[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden mindestens eines kontinuierlich
geförderten Strangs in strangförmige Artikel variabler Länge, insbesondere Zigaretten,
Filter oder dergleichen, umfassend eine Schneideinrichtung, ein Gegenlager sowie Verstelleinrichtungen
für die Schneideinrichtung und das Gegenlager zum Verändern der Schnittlänge der Artikel.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Strangmaschine zur Herstellung strangförmiger
Artikel, insbesondere Zigaretten, Filter oder dergleichen, im wesentlichen umfassend
ein Vorratsbehältnis für das zu verarbeitende Material, Mittel zum Bilden mindestens
eines kontinuierlich geförderten Strangs, einen Strangförderer sowie eine Vorrichtung
zum Schneiden des kontinuierlich geförderten Strangs. Des weiteren betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Schneiden mindestens eines kontinuierlich geförderten Strangs in
strangförmige Artikel variabler Länge, insbesondere Zigaretten, Filter oder dergleichen
umfassend die Schritte: Zuführen des Strangs in den Bereich einer Vorrichtung zum
Schneiden insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einer Schneideinrichtung,
einem Gegenlager sowie Verstelleinrichtungen für die Schneideinrichtung und das Gegenlager,
Schneiden mindestens eines Artikels einer ersten Länge vom Strang, Verstellen der
Schneideinrichtung und des Gegenlagers auf eine veränderte Artikellänge, und Schneiden
mindestens eines Artikels mit einer zweiten Länge, die von der ersten Länge abweicht.
[0002] Derartige Verfahren und Vorrichtungen kommen insbesondere in der tabakverarbeitenden
Industrie zum Einsatz. Üblicherweise sind die gattungsgemäßen Vorrichtungen Teil einer
Strangmaschine zur Herstellung von Zigaretten, Filtern oder dergleichen. Die Vorrichtungen
können aber auch als Einzelmaschine eingesetzt werden. Bei der Herstellung werden
einzelne Abschnitte, die sogenannten Stöcke, vom endlosen Strang aus Tabak, Filtermaterial
oder dergleichen, mittels der Vorrichtung zum Schneiden abgetrennt. Diese Trennschnitte
müssen exakt erfolgen, um einen hohe und gleichbleibende Qualität zu erzeugen. Die
Vorrichtung zum Schneiden ist vorzugsweise oberhalb oder unterhalb eines Stranges
oder mehrerer Stränge angeordnet. Im Schnittpunkt von Schneideinrichtung und Strang
muß das Gegenlager der Schneideinrichtung gegenüberliegen, um ein Ausweichen des Strangs
zu verhindern und gleichzeitig die Führung des Strangs sicherzustellen. Erst dadurch
wird eine exakte und reproduzierbare Schnittqualität erreicht.
[0003] In Abhängigkeit des mit der Vorrichtung bzw. mit der Strangmaschine abzuarbeitenden
Auftrags ist möglicherweise eine Veränderung der Schnittlänge der Artikel erforderlich.
Dies bedeutet z.B., daß in einem ersten Auftrag Zigaretten einer ersten Länge vom
Strang getrennt werden sollen und anschließend in einem folgenden Auftrag Zigaretten
einer zweiten Länge, die von der ersten Länge abweicht. Wie bereits erwähnt, ist es
eine wesentliche Bedingung für einen optimalen Schnitt, daß die Positionen von Schneideinrichtung
und Gegenlager zum einen an die jeweilige Schnittlänge angepaßt und zum anderen aufeinander
abgestimmt sind. Mit anderen Worten ist eine Verstellung der Schneideinrichtung und
des Gegenlagers für jede Artikellänge erforderlich.
[0004] Bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist die Veränderung der Schnittlänge mit
erheblichem Aufwand verbunden. So müssen zunächst diverse Befestigungen, wie z.B.
Verschraubungen, der separaten Einheiten Schneideinrichtung und Gegenlager gelöst
werden, um nacheinander die Schneideinrichtung und das Gegenlager individuell einzustellen
und aufeinander abzustimmen. Dies ist sehr zeitaufwendig und kann nur bei Maschinenstillstand
erfolgen, was wiederum zu einem Produktionsausfall führt. Des weiteren kann die Verstellung
und Abstimmung der erforderlichen Verstellungen nur durch geschultes Fachpersonal
vorgenommen werden, da nur mit langjähriger Erfahrung eine optimale Einstellung und
eine optimale Abstimmung erzielt werden können.
[0005] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die
eine vereinfachte Verstellung zum Schneiden von Artikeln variabler Länge ermöglicht.
Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfach einzustellende Strangmaschine
zu schaffen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein einfaches und leicht handhabbares
Verfahren zum Schneiden von Artikeln variabler Länge vorzuschlagen.
[0006] Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen
dadurch gelöst, daß die Verstelleinrichtungen für die Schneideinrichtung und das Gegenlager
zur Herstellung einer Wirkverbindung miteinander gekoppelt sind. Dadurch ist auf überraschend
einfache und besonders effektive Weise eine Veränderung der Länge der zu schneidenden
Artikel gewährleistet. Die erfindungsgemäß längeneinstellbare Vorrichtung stellt sicher,
daß die Verstellung einer Komponente mittels der Wirkverbindung zu einer automatischen
Mitverstellung der anderen Komponente führt. Mit anderen Worten führt die Verstellung
z.B. der Schneideinrichtung zwangsläufig zu einer entsprechenden Verstellung des Gegenlagers.
Des weiteren schafft die Wirkverbindung eine automatische und zwangsläufige Anpassung
der Verstellung der Schneideinrichtung einerseits und der Verstellung des Gegenlagers
andererseits, und zwar ohne jeden Eingriff einer Bedienperson. Vorteilhaft ist demnach
u.a. eine schnelle und sichere Verstellung der gesamten Vorrichtung, wobei die Verstellung
keine spezielle Fachkenntnis oder Erfahrung erfordert. Durch die Wirkverbindung der
genannten Komponenten ist weiterhin der Löse- und Fixierungsaufwand erheblich reduziert,
da die eigentliche Verstellung nur noch an einer einzelnen Komponente vorzunehmen
ist.
[0007] Vorzugsweise ist sowohl dem Gegenlager als auch der Schneideinrichtung ein Stellantrieb
zugeordnet, wobei die Stellantriebe über eine Steuerung zur Herstellung der Wirkverbindung
miteinander verbunden sind. Dadurch wird die einfache Einstellung der Schneideinrichtung
und des Gegenlagers besonders effektiv unterstützt.
[0008] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist dem Gegenlager eine Einrichtung
zur Überlagerung einer Verstellbewegung zusätzlich zur eigentlichen Antriebsbewegung
zugeordnet. Die Einrichtung ermöglicht zum einen eine besonders einfache und genaue
Verstellung des Gegenlagers in Abhängigkeit der ausgewählten Artikellänge. Zum anderen
gewährleistet die Einrichtung auch eine Einstellung bzw. Verstellung der Position
des Gegenlagers während des Betriebs der Vorrichtung, so daß Stillstandszeiten der
Vorrichtung zu Zwecken der Verstellung reduziert bzw. sogar ganz vermieden werden
können.
[0009] Besonders bevorzugt ist die Ausbildung der Einrichtung als Additionsgetriebe. Das
Additionsgetriebe ist besonders gut geeignet, die aufeinander abgestimmten Vertellungen/Einstellungen
umzusetzen.
[0010] Zum anderen wird die Aufgabe durch eine Strangmaschine mit den eingangs genannten
Merkmalen dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zum Schneiden nach einem der Ansprüche
1 bis 21 ausgebildet ist. Die dadurch erzielten Vorteile wurden bereits weiter oben
beschrieben, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen bezüglich
der Vorrichtung selbst verwiesen wird.
[0011] Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten
dadurch gelöst, daß zum Verändern der Länge der vom Strang zu schneidenden Artikel
nur eine Komponente, nämlich wahlweise die Schneideinrichtung oder das Gegenlager,
verstellt wird und sich die andere Komponente in Abhängigkeit der verstellten Komponente
zwangsläufig mit verstellt. Dadurch wird der Einstellaufwand erheblich reduziert.
Des weiteren ist die Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander bedienerunabhängig,
da sich durch die zwangsweise Verstellung der jeweils anderen Komponente auf der Basis
der verstellten Komponente eine automatische Anpassung ergibt.
[0012] Vorzugsweise kann die Verstellung auch bei laufender Maschine erfolgen, so daß auf
einen Maschinenstillstand verzichtet und ein Produktionsausfall vermieden werden kann.
[0013] Weitere vorteilhafte und bevorzugte Merkmale, Ausführungsformen oder Verfahrensschritte
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen
sowie das Verfahren werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der
Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Strangmaschine mit einer Vorrichtung zum Schneiden
eines kontinuierlich geförderten Strangs in strangförmige Artikel,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Schneiden
mit einer Schneideinrichtung, einem Gegenlager, einem gemeinsamen Antrieb für vorgenannten
Komponenten sowie einer Steuerung zum Verknüpfen der Komponenten,
- Fig.
- 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zum
Schneiden mit einer Schneideinrichtung, einem Gegenlager, einem gemeinsamen Antrieb
für die vorgenannten Komponenten sowie einer Steuerung zum Verknüpfen der Komponenten,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zum Schneiden
mit einer Schneideinrichtung, einem Gegenlager, separaten Antrieben für die vorgenannten
Komponenten sowie einer Steuerung zum Verknüpfen der Komponenten,
- Fig. 5
- eine Funktionsdarstellung der mit dem Strang in Eingriff befindlichen Schneideinrichtung,
- Fig. 6
- eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Gegenlagers mit einer als Doppelexzenter
ausgebildeten Exzentereinheit im Schnitt,
- Fig. 7
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Gegenlagers mit einer als Zahnschienensystem
ausgebildeten Exzentereinheit im Schnitt,
- Fig. 8a bis d
- Detailansichten des Zahnschienensystems gemäß Figur 7,
- Fig. 9a und b
- Detailansichten einer weiteren Ausführungsform des Zahnschienensystems,
- Fig. 10
- eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des Gegenlagers als Tubenrad, und
- Fig. 11
- eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Figur 10 im Schnitt.
[0014] Die Vorrichtung und das Verfahren dienen zum Schneiden von Artikeln von einem endlosen
Strang oder mehreren parallel geführten Strängen aus Tabak, Filtermaterial oder dergleichen
mit einer Längeneinstellung der Vorrichtung zum Schneiden von Artikeln variabler Länge.
[0015] Der besseren Übersicht halber wird anhand der Figur 1 zunächst eine als Strangmaschine
10 bekannte Vorrichtung dargestellt, die zur Herstellung von stabförmigen Artikeln,
wie z.B. Zigaretten, Filtern oder dergleichen dient. Die Strangmaschine 10, in der
Figur ist beispielhaft eine Zigarettenstrangmaschine gezeigt, umfaßt im wesentlichen
neben einem Vorratsbehältnis 11 für das zu be- bzw. verarbeitende Material einen Förderer
12 zum Transport des Materials aus dem Vorratsbehältnis 11 an einen Stauschacht 13,
Mittel 14 zum Bilden eines Stranges oder mehrerer paralleler Stränge, einen Strangförderer
15 sowie eine Vorrichtung 16 zum Schneiden des kontinuierlich geförderten Stranges
bzw. mehrerer kontinuierlich geförderter Stränge. Die Strangmaschine 10 kann als Einzel-,
Doppel- oder Mehrfachstrangmaschine ausgebildet sein. Grundsätzlich sind Strangmaschinen
10 für andere Produkte, wie z.B. Filter, in entsprechender Weise aufgebaut. Insbesondere
umfaßt jede Strangmaschine 10 eine Vorrichtung 16 zum Schneiden des kontinuierlich
geförderten Strangs.
[0016] Das Prinzip einer ersten Ausführungsform dieser Vorrichtung 16 zum Schneiden beispielsweise
eines einzelnen kontinuierlich geförderten Strangs 17 in strang- bzw. stabförmige
Artikel, die auch als einzelne, separate Einheit betreibbar ist, wird im Detail zunächst
mit Bezug auf die Figur 2 näher erläutert. Die Vorrichtung 16 umfaßt im wesentlichen
eine Schneideinrichtung 18 und ein Gegenlager 19. Dem Gegenlager 19 ist ein Antriebsmittel
20 direkt zugeordnet, wobei das Antriebsmittel 20 mittels eines Zahnriemens 21 oder
einem vergleichbaren Mittel in Wirkverbindung mit dem Gegenlager 19 steht. Das Antriebsmittel
20 dient jedoch auch zum Antrieb der Schneidvorrichtung 18. Hierzu ist eine mechanische
Kopplung 22 vorgesehen. Die mechanische Kopplung 22 ist als Kegelradsatz 23 ausgebildet.
Andere übliche Kopplungen 22 sind aber ebenfalls einsetzbar. Der Kegelradsatz 23 ist
mit dem Antriebsmittel 20 über einen Zahnriemen 24 oder einem vergleichbaren Mittel
in Wirkverbindung. Die Kopplung 22 ist über ein Gelenkelement 25, vorzugsweise einem
Kardangelenk, mit der Schneideinrichtung 18 zu deren Antrieb verbunden. Sowohl dem
Gegenlager 19 als auch der Schneideinrichtung 18 ist ein Stellantrieb 26 bzw. 27 zugeordnet.
Die Stellantriebe 26, 27 wiederum sind über eine Steuerung 28 zur Herstellung der
Wirkverbindung miteinander verbunden.
[0017] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in der Figur 3 dargestellt. Die Vorrichtung
16 ist prinzipiell ähnlich der zuvor beschriebenen Vorrichtung 16 ausgebildet, so
daß für gleiche Teile die entsprechenden Bezugsziffem verwendet werden. Zur Herstellung
der Wirkverbindung zwischen dem Antriebsmittel 20 und der Kopplung 22 ist ein Verstellgetriebe
29 vorgesehen, das der mechanischen Kopplung 22 zugeordnet ist. Das Verstellgetriebe
29 dient zum Ausgleich der Phasenverschiebung des Antriebsmittels 20, die durch eine
Verstellung des Gegenlagers 19 ausgelöst wird. Das Verstellgetriebe 29 ist manuell
verstellbar. Bevorzugt ist dem Verstellgetriebe 29 jedoch ein Stellantrieb 30 zugeordnet.
Der Stellantrieb 30 ist seinerseits mit der Steuerung 28 verbunden, die auch mit den
Stellantrieben 26, 27 der Schneideinrichtung 18 und des Gegenlagers 19 verbunden ist.
[0018] In der Ausführungsform gemäß Figur 4, die wieder die wesentlichen Komponenten der
zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist, ist dem Gegenlager 19 das Antriebsmittel
20 und der Schneideinrichtung 18 ein separates Antriebsmittel 31 zugeordnet. Die Antriebsmittel
20, 31 sind über eine Steuerung zur Herstellung der Wirkverbindung miteinander verbunden.
Bevorzugt handelt es sich bei der Steuerung um die Steuerung 28, die bereits die Stellantriebe
26, 27 miteinander verbindet. Mit anderen Worten ist sowohl der Schneideinrichtung
18 als auch dem Gegenlager 19 ein eigener Hauptantrieb 31 bzw. 20 und ein eigener
Stellantrieb 27 bzw. 26 zugeordnet.
[0019] Die wesentlichen Komponenten der Schneideinrichtung 18 sind ein mittels des Antriebsmittels
31 rotierend antreibbares Schneidrad 32 sowie mindestens ein Messer 33. Das Schneidrad
32 ist in bezug auf den Strang 17 geneigt angeordnet. Details hierzu werden im folgenden
anhand der Figur 5 näher erläutert. Vorzugsweise mehrere Messer 33 sind auf dem Umfang
des Schneidrades 32 mit dem Schneidraddurchmesser D
s verteilt und in gleichem Abstand zueinander angeordnet. Jedes der Messer 33 ist auf
dem Schneidrad 32 bewegbar, nämlich vorzugsweise um eine bezüglich des Schneidrades
32 radial verlaufende Achse dreh- bzw. schwenkbar ausgebildet. Zur Veränderung des
Neigungswinkels β zwischen Schneidrad 32 bzw. Messer 33 und Strang 17 ist das Schneidrad
32 verstellbar, nämlich insbesondere verschwenkbar ausgebildet.
[0020] Aus dem Funktionsbild gemäß Figur 5 ist ersichtlich, daß der oder jeder Strang 17
in Transportrichtung T kontinuierlich gefördert wird. Die Rotationsachse R
s des Schneidrades 32 verläuft in einem Winkel zum Strang 17. Dadurch verläuft die
Mittelachse M
s des Schneidrades 32 ebenfalls schräg bzw. geneigt in einem Winkel, dem sogenannten
Schrägungswinkel oder auch Neigungswinkel β, zum Strang 17. Der Winkel β liegt vorzugsweise
zwischen 60° und <90°. Die Messer 33 sind derart auf dem Schneidrad 32 angeordnet,
daß sie im Schnittpunkt S mit dem Strang 17 senkrecht zum Strang 17 verlaufen. Durch
die Neigung unter dem genannten Winkel β sowie die Rotation des Schneidrades 32 existiert
eine horizontale, vorzugsweise axiale Geschwindigkeitskomponente des Schneidrades
32 bzw. des jeweiligen im Eingriff befindlichen Messers 33 in Richtung des Strangs
17 bzw. in Transportrichtung T. Die Transportgeschwindigkeit T des Strangs 17 sowie
die axiale Geschwindigkeitskomponente des Schneidrades 32 bzw. des Messers 33 im Schnittpunkt
S sind nahezu identisch. Der Neigungswinkel β ist veränderbar. Um bei verändertem
Winkel β jedoch die Bedingung "Gleichheit der Stranggeschwindigkeit und der axialen
Geschwindigkeitskomponente" zu erfüllen, ist die Drehzahl des Schneidrades 32 zu verändern,
was wiederum zu verkürzten oder verlängerten Artikeln, nämlich den Stöcken 34 führt.
[0021] Die Schneideinrichtung 18 umfaßt zur Darstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform
zusätzlich einen Messerträger 35 sowie einen Messertisch 36. Der Messerträger 35 dient
zur Lagerung des Schneidrades 32 und ist auf dem Messertisch 36 angeordnet. Der Antrieb
31 für das Schneidrad 32 ist dem Messerträger 35 zugeordnet. Der Messertisch 36 selbst
ist bewegbar, nämlich insbesondere schwenkbar ausgebildet. Hierzu ist der Messertisch
36 um eine Schwenkachse 37 schwenkbar. Die Schwenkachse 37 verläuft in der gezeigten
Ausführung senkrecht zum Strang 17. Ein Verschwenken um diese Schwenkachse 37 führt
zur Veränderung des Winkels β. Zur automatisierten Verschwenkung des Messertisches
36 und damit des Messerträgers 35 bzw. des Schneidrades 32 ist dem Messertisch 36
der Stellantrieb 27 zugeordnet. Der Messertisch 36 selbst ist auf einer Unterlage
38 gelagert, die ihrerseits gestellfest angeordnet ist. An der bzw. auf der Unterlage
38 ist ein Träger 39 für ein Stützelement 40 des Schneidrades 32 angeordnet. Das ortsfeste
und starre Stützelement 40 ist über eine Gelenkverbindung 41 mit dem Schneidrad 32
verbunden und dient zur Führung der Messer 33, die auf dem Umfang des Schneidrades
32 angeordnet sind und (nicht gezeigte) radial nach innen gerichtete Führungselemente
aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, daß die Messer 33 unabhängig vom Winkel β
im Schnittpunkt S stets senkrecht zum Strang 17 stehen.
[0022] Das Gegenlager 19 ist in einer ersten Ausführungsvariante gemäß der Figuren 2 bis
4 als Tubentrieb ausgebildet und umfaßt eine Exzentereinheit 42. Der Exzentereinheit
42 ist ein Pleuel 43, ein Halteelement 44 sowie ein Führungselement 45 für den Pleuel
43 zugeordnet. Durch die Exzentereinheit 42 bzw. durch die der Exzentereinheit 42
zugeordneten Komponenten ist ebenfalls eine axiale Geschwindigkeitskomponente des
Halteelementes 44, das einen Schneidspalt 46 aufweist, in Richtung des Strangs 17
bzw. dessen Transportrichtung T gewährleistet. Das Halteelement 44, also die sogenannte
Tube, ist an einem freien Ende des Pleuels 24 angeordnet. Mit dem anderen Ende ist
der Pleuel 24 an der Exzentereinheit 42 befestigt. Das Führungselement 45 ist in der
gezeigten Ausführungsform als Blattfeder 47 ausgebildet. Die Blattfeder 47 ist mit
einem Ende am Pleuel 43 und mit dem anderen Ende gestell- bzw. rahmenseitig befestigt.
Anstelle der Blattfeder 47 können jedoch auch andere übliche Führungselemente 45 eingesetzt
werden. Durch die geschilderte Ausbildung des Gegenlagers 19 wird die axiale Geschwindigkeitskomponente
des Halteelementes 44 erreicht, die im Schnittpunkt S der axialen Geschwindigkeitskomponente
des Messers 33 entsprechen muß.
[0023] Die Drehzahlverhältnisse von Schneideinrichtung 18 und Gegenlager 19 entsprechen
sich. Das bedeutet für die Ausführungsform gemäß Figur 4, daß beide Antriebe 20, 31
derart aufeinander abgestimmt sind, daß sie in gleichem Drehzahlverhältnis zueinander
stehen. Im Schnittpunkt S von Messer 33 und Strang 17 liegen sich das Messer 33 und
das Halteelement 44 mit dem Schneidspalt 46 diametral gegenüber, derart, daß der Strang
17 innerhalb des Halteelementes 44, nämlich in der Tube, geführt ist, und das Messer
33 zum vollständigen Durchtritt durch den Strang 17 in den Schneidspalt 46 des Halteelementes
44 eintritt. Sowohl das Messer 33 als auch das Halteelement 44 laufen mit dem Strang
17 in axialer Richtung in Transportrichtung T mit, so daß während des Schnittes keine
Relativbewegung zwischen Strang 17, Messer 33 und Halteelement 44 existiert.
[0024] Zur Verstellung der Exzentrizität, also zur Veränderung des Hubs der Exzentereinheit
42 ist dem Gegenlager 19 bzw. genauer der Exzentereinheit 42 selbst eine Einrichtung
48 zur Überlagerung einer Drehbewegung zusätzlich zur Rotationsbewegung der Exzentereinheit
42 zugeordnet, wobei die Rotationsbewegung durch eine mit dem Antrieb 20 wirkverbundene
Antriebswelle 49 erzeugt wird. Die Einrichtung 48 ist bevorzugt als Additionsgetriebe
50 ausgebildet. Andere mechanische Lösungen zur Überlagerung einer zusätzlichen Bewegung
auf die Exzentereinheit 42 sind ebenfalls einsetzbar. Das Additionsgetriebe 50 umfaßt
im wesentlichen zwei Planetengetriebe 51, 52, die parallel zueinander geschaltet sind.
Des weiteren ist eine Verstellwelle 53 Bestandteil der Einrichtung 48. Die beiden
Planetengetriebe 51, 52 sind als Bindeglied zwischen dem Stellantrieb 26 und der Verstellwelle
53 angeordnet. Beide Planetengetriebe 51, 52 verfügen über ein Hohlrad 54 bzw. 55,
einen Satz Planetenräder 56 bzw. 57 sowie ein Sonnenrad 58 bzw. 59. Jeder Satz Planetenräder
56, 57 umfaßt ein oder mehrere Planetenräder, wobei in der gezeigten Ausführungsform
jeweils zwei Planetenräder vorgesehen sind. Sämtliche oder auch einzelne Antriebe
20, 31 bzw. Stellantriebe 26, 27 sind bevorzugt als Elektromotoren ausgebildet.
[0025] Der Stellantrieb 26 ist mit dem Hohlrad 54 beispielsweise über einen Zahnriemen 60
oder dergleichen in Wirkverbindung. Das Hohlrad 54 ist zum einen unmittelbar auf der
Verstellwelle 53 zentriert und zum anderen über den Satz Planetenräder 56 und das
Sonnenrad 58 mittelbar auf der Verstellwelle 53 zentriert. Das Hohlrad 55 ist ortsfest
am Gestell 61 angeordnet und gegenüber der Antriebswelle 49 der Exzentereinheit 42
zentrisch positioniert. Das Sonnenrad 59 ist fest mit der Antriebswelle 49 verbunden.
Die Planetenräder beider Sätze 56, 57 sind paarweise einander zugeordnet, wobei jeweils
ein Planetenrad des Satzes 56 mit einem Planetenrad des Satzes 57 auf einer gemeinsamen
Achse 62 bzw. 63 angeordnet sind. Die Verstellwelle 53 ist innerhalb der als Hohlwelle
64 ausgebildeten Antriebswelle 49 angeordnet, wobei Verstellwelle 53 und Hohlwelle
64 gegeneinander gelagert sind. Die Verstellwelle 53 ragt aus der Hohlwelle 64 auf
der der Exzentereinheit 42 zugewandten Seite heraus. An dem aus der Hohlwelle 64 herausragenden
Ende der Verstellwelle 53 ist ein Zahnrad 65 angeordnet. Das Zahnrad 65 ist vorzugsweise
einstückig mit der Verstellwelle 53 ausgebildet und in Wirkverbindung mit der Exzentereinheit
42. Üblicherweise rotieren Verstellwelle 53 und Hohlwelle 64 mit gleicher Drehzahl
bzw. Geschwindigkeit synchron. Durch Betrieb des Stellantriebes 26 zusätzlich zum
Betrieb des Antriebs 20 ist eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Verstellwelle
53 und Hohlwelle 64 erzeugbar, so daß eine überlagerte Bewegung auf die Exzentereinheit
42 ausübbar ist, die zur Verstellung der Exzentrizität führt. Die Hohlwelle 64 ist
ihrerseits beispielsweise über einen Zahnriemen 66 oder dergleichen mit dem Antrieb
20 in Wirkverbindung.
[0026] Die in Figur 6 gezeigte Exzentereinheit 42 ist eine erste Ausführungsform der ersten
Ausführungsvariante. Die Exzentereinheit 42 gemäß Figur 6 weist zur Bildung eines
Doppelexzenters eine erste Scheibe 67, eine zweite Scheibe 68 und einen Zapfen 69
auf. Die erste Scheibe 67 ist der Antriebswelle 49 der Exzentereinheit 42 zugeordnet
und verdrehfest auf dieser symmetrisch zur Drehachse 70 der Verstellwelle 53 bzw.
Hohlwelle 64 gelagert. Die erste Scheibe 67 ist somit unmittelbar durch die Antriebswelle
49 rotierend antreibbar. Die zweite Scheibe 68 ist exzentrisch zur ersten Scheibe
67 angeordnet und gegenüber der letztgenannten gelagert. Die zweite Scheibe 68 ist
mit dem Zahnrad 65 der Verstellwelle 53 in Wirkverbindung. Auf der zweiten Scheibe
68 ist der Zapfen 69 angeordnet, und zwar exzentrisch zur Mittelachse 71 der Scheibe
68. Der Zapfen 69 ist vorzugsweise integraler Bestandteil der Scheibe 68, nämlich
einstückig mit dieser verbunden und dient zur Aufnahme des Pleuels 43.
[0027] Eine alternative Ausführungsform der ersten Ausführungsvariante ist der Figur 7 zu
entnehmen. Die darin gezeigte Exzentereinheit 42 ist aus einem Zahnschienensystem
gebildet. Das Additionsgetriebe 50 ist in gleicher Weise vorgesehen und ausgebildet,
wie zuvor beschrieben, so daß auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. Die Exzentereinheit
42 kann aus einer Zahnschiene 72 und einem Zapfen 73 gebildet sein. Der Zapfen 73
ist an der Zahnschiene 72 angeordnet. Mit anderen Worten trägt die Zahnschiene 72
den Zapfen 73, der exzentrisch zu der Verstellwelle 53 für die Zahnschiene 72 angeordnet
ist. Vorzugsweise und gemäß Figur 7 weist die Exzentereinheit 42 jedoch zwei Zahnschienen
auf, nämlich die Zahnschiene 72, die den Zapfen 73 trägt, und einer Zahnschiene 74,
die ein Ausgleichsgewicht 75 trägt. Die Zahnschienen 72, 74 sind mit einer Verzahnung
76 bzw. 77 versehen, und zwar zur Bildung einer Linearführung. Die beiden Zahn- oder
auch Planschienen 72, 74 sind mittels der Verzahnung 76, 77 mit dem Zahnrad 65 der
Verstellwelle 53 in Eingriff und damit in Wirkverbindung. Durch Rotation des Zahnrades
65 sind die Zahnschienen 72, 74 in entgegengesetzte Richtungen linear bewegbar. Die
Zahnschienen 72, 74 sind an einem Teller 78 angeordnet, der fest, also verdrehfest
an der Hohlwelle 64 angeordnet ist. Das Führungselement 45 in dieser Ausführungsform
ist aus mehreren Führungen, vorzugsweise zwei Seitenführungen 79, 80 sowie einer Mittenführung
81 gebildet. Die Details der Ausführungsform gemäß Figur 7, insbesondere die Ausbildung
und Anordnung der Zahnschienen 72, 74 ergeben sich aus den Figuren 8a bis d.
[0028] In den Figuren 9a und b ist eine weitere Ausführungsform der ersten Ausführungsvariante
dargestellt. Die Exzentereinheit 42 gemäß Figur 9 entspricht im wesentlichen der Exzentereinheit
42, die anhand der Figuren 7 und 8 beschrieben wurde, so daß auf eine erneute Beschreibung
verzichtet wird. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführung des Zahnschienensystems
sind die Zahnschienen 72, 74 jedoch gekrümmt ausgebildet. Bei Betätigung der Verstellwelle
53, die mit den Verzahnungen 76, 77 in Eingriff ist, rollen die Zahnschienen 72, 74
quasi aufeinander ab. Die Krümmung kann kreis-, bogen- oder anderweitig geformt ausgebildet
sein.
[0029] In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform kann zusätzlich eine Unwuchtwelle
vorgesehen sein. Die Unwuchtwelle dient zum Ausgleich des Radialhubs der Exzentereinheit
42 und ist durch den Antrieb 20, der auch zum Antreiben der Hohlwelle 64 dient, antreibbar.
An der Unwuchtwelle ist ein Verstellgewicht angeordnet, das in Linearführungen radial
positionierbar ist.
[0030] Das als sogenannter Tubentrieb ausgebildete Gegenlager 19 ist nur als ein Beispiel
beschrieben. Alternativ können auch anderweitig bekannte Elemente als Gegenlager 19
mit entsprechendem Halteelement bzw. Halteelementen verwendet werden.
[0031] Anstelle des Tubentriebs kann gemäß einer zweiten Ausführungsvariante z.B. auch ein
Tubenrad gemäß der Figuren 10 und 11 als Gegenlager 19 verwendet werden. Das Tubenrad
umfaßt im wesentlichen ein rotierend antreibbares Element 82, das als Fördermittel
dient und mindestens ein, vorzugsweise aber mehrere Halteelemente 83 aufweist. Die
Halteelemente 83 dienen zum Halten und Führen des Strangs 17 bzw. den Strängen 17
insbesondere zum Zeitpunkt des Schneidens des Strangs 17 bzw. der Stränge 17. Jedes
Halteelement 83 weist einen Schneidspalt 84 auf, der zum Eintauchen des Messers 33
ausgebildet ist. Das Element 82 ist um eine Achse 85 rotierend antreibbar. Mehrere,
vorzugsweise zwölf Halteelemente 83 sind gleichmäßig über den Umfang des Elementes/Fördermittels
82 verteilt. Jedes Halteelement 83 ist schwenkbar am Fördermittel 82 angeordnet, so
daß Formathalter 86, die jedem Halteelement 83 zugeordnet und in der gezeigten Ausführungsform
beispielhaft zum Halten von zwei parallel transportierten Strängen 17 ausgebildet
sind, vorzugsweise in jeder Position, insbesondere jedoch zum Zeitpunkt des Gegenhaltens
beim Schneiden des Strangs 17 bzw. der Stränge 17 parallel zum Strang 17 bzw. den
Strängen 17 laufen. Dies ist üblicherweise die horizontale Position. Zur Veränderung
des Radius des Fördermittels 82 bzw. genauer des durch die rotierenden Halteelemente
83 gebildeten Laufkreises L sind die Halteelemente 83 radial verstellbar ausgebildet.
Die Verstellung kann manuell oder automatisiert erfolgen.
[0032] Das Fördermittel 82 weist zwei Scheiben 87 und 88 auf, die auf der gemeinsamen Achse
85 gelagert sind. Die vorzugsweise einstückige Achse 85 ist parallel abgewinkelt bzw.
versetzt ausgebildet, d.h., daß sie zwei Abschnitte 85.1 und 85.2 aufweist, die parallel
versetzt zueinander angeordnet sind. Die Abschnitte 85.1 und 85.2 bzw. die Mittelachsen
89 und 90 der Abschnitte 85.1 und 85.2 verlaufen parallel zueinander. Die äußere Scheibe
87, die am freien Ende 91 der Achse 85 angeordnet ist, ist dem Abschnitt 85.1 zugeordnet
und rotiert um die Mittelachse 89. Die innere Scheibe 88 ist dem Abschnitt 85.2 zugeordnet
und rotiert um die Mittelachse 90. Entsprechend sind die Scheiben 87, 88 parallel
und axial versetzt zueinander angeordnet. Beide Scheiben 87, 88 sind miteinander über
Gelenkelemente 92 miteinander gekoppelt und dadurch in Wirkverbindung, derart, daß
sie mit der gleichen Geschwindigkeit um die Mittelachsen 89, 90 rotieren. Die Halteelemente
83 sind der vorderen Scheibe 87 zugeordnet. Genauer sind die Halteelemente 83 an freien
Enden 93 der Gelenkelemente 92, die über die Scheibe 87 hinausragen, drehfest angeordnet.
[0033] Die Scheiben 87, 88 weisen in der gezeigten Ausführungsform denselben Durchmesser
auf. Die Durchmesser können jedoch auch unterschiedlich sein. Jede Scheibe 87, 88
verfügt über Stellelemente 94. Die Stellelemente 94 sind im Bereich des Umfangs der
jeweiligen Scheibe 87 bzw. 88 angeordnet. Die Anzahl der Stellelemente 94 pro Scheibe
87, 88 entspricht der Anzahl der Halteelemente 83. Die Stellelemente 94 sind segmentiert,
d.h. daß jedes Stellelement 94 separat vom benachbarten Stellelement 94 ausgebildet
ist. Jedes Halteelement 83 ist einem Stellelementepaar zugeordnet. Das Stellelementepaar
ist aus einem Stellelement 94 der Scheibe 87 und einem korrespondierenden Stellelement
94 der Scheibe 88 gebildet. Die Stellelemente 94 eines Stellelementepaares sind in
Vorderansicht hintereinander angeordnet. Die Verbindung zwischen den Scheiben 87,
88 bzw. zwischen den Stellelementen 94 jedes Stellelementepaares ist durch die Gelenkelemente
92 hergestellt, die ebenso wie die Achse 85 parallel versetzt ausgebildet sind. Die
Gelenkelemente 92 sind in den Stellelementen 94 gelagert, so daß sich die an den Gelenkelementen
92 angeordneten Halteelemente 83 trotz Rotation der Scheiben 87, 88 stets in derselben
Position in bezug auf die Ausrichtung zu den Strängen 17 befinden. Die Stellelemente
94 sind in Ausnehmungen 95 der Scheiben 87, 88 angeordnet.
[0034] Die Stellelemente 94 können unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen. Gezeigt
ist eine Ausführung, in der die Stellelemente 94 jeweils einen Stift 96 oder Pin oder
dergleichen aufweisen, wobei die Stifte 96 in einer Steuer- oder Stellkurve 97 geführt
sind. Die Stellkurve 97 bzw. mehrere Stellkurven 97 verlaufen ausgehend von der Achse
85 spiralförmig radial nach außen, so daß eine Positionsveränderung der Stellkurven
97, insbesondere eine Rotation der die Stellkurven 97 aufweisenden Scheiben 98 bzw.
99 zwangsläufig eine radiale Verstellung der in den Stellkurven 97 geführten Stifte
96 und damit der Stellelemente 94 an sich zur Folge hat. In anderen Ausführungsformen
sind den Stellelementen 94 Spindeln zugeordnet, mittels der die Stellelemente 94 radial
bewegbar sind. Hierzu sind die Spindeln radial ausgerichtet und verlaufen quer zur
Achse 85. Andere übliche Verstellmechanismen sind ebenfalls einsetzbar.
[0035] Die Scheiben 87, 88 sind mittels eines Antriebs 100 rotierend antreibbar. Der Antrieb
100 ist über einen Zahnriemen 101 oder andere Übertragungselemente in Wirkverbindung
mit der Scheibe 88. Durch die Gelenkelemente 92 ist die Rotation der Scheibe 88 auf
die Scheibe 87 übertragbar. Beide Scheiben 87, 88 rotieren grundsätzlich mit derselben
Geschwindigkeit. Zur Veränderung des Durchmessers des Fördermittels 82 bzw. des durch
die Halteelemente 83 beschriebenen Laufkreises L ist der Rotationsbewegung der Scheiben
87, 88 eine zusätzliche Bewegung überlagerbar. Hierzu ist den Scheiben 87, 88 eine
Einrichtung 102 vorgeschaltet, die der Einrichtung 48 entspricht. Die Einrichtung
102 ist ebenfalls als Additionsgetriebe 103 ausgebildet. Das Additionsgetriebe 103,
dessen Bestandteile im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen bereits weiter
oben beschrieben wurden, ist mittels eines Stellantriebs 104 antreibbar, der mittels
eines Zahnriemens 105 oder einem gleichwirkenden Übertragungselement in Wirkverbindung
mit dem Getriebe 103 steht. Andere mechanische Lösungen zur Überlagerung einer zusätzlichen
Bewegung sind ebenfalls einsetzbar. Die Stellelemente 94 eines Stellelementepaares
sind durch eine Kupplung 106, insbesondere eine Schmidtkupplung miteinander in Wirkverbindung
stehen. Andere Kupplungstypen, wie z.B. eine Oldham-Kupplung oder auch Gelenkwellen
oder andere übliche Kupplungselemente sind ebenfalls einsetzbar.
[0036] Das Tubenrad kann z.B. in die Anordnung gemäß Figur 4 integriert sein, so daß dann
der Antrieb 100 und der Stellantrieb 104 mit der Steuerung 28 verbunden sind. Die
gesamte Einheit aus Fördermittel 82, Getriebe 103 und Kupplung(en) 106 ist an einem
Gestell 107 angeordnet und an bzw. in Linearführungen 108 geführt. Durch einen Stellantrieb
109 ist die gesamte Einheit höhenverstellbar ausgebildet. Die Höhenverstellung dient
zum Ausgleich der Durchmesserveränderung des Fördermittels 82 bzw. zum Ausgleich der
radialen Verstellung der Halteelemente 83. Der Stellantrieb 109 kann ebenfalls mit
der Steuerung 28 verbunden sein.
[0037] Alternativ zu den zuvor beschriebenen Verbindungen der Schneideinrichtung 18 mit
dem Gegenlager 19, die aus einer kombinierten mechanischen und elektrischen Kopplung
gebildet sind, kann die Verbindung auch rein elektrisch oder rein mechanisch ausgebildet
sein.
[0038] Im folgenden wird das Verfahrensprinzip zur Veränderung der Schnittlänge der Artikel
beispielhaft zunächst anhand eines einzelnen Strangs 17 aus Tabak insbesondere anhand
der Figuren 4 und 6 näher beschrieben:
Der Strang 17 wird in der Strangmaschine 10 insbesondere mit den Mitteln 14 hergestellt.
Vom endlosen Strang 17, der kontinuierlich gefördert wird, schneidet die Vorrichtung
16 nun einzelne Artikel, die Stöcke 34 ab. Das geneigte Schneidrad 32 mit den Messern
33 rotiert. Beim Auftreffen eines der Messer 33 auf den Strang 17, also im Schnittpunkt
S, steht das Messer 33 senkrecht zum Strang 17. Der Strang 17 ist in dem Halteelement
44, der Tube, gehalten bzw. geführt. Dadurch wird verhindert, daß der Strang 17 dem
Messer 33 beim Schnitt ausweicht. Das Halteelement 44 wirkt somit als Widerlager.
Um ein vollständiges Durchschneiden des Strangs 17 zu erreichen, tritt das Messer
33 auf der gegenüberliegenden Seite des Strangs 17 wieder aus, wobei das Messer 33
in diesem Augenblick in den Schneidspalt 46 eintaucht. Während der gesamten Schnittbewegung
bzw. Schnittausführung bewegen sich Strang 17, Messer 33 und Halteelement 44 mit gleicher
Geschwindigkeit in Transportrichtung T, da sowohl das Messer 33 als auch das Halteelement
44 im Schnittpunkt S eine axiale Geschwindigkeitskomponente aufweisen. Für das Messer
33 wird diese durch den Neigungswinkel β des Schneidrades 32 zum Strang 17 bestimmt.
Für das Halteelement 44 wird sie durch den Hub bzw. die Exzentrizität des Pleuels
43 definiert. Bestimmender Parameter für die Schnittlänge ist jedoch bevorzugt der
Neigungswinkel β. In Abhängigkeit der Größe des Neigungswinkels β muß sich auch die
Drehzahl des Schneidrades 32 ändern, um die notwendige Bedingung für einen optimalen
Schnitt "axiale Geschwindigkeitskomponente des Messers entspricht Fördergeschwindigkeit
des Strangs" einzuhalten, da der Strang 17 stets mit konstanter Geschwindigkeit gefördert
wird. Bedingt durch die Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit des Schneidrades 32 ergibt
sich eine bestimmte Schnittlänge der Stöcke 34. Verkleinert man z.B. den Neigungswinkel
β, muß auch die Drehzahl reduziert werden. Mit der reduzierten Drehzahl verlängert
sich die Zeit zwischen zwei Schnitten, so daß es im Ergebnis zu längeren Stöcken 34
führt. Jeder Länge des Stocks 34 ist damit ein Datensatz zugeordnet, der die wesentlichen
Parameter Stranggeschwindigkeit, Neigungswinkel, Drehzahl des Scheidrades für die
jeweilige Vorrichtung 16 beinhaltet.
[0039] Die Längenveränderung der Stöcke 34 wird nun erfindungsgemäß so eingeleitet, daß
ein Bediener eine veränderte Stocklänge beispielsweise über ein Bedienpult eingibt
und damit der Steuerung 28 mitteilt. Die Steuerung 28 sucht zu der vorgegebenen Stocklänge
den entsprechenden Neigungswinkel β, löst eine Verstellung des Messertisches 36 mittels
des Stellantriebs 27 aus und paßt die Drehzahl des Schneidrades 32 über den Antrieb
31 an den veränderten Neigungswinkel β an. Nahezu synchron leitet die Steuerung 28
die veränderten Daten an den Stellantrieb 26 sowie den Antrieb 20 weiter und sorgt
für eine Anpassung der Haltelemente 44 an die neue Positionierung/Einstellung des
Messers 33. Mit anderen Worten wird die Position der Halteelemente 44 nachgeführt,
so daß diese trotzt der veränderten Schnittlänge im Schnittpunkt S wieder diametral
dem Messer 33 gegenüberliegt. Alle Schritte erfolgen automatisch und sind somit bedienerunabhängig
und können während des Betriebs der Vorrichtung 16 bzw. der Strangmaschine 10 erfolgen.
Genauer passiert folgendes: Nach der bzw. durch die Verstellung des Neigungswinkels
β und der dadurch ausgelösten Veränderung der Drehzahl des Schneidrades 32 wird der
Stellantrieb 26 aktiviert und treibt das Additionsgetriebe 50 an. Durch das Additionsgetriebe
50 wird eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Verstellwelle 53 und der Antriebswelle
49 bzw. Hohlwelle 64 erzeugt, so daß die Scheibe 67 mit einer Geschwindigkeit angetrieben
wird, die sich von der Antriebsgeschwindigkeit der Scheibe 68 unterscheidet. Dadurch
verstellt sich der Hub bzw. die Exzentrizität des Zapfens 69 und damit des Pleuels
43. Dies führt zur Verstellung der Position/Einstellung der Haltelemente 44 in Abhängigkeit
des eingangs veränderten Neigungswinkels β, sowie zur Anpassung der Drehzahlen bzw.
des Drehzahlverhältnisses der Antriebe 20 und 31.
[0040] Mit Bezug auf die Ausführungsform gemäß Figuren 7 bis 9 läuft das Verfahren im wesentlich
gleich ab. Das Verfahren unterscheidet sich darin, daß der Teller 78 mit der Antriebsgeschwindigkeit
der Hohlwelle 64 angetrieben wird, während die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
Verstellwelle 53 und Hohlwelle 64 dazu führt, daß die Verstellwelle 53 eine Verschiebung
der Zahnschienen 72, 74 bewirkt, wodurch sich die Exzentrizität des Zapfens 73 und
damit des Pleuels 43 verändert. Dies führt wiederum zur Verstellung der Position/Einstellung
der Halteelemente 44 in Abhängigkeit des eingangs veränderten Neigungswinkels β. Im
Falle der Verwendung von linearen Zahnschienen 72, 74 bzw. des Doppelexzenters ist
eine Ausgleichseinstellung notwendig. Mit der Verstellung der Exzentrizität bzw. des
Hubs verdreht sich auch die Antriebswelle des Antriebs 20. Diese Phasenverschiebung
muß dann mittels des Stellantriebs 30 ausgeglichen werden. Diese Ausgleichseinstellung
entfällt bei der Verwendung gekrümmter Zahnschienen 72, 74, da durch die Krümmung
der Zahnschienen 72, 74 keine Phasenverschiebung auftritt.
[0041] Selbstverständlich gelten die beschriebenen Verfahrensweisen auch für mehrere gleichzeitig
zu schneidende Stränge 17 aus Tabak, Filtermaterial oder anderen Materialien. Die
Verstellung des Neigungswinkels β kann auch manuell am Schneidrad 20 erfolgen. Die
weiteren Einstellungen/Anpassungen ergeben sich dann zwangsläufig aus der Kopplung
von Schneideinrichtung 18 und Gegenlager 19.
[0042] Das Schneiden von mehreren Strängen 17 gleichzeitig, und zwar mit variabler Länge,
wird anhand der Figuren 4 und 11 näher erläutert:
Die Längenveränderung der Stöcke 34 wird nun erfindungsgemäß so eingeleitet, daß ein
Bediener eine veränderte Stocklänge beispielsweise über ein Bedienpult eingibt und
damit der Steuerung 28 mitteilt. Die Steuerung 28 sucht zu der vorgegebenen Stocklänge
den entsprechenden Neigungswinkel β, löst eine Verstellung des Messertisches 36 mittels
des Stellantriebs 27 aus und paßt die Drehzahl des Schneidrades 32 über den Antrieb
31 an den veränderten Neigungswinkel β an. Nahezu synchron leitet die Steuerung 28
die veränderten Daten an den Stellantrieb 104 sowie den Antrieb 100 weiter und sorgt
für eine Anpassung der Haltelemente 83 an die neue Positionierung/Einstellung des
Messers 33. Mit anderen Worten wird die Position der Halteelemente 83 nachgeführt,
so daß diese trotzt der veränderten Schnittlänge im Schnittpunkt S wieder diametral
dem Messer 33 gegenüberliegt. Alle Schritte erfolgen automatisch und sind somit bedienerunabhängig
und können während des Betriebs der Vorrichtung 16 bzw. der Strangmaschine 10 erfolgen.
Genauer passiert folgendes: Nach der bzw. durch die Verstellung des Neigungswinkels
β und der dadurch ausgelösten Veränderung der Drehzahl des Schneidrades 32 wird der
Stellantrieb 104 aktiviert und treibt das Additionsgetriebe 103 an. Durch das Additionsgetriebe
103 wird eine der Rotationsbewegung überlagerte Rotationsbewegung auf die Scheiben
98, 99 ausgeübt, was zu einer Verdrehung der Stellkurven 97 führt. Durch die Stellkurven
97 werden die Stifte 96 radial nach außen oder innen bewegt, je nach Drehrichtung
der Scheiben 98, 99, was durch die Verstellung der Stellelemente 94 zu einer Veränderung
des Durchmessers des Laufkreises L führ. Wird der Durchmesser des Laufkreises L bei
gleichbleibender Anzahl Halteelemente 83 größer, wird die Schnittlänge ebenfalls größer,
weil die Intervalle, in denen ein Halteelement 83 den Schnittpunkt S durchläuft, größer
werden. Durch Reduzierung des Durchmessers wird eine Verkürzung der Schnittlänge erreicht.
[0043] Da der Strang 17 bzw. die Stränge 17 stets in derselben Ebene gefördert werden, ist
bei einer Veränderung des Durchmessers des Laufkreises eine Höhenanpassung des Fördermittels
82 notwendig, damit die Halteelemente 83 im Schnittpunkt S entsprechend immer in der
Strangebene liegen. Zur Höhenanpassung wird der Stellantrieb 109 aktiviert, der die
gesamte Einheit einschließlich des Fördermittels 82 nach oben bzw. unten verfährt.
1. Vorrichtung zum Schneiden mindestens eines kontinuierlich geförderten Strangs (17)
in strangförmige Artikel variabler Länge, insbesondere Zigaretten, Filter oder dergleichen,
umfassend eine Schneideinrichtung (18), ein Gegenlager (19) sowie Verstelleinrichtungen
für die Schneideinrichtung (18) und das Gegenlager (19) zum Verändern der Schnittlänge
der Artikel, dadurch gekennzeich- net, daß die Verstelleinrichtungen für die Schneideinrichtung (18) und das Gegenlager (19)
zur Herstellung einer Wirkverbindung miteinander gekoppelt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl dem Gegenlager (19) ein Stellantrieb (26, 104) als auch der Schneideinrichtung
(18) ein Stellantrieb (27) zugeordnet ist, wobei die Stellantriebe (26, 27, 104) über
eine Steuerung (28) zur Herstellung der Wirkverbindung miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Antrieb (20, 100) zum Antreiben der Schneideinrichtung (18) und des
Gegenlagers (19) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (20, 100) als Hauptantrieb zum Antreiben des Gegenlagers (19) ausgebildet
ist und eine mechanische Kopplung (22) zum Antreiben der Schneideinrichtung (18) umfaßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanischen Kopplung (22) ein Verstellgetriebe (29) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstellgetnebe (29) ein Stellantrieb (30) zugeordnet ist, wobei der Stellantrieb
(30) mit der Steuerung (28) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl dem Gegenlager (19) ein Hauptantrieb (20, 100) als auch der Schneideinrichtung
(18) ein Hauptantrieb (31) zugeordnet ist, wobei die Hauptantriebe (20, 31, 100) über
eine Steuerung (28) zur Herstellung der Wirkverbindung miteinander verbunden sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (18) aus einem rotierend antreibbaren Schneidrad (32), das
zur Bildung einer axialen Geschwindigkeitskomponente in Richtung des Strangs (17)
geneigt zu diesem angeordnet und zur Veränderung des Neigungswinkels β verstellbar
ausgebildet ist, sowie mindestens einem auf dem Schneidrad (32) angeordneten Messer
(33) gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (18) zur Veränderung des Neigungswinkels β einen Messerträger
(35) zur Aufnahme des Schneidrades (32), einen Messertisch (36) zur Aufnahme des Messerträgers
(35) sowie den Stellantrieb (27) zum Verschwenken des Messertisches (36) und des darauf
angeordneten Messerträgers (35) um eine Schwenkachse (37), die vertikal zum Strang
(17) verläuft, umfaßt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gegenlager (19) eine Einrichtung (48, 102) zur Überlagerung einer Verstellbewegung
zusätzlich zur eigentlichen Antriebsbewegung zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (48, 102) ein Additionsgetriebe (50, 103) ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (26, 104) des Gegenlagers (19) mit der Einrichtung (48, 102) in
Wirkverbindung steht.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (19) aus einem Tubentrieb gebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tubentrieb eine Exzentereinheit (42) umfaßt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzentereinheit (42) ein Pleuel (43), ein am freien Ende des Pleuels (43) angeordnetes,
einen Schneidspalt (46) aufweisendes Halteelement (44) sowie ein Führungselement (45)
für den Pleuel (43) zur Bildung einer axialen Geschwindigkeitskomponente des Schneidspaltes
(46) in Transportrichtung T des Strangs (17) zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentereinheit (42) zur Bildung eines Doppelexzenters eine erste rotierend antreibbare
Scheibe (67), die auf einer Verstellwelle (53) der Exzentereinheit (42) zentrisch
positioniert ist, eine zweite Scheibe (68), die exzentrisch zur ersten Scheibe (67)
angeordnet ist, und einen Zapfen (69), der exzentrisch zur zweiten Scheibe (68) und
zur Verstellwelle (53) angeordnet ist, umfaßt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentereinheit (42) eine Zahnschiene (72) sowie einen Zapfen (73) umfaßt, wobei
die Zahnschiene (72) den exzentrisch zu einer Verstellwelle (53) der Zahnschiene (72)
angeordneten Zapfen (73) trägt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Zahnschiene (74) vorgesehen ist, die ein Ausgleichsgewicht (75) trägt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, daß die oder jede Zahnschiene (72, 74) gekrümmt
ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (19) aus einem Tubenrad gebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Tubenrad ein rotierend antreibbares Element (82) mit mindestens einem einen Schneidspalt
(84) aufweisenden Halteelement (83) umfaßt, wobei das oder jedes Halteelement (83)
zur Verstellung des durch die Halteelemente (83) gebildeten Laufkreises L radial verstellbar
ausgebildet ist.
22. Strangmaschine zur Herstellung strangförmiger Artikel, insbesondere Zigaretten, Filter
oder dergleichen, im wesentlichen umfassend ein Vorratsbehältnis (11) für das zu verarbeitende
Material, Mittel (14) zum Bilden mindestens eines kontinuierlich geförderten Strangs
(17), einen Strangförderer (15) sowie eine Vorrichtung (16) zum Schneiden des kontinuierlich
geförderten Strangs (16), dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (16) zum Schneiden nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgebildet
ist.
23. Verfahren zum Schneiden mindestens eines kontinuierlich geförderten Strangs (17) in
strangförmige Artikel variabler Länge, insbesondere Zigaretten, Filter oder dergleichen
umfassend die Schritte:
- Zuführen des Strangs (17) in den Bereich einer Vorrichtung (16) zum Schneiden insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einer Schneideinrichtung (18), einem Gegenlager
(19) sowie Verstelleinrichtungen für die Schneideinrichtung (18) und das Gegenlager
(19),
- Schneiden mindestens eines Artikels einer ersten Länge vom Strang (17),
- Verstellen der Schneideinrichtung (18) und des Gegenlagers (19) auf eine veränderte
Artikellänge, und
- Schneiden mindestens eines Artikels mit einer zweiten Länge, die von der ersten
Länge abweicht,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern der Länge der vom Strang (17) zu schneidenden Artikel nur eine Komponente,
nämlich wahlweise die Schneideinrichtung (18) oder das Gegenlager (19), verstellt
wird und sich die andere Komponente in Abhängigkeit der verstellten Komponente zwangsläufig
mit verstellt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (18) verstellt wird und diese Verstellung zwangsläufig zu
einer abgestimmten Verstellung des Gegenlagers (19) führt.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung mittels einer Steuerung (28) koordiniert wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (28) zusätzlich die Antriebe (20, 31, 100) für die Schneideinrichtung
(18) und das Gegenlager (19) steuert bzw. regelt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung bei laufender Maschine erfolgen kann.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (16) zum Schneiden ausschließlich eine gewünschte Artikellänge mitgeteilt
wird, auf deren Basis die Steuerung (28) die gesamte Verstellung der Vorrichtung (16)
vollautomatisch ausführt.