DE102005062644A1

DE102005062644A1 - Schneidvorrichtung und Strangmaterialabfördervorrichtung der Tabak verarbeitenden Industrie

Info

Publication number: DE102005062644A1
Application number: DE200510062644
Authority: DE
Inventors: Gerd Strohecker; Sönke Horn; Joachim Glogasa; Jan Peisker; Michael Lüneburg
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG; Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber AG; Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-07-26
Also published as: EP1800551A3; CN101785579A; CN1985688A; EP1800551A2; JP2007167066A; ATE485730T1; DE502006008174D1; EP1800551B1; EP2140773A1; JP4382082B2; CN1985688B; PL1800551T3; CN101785579B; US20070157779A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung (12) der Tabak verarbeitenden Industrie mit einem rotierend bewegten Schneidkörper (33) mit einer Schneidkante (34), wobei der Schneidkörper (33) auf einem ersten Rotationskörper (32) mit einer Rotationsachse (31) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Strangmaterialabfördervorrichtung (11) für eine Strangmaschine (10) der Tabak verarbeitenden Industrie. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schneidkörper (33) im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des ersten Rotationskörpers (32) angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Strangmaterialabfördervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der zweiten Rotationskörper (19, 20) Strangmaterial (13') zwischen den zweiten Rotationskörpern (19, 20) einziehbar und anschließend abförderbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst ein Strang (13) gebildet und gefördert wird und in dem Fall, dass der Strang (13) sich öffnet, das Strangmaterial (13') über zwei zweite Rotationskörper (19, 20) abgefördert wird, wobei die zweiten Rotationskörper (19, 20) das Strangmaterial (13') zwischen sich durchfördern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung der Tabak verarbeitenden Industrie mit einem rotierend bewegten Schneidkörper mit einer Schneidkante, wobei der Schneidkörper auf einem ersten Rotationskörper mit einer Rotationsachse angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Strangmaterialabfördervorrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie.
Bei einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie muss beim Inbetriebnehmen die Geschwindigkeit der Förderung des hergestellten Strangs in einen Normbereich gelangen, um gewünschte Eigenschaften des Strangs wie Festigkeit, Haltbarkeit einer Umhüllungsmaterialnaht und weitere zu erreichen, um den Strang einer normalen Weiterverarbeitung zuzuführen. In dem Moment, wo die entsprechenden Eigenschaften des Strangs erfüllt sind, wird ein Schnitt bzw. ein Bruch des Strangs vorgenommen und das vor dem Schnitt bzw. Bruch erzeugte Strangmaterial abgeführt und der darauf folgende Strang der normalen Weiterverarbeitung zugeführt.

Dies wird üblicherweise dadurch erreicht, dass bei der Wiederinbetriebnahme einer Strangmaschine bis zum Erreichen einer Normgeschwindigkeit und den weiteren gewünschten Eigenschaften des Strangs der hergestellte Strang auf einer anderen Bahn geführt wird als der Strang, der zur Weiterverarbeitung dienen soll.

Hierzu können Führungselemente vorgesehen sein, wie beispielsweise in der EP 0 286 828 B1 beschrieben ist. Der Abschnitt des Strangs, der vor der Normgeschwindigkeit und vor Erreichen der Eigenschaften des Strangs erzeugt wurde, wird mit einer Art Häcksler in kleine Stücke zerschnitten und entweder weggeworfen oder zur Rohstoffwiedergewinnung weggefördert. Bei diesem Verfahren ist der Übergang von einer ersten Förderrichtung, in der das Material abgefördert wird, zu einer zweiten Förderrichtung, in der der Strang zur ordnungsgemäßen Weiterverwendung gefördert wird, kritisch. Insbesondere das Abtrennen der beiden Strangabschnitte ist kritisch. Die DE 38 13 786 C2 beschreibt eine entsprechende Abtrennvorrichtung, die gut funktioniert.

Im Betrieb einer Strangmaschine kann es auch geschehen, dass aufgrund eines Fehlers der Strang nach Verlassen einer Formatvorrichtung, in der der Strang gebildet wird und in dem beispielsweise ein Umhüllungsmaterialstreifen um diesen gewickelt wird und an einer Klebenaht verschlossen wird, aufplatzt, so dass der Raum stromabwärts der Formatvorrichtung sehr schnell verstopfen kann. Dieses Material muss dann manuell entfernt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Komponenten einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie fortzubilden, die für einen sicheren Betrieb der Strangmaschine dienen sollen. Insbesondere soll eine Schneidvorrichtung angegeben werden, mittels der effizient und sicher ein Strang derart zerschnitten werden kann, dass ein Abschnitt des Strangs nach Zerschneiden der Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. Es soll ferner eine Strangmaterialabfördervorrichtung angegeben werden, mittels der die Wiederinbetriebnahme einer Strangmaschine ermöglicht ist und bei Auftreten eines Fehlers in der Strangmaschine das nicht zur Weiterverarbeitung vorgesehene Strangmaterial effizient abgefördert werden kann. Ferner soll ein sicheres Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie angegeben werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schneidvorrichtung der Tabak verarbeitenden Industrie mit einem rotierend bewegten Schneidkörper mit einer Schneidkante, wobei der Schneidkörper auf einem ersten Rotationskörper mit einer Rotationsachse angeordnet ist, wobei der Schneidkörper im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des ersten Rotationskörpers angeordnet ist.

Durch die Anordnung des Schneidkörpers im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse eines ersten Rotationskörpers kann ein sehr effizienter und genauer Schnitt durch einen Strang der Tabak verarbeitenden Industrie durchgeführt werden. Unter erstem Rotationskörper ist im Rahmen dieser Erfindung insbesondere ein rotierender Körper zu verstehen, der eine Rotationssymmetrie aufweisen kann, diese aber nicht aufweisen muss. So kann beispielsweise auch ein Teilzylinder vorgesehen sein oder ein Kegel bzw. ein Teilkegel oder einfach nur ein Arm, an dessen äußerem Ende der Schneidkörper tangential oder parallel hierzu oder im Wesentlichen parallel zur Ro tationsachse des ersten Rotationskörpers angeordnet ist, also beispielsweise nicht ganz am Ende des Armes sondern radial versetzt hierzu, wobei unter tangential angeordnet bzw. parallel zur tangentialen Anordnung insbesondere eine an dem ersten Rotationskörper tatsächlich vorherrschende Tangente gemeint ist oder aber eine Tangente gemeint ist, die an einem durch Rotation erzeugten Kreis anliegen kann.

Vorzugsweise weist der Schneidkörper eine Ausdehnung wenigstens von einem Befestigungspunkt zu einer Schneidkante auf, wobei sich durch die Ausdehnung eine Tangente des ersten Rotationskörpers oder eine Parallele hierzu erstreckt. Die Tangente oder die Parallele zur Tangente verläuft also vorzugsweise durch einen Befestigungspunkt des Schneidkörpers zu einer Schneidkante, oder aber eine Parallele zur Tangente verläuft durch die Ausdehnung des Schneidkörpers. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der der Schneidkörper wenigstens teilweise in längsaxialer Richtung der Drehachse über den ersten Rotationskörper hinausragt. Hierbei ist die Schneidkante von dem ersten Rotationskörper beabstandet bzw. zu dem Rotationskörper beabstandet, beispielsweise unterhalb oder oberhalb des ersten Rotationskörpers relativ zur axialen Richtung der Drehachse gesehen. Die Schneidkante wird vorzugsweise bei der Rotation des ersten Rotationskörpers senkrecht zur Drehachse bewegt. Der Schneidkörper und die Schneidkante ragen vorzugsweise über den Bereich des ersten Rotationskörpers hinaus, der benachbart zu der Mantelfläche ist bzw. an die Mantelfläche angrenzt. Der Schneidkörper ragt also über die Endflächen des ersten Rotationskörpers hinaus.

Vorzugsweise ist die Schneidkante im Wesentlichen parallel zur Drehachse des ersten Rotationskörpers angeordnet. Die Schneidkante kann allerdings auch schräg hierzu angeordnet sein oder es kann eine angeschrägte Schneidkante vorgesehen sein. Die Schneidkante ist quer, vorzugsweise senkrecht zur Tangente oder Parallelen hierzu, die durch die Ausdehnung des Schneidkörpers verläuft, angeordnet.

Wenn die Drehachse des ersten Rotationskörpers beabstandet zu einer Längsachse eines zu schneidenden Strangs ist, also gegenüber der Längsachse versetzt ist, kann ein Schnitt mit minimaler oder keiner Stauchung eines sich bewegenden Strangs quer zur Bewegungsrichtung des Strangs erzielt werden.

Vorzugsweise ist die Drehachse des ersten Rotationskörpers in einem Winkel zur Längsachse eines zu schneidenden Strangs angeordnet, der ungleich 90° ist. Der Winkel ist zwischen der Drehachse bzw. einer Projektion der Drehachse auf die Längsachse zu messen bzw. angegeben, da die Drehachse und die Längsachse sich nicht notwendigerweise schneiden müssen. Der Winkel entspricht einem Winkel, der durch eine entsprechende parallele Verschiebung der Drehachse oder der Längsachse sich zwischen den beiden Achsen ergibt. Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Drehachse des ersten Rotationskörpers und der Längsachse im stromabwärtigen Teil des Strangs kleiner 90°. Dieser Winkel ist vorzugsweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Strangs und insbesondere des Abstand der Drehachse zur Längsachse einstellbar, um einen möglichst sauberen Schnitt ohne Stauchung des Strangs zu ermöglichen.

Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Nut zur Führung eines Strangs vorgesehen ist, die zum einen für einen sauberen Schnitt sorgt und zum anderen für eine gute Führung des Strangs. Die Nut erstreckt sich längsaxial zum Strang bzw. kann auch die Längsachse des Strangs zumindest im Bereich der Schneidvorrichtung defi nieren.

Es ist ferner vorzugsweise eine kreisabschnittsförmige Nut oder Öffnung vorgesehen, die eine Hindurchbewegung des über den ersten Rotationskörper hinausragenden Teils des Schneidkörpers ermöglicht.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Strangmaterialabfördervorrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei zwei gegenläufig drehende zweite Rotationskörper vorgesehen sind, wobei mittels der zweiten Rotationskörper Strangmaterial zwischen den zweiten Rotationskörpern einziehbar und anschließend abförderbar ist. Die zweiten Rotationskörper sind vorzugsweise ein wenig beabstandet, um ausreichend Strangmaterial durch die Lücke der zweiten Rotationskörper abführen zu können. Die Drehrichtung der zweiten Rotationskörper ist derart, dass die Drehkomponente des jeweiligen zweiten Rotationskörpers an der zum anderen zweiten Rotationskörper nächstliegenden Stelle in die gleiche Richtung zeigt, und zwar weg von dem Raum, aus dem Strangmaterial abzuführen ist. Vorzugsweise sind die Rotationsachsen der zweiten Rotationskörper im Wesentlichen parallel. Die zweiten Rotationskörper sind vorzugsweise zylinderförmig. Diese können allerdings auch kegelförmig sein oder jeweils einen Arm oder mehrere Arme aufweisen. Die zweiten Rotationskörper können auch im Querschnitt sternförmig sein oder eine geometrische Figur darstellen, die nicht kreisförmig im Querschnitt is. Im Falle von einer Kegel- bzw. Stumpfkegelform kann es Sinn machen, die Rotationsachsen der zweiten Rotationskörper nicht parallel anzuordnen, und zwar derart, dass die Tangentialflächen der Linien der jeweiligen Mantelfläche der zweiten Rotationskörper an der Stelle, wo diese sich am nächsten kommen, parallel zueinander sind, so dass sich insbesondere ein gerader Schlitz bildet. Vorzugsweise sind die Ro tationsachsen der zweiten Rotationskörper quer zur Förderrichtung eines Strangs angeordnet. Der durch die zweiten Rotationskörper gebildete Schlitz bildet eine Linie, die vorzugsweise eine Komponente aufweist, die parallel zur Förderrichtung des Strangs angeordnet ist.

Vorzugsweise sind die zweiten Rotationskörper relativ zueinander druckbelastet bzw. kraftbelastet. Hierdurch können unterschiedliche Mengen Filtermaterial ohne Probleme abgefördert werden. Vorzugsweise ist ein erster zweiter Rotationskörper gegen einen zweiten zweiten Rotationskörper federbelastet. Unter federbelastet wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass der erste zweite Rotationskörper mit einer Feder vorgespannt ist, dergestalt, dass der erste zweite Rotationskörper gegen den zweiten zweiten Rotationskörper drückt. Hierzu ist der erste zweite Rotationskörper in queraxialer Richtung beweglich ausgebildet. Vorzugsweise sind beide zweiten Rotationskörper mit Federn vorgespannt und beide entsprechend in queraxialer Richtung beweglich.

Vorzugsweise ist ein zweiter Rotationskörper eine Transportwalze und besonders bevorzugt sind beide zweite Rotationskörper jeweils Transportwalzen. Anstelle von Transportwalzen können auch Kegel, Hebel, einarmige, zweiarmige, dreiarmige bis n-armige (n ganzzahlig) Rotationskörper bzw. Vorrichtungen vorgesehen sein, die zum Transport von Material geeignet sind. Für den Fall, dass die zweiten Rotationskörper keine Rotationskörper im mathematischen Sinne sind, sondern rotierende Körper mit Armen, die sich radial erstrecken, kann vorgesehen sein, dass die zwei zweiten Rotationskörper derart zusammenwirken, dass die Arme an der Mantelfläche bzw. an der außenliegenden Fläche miteinander zusammenwirken. Die Arme können allerdings auch ineinander eingreifen, wenn beispielsweise das Filtermaterial gleichzeitig mit der Abförderung auch zerkleinert werden soll. Die zweiten Rotationskörper können beispielsweise auch sternförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Rotationskörper symmetrisch ausgebildet. Es können bei den zweiten Rotationskörpern auch Vertiefungen und Erhöhungen im Umfang bzw. in der Mantelfläche vorgesehen sein, die die Funktionalität des Transports verbessern.

Wenn vorzugsweise eine Strangmaterialleitvorrichtung stromaufwärts oder im Bereich der zweiten Rotationskörper vorgesehen ist, ist gewährleistet, dass das Strangmaterial auch vollständig abgefördert werden kann. Bei einer Strangmaterialleitvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Abdeckung handeln, die das Material in eine gewünschte Richtung ablenkt.

Erfindungsgemäß ist eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Schneidvorrichtung, die vorstehend beschrieben wurde, und/oder einer Strangmaterialabfördervorrichtung, die auch vorstehend beschrieben wurde, versehen.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei zunächst ein Strang gebildet und gefördert wird und in dem Fall, dass der Strang sich öffnet, das Strangmaterial über zwei zweite Rotationskörper abgefördert wird, wobei die zweiten Rotationskörper das Strangmaterial in einem sich zwischen den zweiten Rotationskörpern bildenden Spalt hindurchfördern. Die Rotationskörper drehen sich bzw. rotieren, um das Strangmaterial entsprechend effizient abzufördern.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei Strangmaterial zwischen einem sich durch zwei zweite Rotations körpern bildenden Spalt hindurch abgefördert wird, wobei stromaufwärts der zweiten Rotationskörper ein Strang gebildet wird und nach dem Bilden stromaufwärts der zweiten Rotationskörper zerschnitten wird, sobald ein Strang mit vorgebbaren Eigenschaften hergestellt wird oder eine Sollgeschwindigkeit erreicht wird, und wobei der relativ zur Schnittstelle stromabwärtige Abschnitt des Strangs abgefördert wird und der relativ zur Schnittstelle stromaufwärtige Teil des Strangs zur Weiterbearbeitung an den zweiten Rotationskörpern vorbeigeführt wird. Dieses Verfahren eignet sich besonders zum Wiederanfahren oder Inbetriebnehmen einer entsprechenden Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie.

Vorzugsweise ist die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Rotationskörper wenigstens zeitweise größer als die Fördergeschwindigkeit des Strangs bei dem Herstellen des Strangs. Das Strangmaterial wird somit etwas schneller abgeführt als der Strang gebildet wird. Die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Rotationskörper ist vorzugsweise größer als die Geschwindigkeit eines Formatbandes, in dem der Strang gebildet wird. Vorzugsweise ist die höhere Geschwindigkeit solange vorgesehen, wie wenigstens eine vorgebbare Eigenschaft des Strangs nicht vorliegt oder eine vorgebbare Strangfördergeschwindigkeit nicht erreicht ist. Ab Erreichen einer vorgebbaren Strangfördergeschwindigkeit bzw. ab Erreichen der gewünschten Eigenschaften kann die Geschwindigkeit der zweiten Rotationskörper auf die Fördergeschwindigkeit des Strangs angepasst werden.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten wird ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
1 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie,
2 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils des Ausführungsbeispiels aus 1 in Seitenansicht,
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung,
4 eine schematische dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung aus 3,
5 einen Teil einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie in schematischer Darstellung,
6 den Teil aus 5 aus einer anderen Perspektive und in einem anderen Verfahrenszustand in schematischer Darstellung.
In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei in diesem Beispiel ein Filterstrang 13 hergestellt wird. Hierzu wird Filtermaterial wie üblich auf einen Umhüllungsmaterialstreifen auf einem Formatband aufgebracht und der Umhüllungsmaterialstreifen in dem Format um das Filtermaterial gewickelt. Zum Verschließen des Umhüllungsmaterialstreifens wird eine Klebnaht geschlossen. Der geschlossene Filterstrang 13 wird dann durch eine Transportdüse 16 in Richtung eines Messelements geführt, mittels dem einige Eigenschaften des Filterstrangs ermittelt werden. Anschließend wird der Filterstrang in eine Ablängvorrichtung verbracht, in der der Filterstrang in entsprechend große Filterelemente bzw. Filter zerschnitten wird, um anschließend mit Tabakstöcken zusammengebracht zu werden und zu Filterzigaretten weiter verarbeitet zu werden.
Bei der Inbetriebnahme einer Filterstrangmaschine 10 der Tabak verarbeitenden Industrie wird zunächst die Geschwindigkeit des Filterstrangs bis zu einer Normgeschwindigkeit erhöht. Der bis zum Erreichen der Normgeschwindigkeit hergestellte Strang hat üblicherweise nicht die Eigenschaften, die gewünscht sind, weswegen dieser Teil des Filterstrangs üblicherweise abgeführt wird, wie beispielsweise in der EP 0 286 828 B1 dargestellt. Erfindungsgemäß ist nun eine alternative Abförderung des Filtermaterials vorgesehen, in dem zwei zweite Rotationskörper in Form von Transportwalzen 19 und 20 in einer Strangmaterialabfördervorrichtung 11 vorgesehen sind. Das entsprechende Strangmaterial wird durch eine Abdeckung 23 nach unten in Richtung der Transportwalze 19 und 20 gezwungen, so dass die Transportwalzen 19 und 20 in dem Schlitz zwischen den beiden Transportwalzen 19, 20 Strangmaterial erfassen und dieses durch diesen Schlitz nach unten in 1 fördern. In dem Fall, in dem der Strang nicht zerrissen sondern einstückig abgefördert wird, kann die Fördergeschwindigkeit durch die Transportwalzen etwas höher sein als die Stranggeschwindigkeit in dem Format 47.
Nachdem die Normgeschwindigkeit bei der Strangherstellung er reicht ist und die gewünschten Eigenschaften des Filterstrangs auch erreicht sind, wird mittels der Messerwalze 14 und der Schneidwalze 15, die synchron bewegbar sind, der Strang durch Zusammenwirken der beiden Walzen 14 und 15 und insbesondere durch das Messer 33, zerschnitten. Der Strang 13 wird dann wie in 1 dargestellt, zur Weiterverarbeitung gefördert. Die Abdeckung 23 kann an einem festen Ort angeordnet sein. Die Abdeckung 23 kann allerdings auch bewegbar vorgesehen sein, dergestalt, dass beim Abfördern des Strangmaterials durch die Strangmaterialabfördervorrichtung 11 die Abdeckung 23 weiter in Richtung der Transportwalzen 19 und 20 angeordnet ist und bei Herstellung eines ordnungsgemäßen Strangs 13, der dann zur Weiterverarbeitung gefördert wird, etwas höher gefahren werden, um den Weg nicht zu versperren. Die Transportwalzen 19 und 20 werden beispielsweise über einen Servomotor 17 und einen Zahnriementrieb 18 angetrieben, und zwar in der dargestellten Pfeilrichtung. Die Messerwalze 14 wird in der dargestellten Pfeilrichtung durch einen Servomotor 21 und eine Stirnradstufe 22 angetrieben. Entsprechend wird auch die Schneidwalze 15 angetrieben.
Die in 1 angedeutete Schneidvorrichtung 12 ist in 2 in einer schematischen Schnittdarstellung deutlicher dargestellt.
Es kann ferner im Betrieb der erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 zu einem Strangplatzer kommen, so dass aufgrund der Länge der Signallaufzeichen nach der Feststellung des Strangplatzers ca. 3 m bis 5 m Strang produziert werden, die den Raum zwischen einer Messdüse und dem Formatband unkontrolliert füllen können. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, die Transportwalzen 19 und 20 permanent laufen bzw. rotieren zu lassen, um das Strangmaterial gezielt abzutransportieren und um eine Verstopfung zu verhindern.
Bei einem kurzzeitigen Strangplatzer platzt der Strang nach Verlassen des Kühlsteges, der beispielsweise in 2 mit der Bezugziffer 27 dargestellt ist, auf und wird bis zu einer Messdüse, die beispielsweise in den 5 und 6 dargestellt ist, weitertransportiert. Der Strang bleibt an der Messdüse hängen und knickt aus. Eine Abdeckung 23 auf dem Strang bzw. über dem Strang erzwingt die Abknickung des Strangs in Richtung der Transportwalzen 19 und 20. Die Transportwalze 19 ist vorzugsweise angefedert, so dass auch mehrlagiges Strangmaterial abtransportiert werden kann. Die Transportwalzen erfassen den Strang und fördern ihn über einen Kanal unterhalb der Transportwalzen 19, 20 aus der Maschine heraus. Die Maschine 10 kann den Strangplatzer über Detektoren erkennen und wird geregelt in einen Stopp gefahren. Beim Aufplatzen des gesamten Filterstranges wird der aufgeplatzte Strang durch Transportdüsen und den Strangabschneider direkt in die Transportwalzen 19, 20 gefördert. Die Transportwalzen erfassen den Strang und fördern ihn über einen Kanal aus der Maschine heraus. Die Maschine erkennt auch über einen Detektor den Strangplatzer und wird geregelt in einen Stopp gefahren.
Zum automatischen Wiederanfahren nach einem geregelten Stopp transportiert das Formatband den Strang bis er, verursacht durch die fehlende Beleimung beim geregelten Stopp, ausknickt und von den Transportwalzen 19, 20 eingezogen wird. Die Transportwalzen laufen vorzugsweise mit leichter Übergeschwindigkeit synchron zum Formatband. Die Stranggeschwindigkeit wird bis auf beispielsweise 80 m/min beschleunigt. Nachdem der Strang geschlossen ist, trennt das Strangabschneiderwalzenpaar bzw. die Schneidvorrichtung 12 den Strang. Der geschnittene Strang wird geradeaus in die Messdüse gefördert, und zwar gemäß der Strangförderrichtung „Betrieb" 28 aus 2. Der abgetrennte Teil des Strangs 13 wird mittels der Transportwalzen 19 und 20 durch einen Kanal der Maschine abge fördert.
Bei einem automatischen Wiederanfahren nach einem ungeregelten Stopp ist der Strang schon zwischen den Zugwalzen 19, 20 eingezogen. Die weitere Verfahrensweise entspricht dem Wiederanfahren nach einem geregelten Stopp, das vorstehend beschrieben wurde.
Beim automatischen Anfahren bzw. Inbetriebnehmen einer erfindungsgemäßen Strangmaschine kommt der Strang offen aus dem Formatband 25, das in 2 dargestellt ist. Das Formatband 25 wird hier über eine Umlenkrolle 26 umgelenkt. Der Strang 13 ist in 2 allerdings nicht offen dargestellt sondern geschlossen und in entsprechendem normalen Betrieb der Strangmaschine. Aufgrund des offenen Strangs muss diese durch die Transportdüse 16 mit Unterstützung von Druckluft 24 durch die Transportdüse 16 und den Strangabschneider bzw. Schneidvorrichtung 12 transportiert werden. Der offene Strang wird durch die Transportwalzen 19, 20 eingezogen. Die weitere Funktionsweise entspricht dem Anfahren und Inbetriebnehmen nach geregeltem Stopp.
Stromabwärts der Transportwalzen 19, 20 kann ein Strangzerhäcksler vorgesehen sein. Der in 2 dargestellte Kühlsteg dient zum Abbinden der Klebstoffnaht auf dem Umhüllungsmaterialstreifen.
Zum Strangschneiden wird insbesondere Bezug genommen auf 2, die eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 darstellt. Der Strang 13 wird beim Anfahren von den Transportwalzen 19, 20 mit einer leichten Übergeschwindigkeit gezogen. Der Strang ist bei Erreichen der Normgeschwindigkeit geschlossen und hat beispielsweise eine Geschwindigkeit von max. 80 m/min. erreicht. Kurz vor dem Schnitt wird die Geschwindigkeit der Transportwalzen 19, 20 gegenüber dem Formatband 25 reduziert, und zwar entweder auf die gleiche Geschwindigkeit wie das Formatband oder unterhalb dieser Geschwindigkeit. Die Messerwalze 14 und die Schneidwalze 15 werden auf Stranggeschwindigkeit beschleunigt. Dabei wird der Strang durch die Schneidwalze 15 angehoben und begradigt. Nach dem Schnitt werden Messerwalze 14 und Schneidwalze 15 innerhalb von 180° abgebremst.
In einer anderen Variante der Verfahrensführung beim Strangschneiden gemäß 2 wird beim Anfahren der offene Filterstrang 13 durch die Transportdüse 16 mit Unterstützung von Druckluft 24 und durch die Messerwalze 14 und die Schneidwalze 15 gefahren. Hierzu sind entsprechende Aussparungen der Walzen vorgesehen, die in 2 als nicht-schraffierte Flächen erkennbar sind. Der Strang 13 wird von den Transportwalzen 19, 20 erfasst, wobei der Strang 13 noch in einer Strangförderrichtung „Anfahren" 29 gefördert wird. Der Strang 13 wird mit leichter Übergeschwindigkeit im Vergleich zur Geschwindigkeit des Strangs im Format bzw. der Geschwindigkeit des Formatbandes 25 gezogen. Sobald der Strang geschlossen ist bzw. zu einem Zeitpunkt, in dem der Strang geschlossen ist, wird der Strangabschneider bzw. die Schneidvorrichtung 12 auf die doppelte Stranggeschwindigkeit beschleunigt und schneidet den Strang 13 in Stücke. Die Filterstäbe werden durch die Transportwalzen 19, 20 erfasst und abtransportiert. Der Strang 13, der aus dem Kühlsteg 27 kommt, wird nicht geknickt. Der Strang ist geschlossen und hat eine Geschwindigkeit von ungefähr max. 80 m/min. Nach dem letzten Schnitt werden die Messerwalzen 14 und die Schneidwalze 15 innerhalb von 180° abgebremst und der ordnungsgemäße Strang wird in Strangförderrichtung „Betrieb" 28 gefördert.
Ein alternatives und besonders bevorzugtes Schneidkonzept soll nun im Zusammenhang mit den 3 und 4 erläutert werden. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 12. Ein Messer 33 bzw. eine Messerklinge ist an einem Messerträger 32 montiert bzw. angeordnet, der sich in einer zum Strang 13 geneigten Ebene dreht, und zwar in einer Drehrichtung, die durch ω in 3 angedeutet ist. Durch die geneigte Ebene schneidet das Messer 33 die Bahn des Strangs 13 nur an einer Stelle. Der Strang 13 läuft, wie in 4 dargestellt ist, durch eine nach unten geöffnete Nut. Die Schneidvorrichtung 12 kann allerdings auch so angeordnet sein, dass die Nut nicht nach unten sondern zur Seite oder nach oben geöffnet ist. In 4 ist die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung 12 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung gezeigt.
Der Drehpunkt bzw. die Drehachse 31 ist um das Maß A von der Strangachse 30 versetzt, so dass beim Schnitt eine Bewegungskomponente in Strangförderrichtung entsprechend der Stranggeschwindigkeit entsteht. Diese Bewegungskomponente ist mit V_X angedeutet. Die tatsächliche Bewegung ist durch den Vektor V_T angedeutet. Die Bewegungskomponente quer zur Strangförderrichtung ist durch V_Y angedeutet. Durch eine optimale Auslegung des Maßes A im Verhältnis zur Stranggeschwindigkeit und der Motordrehzahl bzw. der Drehzahl des Messerträgers ω kann die Stauchung, die der Strang 13 während des Schnitts erfährt, auf ein Minimum reduziert werden. Beispielsweise kann die Stauchung weniger als 1 mm werden.
Vorteil dieser Anordnung ist, dass ein vollkommen aufgeplatzter Strang nicht aufgestaut werden kann, da er auf keine Störkanten treffen kann. Außerdem kann der Strang 13 leicht nach unten abgelenkt werden. Die Transportdüse 16, die in 2 und in 1 dargestellt ist, kann entfallen. Der konstruktive Aufwand für die Schneidvorrichtung reduziert sich erheblich.
Außerdem ist eine Schneide 34 des Messers 33 angedeutet und ferner ein Befestigungspunkt 46 des Messers 33 an dem Messerträger 32. Der Messerträger kann, wie in 3 dargestellt, teilweise rotationssymmetrisch sein, er kann allerdings auch ein einfacher Hebel oder Arm sein. Im Falle eines Hebels oder Arms bzw. auch im Fall der 3 und 4 bei einem teilweise rotationssymmetrischen Körper kann es sinnvoll sein, Unwuchten auszugleichen.
Im Produktionsbetrieb ist der Hebel 37 weggeschwenkt und das Messer 33 steht. Der Strang 13 läuft durch eine nach unten geöffnete Nut 36. Bei einem Strangplatzer wird der Strang nach unten abgelenkt und kann von den Transportwalzen 19, 20, die in den 3 bis 6 nicht dargestellt sind, allerdings in Schacht 48 angeordnet sind, eingefangen werden. Im Anfahrbetrieb, und zwar wenn der Strang geschlossen ist, wird die Drehzahl der Zug- bzw. Transportwalzen 19, 20 reduziert und der Hebel 37 nach oben geschwenkt. Der Servomotor 21 für den Messerträger 32 beschleunigt in 300° auf eine sehr hohe Drehzahl, die auf die Stranggeschwindigkeit mit den Versatz A angepasst ist. In den nachfolgenden 60° erfolgt der Schnitt. Danach wird der Motor in 300° abgebremst und langsam rückwärts in die Ausgangsposition gedreht.
In den 5 und 6 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 in einer anderen Ausführungsform schematisch dreidimensional dargestellt. Hierbei wird eine Schneidvorrichtung 112 in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet. In den Fällen der 5 und 6 ist die Rotationsachse des Kreismessers 132 im Betrieb horizontal.
In 5 ist die gesamte Schneidvorrichtung 12, die an dem Hebel arm 38 angeordnet ist, von dem Strang 13 nach oben weggeschwenkt. Der Strang 13 teilt sich in einen abgeförderten Strang 13' und einen Strang 13'' auf, der einem ordnungsgemäß gefertigten Strang entspricht, der zur Weiterverarbeitung vorgesehen ist. Es ist natürlich so, dass die beiden Strangabschnitte 13' und 13'' nicht gleichzeitig vorherrschen können sondern nur alternativ, wobei zur Veranschaulichung beide Teilstränge bzw. Stränge dargestellt sind. Der Strang 13', gelangt in einen Schacht 48. Der ordnungsgemäß hergestellte Strang 13'', der zur Weiterverarbeitung Verwendung findet, wird durch ein Messelement 40, das auch als Messdüse 40 bezeichnet werden kann, geführt und anschließend, was nicht dargestellt ist, in entsprechende Filterelemente geschnitten. Es ist außerdem in 5 noch eine Abdeckung 39 vorgesehen, die im Betrieb nach unten geschwenkt ist. Im Betrieb ist die Schneidvorrichtung 112 zum Strang 13 hin geschwenkt. Hierzu wird der Hebelarm 38 nach unten bewegt und außerdem der Schwenkarm 44, der mit der Schneidvorrichtung 112 verbunden ist, um die Schwenkachse 43 verschwenkt. Außerdem wird der Hebel 137 über die Schwenkachse 42 an den Strang geschwenkt. Die Verschwenkung der Schneidvorrichtung 112 geschieht über den Schwenkarm 44 horizontal, so dass eine sichere Annäherung zum Strang 13 ermöglicht ist, um einen Eingriff des Messers mit dem Strang vorzusehen.
Die Maschine 10 weist eine Vorrichtung 50 (Strangmaterialentfernungsvorrichtung) zum Entfernen eines nicht einwandfreien Strangabschnittes 13'' aus der Messdüse 40 auf. Die Vorrichtung 50 weist drei Rollen 51, 52, 53, wobei die Rollen 51, 52 auf einem ersten gabelförmigen Hebel 54 und die Rolle 53 auf einem zweiten Hebel angeordnet sind. Die Achsen der Rollen sind im Wesentlichen parallel zueinander.
Bei einem beabsichtigten oder unbeabsichtigten Stopp der Maschine 10 bleibt ein Teil des Strangs 13'' in der Messdüse 40 stecken und verhindert ein automatisches Wiederanfahren. Zum Entfernen dieses Strangteils werden die Hebel 54 und 55 so bewegt, dass sich die Rollen 51, 52, 53 über den Strang absenken, wobei die Rollen 51, 52 vor dem Strang und die Rolle 53 hinter dem Strang zum Stehen kommen. Dann wird die Rolle 53 durch den Hebel 55 auf die Rollen 51, 52 zu und zwischen diesen hindurch bewegt, wobei der Strangteil erfasst und aus der Messdüse 40 heraus gezogen wird. Anschließend wird die Rolle 53 zurück bewegt, wodurch der Strangteil freigegeben wird und in den Schacht 48 fällt.
Die Maschine 10 weist weiterhin eine anders geartete Schneidvorrichtung 112 zum Durchtrennen des Strangs 13 auf. Sie Schneidvorrichtung 112 besteht im Wesentlichen aus einem Kreismesser 132, welches eine gewellte oder gezahnte Schneide aufweisen kann, einem Hebel 137 zum Stützen des Stranges 13 sowie eine Führungsfläche 150 zum Ablenken des nicht ordnungsgemäß hergestellten Stranges 13', insbesondere in 5 nach unten in den Schacht 48 auf.
Zum Anfahren der Maschine wird der Strang 13' in den Schacht 48 geleitet, dies kann durch nicht dargestellte Luftdüsen oder Förderwalzen unterstützt werden. Sobald die Sollgeschwindigkeit zum Einführen des Stranges in die Messdüse 40 erreicht ist, wird die Schneidvorrichtung 112 in den Bereich des Stranges 13' verschwenkt, wobei zunächst die Führungsfläche 150 sicher stellt, dass der Strang 13' nicht mit dem Messer 132 in Berührung kommt. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Schneide des Messers 132 hinter dem Strang und der Hebel 137 vor dem Strang. Vor bzw. hinter dem Strang ist relativ zur Betrachtungsposition des Betrachters der 5 und 6 zu verstehen. Anschließend wird der Hebel 137 gegen den Strang 13' bewegt und das Messer in entgegengesetzter Richtung durch den Strang gefahren, wobei dieser durchtrennt wird. Der ordnungsgemäße Strang 13'' gelangt durch seine eigene Steifigkeit bis zur Messdüse 40 und durch diese hindurch. Abschließend wird die Schneidvorrichtung 112 aus dem Bereich des Stranges 13'' zurück geschwenkt, um das Risiko eines Materialstaus vor der Messdüse im Falle eines ungewollten Strangplatzers zu verringern.
Bei einem Strangplatzer kann es dazu kommen, dass Filtermaterial durch das Formatband 25 in den Spalt 151 zwischen dem Formatband 25 und der Transportdüse 16 (2) bzw. einem Schaber 49 (5, 6) eingezogen wird und dort zu einem Materialstau führt, welcher manuell entfernt werden müsste. Um dies zu verhindern, kann in dem betreffenden Spalt eine nicht dargestellte Blasluftdüse angeordnet sein, weiche entgegen der Laufrichtung des Formatbandes durch den Spalt bläst, um eventuell am Formatband anliegendes Filtermaterial von diesem zu trennen, bevor es in den Spalt eingezogen wird.

10: Filterstrangmaschine
11: Strangmaterialabfördervorrichtung
12: Schneidvorrichtung
13, 13', 13'': Strang
14: Messerwalze
15: Schneidwalze
16: Transportdüse
17: Servomotor
18: Zahnriementrieb
19: Transportwalze
20: Transportwalze
21: Servomotor
22: Stirnradstufe
23: Abdeckung
24: Druckluft
25: Formatband
26: Umlenkrolle
27: Kühlsteg
28: Strangförderrichtung „Betrieb"
29: Strangförderrichtung „Anfahren"
30: Längsachse
31: Drehachse
32: Messerträger
33: Messer
34: Schneide
35: Messernut
36: Führungsnut
37: Hebel
38: Hebelarm
39: Abdeckung
40: Messelement
42: Schwenkachse
43: Schwenkachse
44: Schwenkarm
46: Befestigungspunkt
47: Format
48: Schacht
49: Schaber
50: Strangmaterialentfernungsvorrichtung
51: Rolle
52: Rolle
53: Rolle
54: Hebel
55: Hebel
112: Schneidvorrichtung
132: Kreismesser
137: Hebel
150: Führungsfläche
151: Spalt

Claims

Schneidvorrichtung (12) der Tabak verarbeitenden Industrie mit einem rotierend bewegten Schneidkörper (33) mit einer Schneidkante (34), wobei der Schneidkörper (33) auf einem ersten Rotationskörper (32) mit einer Rotationsachse (31) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (33) im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des ersten Rotationskörpers (32) angeordnet ist.
Schneidvorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (33) eine Ausdehnung wenigstens von einem Befestigungspunkt (46) zu einer Schneidkante (34) aufweist, wobei sich durch die Ausdehnung eine Tangente des ersten Rotationskörpers (32) oder eine Parallele hierzu erstreckt.
Schneidvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (33) wenigstens teilweise in längsaxialer Richtung der Drehachse (32) über den ersten Rotationskörper (32) hinausragt.
Schneidvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (34) im Wesentlichen parallel zur Drehachse (31) des ersten Rotationskörpers (32) angeordnet ist.
Schneidvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (31) des ersten Rotationskörpers (32) beabstandet zu einer Längsachse (30) eines zu schneidenden Strangs (13) ist.
Schneidvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (31) des ersten Rotationskörpers (32) in einem Winkel zur Längsachse (30) eines zu schneidenden Strangs (13) angeordnet ist, der ungleich 90° ist.
Schneidvorrichtung (12) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Drehachse (31) des ersten Rotationskörpers (32) und der Längsachse (30) im stromabwärtigen Teil des Strangs (13) kleiner 90° ist.
Schneidvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut (36) zur Führung eines Strangs (13) vorgesehen ist.
Schneidvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine kreisabschnittsförmige Nut (35) oder Öffnung vorgesehen ist, die eine Hindurchbewegung des über den ersten Rotationskörper (32) hinausragenden Teils des Schneidkörpers (32) ermöglicht.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) für eine Strangmaschine (10) der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei zwei gegenläufig drehende zweite Rotationskörper (19, 20) vorgesehen sind, wobei mittels der zweiten Rotationskörper (19, 20) Strangmaterial (13') zwischen den zweiten Rotationskörpern (19, 20) einziehbar und anschließend abförderbar ist.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der zweiten Rotationskörper (19, 20) im Wesentlichen parallel sind.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der zweiten Rotationskörper (19, 20) quer zur Förderrichtung (28) eines Strangs (13) angeordnet sind.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskörper (19, 20) relativ zueinander druckbelastet sind.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster zweiter Rotationskörper (1) gegen einen zweiten zweiten Rotationskörper (20) federbelastet ist.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Rotationskörper (19, 20) eine Transportwalze ist.
Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strangmaterialleitvorrichtung (23) stromaufwärts oder im Bereich der zweiten Rotationskörper (19, 20) vorgesehen ist.
Strangmaschine (10) der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Schneidvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder eine Strangmaterialabfördervorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 16.
Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine (10) der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei zunächst ein Strang (13) gebildet und gefördert wird und in dem Fall, dass der Strang (13) sich öffnet, das Strangmaterial (13') über zwei zweite Rotationskörper (19, 20) abgefördert wird, wobei die zweiten Rotationskörper (19, 20) das Strangmaterial (13') in einen zwischen den zweiten Rotationskörpern bildenden Spalt hindurchfördern.
Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine (10) der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei Strangmaterial (13') zwischen einem sich durch zwei zweite Rotationskörpern (19, 20) bildenden Spalt hindurch abgefördert wird, wobei stromaufwärts der zweiten Rotationskörper (19, 20) ein Strang (13) gebildet wird und nach dem Bilden stromaufwärts der zweiten Rotationskörper (19, 20) zerschnitten wird, sobald ein Strang (13) mit vorgebbaren Eigenschaften hergestellt wird oder eine Sollgeschwindigkeit erreicht wird, und wobei der relativ zur Schnittstelle stromabwärtige Abschnitt des Strangs (13') abgefördert wird und der relativ zur Schnittstelle stromaufwärtige Teil des Strangs (13'') zur Weiterbearbeitung an den zwei ten Rotationskörpern (19, 20) vorbeigeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Rotationskörper (19, 20) wenigstens zeitweise größer als die Fördergeschwindigkeit des Strangs (13) bei dem Herstellen des Strangs (13) ist.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Geschwindigkeit vorgesehen ist, solange wenigstens eine vorgebbare Eigenschaft des Strangs (13) nicht vorliegt oder eine vorgebbare Strangfördergeschwindigkeit nicht erreicht ist.