DE1814782C3 - Planeten-Reibantrieb für eine Schleifvorrichtung einer Strangherstellungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Planeten-Reibantrieb für einen Schleifvorrichtung einer Strangherstdlungsmaschine der tabakverarbeitenden Industrie, bei der das Planetenglied gleichzeitig eine Drehbewegung um die eigene Achse und eine Orbitalbewegung um eine zweite, parallel zur eigenen Achse verlaufende Achse ausführt, wozu es auf einem sich um die zweite Achse drehenden Planetenträger drehbar gelagert ist und eine Antriebsfelge aufweist, welche beim Drehen des Planetenträgers auf einer Antriebsfläche abrollt und dabei das Planetenglied antreibt.

Es ist bereits ein Planeten-Reibantrieb dieser Art für eine Handschleifmaschine (US-PS 32 05 622) bekanntgeworden, bei der sich die Schleifscheibe nicht nur um die eigene Symmetrieachse, sondern auch um eine zweite, hierzu parallele Achse dreht. Hierdurch soll eine gleichmäßigere Oberflächenbehandlung erzielt werden. Die zusammengesetzte Bewegung wird dadurch erzielt, daß auf der motorgetriebenen Welle ein Kupplungsglied angeordnet ist, das, versetzt, die Symmetrieachse der Schleifscheibe trägt Die Schleifscheibe selbst wird angetrieben, indem eine Scheibe mit äußerem V-Profil auf einem Ringgürtel mit entsprechendem Querschnitt abrollt. Das die Antriebsfelge bildende V-Profil steht dauernd in Kontakt mit dem die Antriebsfläche bildenden Ringgürtel. Wenn daher die Schleifmaschine nicht angetrieben wird, wird auf das Lager der Schleifscheibe ein Seitendruck ausgeübt; dieser Seitendruck könnte in gewissen Stellungen des den Planetenträger bildenden Kupplungsgliedes sehr groß werden, wenn die Antriebsfläche nicht vollkommen kreisförmig ist oder wenn sie relativ zur Drehachse des Planetenträgers exzentrisch liegt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planeten-Reibantrieb der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Lagerbelastung im Stillstand verringert sowie ein gleichförmiger Lauf und eine verringerte Abnutzung der Lauffläche erzielt werden.

Dieser Aufgabe wird bei einem Planeten-Reibantrieb mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Antriebsfelge und Planetenglied ein elastisches Mittel montiert ist, das radial zum Planetenglied verformbar ist, und daß zwischen der Antriebsfelge und der Antriebsfläche bei stillstehendem Planetenträger ein Abstand vorgesehen ist, der bei drehendem Planetenträger ausgeglichen wird, indem die Antriebsfelge unter Einfluß der Zentrifugalkraft gegen die Wirkung des elastischen Mittels zur Antriebsfläche hin verlagert wird.

Bei dem eingangs beschriebenen Planeten-Reibantrieb nach der US-PS 32 05 622 ist zwar ebenfalls ein elastisches Mittel in Form eines elastischen Ringes vorgesehen: dieser Ring befindet sich jedoch zwischen dem Ritiggürtel und dem Gehäuse und dient allein dem leichteren Einsetzen des Gürtels und erfüllt möglicherweise noch gewisse dämpfende Funktionen.

Im Gegensatz hierzu dient bei dem erfindungsgemäßen Planeten-Reibantrieb das zwischen der Antriebsfelge und dem Planetenglied angeordnete elastische Mittel als eine Art Fliehkraftkupplung, die dafür sorgt daß die Antriebsfelge erst unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in Berührung mit der Antriebsfläche gelangt, wenn der Planetenträger eine gewisse Drehgeschwindigkeit erreicht hat Bei stehendem Planetenträger dagegen befindet sich zwischen der Antriebsfelge und der Antriebsfläche ein Abstand, so daß jede mechanische Dauerbelastung der Achsen und Lager vermieden wird. Durch die sich bei der Erfindung ergebende zusammengesetzte Bewegung in Form einer doppelt überlagerten

ίο Drehbewegung des das Schleifrad bildenden Planetengliedes kann das Schleifrad der Messerform beim Durchlauf des Messers präzise folgen, das heißt, daß die Bewegung des Schleifrades auf die Messerform genau abgestimmt ist. Hierbei werden ein sehr gleichförmiger Lauf und eine relativ geringe Abnutzung der Lauffläche erzielt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand

^r>() der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer Schleifvorrichtung für das spiralförmige Messer einer Schneidvorrichtung einer Strangzigarettenmaschine,
F i g. 2 eine Schnittansicht der Antriebsfelge und der

^r>5 elastischen Mittel, die dem Schleifrad zugeordnet sind,

F i g. 3 eine schematische Aufsicht auf das Schleifrad und das Messer zum Veranschaulichen der Schleifwirkung, und
Fig.4 eine Seitenansicht des Schleifrades und

ho Messers in Richtung des Pfeiles X in F i g. 3, ebenfalls zum Veranschaulichen der Schleifwirkung.

Die dargestellte Schneidvorrichtung weist ein spiralförmiges Messer 19 auf, das zwischen zwei Klemmplatten 27 eingeklemmt ist, die innerhalb einer drehbaren

b■> Trommel 20 montiert sind. Die Klemmplatten 27 stehen durch einen Schlitz in der Trommel 20 vor; die Art die Montage derselben in der Trommel ist nicht erkennbar, da die Trommel mittels einer Platte 28 geschlossen ist.

Der nicht dargestellte Zigarettenstrang ist im Steigungswinkel der Spirale relativ zur Drehachse der Trommel angeordnet so daß bei jeder Umdrehung der Trommel der Zigarettenstrang im rechten Winkel durchschnitten wird, um eine Zigarette abzutrennen.

Das Messer wird bei jeder Umdrehung der Trommel geschliffen. Eine Seite der Schneidkante des Messers 19, d. L die der in F i g. 1 gezeigten Kante gegenüberliegende Seite, wird mittels eines kegelstumpfförmigen Schleifrades (nicht dargestellt) geschliffen, das um eine ortsfeste Achse angetrieben wird. Die andere Seite der Schneidkante wird mittels eines von einem Planetenglied 39 gebildeten kegelstumpfförmigen Schleifrades geschliffen.

Das Schleifrad 39 ist nahe einem Ende eines Planetenträgers 40 in Gestalt eines Armes drehbar an diesem gelagert Das Schleifrad 39 ist drehbar in einem Block 52 montiert der innerhalb des Armes 40 und entlang desselben verschiebbar angeordnet ist Die Stellung des Blockes 52 entlang des Armes 40 ist mittels einer Schraube 153Λ mit einem Kopf 153 einstellbar. Die Schraube 1S3A ist in den Block 52 eingeschraubt und axial im Block 52 gehalten. Drehen der Schraube 153Λ bewegt daher den Block 52 entlang des Armes 40. Der Block wird durch nicht dargestellte Mittel festgeklemmt Ein Ausgleichsgewicht 156 ist am entgegengesetzten Ende des Armes 40 vorgesehen.

Der Arm 40 ist am unteren Ende einer drehbaren Welle 41 befestigt die nahe ihrem unteren Ende in einem glatten Lager 42 drehbar gelagert ist Das Lager 42 ist in einer kreisförmigen Platte 45 montiert die a;; einem Einsatz 44 mit auswärts gerichtetem Flansch befestigt ist wobei dieser Einsatz wiederum in einer abgestuften öffnung 46 in einem Gehäuse 25 aufgenommen ist Die Platte 45 hat eine Ringrippe 45Λ, die zwischen sich und einem nicht dargestellten Flansch auf dem Einsatz 44 noch ein Lager 51 hält das das untere Ende einer anderen, nicht dargestellten Welle stützt Diese andere Welle umgibt die Welle 41 und treibt sie über einen Innenkeil (nicht dargestellt) an.

Eine Trommel 200 weist eine kreisförmige öffnung zur Aufnahme der Platte 45 auf, und Platte 45 und Trommel 200 sind am Einsatz 44 und am Gehäuse 25 durch versenkte Schrauben 201 befestigt Der zylindrische Teil der Trommel 200 erstreckt sich abwärts bis gerade unterhalb des Armes 40 und ist mit einem radialen Loch 200/4 versehen, um Zugang zu dem Schraubenkopf 153 zu schaffen.

Das untere und offene Ende der Trommel 200 wird teilweise geschlossen von einem Ring 202 mit einer ringförmigen Rippe 202Λ, die in das Innere der Trommel 200 paßt Der Ring 202 ist an der Trommel 200 durch versenkte Schrauben 203, von denen nur eine dargestellte ist befestigt An seinem inneren Rande hat der Ring einen zylindrischen Flansch 2025 und die radial innere Oberfläche des Ringes und der Flansch bilden eine einwärts gerichtete, zylindrische, mit der Drehachse der Welle 41 koaxiale Antriebsfläche 202C, die später beschrieben werden wird.

Die Welle 41 und damit der Arm 40 werden mit gleicher Drehgeschwindigkeit wie die Trommel 20 gedreht und zwar so, daß das Schleifrad 39 entlang eines kreisförmigen Weges bewegt wird, so daß, während das Messer am Schleifrad 39 vorbeiläuft letzteres sich quer zum Messer bewegt d. h. aufwärts in der Zeichnungsebene von Fig. 1. Der Radius dieses Weges ist so gewählt, daß das Schleifrad 39 in Schleifberührung mit der Messerkante bleibt, um eine

Fase daran anzuschleifen.

Die Wirkungsweise des Schleifrades 39 ist schematisch in den F i g. 3 und 4 dargestellt

Fig.3 zeigt als abgewickelte Aufsicht (so daß das Messe·· 19 als gerade Linie erscheint) Messer und Schleifrad 39 in drei aufeinanderfolgenden Stellungen. Der Weg der Drehachse des Schleifrades 39 ist ein Kreis, von dem ein Teil bei 39P dargestellt ist Die Stellungen der Drehachse an den Stellen (AX (B) und (C)

ίο sind bei a, b und c dargestellt In der ersten Stellung beginnt die führende Kante LE des Messers 19 gerade das Schleifrad 39 zu berühren. Das Messer ist bei 19 (A) dargestellt und das Schleifrad bei 3Q(A), beide in ausgezogenen Linien. In der zweiten Stellung berührt der Mittelpunkt MPdes Messers das Schleifrad; Messer und Schleifrad sind gestrichelt bei 19(B) und 39(B) dargestellt In der dritten Stellung berührt das nachlaufende Ende TE des Messers das Schleifrad; Messer und Schleifrad sind bei 19(Q bzw. 39(C) in strichpunktierten Linien dargestellt Infolge der zunehmend sich vergrößernden Höhe der Messerkante kommen aufeinanderfolgende Punkte entlang derselben mit dem Schleifrad an Stellen zunehmend sich vergrößernden Durchmessers des Schleifrades in

ι '■> Berührung. Deswegen haben die Kreise 39(A), 39(S,/und 39(CX die das Schleifrad in F i g. 3 darstellen, zunehmend größeren Durchmesser. Entsprechende Linien 39(AX 39(B) und 39(Q sind auf dem Schleifrad 39 in Fig.4 dargestellt und geben die aufeinanderfolgenden Punkte

MJ um das Schleifrad herum an, die das führende Ende, den Mittelpunkt und das nachlaufende Ende der Messerkante berühren. Dabei zeigt sich, daß jedem Puiikt entlang der Messerkante ein anderer Durchmesser des Schleifrades 39 zugeordnet ist.

Die bogenförmige Bewegung des Schleifrades 39 aus der Stellung 39(A) in die Stellung 39(B) die ausgeführt wird, während der Arm 40 sich durch einen Winkel θ bewegt wie in F i g. 3 dargestellt erteilt dem Schleifrad 39 nicht nur eine Bewegung quer zum Messer 19, die annähernd gleich der Verlagerung des Punktes MP relativ zum Punkt LE auf dem Messer in Richtung der Drehachse ist sondern bewegt auch das Schleifrad 39 etwas nach rechts bei Betrachtung dieser Zeichnung. Daher ist in Fig.4 das Schleifrad in ausgezogenen Linien 39(A) dargestellt und in gestrichelten Linien bei 39(BX Aus der Stellung 39(B) bewegt sich der Schleifrad 39 bei Drehung des Armes 40 durch einen weiteren Winkel θ zurück in die Stellung 39(Q und um einen entsprechenden Betrag nach links. Das Schleifrad 39 ist in der Stellung 39(Q in F i g. 4 nicht in strichpunktierten

Linien dargestellt weil diese Stellung mit der Stellung

39(A) die in ausgezogenen Linien dargestellt ist zusammenfällt

Wenn das Messer sich aus der Stellung i9(A) in die

Stellung 19(Q bewegt, so muß dem Schleifrad 39 eine Querbewegung erteilt werden, die etwas größer ist als diejenige, die allein durch die Steigung der Messerspirale gegeben ist und zwar wegen der Tatsache, daß aufeinanderfolgende Punkte entlang des Messers das

bc Schleifrad an Stellen zunehmend größeren Radius desselben berühren. Wenn das Schleifrad sich daher durch den Winkel θ bewegt so muß ihm eine zusätrliche Querbewegung erteik werden, die dem Unterschied gleicht zwischen dem Radius des Schleifra des 39 am Berührungspunkt mit dem iiihrenden Ende LE des Messers bei 39(A) und dem Radius an dem Berührungspunkt mit dem Mittelpunkt LPdes Messers, wie bei 39(ß,l gezeigt. DIt^ wird durch Auswahl eines

geeigneten Radius R(Fig.3) des Weges des Schleifrades erreicht.

Wie bereits erwähnt, ist die Drehgeschwindigkeit des Armes 40 gleich der der Trommel 20 und des Messers 19, so daß, wenn sich das Messer 19 durch 360° — 2 θ aus der Stellung i%(C) in die Stellung \%A) bewegt, das Schleifrad 39 und das Ausgleichsgewicht 156 über die Trommel 20 laufen.

Das Schleifrad 39 wird durch Reibung von der Antriebsfläche 202Cdes Ringes 202 angetrieben. Eine Scheibe 139Λ mit einer Ringnut 139ß(F i g. 2) ist auf der Spindel 139 des Schleifrades 39 gelagert und bildet damit einen Teil des Planetengliedes. Den Umfang der Scheibe 139Λ umgibt eine Antriebsfelge 139C aus gehärtetem Stahl mit einer inneren Ringnut 139D. Der Außenradius der Antriebsfelge 139C ist größer als der maximale Radius des Schleif rades 39. Die Felge 139Cist auf der Scheibe 139Λ mittels elastischer Mittel gelagert, die radial zum Schleifrad 39 verformbar sind. Diese elastischen Mittel können aus einem Weichgummi-O-Ring 139£ bestehen, der zwischen den beiden Ringnuten 139ßund 139D gehalten ist

Die Stellung des Blocks 52 entlang des Armes 40 ist so eingestellt, daß ein geringer Abstand Y zwischen der Antriebsfelge 139C und der zylindrischen Antriehsfläehe 202C besteht Wenn der Schneidmechanismus mit Arbeitsgeschwindigkeit läuft, ist die Drehgeschwindigkeit des Armes 40 derart, daß die Antriebsfelge 139C unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft in Berührung mit der Antriebsfläche 202C gelangt. Dies geschieht, weil der Weichgumniiring 139£" durch den Teil der Antriebsfelge 139C zusammengedrückt wird, der zu einem gegebenen Zeitpunkt am weitesten von der Antriebsfläche 202C entfernt ist Der wirksame Rollradius der Antriebsfelge vergrößert sich daher ausreichend, um den Abstand Yauszugleichen.

Diese Anordnung verhindert übermäßigen Seitendruck auf das Schleifrad 39, den Arm 40 und deren Lager, wenn der Arm 40 stillsteht Ein solcher übermäßiger Seitendruck könnte in gewissen Stellungen des Armes 40 infolge von Exzentrizität oder mangelnder Genauigkeit der Kreisform der Antriebsfläche 202C auftreten, wenn die Antriebsfelge starr an der

Schleifradspindel befestigt wäre.

Der Abstand ist so klein gewählt, daß die Antriebsie! ge von der Antriebsfläche bei Arbeitsgeschwindigkeiten zwangsläufig gedreht wird, daß aber keine Berührung zwischen der Antriebsfelge 139Cund irgendeinem Teil der Antriebsfläche auftritt wenn die Schneidvorrichtung nicht arbeitet oder nur gerade beginnt, sich zu drehen. Dementsprechend sind die Masse der Antriebsfelge 139c und die Weichheit des Gummiringes 139£so ausgewählt daß ein Antrieb über den Bereich von Arbeitsgeschwindigkeiten der Schneidvorrichtung und über den Bereich auftritt innerhalb dessen der Block 52 entlang des Armes 40 einstellbar ist

Verschiedene Einstellungen der Schneidvorrichtung der Strangzigarettenmaschine sind möglich, um verschiedene Zigarettenlängen abzuschneiden. Nur zwei dieser Einstellmöglichkeiten sind für die vorliegende Erfindung von Bedeutung: eine ist die Einstellbarkeit der Welle 41; aus diesem Grunde sind der Arm 40 und das Schleifrad 39 auf und ab einstellbar; um diese Bewegung auszugleichen, ist die Antriebsfläche 202C zylindrisch ausgebildet Die andere Einstellbarkeit ist die Änderung des Radius des kreisförmigen Weges, entlang dessen das Schleifrad 39 geführt wird; diese wird durch Einstellen des Blockes 52 entlang des Armes 40 bewirkt; um diese Einstellbarkeit auszugleichen, ist der Ring 202 austauschbar gegen einen anderen, entsprechenden Ring mit einer Antriebsfläche 202Cvon geeignetem Radius, um wiederum den gewünschten Abstand Y zu ergeben, jeder dieser Ringe 202 erlaubt einen kleinen Einstellbereich für den Block 52 und daher einen kleinen Bereich verschiedener Zigarettenlängen. Die Größe dieses Bereichs wird durch den Betrag bestimmt um den der statische Abstand Y variiert werden kann. Eine ausreichend große Anzahl von Ringen 202 mit einer Antriebsfläche von jeweils anderem Durchmesser sollte vorgesehen werden, so daß der Gesamtbereich von Zigarettenlängen zur Verfügung steht die mittels der Schneidvorrichtung erzeugt werden können. Alternativ kann es auch zweckmäßig sein, für jede bestimmte Zigarettenlänge einen bestimmten Ring 202 zu verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Planeten-Reibantrieb, für eine Schleifvorrichtung einer Strangherstellungsmaschine der tabakverarbeitenden Industrie, bei der das Planetenglied gleichzeitig eine Drehbewegung um die eigene Achse und eine Orbitalbewegung um eine zweite, parallel zur eigenen Achse verlaufende Achse ausführt, wozu es auf einem sich um die zweite Achse drehenden Planetenträger drehbar gelagert ist und eine Antriebsfelge aufweist, welche beim Drehen des Planetenträgers auf einer Antriebsfläche abrollt und dabei das Planetenglied antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antriebsfelge (139Q und Planetenglied (39) ein elatisches Mittel (139E) montiert ist, das radial zum Planetenglied (39) verformbar ist, und daß zwischen der Antriebsfelge (139Qund der Antriebsfläche (202Qbei stillstehendem Planetenträger (40) ein Abstand (Y) vorgesehen ist, der bei drehendem Planetenträger (40) ausgeglichen wird, indem die Antriebsfelge (139Q unter Einfluß der Zentrifugalkraft gegen die Wirkung des elastischen Mittels (i39E) zur Antriebsfläche (202Q hin verlagert wird.

2. Planeten-Mechanismus nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als elatische Mittel ein Gummiring (139£? dient, aber zwischen einer Ringnut (\38B) an der Innenseite der Felge (139Q und einer Ringnut (t39D) an der Außenseite des Planetengliedes (39) gehalten ist

3. Planeten-Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2,, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenglied ein Schleifrad (39) eines Schneidemechanismus ist.