DE1035036B - Vorrichtung zum absatzweise erfolgenden Durchschneiden eines ununterbrochenen Stranges, z. B. eines Tabakstranges - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum absatzweise erfolgenden Durchschneiden eines ununterbrochenen Stranges, z. B. eines Tabakstranges. Es ist bereits bekannt, ein durch ein angetriebenes Zahnrad in Umdrehung versetztes fliegendes Messer zu verwenden, das zusammen mit dem Zahnrad an einem Messerträger angeordnet ist, wobei das Zahnrad durch ein Antriebszahnrad angetrieben wird, um dessen Achse das Messer umläuft.

Es ist ferner bekannt, ein umlaufendes Messer als Ganzes in eine und aus einer Schneidstellung zu bewegen, in der es den ununterbrochenen Strang durchschneidet, jedoch lediglich in Verbindung mit sogenannten Kreismessern, die als Ganzes in das Arbeitsstück hineingesenkt werden, um dieses zu durchschneiden und dann in der entgegengesetzten Richtung zurückbewegt werden müssen, um außer Eingriff mit dem Werkstück zu kommen.

Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf aie Verwendung eines fliegenden Messers, das in einem einzigen Hub durch das Werkstück hindurchgeht und infolgedessen rascher arbeiten kann, als ein Kreismesser. Da der Messerträger hier keine vollständige Umdrehung ausführt, sondern hin- und herschwingt, entsteht der große Vorteil, daß die Schneidvorrichtung in einem verhältnismäßig kleinen Raum untergebracht werden kann, da die gesamte Schwingbewegung des Messerträgers sehr klein sein kann.

Es ist auch schon bekannt (deutsches Patent 653 409), das Messer mit Hilfe einer Kurbel, Pleuel- und Führungsstange in einer Kreisbahn zu führen. Das Messer geht bei jeder Umdrehung der Kurbelscheibe einmal durch den Zigarettenstrang hindurch. Bei dieser bekannten Ausführung läuft aber das Messer nicht um, sondern bewegt sich bei dem Schneidhub und dem zugehörigen Rückwärtshub nur hin und her. Infolgedessen ist die Geschwindigkeit, mit der das Messer durch den Zigarettenstrang hindurchgeht, lediglich diejenige ihrer Hin- und Herbewegung.

Gemäß der Erfindung wird nun der Messerträger zwangläufig zu der Umdrehung des Antriebsrades so hin- und hergeschwungen, daß das umlaufende Messer als Ganzes in und aus der Schneidstellung bewegbar ist. Das Messer kann also mit einer beliebig hohen Geschwindigkeit umlaufen und kommt mit dem Tabakstrang nur in dem Augenblick des Durchschneidens in Eingriff.

Vorzugsweise dient zur Drehung des Antriebszahnrades ein weiteres Zahnrad und zum Schwingen des Messerträgers eine an dem erwähnten weiteren Zahnrad angebrachte Kurbel, wobei ein Lenker die Kurbel mit dem Messerträger verbindet, so daß letzterer während jeder Umdrehung des Zahnrades in einem vollständigen Kreislauf hin- und herschwingt.

Vorrichtung zum absatzweise

erfolgenden Durchschneiden

eines ununterbrochenen Stranges,

z.B. eines Tabakstranges

Anmelder:

Molins Machine Co. Ltd.,
Deptford, London (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. B. Bloch, Patentanwalt,
Berlin-Wilmersdorf, Ballenstedter Str. 17

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. November 1953

Norman Walter Jackson, Deptford, London

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar stellt dar

Fig. 1 einen Seitenriß einer Vorrichtung zur Herstellung von Mundstückzigaretten, bei der ein ununterbrochener Tabakstrang absatzweise durchschnitten und Stopfen zwischen die abgeschnittenen Tabakstücke eingesetzt werden,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Schneidansicht einer Schneidvorrichtung im Schnitt,

Fig. 3 eine Ansicht längs der LinieIII-III in Fig.2, Fig. 4 einen Seitenriß eines Teiles der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung und

Fig. 5 eine Anzahl von Kreisbahnen, die von der Spitze des Messers durchlaufen werden würden, wenn der Messerträger bei seiner hin- und hergehenden Bewegung an verschiedenen aufeinanderfolgenden Stellungen stillstehen würde.

Gemäß Fig. 1 bewegt sich ein Tabakband 1 durch einen Trog 1 a mit veränderlichen Geschwindigkeiten unter einem nicht gezeigten Trichter. Ein Führungsrohr 2 und ein weiteres Führungsrohr 3 empfangen den Tabakstrom von dem Band 1 und führen ihn auf einen Papierstreifen 4, der von einem Band 5 getragen wird. Eine Schneidvorrichtung durchschneidet den Strang absatzweise zwischen den Rohren 2 und 3.

Die Geschwindigkeitsänderung des Bandes 1 erfolgt in beliebiger Weise derart, daß die Geschwindigkeit

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des Bandes unmittelbar nach jedem Schneidvorgang stark vermindert wird, so daß zwischen dem abgeschnittenen, durch den Papierstreifen vorwärts geführten Teil und dem vorderen Ende des unzerschnittenen Stranges eine Lücke entstehen kann. Darauf wird die Geschwindigkeit des Bandes derart gesteigert, daß der unzerschnittene Strang etwa mit der Geschwindigkeit des Papierstreifens 4 auf diesen gelangt und auf ihm mit dieser Geschwindigkeit bis zum nächsten Sehne id Vorgang gefördert wird.

Die Schneidvorrichtung, die in Fig. 1 in gestrichelten Linien im Umriß gezeigt ist, ist aus den Fig. 2, 3 und 4 zu erkennen. Sie weist einen umlaufenden Messerhalter 6 auf, in den ein dünnes, schmales Messerblatt 7 eingeklemmt ist, das bei jeder Umdrehung des Messerhalters 6 durch den Spalt zwischen den Rohren 2 und 3 hindurchgehen kann. Der Halter 6 ist an einem Ende einer Welle 8 befestigt, die in Lagern 9 läuft, die in einem schwenkbaren Rahmen 10 angeordnet sind. Am anderen Ende der Welle 8 ist ein Zahnrad 11 mit zweiundzwanzig Zähnen befestigt, das in ein weiteres Zahnrad 12 mit sechzig Zähnen eingreift und von diesem getrieben wird.

Das Zahnrad 12 trägt eine Muffe 13, die auch ein Zahnrad 14 mit dreißig Zähnen aufweist. Das Zahnrad 14 steht im Eingriff mit einem Hauptantriebszahnrad 15, das am Ende einer Antriebswelle 16 angebracht ist. Das Zahnrad 15 hat fünfundfünfzig Zähne.

Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Rad 15 und dem Zahnrad 11 bzw. dem Messerhalter 6 ist daher 1:5.

Der schwenkbare Rahmen 10, der die Welle 8 trägt, kann um eine feste Welle 17 schwingen. Die Muffe 13 mit den Zahnrädern 12 und 14 läuft ebenfalls lose in Lagern 18 um die Welle 17. Auf diese Weise kann der Messerhalter 6 im ganzen mit dem Rahmen 10 um die Drehachse des Zahnrades 12 schwingen, das das Zahnrad 11 und den Messerhalter treibt.

An dem Hauptantriebszahnrad 15 ist eine Kurbelscheibe 19 befestigt, die eine exzentrische Büchse 20 trägt, an die ein Lenker 21 angelenkt ist. Der Rahmen 10 hat einen Ansatz 22, dessen Form aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, und der Lenker 21 ist an diesen Ansatz so angelenkt, daß eine Lenkerverbindung entsteht, die das Antriebsrad 15 mit dem Messerhalter 6 und dem getriebenen Zahnrad 11 verbindet. In Fig. 3 ist mit der strichpunktierten Linie P die runde Bahn der exzentrischen Büchse 20 bei der Drehung des Zahnrades 15 gezeigt. Es läßt sich erkennen, daß infolge dieser Anordnung der Rahmen 10 während jeder Umdrehung des Zahnrades 15 einmal um die Welle hin- und herschwingt, während der das getriebene Zahnrad 11 und der Messerhalter 6 fünf Umdrehungen ausführen.

Der Hub der Kurbel 20 und der Lenkerverbindung zwischen ihr und dem Rahmen 10 ist so, daß das Messer 7 während jeder Umdrehung des Zahnrades 15 nur einmal zwischen den Führungsrohren 2 hindurchgeht, obwohl der Messerhalter während dieser Zeit fünf Umdrehungen ausführt.

Der Deutlichkeit halber ist die Winkelstellung des Messers 7 in Fig. 3 um 90° von der verschieden, in der das Messer in Fig. 2 gezeigt ist; in Fig. 1 ist es in noch einer anderen Stellung dargestellt, um das Messer in vollen Linien zu zeigen.

Zweck der eben beschriebenen Anordnung ist, daß sich das Messer 7 mit hoher Geschwindigkeit dreht, so daß es schnell durch den Tabakstrang hindurchgeht, der sich durch die Führungsrohre 2 und 3 bewegt. Da das Messer während jeder Drehung des Zahnrades 15 und der Antriebswelle 16 nur einmal in eine Schneidstellung gebracht wird, wird der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Schnitten durch die Drehgeschwindigkeit der Welle 16 bestimmt.

Die Schwingung des Rahmens 10 um die Welle 17 bewirkt ein Rollen des Zahnrades 11 auf dem Zahnrad 12. Demzufolge ändert sich die Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 11 und des Messerhalters 6 entsprechend der Richtung, in der sie mit dem Rahmen 10 schwingen. Da der Zweck dieser Vorrichtung darin besteht, die Schneidgeschwindigkeit des Messers zu vergrößern, ist sie so eingerichtet und zeitlich geregelt, daß das Messer 7 zwischen den Rohren 2 und 3 kurz nach dem Zeitpunkt hindurchgeht, in dem der Rahmen 10 seine Schwenkbewegung in Richtung nach den Führungsrohren (d. h. nach rechts in Fig. 3) hin ausgeführt hat und begonnen hat, in der entgegengesetzten Richtung, d. h. nach links in Fig. 3, zu schwingen. Hierbei rollt das Zahnrad 11 über das Zahnrad 12 entgegengesetzt zur Drehrichtung des Zahnrades 12, es dreht sich daher mit größerer Geschwindigkeit als es der Fall sein würde, wenn der Rahmen 10 stationär wäre. So laufen bei der beschriebenen Anordnung in dem Augenblick, in dem das Messer den Strom durchschneidet, das Zahnrad 11 und der Messerhalter 6 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr der sechsfachen Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 15 und der Hatiptantriebswelle 16.

Wenn ein Messer den Tabakstrang während jeder Umdrehung seines Trägers einmal durchschneiden soll, damit es sich während des Schneidens mit annähernd der Geschwindigkeit des Messers 7 der eben beschriebenen Anordnung bewegt, wäre es notwendig, es in einem unzweckmäßig großen Abstand von seiner Drehachse anzuordnen.

Da die Drehung und das Schwenken des Messerhalters 6 durch die Antriebswelle 16 gesteuert werden, kann die Einstellung des Messers für verschiedene von dem Strang abzuschneidende Längen leicht durch Änderung der Drehgeschwindigkeit der Welle 16 erfolgen.

Die restlichen Teile der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung sollen nur kurz beschrieben werden, da sie sich auf das Einsetzen der Stopfen in die Lücken zwischen den abgeschnittenen Tabakteilen beziehen, teilweise anderweitig vorgeschlagen oder bekannt sind und im übrigen keinen Teil der Erfindung bilden.

Diese Vorrichtung weist ein Stopfenrad 23 auf, das in der durch den Pfeil gezeigten Richtung auf einer Welle 24 (Fig. 2) umläuft. Das Stopfenrad 23 besteht aus einer Scheibe mit einem konkaven Rand 25 und mit drei vorragenden Stößerstiften 26. Über dem Rad 23 liegt eine nicht gezeigte Stopfenfördervorrichtung, die eine genutete Trommel aufweist, durch die Stopfen von doppelter Länge absatzweise nach unten in eine Lage gefördert werden, wo sie mit den Stiften 26 in Eingriff kommen. Eine gebogene Führung 27 führt die Stopfen und verhütet, daß sie von dem Rand des Rades 23 herabfallen, bis sie die Stelle erreicht hatai, an der sie auf den Papierstreifen 4 abgelegt werden sollen.

Das Rad 23 wird durch eine Kette 28 getrieben, die über ein an dem Rad angebrachtes Kettenrad 29 geht. Die Kette 28 wird durch ein Kettenrad 30 getrieben, an dem ein Zahnrad 31 befestigt ist, das in ein an einer Antriebswelle 33 befestigtes Antriebsrad 32 eingreift. Die Welle dreht sich in Richtung des Pfeiles.

Das Kettenrad 30 und das Zahnrad 31 sind in einem Rahmen 34 angebracht, der lose um die Welle 33 geschwenkt werden kann. Ferner ist an dem Rahmen 34 eine Gleitrolle 35 angeordnet, die mit einer Kurve, z. B. einer exzentrischen Scheibe 36, in Eingriff kornmen kann. Eine an dem Rahmen 34 befestigte Feder 37 dreht den Rahmen so um seinen Drehzapfen, daß die Gleitrolle 35 gegen das Rad der exzentrischen Scheibe 36 gedrückt wird. Die Exzentrizität der Scheibe 36 ist sehr gering und kann daher in der Zeichnung nicht wiedergegeben werden.

Die Kette 28 geht auch über ein Führungskettenrad 38, das an einem schwenkbaren Arm 39 angebracht ist, der durch eine Feder 40 in Uhrzeigerrichtung um seinen Drehzapfen geschwenkt wird, so daß die Kette gespannt gehalten wird.

Die Kurvenscheibe 36 schwenkt den Rahmen 34 während jeder Umdrehung des Rades 23 leicht dreimal um die Welle 33. Wenn der Rahmen 34 in Uhrzeigerrichtung schwingt (Fig. 1), verursacht das Kettenrad 30, das in der Figur nach links bewegt wird, eine geringe Geschwindigkeitssteigerung der Kette 28 über die Geschwindigkeit hinaus, die der Kette durch die Drehung des Kettenrades 30 gegeben wird. Bei dem Rückschwingen wird die Geschwindigkeit der Kette entsprechend vermindert. Diese Schwingbewegungen sind so eingerichtet, daß sich das Rad 23 dann mit der größeren Geschwindigkeit bewegt, wenn sich ein Stift 26 dem Papierstreifen 4 nähert und einen Stopfen in eine Lücke zwischen einem abgeschnittenen Tabakteil und dem unzerschnittenen Tabakstrang drückt. Unmittelbar nach dem Rückschwingen des Rahmens 34 verlangsamt sich das Rad 23, so daß sich der Stift 26 annähernd mit der Vorwärtsgeschwindigkeit des Papierstreifens bewegt.

Das getriebene Zahnrad 31 dreht sich mit zwei Drittel der Winkelgeschwindigkeit des Antriebszahnrades 32 und mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit des Kettenrades 29 und des Rades 23. So vollführt das Rad 23 während drei Umdrehungen der Antriebswelle 33 eine Umdrehung.

Ein mit dem Tabak in Eingriff gelangender Arm 40' mit einem gezahnten Ende 41 ist bei 42 an einen Arm 43 und bei 44 an eine Kurbelscheibe 45 angelenkt, die das gezahnte Ende in und aus der Bahn der Tabakteile und der Stopfen auf dem Papierstreifen 4 bewegt, wobei es der in strichpunktierten Linien gezeigten Bahn folgt. Wenn es nach links in Fig. 1 geht, bewegt es sich in seiner unteren Bahn. Der Arm 40' vollführt diese Bewegung während jeder Umdrehung des Stopfenrades 23 dreimal. Der Tabak wird unmittelbar hinter jedem durch das Stopfenrad eingesetzten Stopfen erfaßt und bewegt sich mit ungefähr der Geschwindigkeit des Papierstreifens 4. Um mit dem Tabak in Eingriff zu kommen, geht der Arm 40' durch einen Schlitz 46 in einer Zunge 47 hindurch. Die Vorrichtung als Ganzes arbeitet in folgender Weise: Das Band 1 trägt einen ununterbrochenen Tabakstrang und liefert ihn durch die Führungsrohre 2 und 3 auf den Papierstreifen 4. In Absätzen wird die Geschwindigkeit des Bandes 1 zeitweilig stark vermindert, und kurz vor einer jeden Geschwindigkeitsverminderung geht das Messer 7 zwischen den beiden Führungsrohren hindurch und durchschneidet den Strang. Das abgeschnittene Teil bewegt sich mit dem Papierstreifen weiter, während der unzerschnittene Strang zurückbleibt, bis die Geschwindigkeit des Bandes 1 wieder gesteigert wird. Während dieser Zeit entsteht eine Lücke zwischen dem abgeschnittenen Teil und dem vorderen Ende des unzerschnittenen Stranges. Ein Stopfen von doppelter Länge wird durch einen Stößerstift 26 an dem Stopfenrad 23 in diese Lücke eingesetzt. Das Stopfenrad dreht sich mit veränderlichen Geschwindigkeiten, so daß der Stopfen mit größerer \^orwärtsgeschwindigkeit in die Lücke eingeführt wird als der Geschwindigkeit des Papier Streifens und des darauf befindlichen Tabaks beträgt, und unmittelbar danach verlangsamt sich das Rad etwas, so daß sich der Stößerstift mit ungefähr der gleichen Vorwärtsgeschwindigkeit wie das Papier bewegt. Wenn der Tabak und die Stopfen unter der Zunge 47 hindurchgehen, kommt der Arm 40' unmittelbar hinter dem Stopfen mit dem Tabak in Eingriff und bewegt sich ungefähr mit der Geschwindigkeit des Papierstreifens vorwärts, steuert so die Tabakgeschwindigkeit und verhindert, daß der Tabak hinter dem Stopfen zurückbleibt.

Danach wird der Papierstreifen 4 um den Tabak und die Stopfen gewickelt und befestigt, so daß ein fortlaufender zusammengesetzter Strang entsteht, der zur Herstellung von Mundstückzigaretten in angemessenen Abständen durchschnitten wird.

Die von dem Tabakstrang abgeschnittenen Teile sind doppelt so lang wie der Tabakteil einer Mundstückzigarette, daher wird der zusammengesetzte Strang in bekannter Weise mitten durch jeden Tabakteil und jeden doppelt langen Stopfen durchschnitten.

Die zeitliche Einstellung der Schneidvorrichtung und der Mittel zur Änderung der Geschwindigkeit des Bandes 1 wird den Abständen angepaßt, in denen der Strang durchschnitten werden soll, was von der Größe der herzustellenden Zigaretten abhängt. Auch die Drehgeschwindigkeit des Stopfenrades 23 und die zeitliche Einstellung des Armes 40' muß der Arbeit der Schneidvorrichtung angepaßt sein. Demzufolge können die Schneidvorrichtung, das Stopfenrad und der Arm 40' sowie die Mittel zur Änderung der Geschwindigkeit des Bandes 1 von einer gemeinsamen Quelle mittels eines Getriebes betrieben werden.

Fig. 5 zeigt das Messer 7 in der Stellung, in der es gerade durch den Tabakstrom hindurchgeht, und es ist mit strichpunktierten Linien der Umlaufweg des äußeren Endes des Messers beim Hin- und Herschwingen des Messerträgers angedeutet. Es ist auch der gesamte Antrieb von der Welle 16 zu dem Messerhalter 6 und dem Messer 7 hin gezeigt sowie die Lenkerverbindung zwischen dem Rad 15 und dem Messerträger 10.

Die in Fig. 5 eingezeichneten Bahnen der Messerspitze zeigen, daß diese auf dem kurzen Weg für das Durchschneiden des Stranges bei allen Stellungen etwa den gleichen Kreisbogen beschreibt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum absatzweise erfolgenden Durchschneiden! eines ununterbrochenen Stranges, z. B. eines Tabakstranges, bei der ein durch ein angetriebenes Zahnrad in Umdrehung versetztes fliegendes Messer zusammen mit dem Zahnrad an einem Messerträger angeordnet ist, und das Zahnrad durch ein Antriebszahnrad angetrieben wird, um dessen Achse das Messer umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger (10) zwangläufig zu der Umdrehung des Antriebsrades (12) so hin- und hergeschwungen wird, daß das umlaufende Messer (7) als Ganzes in und aus der Schneidstellung bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehung des Antriebszahnrades (12) ein weiteres Zahnrad (15) und zum

Schwingen des Messerträgers (10) eine an dem erwähnten weiteren Zahnrad (15) angebrachte Kurbel (20) dienen, wobei ein Lenker (21) die Kurbel (20) mit dem Messerträger (10) verbindet, so daß der Messerträger während jeder Umdrehung des Zahnrades (15) in einem vollständigen Kreislauf hin- und hergeschwungen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger schwingbar

auf einer festen Welle (17) angeordnet ist, auf der gleichzeitig das Antriebszahnrad (12) lose sitzt, das an einem Zwischenzahnrad (14) befestigt ist. das seinerseits im Eingriff mit dem erwähnten weiteren Zahnrad (15) steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 418 318, 420 383, 494488, 653 409, 683 556.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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