PL230292B1

PL230292B1 - Mechanizm prowadnicy cięcia maszyny wytwarzającej sztabki

Info

Publication number: PL230292B1
Application number: PL404572A
Authority: PL
Inventors: Jeroen Van Aert; Aert Jeroen Van
Original assignee: Int Tobacco Machinery Poland Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia; International Tobacco Machinery Poland Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2018-10-31
Also published as: EP3016532A1; JP6305527B2; WO2015001441A1; CN105357987B; US9677652B2; RU2016103365A; EP3016532B1; RU2649739C2; US20160146323A1; PL404572A1; CN105357987A; JP2016523542A; HUE035923T2; PL3016532T3

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm prowadnicy cięcia maszyny wytwarzającej sztabki.

W przemyśle tytoniowym stosowane są maszyny wytwarzające sztabki, tj. maszyny wytwarzające papierosy, oraz maszyny wytwarzające filtry (również maszyny wytwarzające filtry kombinowane). Wałki bezkońcowe tytoniowe lub filtrowe są dzielone na określone długości (sztabki) przez mechanizm odcinający. Odcinanie jest realizowane przy pomocy obrotowej głowicy tnącej z nożami usytuowanymi na jej obwodzie, przy czym oś obrotu głowicy tnącej jest umieszczona pod kątem w stosunku do płaszczyzny poziomej. Odchylenie głowicy tnącej powoduje powstanie poziomej składowej prędkości noża równoległej do ruchu wałka, przy czym pozioma składowa prędkości noża powinna być równa prędkości ciętego wałka podczas cięcia, aby umożliwić właściwe cięcie poruszającego się wałka bezkońcowego. Cięcie watka bezkońcowego wymaga, aby taki wałek był podpierany podczas cięcia, co zazwyczaj jest realizowane przy pomocy prowadnicy cięcia, która posiada okrągły otwór lub otwory prowadzący/e wałek oraz szczelinę, przez którą noże głowicy tnącej przemieszczają się wielokrotnie. Prowadnica cięcia zazwyczaj jest skonstruowana w formie zespołu tulejek cięcia o określonej odległości pomiędzy nimi. W stanie techniki znanych jest kilka mechanizmów wymagających ruchu obrotowego do napędzania prowadnicy cięcia, przy czym sama prowadnica cięcia wykonuje ruch liniowy posuwisto-zwrotny.

Brytyjski patent GB2108820 przedstawia prowadnicę cięcia napędzaną przez mechanizm prowadnicy cięcia zawierający dwie przekładnie zębate składające się z kota zębatego o uzębieniu wewnętrznym, wewnątrz którego krąży po orbicie koło zębate o uzębieniu zewnętrznym, którego średnica wynosi połowę średnicy koła zębatego o uzębieniu wewnętrznym. Prowadnica cięcia jest umieszczona na elemencie łączącym, którego końce są połączone przegubowo z kołami zębatymi o uzębieniu zewnętrznym w punktach na średnicy podziałowej kół zębatych, dzięki czemu prowadnica cięcia wykonuje liniowy poziomy ruch posuwisto-zwrotny.

Amerykański patent US 6,478,031 przedstawia podobny mechanizm, w którym element łączący będący elementem podpierającym wałka, pomiędzy kołami zębatymi napędowymi, składa się z dwóch elementów połączonych ze sobą czopem obrotowym. Te dwa elementy są połączone sprężyną kompensującą luz międzyzębny.

Kolejny patent amerykański US 4,444,210 przedstawia mechanizm prowadnicy cięcia, w którym stosowana jest elastyczna wkładka amortyzacyjna pozwalająca na wyeliminowanie naprężeń w elemencie łączącym.

Wszystkie wymienione wyżej dokumenty ujawniają mechanizmy z prowadnicą cięcia usytuowaną pomiędzy przekładniami zębatymi mechanizmu prowadnicy cięcia. Bardzo istotnym problemem wymienionych wyżej wynalazków jest odległość pomiędzy środkiem masy prowadnicy cięcia a linią ruchu połączeń przegubowych przekładni zębatych. Ze względu na tę odległość powstają siły bezwładności, które jest trudno zrównoważyć - im większa jest odległość, tym powstają większe siły bezwładności i wibracje. W rezultacie praca mechanizmów jest bardzo głośna.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie mechanizmu prowadnicy cięcia posiadającego jedną przekładnię zębatą która może być stosowana przy bardzo wysokiej prędkości bezkońcowego wałka wynoszącej około 600 m/min i która będzie miała ulepszony sposób realizacji ruchu poziomego, gdzie prowadnica cięcia jest zamocowana na nieobrotowym elemencie przekładni zębatej.

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm prowadnicy cięcia do maszyn przemysłu tytoniowego wytwarzających sztabki zawierający pierwsze stacjonarne koło zębate koronowe, pierwsze koło zębate orbitalne zazębione z pierwszym stacjonarnym kołem zębatym koronowym, drugie ruchome koło zębate koronowe, drugie koło zębate orbitalne zazębione z drugim ruchomym kołem zębatym koronowym, i prowadnicę cięcia połączoną mechanicznie z drugim ruchomym kołem zębatym koronowym. Mechanizm prowadnicy cięcia charakteryzuje się tym, że oś drugiego koła zębatego orbitalnego jest usytuowana współosiowo z osią pierwszego koła zębatego orbitalnego.

Mechanizm charakteryzuje się tym, że przełożenie między pierwszym stacjonarnym kołem zębatym koronowym a pierwszym kołem zębatym orbitalnym w mechanizmie prowadnicy cięcia wynosi k=2.

Mechanizm charakteryzuje się tym, że przełożenie między drugim ruchomym kołem zębatym koronowym a drugim kołem zębatym orbitalnym w mechanizmie prowadnicy cięcia wynosi k=2.

Mechanizm prowadnicy cięcia charakteryzuje się tym, że średnica podziałowa pierwszego koła zębatego orbitalnego i średnica podziałowa drugiego koła zębatego orbitalnego są równe.

Zaletą zastosowania mechanizmu prowadnicy cięcia według wynalazku jest osiągnięcie bardzo niskiego poziomu hałasu. Ponadto cały zespół może zostać łatwo wymieniony w przypadku potrzeby

PL 230 292 Β1 wyprodukowania nowej długości sztabek. Mechanizm prowadnicy cięcia według wynalazku zawiera mniej części niż inne znane mechanizmy prowadnicy cięcia.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej opisany w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym:

Fig. 1 pokazuje w uproszczeniu schemat kinematyczny przekładni zębatej mechanizmu prowadnicy cięcia według wynalazku w jednym położeniu;

Fig. 2 pokazuje schemat kinematyczny przekładni zębatej z fig. 1 w innym położeniu;

Fig. 3 pokazuje mechanizm prowadnicy cięcia w widoku z przodu;

Fig. 4 pokazuje przekrój przez mechanizm prowadnicy cięcia z fig. 3.

Fig. 1 przedstawia w uproszczeniu schemat kinematyczny przekładni zębatej 1 zastosowanej w mechanizmie według wynalazku. W przedstawionej przekładni zębatej 1 znajdują się dwa zestawy 2 i 3 kół zębatych. Pierwszy zestaw 2 kół zębatych obejmuje pierwsze stacjonarne koło zębate koronowe 4 i pierwsze koło zębate orbitalne 5. Pierwsze stacjonarne koło zębate koronowe 4 ma zęby wewnętrzne, natomiast zęby pierwszego koła zębatego orbitalnego 5 są zazębione w punkcie R2 z zębami stacjonarnego koła zębatego koronowego 4, przy czym przełożenie k pierwszego stacjonarnego koła zębatego koronowego 4 i pierwszego koła zębatego orbitalnego 5 wynosi 2:1 tzn. k=2. Pierwsze koło zębate orbitalne 5 wykonuje ruch obiegowy wokół środka C2 pierwszego stacjonarnego koła zębatego koronowego 4 i w czasie ruchu obiegowego pierwsze koło zębate orbitalne 5 obraca się wokół swojego środka M5. Drugi zestaw 3 kół zębatych (pokazany liniami przerywanymi) obejmuje drugie ruchome koło zębate koronowe 6 i drugie koło zębate orbitalne 7. Drugie ruchome koło zębate koronowe 6 ma zęby wewnętrzne, zęby drugiego koła zębatego orbitalnego 7 są zazębione w punkcie R3 z zębami drugiego koła zębatego koronowego 6, przy czym przełożenie k drugiego ruchomego koła zębatego koronowego 6 i drugiego koła zębatego orbitalnego 7 wynosi 2:1 tzn. k=2. Drugie koło zębate orbitalne 7 obiega wokół środka C3 drugiego koła zębatego koronowego 6, a jego środek M7 pokrywa się ze środkiem M5 pierwszego koła zębatego orbitalnego 5. Na schemacie pokazanym na fig. 1 środki C2 i C3 pokrywają się, pokrywają się również punkty R2 i R3. Fig. 2 przedstawia elementy mechanizmu 1 według wynalazku po tym jak koła zębate orbitalne 5 i 7 wykonały pewien kątowy ruch wokół środka C2 zgodnie z wymuszonym ruchem pierwszego koła zębatego orbitalnego 5. Punkt zazębienia R2 przesunął się w lewą stronę, natomiast punkt zazębienia R3 przesunął się w prawą stronę w płaszczyźnie rysunku. Środek C3 drugiego ruchomego koła zębatego koronowego 6 przesunął się w lewą stronę w płaszczyźnie rysunku. Zgodnie z wynalazkiem prowadnica cięcia jest zamocowana do drugiego ruchomego koła zębatego koronowego 6 i wykonuje ruch posuwisto-zwrotny wzdłuż linii poziomej, skok ruchu posuwisto-zwrotnego jest równy średnicy podziałowej pierwszego stacjonarnego koła zębatego koronowego 4. Zatem ruch obrotowy kół zębatych orbitalnych 5 i 7 jest zamieniany na liniowy ruch posuwisto-zwrotny punktu C3.

Fig. 3 przedstawia mechanizm prowadnicy cięcia zgodnie z wynalazkiem w widoku z przodu. Prowadnica cięcia 11 obejmuje dwie tulejki 12, przez które przemieszcza się bezkońcowy wałek filtrowy lub tytoniowy CR. Noże głowicy tnącej (nie pokazanej) przechodzą przez szczelinę 13 między tulejkami 12 i przecinają wałek CR na pojedyncze odcinki. Prowadnica cięcia 11 podąża za ruchem środka C3 to znaczy wykonuje ruch posuwisto-zwrotny w lewą i prawą stronę w płaszczyźnie rysunku.

Fig. 4 pokazuje przekrój A-A przez mechanizm prowadnicy cięcia z fig. 3. Mechanizm ma obudowę 15, w której jest zamocowany obrotowo posiadający oś X główny wałek 16 za pomocą łożysk 17 i 18. Oś X odnosi się do środka C2 na fig. 1 i 2. Główny wałek 16 jest napędzany za pomocą znanej przekładni redukcyjnej napędzanej silnikiem, która nie jest pokazana na rysunku. W głównym wałku zamocowany jest obrotowo drążony wałek 19 za pomocą łożysk 21 i 22, na wałku 19 zamocowane jest pierwsze koło zębate orbitalne 5, które pozostaje w zazębieniu z pierwszym stacjonarnym kołem zębatym koronowym 4. Oś Y koła 5 odnosi się do środka M5 na fig. 1 i 2. Na wałku 23 w wałku 16 zamocowane jest drugie koło zębate orbitalne 7, które pozostaje w zazębieniu z drugim ruchomym kołem zębatym koronowym 6 zamocowanym w obudowie 24 koła zębatego zamocowanej obrotowo na wałku drążonym 19 za pomocą łożyska 25. Oś Z koła zębatego 7 odnosi się do środka M7 na fig. 1 i 2. Drugie ruchome koło zębate koronowe 6 wykonuje ruch posuwisto-zwrotny w kierunku prostopadłym do płaszczyzny rysunku wraz z zamocowaną na nim obudową 24, na której jest zamocowana prowadnica cięcia 11. Bezkońcowy wałek filtrowy lub tytoniowy przemieszcza się przez tulejki 12 prowadnicy cięcia 11. W przedstawionym przykładzie wykonania koła zębate orbitalne 5 i 7 mają taką samą średnicę.

Typowe zagadnienia wyważania mechanizmów powszechnie znane specjalistom z dziedziny mechaniki zostały pominięte w opisie.

PL 230 292 Β1

Zaletą mechanizmu prowadnicy cięcia zgodnie z wynalazkiem jest połączenie małych wymiarów mechanizmu z niskim poziomem hałasu. Mechanizm prowadnicy cięcia jest łatwo wymienić tak, że czas potrzebny na regulację nowej długości cięcia jest bardzo krótki. Po odkręceniu zabudowanego mechanizmu można wymienić go na zabudowany mechanizm dostosowany do nowej długości cięcia.

Claims

1. Mechanizm prowadnicy cięcia maszyny wytwarzającej sztabki w przemyśle tytoniowym zawierający pierwsze stacjonarne koło zębate koronowe (4), pierwsze koto zębate orbitalne (5) zazębione z pierwszym stacjonarnym kołem zębatym koronowym (4), drugie ruchome koło zębate koronowe (6), drugie koło zębate orbitalne (7) zazębione z drugim ruchomym kołem zębatym koronowym (6), i znamienny tym, że zawiera prowadnicę cięcia (11) połączoną mechanicznie z drugim ruchomym kołem zębatym koronowym (6), a oś drugiego koła zębatego orbitalnego (7) jest usytuowana współosiowo z osią pierwszego koła zębatego orbitalnego (5).

2. Mechanizm prowadnicy cięcia według zastrz. 1, znamienny tym, że przełożenie między pierwszym stacjonarnym kołem zębatym koronowym 4 a pierwszym kołem zębatym orbitalnym 5 wynosi k=2.

3. Mechanizm prowadnicy cięcia według zastrz. 1, znamienny tym, że przełożenie między drugim ruchomym kołem zębatym koronowym 6 a drugim kołem zębatym orbitalnym 7 wynosi k=2.

4. Mechanizm prowadnicy cięcia według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń, znamienny tym, że średnica podziałowa pierwszego koła zębatego orbitalnego 5 i średnica podziałowa drugiego koła zębatego orbitalnego 7 są równe.