Vorrichtung zum Unterteilen einer sich bewegenden Bahn aus Tabak, insbesondere einer rekonstituierten Tabakfolie

Abstract

 Zum Unterteilen einer sich bewegenden Bahn aus Tabak, insbesondere einer rekonstituierten Tabakfolie, in Stücke (12), deren Breite kleiner als die Bahnbreite ist, wird eine Messerwalze verwendet, die um eine quer zur Durchlaufrichtung der Bahn angeordnete Achse rotiert. Die Messerwalze weist zumindest eine etwa sägezahnartige Messeranordnung auf, die mit einem Gegenmesser zusammenwirkt. Jede der ein Schneidelement der Messeranordnung umgebenden Schneidkanten erzeugt in jedem Arbeitsschritt eine nicht geradlinige Schnittlinie (7'), die in zwei voneinander distanzierten Punkten an einem Abschnitt des in zumindest einem vorangehenden Arbeitsschritt erzeugten Schnittrandes anschließt. Dabei wird jeweils ein Stück der Tabakbahn abgetrennt und die Schnittlinie (7') bildet einen Abschnitt eines neuen Schnittrandes. Vorzugsweise erstreckt sich ein Schenkel jedes in einem vorangehenden Arbeitsschritt erzeugten Schnittrandes geradlinig in der Durchlaufrichtung und wird durch einen Schenkel der neuen Schnittlinie (9') verlängert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterteilen einer sich bewegenden Bahn aus Tabak, insbesondere einer rekonstituierten Tabakfolie., in Stücke, deren Breite kleiner als die Bahnbreite ist, mit zu beiden Seiten der durchlaufenden Bahn angeordneten Zuführwalzen, mit einer Messerwalze, deren Achse-quer zur Durchlaufrichtung angeordnet ist, und die zumindest eine etwa sägezahnartigeMesseranordnung mit einem nicht geradlinigen Schneidkantenverlauf aufweist, und mit einem Gegenmesser, wobei jede der ein Schneidelement umgebenden Schneidkanten in jedem Arbeitsschritt eine nicht geradlinige Schnittlinie erzeugt.

[0002] Aus der DE-AS 1 532 091 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der die durchlaufende Tabakbahn zuerst von Querschneideorganen, die beispielsweise eine sägezahnförmige Schneidkante aufweisen, mit senkrecht zur Durchlaufrichtung sich erstreckenden, jeweils zueinander versetzten Einschnitten versehen werden, die sich nur über einen Teil der Bahnbreite erstrecken. Die auf diese Weise behandelte, noch` zusammenhängende Bahn wird in weiterer Folge von zusätzlichen Längsschneideorganen geschnitten, die die endgültige Trennung in kleine Stücke bewirken.

[0003] Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, die mittels einer einzigen rotierenden Messerwalze sowohl die Quer- als auch die Längsunterteilung bewirkt.

[0004] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der achsfernste Punkt einer ein Schneidelement umgebenden Schneidkante der Messerwalze und der achsnächste Punkt der axial anschließenden Schneidkante der Messerwalze in einer Ebene liegen, die sich in der Durchlaufrichtung senkrecht zur Tabakbahn erstreckt, und daß die Schneidkanten des Gegenmessers parallel und in Schnittstellung auch jede Schneidkante der Messerwalze zumindest annähernd parallel zur Tabaksbahn verlaufen, wobei jeweils unter Abtrennung eines Stückes der Tabakbahn die in jedem Arbeitsschritt von jeder Schneidkante erzeugte Schnittlinie in zwei voneinander distanzierten Punkten an einen Abschnitt des in zumindest einem vorangehenden Arbeitsschritt erzeugten Schnittrandes anschließt und einen Abschnitt eines neuen Schnittrandes bildet. Dadurch wird von der Schneidkante jedes Schneidelementes eines der gewünschten Stücke von der Tabakbahn abgetrennt, sodaß fortlaufend der Schnittrand der Tabakbahn geändert wird, der sich aus der Sägezahnform entsprechenden Abschnitten zusammensetzt. Die auf Grund der Sägezahnform konvexe Schnittlinie entspricht daher jeweils nur der zweiten Hälfte des Randes des abgeschnittenen Tabakstückes. Es kann daher mittels der sehr einfachen Vorrichtung mit nur einer einzigen Messerwalze die Tabakbahn sowohl längs- als auch quergeschnitten werden. Durch die erwähnte Anordnung von Gegenmesser und Schneidelementen werden die jeweiligen Schnitte durch eine im wesentlichen senkrecht zur Tabakbahn verlaufende Bewegung der Messeranordnung erzielt, sodaß keine ausschließliche Schneidwirkung der zusammenspielenden Schneidkanten erforderlich ist. Jeder Schnitt kann insoferne such unsauber sein, als das Stück der Tabakbahn zumindest teilweise abgerissen wird. Dies bedeutet aber auch, daß die Schärfung der Schneidkanten in wesentlich größeren Abständen erfolgen kann.

[0005] Die Schneidelemente der Messeranordnung sind dabei vorzugsweise durch einzeln befestigte Messer gebildet. Hiezu kann in einer bevorzugten Ausführung die Messerwalze zumindest einen achsparallelen Ausschnitt aufweisen, in dem die Messeranordnung befestigt ist, wobei die Achse der Messerwalze in oder zumindest annähernd in der Ebene der Tabaksbahn verläuft. Diese Ausführung erleichtert einerseits, da die Schneidelemente in oder etwa in einer Axialebene der Messerwalze verlaufen, die beabsichtigte etwa tabakbahnparallele Lage der Schneidelemente unmittelbar vor Ausführung der Schnitte, und erlaubt es andererseits, den vorstehenden Spitzen des gezackten Schnittrandes der Tabakbahn in den achsparallelen Ausschnitt einzudringen, sodaß die Bewegung der Tabakbahn im wesentlichen unbehindert bleibt, und eine größtmögliche Verschublänge der Tabakbahn zwischen zwei Arbeitsschritten erzielbar ist.

[0006] In einer anderen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schneidelemente lückenlos aneinandergereiht sind, wobei vorzugsweise diametral zur Achse der Messerwalze eine zweite Messeranordnung an der Messerwalze vorgesehen ist. Die Ausbildung zweier diametral gegenüberliegender Messeranordnungen erlaubt, da zwischen zwei Arbeitsschritten desselben Schneidelementes eine Halbdrehung der Messerwalze stattfindet, eine gegenüber einer einfachen Messeranordnung doppelte Vorschubgeschwindigkeit der Tabakbahn, die sich in diesem Intervall maximal um die Distanz zwischen dem achsfernsten und dem achsnächsten Punkt einer Schneidkante weiterbewegen kann.

[0007] Da jedoch durch die der Vorrichtung im Arbeitsablauf vorangehenden Einrichtungen zur Bildung der Tabakbahn erzielbare maximale Vorschubgeschwindigkeit oft kleiner als die für die Mindestdrehzahl der Messerwalze erforderliche Vorschubgeschwindigkeit ist, ist, um dennoch die Mindestdrehzahl der Messerwalze zu erreichen, in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, daß zwei Messeranordnungen vorgesehen sind, in denen die einzelnen Schneidelemente wechselweise auf Lücke versetzt angeordnet sind. Da dadurch das Intervall zwischen zwei Arbeitsschritten desselben Schneidelementes verdoppelt wird, kann trotz der von den der Vorrichtung vorgeschalteten Einrichtungen der Bahnbehandlung und -bildung vorgegebenen, niederen Vorschubgeschwindigkeit der Tabakbahn die Mindestdrehzahl der Messerwalze erzielt werden. Um dabei nun die Ausbildung eines feststehenden Gegenmessers zu ermöglichen, was auf Grund der konstruktiven Einfachheit erwünscht ist, weist jeder Teil des von einer Schneidkante umgebenen Schneidelementes die Form eines rechtwinkeligen Dreiecks auf, wobei ein Schenkel der Schneidkante parallel zur Durchlaufrichtung verläuft. Dieser Schenkel erzeugt jeweils einen Teilschnitt in der Durchlaufrichtung, sodaß die Tabakbahn in parallele Streifen zerlegt wird, die gleichzeitig durch die quer verlaufenden Schenkel der Schneidelemente schräg unterteilt werden.

[0008] Die Schneidelemente können selbstverständlich auch andere sägezahnartige Formen aufweisen, wobei jedoch eine besondere Ausbildung oder Anordnung des Gegenmessers, beispielsweise seine zyklische, achsparallele Verschiebung für den Durchgang jedes Schneidelementes erforderlich sein wird.

[0009] Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

[0010] Die Fig.1 und 2 zeigen schematisch Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Stirnansicht und in einem Teillängsschnitt, die Fig.3 eine erste Ausführung einer Messerwalze mit Gegenmesser, die Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3, die Fig.5 eine zweite Ausführung einer Messerwalze, und Fig.6 ein mit der Messerwalze gemäß Fig.5 erzeugtes Schnittmuster einer Tabakbahn.

[0011] Die Vorrichtung gemäß Fig.1 und 2 weist in einem nicht näher bezeichneten Gestell, an dem ein Antriebsmotor angeordnet ist, zumindest ein Paar von diesem getriebene Zuführrollen 3 auf, zwischen denen eine fortlaufende Bahn aus Tabak, insbesondere eine rekonstituierte Tabakfolie, in Richtung des Pfeiles zu einer Zerteilanlage geführt wird. Die Zerteilanlage weist eine vom Antriebsmotor angetriebene Messerwalze 1 mit der Achse 6 und ein mit dieser zusammenwirkendes Gegenmesser 2 auf, und unterteilt die Tabaksbahn in Stücke 12 (Fig.6) kleinerer Breite und Länge, die im wesentlichen in der Größe von natürlichen Tabakblättern liegen, sodaß sie ohne Schwierigkeiten in gleicher Weise in den üblichen Weiterbehandlungseinrichtungen der Tabakindustrie verarbeitbar sind.

[0012] Das Gegenmesser 2 und damit seine nicht geradlinige Schneidkante erstreckt sich dabei parallel zur zu zerteilenden Tabakbahn, und die Achse 6 der Messerwalze 1 liegt in Verlängerung des Gegenmessers 2 in oder annähernd in der Ebene der Tabakbahn.

[0013] Die in Fig.2 in einem Teillängsschnitt gezeigte Messerwalze 1 ist in Fig.3 in Draufsicht und in Fig.4 im Schnitt näher dargestellt. Sie weist zwei einander diametral gegenüberliegende achsparallele Ausschnitte 5 auf, in die jeweils eine Messeranordnung mit einr Vielzahl von gleichartigen sägezahnförmigen Schneidelementen 4 eingesetzt ist. Die Schneidelemente 4, die bevorzugt durch einzeln im Ausschnitt 5 befestigte Messer gebildet sind, weiser Schneidkanten 7 auf, und erstrecken sich in der Schnittstellung (Fig.4) etwa parallel zum Gegenmesser 2 und damit parallel zur Tabakbahn. Sie liegen daher nahezu in einer Axialebene der Messerwalze 1. Die Schneidkanten 7 umschließen dabei jeweils einen rechtwinklig-dreieckigen Teil eines sägezahnförmigen Schneidelementes 4 und weisen einen Schenkel 8, der sich von einem achsnächsten Punkt 11 zu einem die Spitze bildenden achsfernsten Punkt 10 schräg zur Durchlaufrichtung A erstreckt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Achse 6 der Messerwalze 1 verläuft, sowie einen Schenkel 9 auf, der sich in der Durchlaufrichtung erstreckt. Die Schneidelemente 4 schließen in beiden Messeranordnungen lückenlos aneinander an, sodaß ein achsfernster Punkt 10 eines Schneidelementes 4 und ein achsnächster Punkt 11 des axial anschließenden Schneidelementes 4 in einer sich in Durchlaufrichtung Aerstreckenden Ebene 13 senkrecht zur Tabakbahn bewegen. Da die beiden Messeranordnungen symmetrisch zur Achse 6 in den Ausschnitten 5 angeordnet sind, kann das Gegenmesser 2 ortsfest angeordnet sein, da jeweils ein Schneidelement 4 beider Messeranordnungen durch Drehung mit dem diametral gegenüberliegenden Schneidelement 4 der zweiten Messeranordnung zur Drehung gebracht werden kann.

[0014] In der Ausführung nach Fig.5 ist nun eine zweite Ausführung dargestellt, bei der in jeder Messeranordnung gegenüber der Ausführung nach Fig.3 jedes zweite Schneidelement 4 wechselweise weggelassen wurde. Dabei bleiben jedoch alle vorstehend beschriebenen Kriterien unverändert erhalten, insbesondere liegt auch hier jeder achsfernste Punkt 10 der Schneidkante 7 eines Schneidelementes 4 und ein achsnächster Punkt 11 des in axialer Richtung anschließenden Schneidelementes 4, das jedoch um 180° versetzt ist, in der genannten Ebene 13. Durch die Versetzung der beiden Messeranordnungen auf Lücke ist jede Ausnehmung im ebenfalls ortsfesten Gegenmesser 2 immer nur für den Durchgang ein und desselben Schneidelementes 4 bestimmt. Der Unterschied gegenüber der in Fig.3 beschriebenen Ausführung liegt jedoch darin, daß bei einer gegebenen Vorschubgeschwindigkeit der Tabakbahn die Mindestdrehzahl der Messerwalze 1 erreicht wird, da für die Ausführung derselben Schnittfolge eine vollständige Umdrehung der Messerwalze 1 gegenüber einer halben Umdrehung gemäß Fig.3 erforderlich ist. Dadurch bleibt die benötigte Vorschubgeschwindigkeit unterhalb einer Größe, die von den die Herstellung und Weiterbehandlung der Tabakbahn bewirkenden üblichen Einrichtungen bewältigbar ist.

[0015] In Fig.6 ist nun der Verfahrensablauf unter Verwendung einer Messerwalze gemäß Fig.5 gezeigt. Zu Beginn des Verfahres wird ein geradliniger Rand der Tabakbahn angenommen, die von den Zuführrollen 3 zur Messerwalze 1 zugeführt wird. Bei der ersten Schnittfolgen werden dabei durch die Schneidkanten 7 die mit a bezeichneten kleinen Dreiecke abgetrennt. Nach einer.Halbdrehung der Messerwalze 1 erfassen die versetzten Schneidelemente 4 der zweiten Messeranordnung die um die halbe Länge eines Schneidelementes 4, d.h. um die halbe Distanz zwischen den beiden Punkten 10 und 11 vorgeschobene Tabakbahn und trennen die mit b bezeichneten Dreiecke ab. Die ersteingesetzte Messeranordnung erfaßt nun nach einer weiteren Halbdrehung die an die abgeschnittenen Teile in Durchlaufrichtung anschließenden fünfeckigen Teile c der Tabakbahn, und schneidet sie ab. Der Schnittrand ist nach der Abtrennung der Teile a, b, c unregelmäßig gezackt. Nach einer.weiteren Halbdrehung schneidet nun die zweite Messeranordnung, die zuvor die Teile b ausgeschnitten hat, die Teile d aus der Tabakbahn aus, die nunmehr bereits die Parallelogrammform der ge= wünschten Stücke 12 aufweisen. Die Größe des Parallelogramms entspricht dabei der doppelten Dreiecksgröße des von der Schneidkante 7 umschlossenen Teiles jedes Schneidelementes 4, wobei ein Stau bzw. eine Behinderung im Vorschub der Tabakbahn dadurch verhindert wird, daß der an den Schnittrand des letzten Schnittes anschließende Teil jedes Parallelogramms in den Ausschnitt 5 der Messerwalze 1 eindringen kann (siehe Fig.4). Nacheinander werden nun pro Halbdrehung der Messerwalze 1 die mit den Buchstaben e bis j bezeichneten Stücke 12 aus der Tabakbahn abgetrennt. Dabei sind zur Abtrennung eines Stückes 12, beispielsweise mit der Benennung j, zuerst die vom Schenkel 8 des Schneidelementes 4 bereits bei der Abtrennung des vorangehenden Stückes 12 mit der Benennung h erzeugte Schnittlinie 8', die vom Schenkel 9 des axial anschließenden Schneidelementes 4 der zweiten Messeranordnung bereits bei der Abtrennung des Stückes g gebildete Schnittlinie 9', weiters die vom Schenkel desselben Schneidelementes 4 bei der Abtrennung des an das Stück g anschließenden Stückes i erzeugte Schnittlinie 9' und schließlich die von der Schneidkante 7 des erstangeführten Schneidelementes 4 der ersten Messeranordnung auszuführende Schnittlinie 7' erforderlich. Es sind daher zur Abtrennung des Stückes 12 mit der Benennung j Teile von vier in unterschiedlichen Arbeitsphasen erzeugten Schnitten notwendig. Dabei verlängert jede Schnittlinie 9' die vom selben Schenkel 9 vorangehend gebildete Schnittlinie 9' in Durchlaufrichtung, sodaß an sich eine Aufteilung der Bahn in schmale Längsstreifen, jedoch bei gleichzeitiger schrägen Unterteilung in einzelne Stücke 12 erfolgt.

[0016] Die Schnittlinie verläuft mit der Messerwalze nach Fig.3 ähnlich, jedoch schließen dabei nicht nur die Schnittlinien 9', sondern auch die schrägen Schnittlinien 8' jeweils aneinander an. Es sind dabei auch verschiedene Variationen möglich. Beispielsweise kann die Vorschubgeschwindigkeit verringert werden, sodaß die Stücke 12 schmäler ausfallen, da die Distanz zwischen zwei Schnittlinien 8' geringer wird. Es sind jedoch auch andere geometrische Formen der Schneidelemente 4 denkbar, wobei jedoch wechselweise eine axiale Verschiebung des Gegenmessers 2 notwendig wird, um jeweils die Durchtrittsöffnungen für die in diesem Fall nicht axial-symmetrisch sondern versetzt anzuordnenden Schneidelemente 4 der beiden Messeranordnungen 4 zu bilden. In jedem Fall muß jedoch die Voraussetzung erfüllt sein, daß ein achsfernster Punkt 10 eines Schneidelementes 4 und ein axialnächster Punkt 11 des in axialer Richtung benachbarten Schneidelementes 4 sich in einer Ebene 13 drehen, die in der Durchlaufrichtung A liegt, sodaß die erzeugten Schnittlinien jeweils aneinander anschließen und die Abtrennung der Stücke 12 erfolgt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Unterteilen einer sich bewegenden Bahn aus Tabak, insbesondere einer rekonstituierten Tabakfolie, in Stücke, deren Breite kleiner alsdie Bahnbreite ist, mit zu beiden Seiten der durchlaufenden Bahn angeordneten Zuführwalzen, mit einer Messerwalze, deren Achse quer zur Durchlaufrichtung angeordnet ist, und die zumindest eine etwa sägezahnartige Messeranordnung mit einem nicht geradlinigen Schneidkantenverlauf aufweist, und mit einem Gegenmesser, wobei jede der ein. Schneidelement umgebenden Schneidkanten in jedem Arbeitsschritt eine nicht geradlinige Schnittlinie erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der achsfernste Punkt (10) einer ein Schneidelement (4) umgebenden Schneidkante (7) der Messerwalze (1) und der achsnächste Punkt (11) der axial anschließenden Schneidkante (7) der Messerwalze (1) in einer Ebene (13) liegen, die sich in der Durchlaufrichtung (A) senkrecht zur Tabakbahn erstreckt, und daß die Schneidkanten des Gegenmessers (2) parallel und in Schnittstellung auch jede Schneidkante (7) der Messerwalze (1) zumindest annähernd parallel zur ^r2abaksbahn verlaufen, wobei jeweils unter Abtrennung eines Stückes (12) der Tabakbahn die in jedem Arbeitsschritt von jeder Schneidkante (7) erzeugte Schnittlinie (7') in zwei voneinander distanzierten Punkten an einen Abschnitt des in zumindest einem vorangehenden Arbeitsschritt erzeugten Schnittrandes anschließt und einen Abschnitt eines neuen Schnittrandes bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente (4) der Messeranordnung durch einzelne Messer gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwalze (1) zumindest einen achsparallele Ausschnitt (5) aufweist, in dem die Messeranordnung befestigt ist, und daß die Achse (6) der Messerwalze (1) in oder zumindest annähernd in der Ebene der Tabakbahn verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente (4) lückenlos aneinandergereiht sind, wobei vorzugsweise diametral zur Achse (6) der Messerwalze (1) eine zweite Messeranordnung an der Messerwalze (1) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Messeranordnungen vorgesehen sind, in denen die einzelnen Schneidelemente (4) wechselweise auf Lücke versetzt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil des von einer Schneidkante (7) umgebenen Schneidelementes (4) die Form eines rechtwinkeligen Dreiecks aufweist, wobei ein Schenkel (9) der Schneidkante (7) parallel zur Durchlaufrichtung (A) verläuft.

Zeichnung