w widoku odpowiednio do strzałki A, fig. 3 wykres przebiegu sił działających na maszynę do wytwarzania papierosów w czasie, dla poszczególnych środków wyrównawczych, oraz fig. 4 - wykres przebiegu momentów działających na maszynę do wytwarzania papierosów w czasie, dla poszczególnych środków wyrównawczych.

Na fig. 1 i 2 ukazana jest prowadnica 1 pasm z dwiema tubami 2, 3 na poszczególne pasma papierosowe 4 względnie 6, z napędem 7 i podporą (wspornikiem) 8 w nie przedstawionej bliżej dwupasmowej maszynie 5 do wytwarzania papierosów, produkowanego przez Zgłaszającego typu „PROTOS 2”, znanego w przemyśle tytoniowym. Wymienione powyżej elementy konstrukcyjne stanowią części urządzenia tnącego 9, w którym wytwarzane w sposób ciągły i doprowadzane do urządzenia tnącego 9 pasma papierosowe 4, 6 są cięte na odcinki, mianowicie papierosy o pojedynczej lub wielokrotnej długości. Typowe urządzenie tnące 9 jest zaopatrzone w obrotową (strzałka 13) obudowę 12 i zaopatrzone w co najmniej jeden nóż 14, osadzony przegubowo tak, ż e podczas procesu cię cia, w którym nóż jest prowadzony przez przestrzenie 16 w tubach 2, 3, ma on skł adową ruchu w kierunku transportu pasm papierosowych 4, 6 (strzałka 17). Składowa ruchu odpowiada prędkości pasma. Poza tym nóż podczas cięcia jest trzymany prostopadle do pasm papierosowych.

Tuby 2 i 3 są za pomocą uchwytu 21 zamocowane na jednym końcu 18 podpory 8 (zwanej również wahaczem), zaopatrzonej w trzy sprężyny piórowe 22, 23 i 24 ze wzmacnianej włóknem

PL 199 069 B1 węglowym żywicy syntetycznej (na przykład żywicy epoksydowej). Pomiędzy sprężynami piórowymi 22, 23 znajduje się przestrzeń pośrednia 26, przez którą przechodzi korbowód 27 (łącznik) mechanizmu korbowego 7 dla tub 2 i 3, osadzony swym jednym końcem 28 na czopie 29 w uchwycie 21 tub. Sprężyna piórowa 24 jest usytuowana naprzeciw sprężyn piórowych 22, 23. Wszystkie sprężyny piórowe są na swym odwrotnym względem uchwytu 21 końcu 31 zamocowane na uchwycie 32 sprężyn.

Korbowód 27 mechanizmu korbowego 7 jest swym drugim końcem 33 osadzony na czopie 34 korby 36. Czop 34 korby jest usytuowany mimośrodowo względem napędzanego przez silnik 38 wału napędowego 37 z osią obrotu 40 korby 36. Korba 36 jest zaopatrzona w tak zwaną pierwszą masę wyrównawczą 41, która redukuje część sił masowych pierwszego stopnia. Ponieważ oś obrotu korby nie leży w głównej płaszczyźnie ruchu tub, zaś ze względów konstrukcyjnych i technologicznych nie powinna i nie może tam leżeć, układ ten nie charakteryzuje się zbyt dobrym wyważeniem mas przekładni. Aby polepszyć wyważenie mas napędu tub, w ramach wynalazku zastosowana jest tak zwana druga masa wyrównawcza 42, której środek ciężkości 45 znajduje się w określonym odstępie x od osi obrotu 43 wału 44 (wału wyrównawczego), wprawiającego drugą masę wyrównawczą 42 w ruch obrotowy. Środek ciężkości drugiej masy wyrównawczej 42 leży korzystnie w płaszczyźnie środka ciężkości znajdującej się na korbie 36, pierwszej masy wyrównawczej 41. Przy poziomo prowadzonych tubach chodzi przy tym o płaszczyznę pionową, w której leżą środki ciężkości mas wyrównawczych. Wały 44 i 37 są, na przykład za pomocą pasa zębatego 46, połączone ze sobą kinematycznie tak, że ich obrót jest synchroniczny, to znaczy charakteryzuje się jednakową liczbą obrotów, natomiast kierunki obrotów są przeciwne. Odnośnikiem 39 jest oznaczona tarcza zębata do zmiany kierunku pasa zębatego 46. Druga masa wyrównawcza 42 pozwala na dodatkową znaczną redukcję sił masowych, pozostających po częściowym wyważeniu masy za pomocą pierwszej masy wyrównawczej 41. Dotyczy to również momentów masy, wprowadzanych w maszynę i posadzkę.

Według wynalazku wyważenie masy można dodatkowo polepszyć za pomocą trzeciej masy wyrównawczej 48, wprawianej przez wał napędowy 37 korby 36 w ruch obrotowy. Trzecia masa wyrównawcza 48 znajduje się w osiowym odstępie względem pierwszej masy wyrównawczej 41 i ma odmienne od niej położenie kątowe.

Przy napędzie urządzenia tnącego 9 przez silnik 38 korbowód 27 mechanizmu korbowego 7 wykonuje ruchy tam i z powrotem, odpowiednio do podwójnej strzałki 49. Tuby 2 i 3 wykonują odpowiednie ruchy liniowe tam i z powrotem. W trakcie liniowego ruchu tub w kierunku 17 ruchu pasm papierosowych 4 i 6 również nóż 14 jest przemieszczany w kierunku 17 i dodatkowo przeprowadzany przez wolną przestrzeń 16 do tub 2 i 3, przy czym wykonywane jest cięcie pasm.

Wykres na fig. 3 ukazuje, przy długości odciętych odcinków pasma równej 130 mm i liczbie suwów (ruchów tam i z powrotem) tub 2 i 3 równej 3500, przebieg sił K w niutonach na maszynie 5 do wytwarzania papierosów w trakcie ruchu tub tam i z powrotem. Ciągła krzywa a ukazuje przebieg sił bez wyważenia mas.

Przerywana krzywa b przedstawia przebieg sił przy wyważeniu mas za pomocą masy wyrównawczej 41.

Punktowa krzywa c, d ukazuje przebieg sił przy wyważeniu mas za pomocą dodatkowej drugiej masy wyrównawczej 42 i ewentualnie trzeciej masy wyrównawczej 48 według wynalazku.

Z wykresu wynika, ż e wyważ enie mas za pomocą drugiej i ewentualnie trzeciej masy wyrównawczej 42, 48 powoduje znaczne zmniejszenie sił, które może wynosić do 70% w stosunku do stanu, w którym uż yta jest tylko jedna masa wyrównawcza 41.

Wykres na fig. 4 ukazuje, przy długości odciętych odcinków pasma równej 130 mm i liczbie suwów (ruchów tam i z powrotem) tub 2 i 3 równej 3500, przebieg momentów M niutonomilimetrach na maszynie 5 do wytwarzania papierosów.

Ciągła krzywa a ukazuje przebieg momentów bez wyważenia mas.

Przerywana krzywa b przedstawia przebieg momentów przy wyważeniu mas za pomocą masy wyrównawczej 41.

Punktowa krzywa c ukazuje przebieg momentów przy wyważeniu mas za pomocą drugiej masy wyrównawczej 42.

Punktowa krzywa d ukazuje przebieg momentów przy wyważeniu mas za pomocą drugiej i trzeciej masy wyrównawczej 42 względnie 48.

Z wykresu wynika, ż e wyważ enie mas za pomocą drugiej i trzeciej masy wyrównawczej 42, 48 powoduje znaczne zmniejszenie momentów, które może wynosić do 40% w stosunku do stanu, w którym uż yta jest tylko jedna masa wyrównawcza 41.

Claims (13)

1. Sposób rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez koń ca w przemyś le tytoniowym na pojedyncze wyroby prętopodobne za pomocą krążącego noża, w którym to sposobie pasmo podpiera się za pomocą prowadnicy, wprawianej przez napęd, korzystnie napęd korbowy, w ruch tam i z powrotem, przy czym niewyważenie mechanizmu korbowego kompensuje się częściowo za pomocą obracającej się wraz z nim pierwszej masy wyrównawczej, znamienny tym, że synchronicznie względem pierwszej masy wyrównawczej wprawia się w ruch obiegowy drugą masę wyrównawczą za pomocą wału umieszczonego w odstępie względem mechanizmu korbowego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że synchronicznie względem pierwszej masy wyrównawczej wprawia się w ruch obiegowy trzecią masę wyrównawczą, napędzaną przez mechanizm korbowy.

3. Urzą dzenie do rozdzielania co najmniej jednego ruchomego pasma bez koń ca w przemyś le tytoniowym na pojedyncze wyroby prętopodobne za pomocą krążącego noża, z o najmniej jedną, napędzaną przez mechanizm korbowy synchronicznie względem noża, podpierającą pasmo prowadnicą, przy czym korbowód jest z jednej strony osadzony na czopie usytuowanym mimośrodowo względem wału napędowego korby, z drugiej zaś jest połączony z podporą, na której jest umieszczona prowadnica pasm, oraz z pierwszą obiegową masą wyrównawczą w obszarze korby lub jej napędu, znamienne tym, że zawiera drugą masę wyrównawczą (42), osadzoną obiegowo wokół osi (43), usytuowanej w odstępie względem osi (40) obiegu pierwszej masy wyrównawczej (41).

4. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 3, znamienne tym, ż e podpora w postaci wahacza (8) skł ada się z elastycznych elementów nośnych.

5. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 4, znamienne tym, ż e podpora w postaci wahacza (8) skł ada się ze sprężyn piórowych (22, 23, 24).

6. Urzą dzenie wedł ug jednego lub kilku poprzednich zastrz. 3 do 5, znamienne tym, ż e zawiera usytuowany w odstępie względem wału napędowego (37) korby (36), wprawiający drugą masę wyrównawczą (42) w synchroniczny ruch obiegowy, wał wyrównawczy (44).

7. Urządzenie według jednego lub kilku poprzednich zastrz. 3 do 6, znamienne tym, że wał napędowy (37) korby (36) i umieszczony w odstępie względem niego wał wyrównawczy (44) są połączone ze sobą kinematycznie za pomocą przekładni zębatej, korzystnie pasa zębatego (46).

8. Urządzenie według jednego lub kilku poprzednich zastrz. 3 do 7, znamienne tym, że wał wyrównawczy (44) i wał napędowy (37) korby (36) mają przeciwne kierunki obrotu.

9. Urzą dzenie według jednego lub kilku poprzednich zastrz. 3 do 8, znamienne tym, że z wałem napędowym (37) korby (36) połączona jest kinematycznie trzecia masa wyrównawcza (48).

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że element napędowy dla trzeciej masy wyrównawczej (48) stanowi wał napędowy (37) korby (36).

11. Urządzenie według zastrz. 9 i/lub 10, znamienne tym, że trzecia masa wyrównawcza (48) jest umieszczona w osiowym odstępie względem pierwszej masy wyrównawczej (41) i obrócona względem niej.

12. Urządzenie według jednego lub kilku poprzednich zastrz. 9 do 11, znamienne tym, że środek ciężkości (45) drugiej masy wyrównawczej (42) i środek ciężkości pierwszej masy wyrównawczej (41) leżą w jednej płaszczyźnie pionowej.

13. Urządzenie według jednego lub kilku poprzednich zastrz. 3 do 12, znamienne tym, że prowadnica (1) pasm ma dwie tuby prowadzące (2, 3), zamocowane na wahaczu (8).