Vorrichtung zum Herstellen von Zigaretten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Zigaretten oder dergleichen durch Abtrennen von einem fortlaufend transportierten Tabakstrang mit einem umlaufenden Messer, wobei im Bereich der Durchtrennung der Tabakstrang durch ein im Querschnitt insbesondere U-förmiges Stützorgan - Schneidtube - mindestens teilweise umfasst ist und das Stützorgan durch ein umlaufendes Getriebe entlang einer kreisförmigen Bahn bewegbar ist.
Bei der Fertigung von Zigaretten werden üblicherweise Tabakstöcke für jeweils zwei Zigaretten von einem fortlaufend mit hoher Geschwindigkeit zugeführten Tabakstrang abgetrennt. Hierfür wird ein rotierendes Messer eingesetzt. Im Bereich des Trennschnitts wird der Zigarettenstrang durch ein diesen mindestens teilweise umgebendes Stützorgan, nämlich durch eine sogenannte Schneidtube, abgestützt, um einen sauberen Trennschnitt zu gewährleisten.
Bekannt ist eine Vorrichtung, bei der eine einzelne Schneidtube durch ein Planetenradgetriebe bewegt wird. Die Schneidtube wird dabei im Takt des Trennschnitts gegen die Unterseite des Zigarettenstrangs geführt, während das Messer durch den Zigarettenstrang hindurchtritt. Diese Vorrichtung ist weiterhin darauf eingerichtet, die Bewegung der Schneidtube an unterschiedliche Zigarettenlängen anzupassen durch entsprechende Veränderung Fördergeschwindigkeit der Schneidtube bei gleichbleibender Geschwindigkeit des Tabakstrangs (DE 2 505 516). Das Getriebe bei diesem Stand der Technik ist komplex aufgebaut und insbesondere hinsichtlich der Anpassbarkeit an unterschiedliche Geschwindigkeiten des Tabakstrangs unbefriedigend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Zigaretten bzw. ein Schneidaggregat für Tabakstöcke vorzuschlagen, bei der bzw. bei dem das Stützorgan für den Tabakstrang, also die Schneidtube, mit größerer Präzision und mit exakt anpassbarer Geschwindigkeit auch bei hohen Taktzahlen dem Tabakstrang zuführbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch folgende
Merkmale gekennzeichnet:
a) mehrere Stützorgane - Schneidtuben - sind in ausgewogener Relativstellung an einem gemeinsamen, drehenden Träger des Getriebes angeordnet,
b) die Stützorgane bzw. Schneidtuben sind gemeinsam hinsichtlich der Relativstellung am Träger verstellbar, insbesondere zur Veränderung der Größe - Radius - einer kreisförmigen Bewegungsbahn.
Eine erste Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass mehrere, insbesondere drei Stützorgane bzw. Schneidtuben einem gemeinsamen Messeraggregat mit rotierenden Messern zugeordnet sind. Die Schneidtuben werden nacheinander in die Stützpositionen am Tabakstrang bewegt. Die Fördergeschwindigkeit der Schneidtuben ist dadurch relativ reduziert.
Die Schneidtuben sind über Halter, insbesondere Tragstangen, mit einem gemeinsamen Drehgetriebe verbunden, welches zentral mit Wirkung für alle Schneidtuben verstellbar ist zur Anpassung an die jeweilige Länge der herzustellenden Tabakstöcke.
Erfindungsgemäß werden die vorzugsweise drei Schneidtuben durch ein Planetenradgetriebe bewegt mit einem feststehenden, zentralen Sonnenrad, um das jeder Halterung bzw. Schneidtube zugeordnete Planetenräder umlaufen. Die Planetenräder sind hinsichtlich der Relativstellung zum Sonnenrad gemeinsam verstellbar, derart, dass die Umlaufgeschwindigkeit für alle Schneidtuben mit einem einzigen Stellvorgang verändert werden kann.
Das Getriebe ist erfindungsgemäß als Einheit relativ zum Messeraggregat bzw. zum Tabakstrang durch Auf- und Abbewegung über ein (manuelles) Stellgetriebe verschiebbar, um das Getriebe bzw. eine Schneidtuben-Ein heit bei unterschiedlichen kreisförmigen Bewegungsbahnen an die vorgegebene Förderebene des Tabakstrangs anzupassen.
Weitere Einzelheiten über Aufbau und Arbeitsweise der Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schneidstation einer Zigaretten-Herstellmaschine in Seitenansicht, Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht gemäß Pfeil II in Fig. 1 , Fig. 3 eine Einzelheit der Vorrichtung, nämlich eine Schneidtuben-Einheit, in Queransicht, teilweise im Vertikalschnitt, gemäß Schnittebene lll-lll in Fig. 1 , Fig. 4 das Getriebe für die Bewegung der Schneidtuben im Vertikalschnitt entsprechend Schnittebene IV-IV in Fig. 1 , Fig. 5 eine Einzelheit des Getriebes in vertikaler Schnittebene V-V in Fig. 4,
Fig. 6 die Getriebeeinheit gemäß Fig. 5 bei veränderter Relativste!! ung,
Fig. 7 eine Einzelheit des Getriebes in vertikaler Schnittebene Vll-Vll der Fig. 4, Fig. 8 eine Darstellung des Getriebes in versetzter Schnittebene Vl ll-Vlll in Fig. 4,
Fig. 9 die Schneideinheit mit Schneidtuben in Seitenansicht.
Zigaretten werden aus Tabakstöcken 10 gefertigt, also aus doppelt langen Abschnitten eines Tabakstrangs 11. Dieser wird fortlaufend und mit konstanter Geschwindigkeit von einem Verteiler (nicht gezeigt) zugeführt. Die Tabakstöcke 10 werden durch ein Schneidaggregat 12 abgetrennt und sodann an einen Zwischenförderer übergeben, nämlich an eine Spinne 13, die Aufnahmen 14 für je einen Tabakstock 10 aufweist.
Das Schneidaggregat 12 ist in besonderer Weise ausgebildet. Unterhalb der Förderebene des Tabakstrangs 10 ist ein Messerorgan 15 angeordnet, welches aus einem rotierenden Messerträger 16 und einzelnen, am Umfang des trommelartigen Messerträgers 16 angeordneten Messern 17 besteht. Die Messer
17 sind so geformt und angeordnet, dass sie einen quergerichteten Trennschnitt durch den Tabakstrang 11 hindurch während der Förderbewegung desselben ausführen. Dies ist insbesondere durch eine Schrägstellung des Messerträgers 16 ermöglicht.
Um einen präzisen, fehlerfreien Trennschnitt durchzuführen, wird der Tabakstrang 11 auf der zum Messer 17 gegenüberliegenden (oberen) Seite durch ein Stützorgan während des Trennschnitts geführt. Es handelt sich dabei um eine Schneidtube 18. Diese ist so ausgebildet, dass eine Umfassung des Tabakstrangs 11 von oben her erfolgt und der Tabakstrang 11 während des Trennschnitts auch seitlich geführt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schneidtube
18 im Querschnitt U-förmig ausgebildet mit zwei sich zu beiden Seiten des Tabakstrang 11 erstreckenden Schenkeln. Die Schneidtube 18 weist einen quergerichteten Spalt 19 für den Durchtritt des Messers 17 beim Trennschnitt auf.
Die Schneidtuben 18 sind Teil einer Schneidtuben-Einheit 20, die im Wesentlichen oberhalb der Bewegungsebene des Tabakstrangs 11 angeordnet ist. Teil der Schneidtuben-Einheit 20 ist ein Getriebe 21, welches die gesteuerte Bewegung mehrerer Schneidtuben 18 ausführt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
die günstigste Lösung getroffen, nämlich mit drei in gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Schneidtuben 18. Diese werden aufeinanderfolgend längs einer kreisförmigen Bewegungsbahn 22 bewegt und dabei in einer unteren Stellung auf den Tabakstrang 11 abgesenkt. Die Schneidtuben 18 werden längs der kreisförmigen Bewegungsbahn 22 ohne Veränderung der Relativstellung, also translatorisch bewegt.
Die drei Schneidtuben 18 sind an einem gemeinsamen, aufrechten, kreisförmigen Träger angebracht, der rotierend angetrieben ist. Es handelt sich dabei um ein Getriebegehäuse 23, welches in aufrechter Ebene auf einer fest stehenden Hauptachse 24 drehbar ist. Diese ist mit einem Teil eines Maschinengestells, nämlich einem Haltestück 25 verbunden. Die Schneidtuben-Einheit 20 bzw. das Getriebegehäuse 23 wird durch einen Endlosantrieb, nämlich durch einen Zahnriemen 26, kontinuierlich drehend angetrieben. Bei der Darstellung in Fig. 1 werden die Schneidtuben 18 und das Getriebegehäuse 23 im Uhrzeigersinn bewegt.
Die Schneidtuben 18 sind je auf einem Halter angeordnet, der in das Getriebe 21 führt und relativ zum Getriebegehäuse 23 drehbar ist. Es handelt sich dabei um langgestreckte, horizontale Tragstangen 27, die auf Grund der Länge einen größeren Abstand der Schneidtuben 18 vom Getriebegehäuse 23 bewirken. An den freien Enden der Tragstangen 27 sind die Schneidtuben 18 mit einem quergerichtetem Schwenkarm 28 angebracht. Dieser ist unverdrehbar auf dem Ende der Tragstange 27 befestigt.
Die Tragstangen 27 sind durch ein gemeinsames Getriebe, nämlich ein Planetenradgetriebe 29, drehbar. Jede Tragstange 27 ist mittig mit einem Planetenrad 30 verbunden. Die in gleichen Umfangsabständen voneinander angeordneten Planetenräder 30 laufen auf einer Kreisbahn 31 auf Grund des Drehantriebs des Getriebegehäuses 23. Die Planetenräder 30 umlaufen ein mittig angeordnetes, zentrales Sonnenrad 32. Dieses ist feststehend angeordnet und mit
der Hauptachse 24 verbunden. Die als Zahnräder ausgebildeten Planetenräder 30 sind nicht unmittelbar mit dem ebenfalls als Zahnrad ausgebildeten Sonnenrad 32 in Eingriff, sondern über ein Zwischenrad 33. Dieses steht einerseits mit dem Sonnenrad 32 und andererseits mit dem zugeordneten Planetenrad 30 in Eingriff. Zwischenrad 33 und Planetenrad 30 sind miteinander verbunden, derart, dass jedes Rad frei drehbar ist bei unveränderbarem Abstand voneinander. Als Verbindungsorgan dienen Laschen 34. Diese sind jeweils an den Enden mit einem ringförmigen Verbindungsstück 35, 36 versehen, welches einerseits eine Drehachse 37 für das Zwischenrad 33 und andererseits die mit dem Planetenrad 30 verbundene Tragstange 27 umfasst. Die Laschen 34 ermöglichen eine Veränderung der Relativstellung der Planetenräder 30 relativ zum Sonnenrad 32, derart, dass sich der Abstand der Plantetenräder 30 vom Sonnenrad 32 verändert. Dementsprechend können die Planetenräder 30 auf Kreisbahnen 31 unterschiedlichen Durchmessers umlaufen (Fig. 5, Fig. 6). Die unterschiedlichen Kreisbahnen 31 entsprechen unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten der Schneidtuben 18 entsprechend der Länge der her-zustellenden Zigaretten bzw. Tabakstöcke 10.
Die Zwischenräder 33 werden in einer festen, vorgegebenen Relativstellung zum Sonnenrad 32 gehalten, und zwar mit gleichen Winkelabständen voneinander. Hierfür dient ein Tragstück 38, welches in Ansicht sternartig ausgebildet ist. An den Enden von Tragarmen befinden sich die Drehachsen 37 für die Zwischenräder 33. In einem zentralen Hohlraum 39 befindet sich das Sonnenrad 32. Das Tragstück 38 ist auf der Hauptachse 24 drehbar gelagert. .
Eine Besonderheit ist die zentrale Verstellbarkeit des Getriebes 21, derart, dass die Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit bzw. der Kreisbahn 31 durch ein gemeinsames Stellorgan mit Wirkung für alle Schneidtuben 18 durchgeführt wird. Hierfür ist ein (mechanisches) Stellgetriebe in das Planetenradgetriebe 29 integriert. Die Verstellbarkeit wird dadurch bewirkt, dass das Verbindungsorgan zwischen Planetenrad 30 und Zwischenrad 33, also die Lasche 34, hinsichtlich der
Winkelstellung zu einer (gedachten) radialen Ebene veränderbar ist. Fig. 6 zeigt die maximale Größe der Kreisbahn 31 mit Ausrichtung der Laschen 34 in Radialrichtung. Fig. 5 zeigt eine kleinere Kreisbahn 31 mit Schräg-stellung der Laschen 34 in Bezug auf die gedachte Radialebene.
Damit die jeweilige Stellung des Planetenrads 30 trotz schwenkbarer Lasche 34 stabil bleibt, ist jedem Planetenrad 30 eine Führung zugeordnet, die die Drehbarkeit des Planetenrads 30 um die eigene Achse sowie entlang der Kreisbahn 31 unter Aufrechterhaltung der Relativstellung gewährleistet. Zu diese Führung gehört ein Führungsstück 40 innerhalb des Getriebegehäuses 23. Das hier als kreisförmige Scheibe ausgebildete Führungsstück 40 ist in einer vorgegebenen Führung verschiebbar. Es handelt sich dabei um eine radialgerichtete Führungsnut 41 in einer Rückwand 42 des Getriebegehäuses 23. Die jedem Planetenrad 30 zugeordneten Führungsnuten 41 sind radial gerichtet. Ein Vorsprung bzw. Zapfen 43 des Führungsstücks 40 tritt verschiebbar und drehbar in die Führungsnut 41 ein.
Das Planetenrad 30 ist drehbar mit dem Führungsstück 40 verbunden bzw. an diesem abgestützt. Zu diesem Zweck ist auf der zur Tragstange 27 gegenüberliegenden Seite des Planetenrads 30 zentrisch ein Drehstück 44 angeordnet. Dieses tritt in eine Vertiefung 45 des Führungsstücks 40 ein. Das Drehstück 44 ist in dieser Vertiefung 45 drehbar unter Aufrechterhaltung der Führungswirkung. Die Vertiefung 45 ist außermittig im Führungsstück 40 angeordnet.
Zum Stellgetriebe gehört ein (kreisförmiges) Lagerstück 46 für jedes Planetenrad 30. Jedes Führungsstück 40 ist mit einem Lagerstück 46 fest, gemeinsam verdrehbar, verbunden, nämlich über einen mittigen Verbindungsbolzen 47. Die Lagerstücke 46 dienen auch zur Führung und Stützung der langgestreckten Tragstangen 27. Diese treten außermittig, nämlich versetzt zu den Verbindungsbolzen 47, im Bereich einer Lagerbohrung 48 durch das zugeordnete
Lagerstück 46 hindurch. Auf Grund größerer axialer Abmessung ist die Tragstange 27 mit ausreichender Länge geführt. Die Lagerstücke 46 treten mit einem Teilbereich aus dem Getriebegehäuse 23 aus, nämlich im Bereich einer Frontwand 49.
Die Lagerstücke 46 sind (gemeinsam) um die eigene Achse -Verbindungsbolzen 47- drehbar. Hierdurch erfolgt eine entsprechende Drehung und radiale Verschiebung der Führungsstücke 40. Dies wiederum bewirkt eine entsprechende Verstellung bzw. Schwenkbewegung der Planetenräder 30 und der Laschen 34.
Die Lagerstücke 46 und damit die Planetenräder 30 sind gleichzeitig durch ein entsprechendes Betätigungsorgan verstellbar. Hierfür ist ein zentrales Stellrad 50 vorgesehen, welches frontseitig im Getriebegehäuse 23 drehbar gelagert ist und mit einem Betätigungsende 51 aus der Frontwand 49 herausragt. Das gleichachsig zum Sonnenrad 32 angeordnete Stellrad 50 ist als Zahnrad ausgebildet und steht in Eingriff mit den Lagerstücken 46 bzw. mit einem Zahnkranz 52 am Lagerstück 46 (innerhalb des Getriebegehäuses 23). Durch Betätigen, nämlich Drehen des Stellrads 50 mit einem an das Betätigungsende 51 anzusetzenden Werkzeug (Vierkant) erfolgt eine entsprechende Drehung der Lagerstücke 46 in jeweils gleicher Drehrichtung. Hierdurch ergibt sich eine radial gerichtete Verschiebung der Führungsstücke 40 unter entsprechender Bewegung der Zapfen 43 in den Führungsnuten 41. Dies bewirkt eine entsprechende Verstellung der Planetenräder 30, zum Beispiel aus der Stellung gemäß Fig. 5 in die gemäß Fig. 6 oder umgekehrt.
Das beschriebene Getriebe (Planetenradgetriebe 29) bewirkt eine exakte Bewegung der Schneidtuben 18 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Anordnung ist so getroffen, dass die abgekröpften Schwenkarme 28 jeweils quer gerichtet sind, nämlich annähernd horizontal. Diese Stellung bleibt während der kompletten Drehbewegung erhalten, so dass ein translatorischer Bewegungsablauf gegeben ist.
Das Getriebegehäuse 23 ist geteilt. Ein Frontteil 53 ist gegenüber einem Rückteil 54 in Umfangsrichtung verschiebbar. Zu diesem Zweck sind Verbindungsorgane, nämlich Verbindungsschrauben 55 in segmentförmigen Langlöchern 56 des Frontteils 53 angeordnet. Zur Verstellung des Frontteils 53 werden die Verbindungsschrauben 55 gelöst.
Die Schneidtuben-Einheit 20 ist insgesamt auf- und abbewegbar, und zwar mit einem Hubgetriebe 57. Dieses besteht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Spindeltrieb mit (aufrechter) Spindel 58 und Spindelmutter 59. Die Spindel 58 ist durch ein Handrad 60 mit Handgriff drehbar. Zum Fixieren der (exakten) Höhenstellung des Getriebes 21 dient ein handbetätigter Klemmhebel 61. Die Einheit ist für die Auf- und Abbewegung in einer aufrechten Führung gehalten. Das Haltestück 25 ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und an zwei Seiten mit einer schwalbenschwanzähnlichen Führung 62 an einem Traggestell 63 angebracht.
Die (relative) Bewegbarkeit des Frontteils 53 des Getriebegehäuses 23 sowie die Verstellbarkeit der Schneidtuben-Einheit 20 der Höhe nach hängen zusammen mit der Veränderbarkeit der Bewegungsbahnen 22 der Schneidtuben 18. Zur Anpassung an die Länge der Tabakstöcke 10 sind größere oder kleinere Bewegungsbahnen 22 einstellbar (Fig. 9). Es muss aber gewährleistet sein, dass die Schneidtuben 18 unabhängig von der Bewegungsbahn 22 in der unteren Stellung jeweils den Tabakstrang 11 stützend umfassen. Dies ist durch die Verstellbarkeit des Getriebes 21 der Höhe nach gewährleistet.
Die Verstellbarkeit der Planetenräder 30 (Fig. 5, Fig. 6) erfordert eine
Umfangsbewegung des Frontteils 53 des Getriebegehäuses 23. Vor der
Verstellung mit Hilfe des Stellrads 50 werden demnach die Verbindungsschrauben 55 gelöst, so dass das Frontteil 53 in den Grenzen der Langlöcher 56 drehbar ist.
In Fig. 5 und Fig. 6 sind die unterschiedlichen Stellungen der Verbindungsschrauben 55 innerhalb der Langlöcher 56 angedeutet.
Bezugszeichenliste
10 Tabakstöcke 38 Tragstück
11 Tabakstrang 39 Hohlraum
12 Schneidaggregat 40 Führungsstück
13 Spinne 41 Führungsnut
14 Aufnahme 42 Rückwand
15 Messerorgan 43 Zapfen
16 Messerträger 44 Drehstück
17 Messer 45 Vertiefung
18 Schneidtube 46 Lagerstück
19 Spalt 47 Verbindungsbolzen
20 Schneidtuben-Einheit 48 Lagerbohrung
21 Getriebe 49 Frontwand
22 Bewegungsbahn 50 Stellrad
23 Getriebegehäuse 51 Betätigungsende
24 Hauptachse 52 Zahnkranz
25 Haltestück 53 Frontteil
26 Zahnriemen 54 Rückteil
27 Tragstange 55 Verbindungsschraube
28 Schwenkarm 56 Langloch
29 Planetenradgetriebe 57 Hubgetriebe
30 Planetenrad 58 Spindel
31 Kreisbahn 59 Spindelmutter
32 Sonnenrad 60 Handrad
33 Zwischenrad 61 Klemmhebel
34 Lasche 62 Führung
35 Verbindungsstück 63 Traggestell
36 Verbindungsstück 37 Drehachse