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Die
Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung der Tabak verarbeitenden
Industrie mit einem rotierend bewegten Schneidkörper mit einer Schneidkante,
wobei der Schneidkörper
auf einem ersten Rotationskörper
mit einer Rotationsachse angeordnet ist. Die Erfindung betrifft
ferner eine Strangmaterialabfördervorrichtung
für eine
Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie. Schließlich betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der
Tabak verarbeitenden Industrie.
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Bei
einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie muss beim
Inbetriebnehmen die Geschwindigkeit der Förderung des hergestellten Strangs
in einen Normbereich gelangen, um gewünschte Eigenschaften des Strangs
wie Festigkeit, Haltbarkeit einer Umhüllungsmaterialnaht und weitere
zu erreichen, um den Strang einer normalen Weiterverarbeitung zuzuführen. In
dem Moment, wo die entsprechenden Eigenschaften des Strangs erfüllt sind,
wird ein Schnitt bzw. ein Bruch des Strangs vorgenommen und das
vor dem Schnitt bzw. Bruch erzeugte Strangmaterial abgeführt und
der darauf folgende Strang der normalen Weiterverarbeitung zugeführt.
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Dies
wird üblicherweise
dadurch erreicht, dass bei der Wiederinbetriebnahme einer Strangmaschine
bis zum Erreichen einer Normgeschwindigkeit und den weiteren gewünschten
Eigenschaften des Strangs der hergestellte Strang auf einer anderen Bahn
geführt
wird als der Strang, der zur Weiterverarbeitung dienen soll.
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Hierzu
können
Führungselemente
vorgesehen sein, wie beispielsweise in der
EP 0 286 828 B1 beschrieben
ist. Der Abschnitt des Strangs, der vor der Normgeschwindigkeit
und vor Erreichen der Eigenschaften des Strangs erzeugt wurde, wird
mit einer Art Häcksler
in kleine Stücke
zerschnitten und entweder weggeworfen oder zur Rohstoffwiedergewinnung
weggefördert.
Bei diesem Verfahren ist der Übergang
von einer ersten Förderrichtung,
in der das Material abgefördert
wird, zu einer zweiten Förderrichtung,
in der der Strang zur ordnungsgemäßen Weiterverwendung gefördert wird,
kritisch. Insbesondere das Abtrennen der beiden Strangabschnitte
ist kritisch. Die
DE
38 13 786 C2 beschreibt eine entsprechende Abtrennvorrichtung,
die gut funktioniert.
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Im
Betrieb einer Strangmaschine kann es auch geschehen, dass aufgrund
eines Fehlers der Strang nach Verlassen einer Formatvorrichtung,
in der der Strang gebildet wird und in dem beispielsweise ein Umhüllungsmaterialstreifen
um diesen gewickelt wird und an einer Klebenaht verschlossen wird, aufplatzt,
so dass der Raum stromabwärts
der Formatvorrichtung sehr schnell verstopfen kann. Dieses Material
muss dann manuell entfernt werden.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Komponenten einer Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie fortzubilden, die für einen
sicheren Betrieb der Strangmaschine dienen sollen. Insbesondere
soll eine Schneidvorrichtung angegeben werden, mittels der effizient
und sicher ein Strang derart zerschnitten werden kann, dass ein
Abschnitt des Strangs nach Zerschneiden der Weiterverarbeitung zugeführt werden
kann. Es soll ferner eine Strangmaterialabfördervorrichtung angegeben werden,
mittels der die Wiederinbetriebnahme einer Strangmaschine ermöglicht ist
und bei Auftreten eines Fehlers in der Strangmaschine das nicht
zur Weiterverarbeitung vorgesehene Strangmaterial effizient abgefördert werden
kann. Ferner soll ein sicheres Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie angegeben werden.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Schneidvorrichtung der Tabak verarbeitenden
Industrie mit einem rotierend bewegten Schneidkörper mit einer Schneidkante,
wobei der Schneidkörper
auf einem ersten Rotationskörper
mit einer Rotationsachse angeordnet ist, wobei der Schneidkörper im
Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des ersten Rotationskörpers angeordnet
ist.
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Durch
die Anordnung des Schneidkörpers
im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse eines ersten Rotationskörpers kann
ein sehr effizienter und genauer Schnitt durch einen Strang der
Tabak verarbeitenden Industrie durchgeführt werden. Unter erstem Rotationskörper ist
im Rahmen dieser Erfindung insbesondere ein rotierender Körper zu
verstehen, der eine Rotationssymmetrie aufweisen kann, diese aber
nicht aufweisen muss. So kann beispielsweise auch ein Teilzylinder
vorgesehen sein oder ein Kegel bzw. ein Teilkegel oder einfach nur
ein Arm, an dessen äußerem Ende
der Schneidkörper
tangential oder parallel hierzu oder im Wesentlichen parallel zur Ro tationsachse
des ersten Rotationskörpers
angeordnet ist, also beispielsweise nicht ganz am Ende des Armes
sondern radial versetzt hierzu, wobei unter tangential angeordnet
bzw. parallel zur tangentialen Anordnung insbesondere eine an dem
ersten Rotationskörper
tatsächlich
vorherrschende Tangente gemeint ist oder aber eine Tangente gemeint
ist, die an einem durch Rotation erzeugten Kreis anliegen kann.
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Vorzugsweise
weist der Schneidkörper
eine Ausdehnung wenigstens von einem Befestigungspunkt zu einer
Schneidkante auf, wobei sich durch die Ausdehnung eine Tangente
des ersten Rotationskörpers
oder eine Parallele hierzu erstreckt. Die Tangente oder die Parallele
zur Tangente verläuft
also vorzugsweise durch einen Befestigungspunkt des Schneidkörpers zu
einer Schneidkante, oder aber eine Parallele zur Tangente verläuft durch
die Ausdehnung des Schneidkörpers.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der der Schneidkörper wenigstens
teilweise in längsaxialer
Richtung der Drehachse über
den ersten Rotationskörper
hinausragt. Hierbei ist die Schneidkante von dem ersten Rotationskörper beabstandet
bzw. zu dem Rotationskörper
beabstandet, beispielsweise unterhalb oder oberhalb des ersten Rotationskörpers relativ
zur axialen Richtung der Drehachse gesehen. Die Schneidkante wird
vorzugsweise bei der Rotation des ersten Rotationskörpers senkrecht
zur Drehachse bewegt. Der Schneidkörper und die Schneidkante ragen
vorzugsweise über
den Bereich des ersten Rotationskörpers hinaus, der benachbart
zu der Mantelfläche ist
bzw. an die Mantelfläche
angrenzt. Der Schneidkörper
ragt also über
die Endflächen
des ersten Rotationskörpers
hinaus.
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Vorzugsweise
ist die Schneidkante im Wesentlichen parallel zur Drehachse des
ersten Rotationskörpers
angeordnet. Die Schneidkante kann allerdings auch schräg hierzu
angeordnet sein oder es kann eine angeschrägte Schneidkante vorgesehen sein.
Die Schneidkante ist quer, vorzugsweise senkrecht zur Tangente oder
Parallelen hierzu, die durch die Ausdehnung des Schneidkörpers verläuft, angeordnet.
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Wenn
die Drehachse des ersten Rotationskörpers beabstandet zu einer
Längsachse
eines zu schneidenden Strangs ist, also gegenüber der Längsachse versetzt ist, kann
ein Schnitt mit minimaler oder keiner Stauchung eines sich bewegenden Strangs
quer zur Bewegungsrichtung des Strangs erzielt werden.
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Vorzugsweise
ist die Drehachse des ersten Rotationskörpers in einem Winkel zur Längsachse
eines zu schneidenden Strangs angeordnet, der ungleich 90° ist. Der
Winkel ist zwischen der Drehachse bzw. einer Projektion der Drehachse
auf die Längsachse
zu messen bzw. angegeben, da die Drehachse und die Längsachse
sich nicht notwendigerweise schneiden müssen. Der Winkel entspricht
einem Winkel, der durch eine entsprechende parallele Verschiebung
der Drehachse oder der Längsachse
sich zwischen den beiden Achsen ergibt. Vorzugsweise ist der Winkel
zwischen der Drehachse des ersten Rotationskörpers und der Längsachse
im stromabwärtigen
Teil des Strangs kleiner 90°.
Dieser Winkel ist vorzugsweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit
des Strangs und insbesondere des Abstand der Drehachse zur Längsachse
einstellbar, um einen möglichst
sauberen Schnitt ohne Stauchung des Strangs zu ermöglichen.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn eine Nut zur Führung eines Strangs vorgesehen
ist, die zum einen für
einen sauberen Schnitt sorgt und zum anderen für eine gute Führung des
Strangs. Die Nut erstreckt sich längsaxial zum Strang bzw. kann
auch die Längsachse
des Strangs zumindest im Bereich der Schneidvorrichtung defi nieren.
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Es
ist ferner vorzugsweise eine kreisabschnittsförmige Nut oder Öffnung vorgesehen,
die eine Hindurchbewegung des über
den ersten Rotationskörper
hinausragenden Teils des Schneidkörpers ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird ferner durch eine Strangmaterialabfördervorrichtung für eine Strangmaschine der
Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei zwei gegenläufig drehende
zweite Rotationskörper vorgesehen
sind, wobei mittels der zweiten Rotationskörper Strangmaterial zwischen
den zweiten Rotationskörpern
einziehbar und anschließend
abförderbar
ist. Die zweiten Rotationskörper
sind vorzugsweise ein wenig beabstandet, um ausreichend Strangmaterial
durch die Lücke
der zweiten Rotationskörper
abführen
zu können.
Die Drehrichtung der zweiten Rotationskörper ist derart, dass die Drehkomponente
des jeweiligen zweiten Rotationskörpers an der zum anderen zweiten
Rotationskörper nächstliegenden
Stelle in die gleiche Richtung zeigt, und zwar weg von dem Raum,
aus dem Strangmaterial abzuführen
ist. Vorzugsweise sind die Rotationsachsen der zweiten Rotationskörper im
Wesentlichen parallel. Die zweiten Rotationskörper sind vorzugsweise zylinderförmig. Diese
können
allerdings auch kegelförmig
sein oder jeweils einen Arm oder mehrere Arme aufweisen. Die zweiten
Rotationskörper
können
auch im Querschnitt sternförmig
sein oder eine geometrische Figur darstellen, die nicht kreisförmig im
Querschnitt is. Im Falle von einer Kegel- bzw. Stumpfkegelform kann
es Sinn machen, die Rotationsachsen der zweiten Rotationskörper nicht
parallel anzuordnen, und zwar derart, dass die Tangentialflächen der
Linien der jeweiligen Mantelfläche
der zweiten Rotationskörper
an der Stelle, wo diese sich am nächsten kommen, parallel zueinander
sind, so dass sich insbesondere ein gerader Schlitz bildet. Vorzugsweise
sind die Ro tationsachsen der zweiten Rotationskörper quer zur Förderrichtung
eines Strangs angeordnet. Der durch die zweiten Rotationskörper gebildete
Schlitz bildet eine Linie, die vorzugsweise eine Komponente aufweist,
die parallel zur Förderrichtung
des Strangs angeordnet ist.
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Vorzugsweise
sind die zweiten Rotationskörper
relativ zueinander druckbelastet bzw. kraftbelastet. Hierdurch können unterschiedliche
Mengen Filtermaterial ohne Probleme abgefördert werden. Vorzugsweise
ist ein erster zweiter Rotationskörper gegen einen zweiten zweiten
Rotationskörper
federbelastet. Unter federbelastet wird im Rahmen der Erfindung
verstanden, dass der erste zweite Rotationskörper mit einer Feder vorgespannt
ist, dergestalt, dass der erste zweite Rotationskörper gegen
den zweiten zweiten Rotationskörper
drückt.
Hierzu ist der erste zweite Rotationskörper in queraxialer Richtung
beweglich ausgebildet. Vorzugsweise sind beide zweiten Rotationskörper mit
Federn vorgespannt und beide entsprechend in queraxialer Richtung
beweglich.
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Vorzugsweise
ist ein zweiter Rotationskörper eine
Transportwalze und besonders bevorzugt sind beide zweite Rotationskörper jeweils
Transportwalzen. Anstelle von Transportwalzen können auch Kegel, Hebel, einarmige,
zweiarmige, dreiarmige bis n-armige (n ganzzahlig) Rotationskörper bzw.
Vorrichtungen vorgesehen sein, die zum Transport von Material geeignet
sind. Für
den Fall, dass die zweiten Rotationskörper keine Rotationskörper im
mathematischen Sinne sind, sondern rotierende Körper mit Armen, die sich radial
erstrecken, kann vorgesehen sein, dass die zwei zweiten Rotationskörper derart zusammenwirken,
dass die Arme an der Mantelfläche
bzw. an der außenliegenden
Fläche
miteinander zusammenwirken. Die Arme können allerdings auch ineinander
eingreifen, wenn beispielsweise das Filtermaterial gleichzeitig
mit der Abförderung
auch zerkleinert werden soll. Die zweiten Rotationskörper können beispielsweise
auch sternförmig
ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Rotationskörper symmetrisch
ausgebildet. Es können
bei den zweiten Rotationskörpern
auch Vertiefungen und Erhöhungen
im Umfang bzw. in der Mantelfläche
vorgesehen sein, die die Funktionalität des Transports verbessern.
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Wenn
vorzugsweise eine Strangmaterialleitvorrichtung stromaufwärts oder
im Bereich der zweiten Rotationskörper vorgesehen ist, ist gewährleistet, dass
das Strangmaterial auch vollständig
abgefördert
werden kann. Bei einer Strangmaterialleitvorrichtung kann es sich
beispielsweise um eine Abdeckung handeln, die das Material in eine
gewünschte Richtung
ablenkt.
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Erfindungsgemäß ist eine
Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Schneidvorrichtung,
die vorstehend beschrieben wurde, und/oder einer Strangmaterialabfördervorrichtung,
die auch vorstehend beschrieben wurde, versehen.
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Die
Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei zunächst ein Strang
gebildet und gefördert
wird und in dem Fall, dass der Strang sich öffnet, das Strangmaterial über zwei
zweite Rotationskörper
abgefördert
wird, wobei die zweiten Rotationskörper das Strangmaterial in
einem sich zwischen den zweiten Rotationskörpern bildenden Spalt hindurchfördern. Die
Rotationskörper drehen
sich bzw. rotieren, um das Strangmaterial entsprechend effizient
abzufördern.
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Die
Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei Strangmaterial zwischen
einem sich durch zwei zweite Rotations körpern bildenden Spalt hindurch
abgefördert
wird, wobei stromaufwärts
der zweiten Rotationskörper
ein Strang gebildet wird und nach dem Bilden stromaufwärts der
zweiten Rotationskörper
zerschnitten wird, sobald ein Strang mit vorgebbaren Eigenschaften hergestellt
wird oder eine Sollgeschwindigkeit erreicht wird, und wobei der
relativ zur Schnittstelle stromabwärtige Abschnitt des Strangs
abgefördert wird
und der relativ zur Schnittstelle stromaufwärtige Teil des Strangs zur
Weiterbearbeitung an den zweiten Rotationskörpern vorbeigeführt wird.
Dieses Verfahren eignet sich besonders zum Wiederanfahren oder Inbetriebnehmen
einer entsprechenden Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie.
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Vorzugsweise
ist die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Rotationskörper wenigstens
zeitweise größer als
die Fördergeschwindigkeit
des Strangs bei dem Herstellen des Strangs. Das Strangmaterial wird
somit etwas schneller abgeführt
als der Strang gebildet wird. Die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten
Rotationskörper
ist vorzugsweise größer als
die Geschwindigkeit eines Formatbandes, in dem der Strang gebildet
wird. Vorzugsweise ist die höhere Geschwindigkeit
solange vorgesehen, wie wenigstens eine vorgebbare Eigenschaft des
Strangs nicht vorliegt oder eine vorgebbare Strangfördergeschwindigkeit
nicht erreicht ist. Ab Erreichen einer vorgebbaren Strangfördergeschwindigkeit
bzw. ab Erreichen der gewünschten
Eigenschaften kann die Geschwindigkeit der zweiten Rotationskörper auf
die Fördergeschwindigkeit
des Strangs angepasst werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezüglich aller im
Text nicht näher
erläuterten
erfindungsgemäßen Einzelheiten
wird ausdrücklich
auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
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1 eine
schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung eines Teils des Ausführungsbeispiels
aus 1 in Seitenansicht,
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3 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung,
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4 eine
schematische dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung
aus 3,
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5 einen
Teil einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie in schematischer Darstellung,
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6 den
Teil aus 5 aus einer anderen Perspektive
und in einem anderen Verfahrenszustand in schematischer Darstellung.
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In
den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente
bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so
dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
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1 zeigt
eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer
erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 der
Tabak verarbeitenden Industrie, wobei in diesem Beispiel ein Filterstrang 13 hergestellt
wird. Hierzu wird Filtermaterial wie üblich auf einen Umhüllungsmaterialstreifen
auf einem Formatband aufgebracht und der Umhüllungsmaterialstreifen in dem
Format um das Filtermaterial gewickelt. Zum Verschließen des
Umhüllungsmaterialstreifens
wird eine Klebnaht geschlossen. Der geschlossene Filterstrang 13 wird
dann durch eine Transportdüse 16 in
Richtung eines Messelements geführt,
mittels dem einige Eigenschaften des Filterstrangs ermittelt werden.
Anschließend
wird der Filterstrang in eine Ablängvorrichtung verbracht, in der
der Filterstrang in entsprechend große Filterelemente bzw. Filter
zerschnitten wird, um anschließend mit
Tabakstöcken
zusammengebracht zu werden und zu Filterzigaretten weiter verarbeitet
zu werden.
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Bei
der Inbetriebnahme einer Filterstrangmaschine
10 der Tabak
verarbeitenden Industrie wird zunächst die Geschwindigkeit des
Filterstrangs bis zu einer Normgeschwindigkeit erhöht. Der
bis zum Erreichen der Normgeschwindigkeit hergestellte Strang hat üblicherweise
nicht die Eigenschaften, die gewünscht
sind, weswegen dieser Teil des Filterstrangs üblicherweise abgeführt wird,
wie beispielsweise in der
EP
0 286 828 B1 dargestellt. Erfindungsgemäß ist nun eine alternative
Abförderung des
Filtermaterials vorgesehen, in dem zwei zweite Rotationskörper in
Form von Transportwalzen
19 und
20 in einer Strangmaterialabfördervorrichtung
11 vorgesehen
sind. Das entsprechende Strangmaterial wird durch eine Abdeckung
23 nach
unten in Richtung der Transportwalze
19 und
20 gezwungen,
so dass die Transportwalzen
19 und
20 in dem Schlitz zwischen
den beiden Transportwalzen
19,
20 Strangmaterial
erfassen und dieses durch diesen Schlitz nach unten in
1 fördern. In
dem Fall, in dem der Strang nicht zerrissen sondern einstückig abgefördert wird,
kann die Fördergeschwindigkeit
durch die Transportwalzen etwas höher sein als die Stranggeschwindigkeit
in dem Format
47.
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Nachdem
die Normgeschwindigkeit bei der Strangherstellung er reicht ist und
die gewünschten Eigenschaften
des Filterstrangs auch erreicht sind, wird mittels der Messerwalze 14 und
der Schneidwalze 15, die synchron bewegbar sind, der Strang
durch Zusammenwirken der beiden Walzen 14 und 15 und insbesondere
durch das Messer 33, zerschnitten. Der Strang 13 wird
dann wie in 1 dargestellt, zur Weiterverarbeitung
gefördert.
Die Abdeckung 23 kann an einem festen Ort angeordnet sein.
Die Abdeckung 23 kann allerdings auch bewegbar vorgesehen
sein, dergestalt, dass beim Abfördern
des Strangmaterials durch die Strangmaterialabfördervorrichtung 11 die
Abdeckung 23 weiter in Richtung der Transportwalzen 19 und 20 angeordnet
ist und bei Herstellung eines ordnungsgemäßen Strangs 13, der
dann zur Weiterverarbeitung gefördert
wird, etwas höher
gefahren werden, um den Weg nicht zu versperren. Die Transportwalzen 19 und 20 werden beispielsweise über einen
Servomotor 17 und einen Zahnriementrieb 18 angetrieben,
und zwar in der dargestellten Pfeilrichtung. Die Messerwalze 14 wird
in der dargestellten Pfeilrichtung durch einen Servomotor 21 und
eine Stirnradstufe 22 angetrieben. Entsprechend wird auch
die Schneidwalze 15 angetrieben.
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Die
in 1 angedeutete Schneidvorrichtung 12 ist
in 2 in einer schematischen Schnittdarstellung deutlicher
dargestellt.
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Es
kann ferner im Betrieb der erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 zu
einem Strangplatzer kommen, so dass aufgrund der Länge der
Signallaufzeichen nach der Feststellung des Strangplatzers ca. 3
m bis 5 m Strang produziert werden, die den Raum zwischen einer
Messdüse
und dem Formatband unkontrolliert füllen können. Aus diesem Grund ist
es sinnvoll, die Transportwalzen 19 und 20 permanent laufen
bzw. rotieren zu lassen, um das Strangmaterial gezielt abzutransportieren
und um eine Verstopfung zu verhindern.
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Bei
einem kurzzeitigen Strangplatzer platzt der Strang nach Verlassen
des Kühlsteges,
der beispielsweise in 2 mit der Bezugziffer 27 dargestellt
ist, auf und wird bis zu einer Messdüse, die beispielsweise in den 5 und 6 dargestellt
ist, weitertransportiert. Der Strang bleibt an der Messdüse hängen und
knickt aus. Eine Abdeckung 23 auf dem Strang bzw. über dem
Strang erzwingt die Abknickung des Strangs in Richtung der Transportwalzen 19 und 20.
Die Transportwalze 19 ist vorzugsweise angefedert, so dass
auch mehrlagiges Strangmaterial abtransportiert werden kann. Die
Transportwalzen erfassen den Strang und fördern ihn über einen Kanal unterhalb der
Transportwalzen 19, 20 aus der Maschine heraus.
Die Maschine 10 kann den Strangplatzer über Detektoren erkennen und
wird geregelt in einen Stopp gefahren. Beim Aufplatzen des gesamten
Filterstranges wird der aufgeplatzte Strang durch Transportdüsen und
den Strangabschneider direkt in die Transportwalzen 19, 20 gefördert. Die Transportwalzen
erfassen den Strang und fördern
ihn über
einen Kanal aus der Maschine heraus. Die Maschine erkennt auch über einen
Detektor den Strangplatzer und wird geregelt in einen Stopp gefahren.
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Zum
automatischen Wiederanfahren nach einem geregelten Stopp transportiert
das Formatband den Strang bis er, verursacht durch die fehlende Beleimung
beim geregelten Stopp, ausknickt und von den Transportwalzen 19, 20 eingezogen
wird. Die Transportwalzen laufen vorzugsweise mit leichter Übergeschwindigkeit
synchron zum Formatband. Die Stranggeschwindigkeit wird bis auf
beispielsweise 80 m/min beschleunigt. Nachdem der Strang geschlossen
ist, trennt das Strangabschneiderwalzenpaar bzw. die Schneidvorrichtung 12 den
Strang. Der geschnittene Strang wird geradeaus in die Messdüse gefördert, und
zwar gemäß der Strangförderrichtung „Betrieb" 28 aus 2.
Der abgetrennte Teil des Strangs 13 wird mittels der Transportwalzen 19 und 20 durch
einen Kanal der Maschine abge fördert.
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Bei
einem automatischen Wiederanfahren nach einem ungeregelten Stopp
ist der Strang schon zwischen den Zugwalzen 19, 20 eingezogen.
Die weitere Verfahrensweise entspricht dem Wiederanfahren nach einem
geregelten Stopp, das vorstehend beschrieben wurde.
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Beim
automatischen Anfahren bzw. Inbetriebnehmen einer erfindungsgemäßen Strangmaschine
kommt der Strang offen aus dem Formatband 25, das in 2 dargestellt
ist. Das Formatband 25 wird hier über eine Umlenkrolle 26 umgelenkt.
Der Strang 13 ist in 2 allerdings
nicht offen dargestellt sondern geschlossen und in entsprechendem normalen
Betrieb der Strangmaschine. Aufgrund des offenen Strangs muss diese
durch die Transportdüse 16 mit
Unterstützung
von Druckluft 24 durch die Transportdüse 16 und den Strangabschneider
bzw. Schneidvorrichtung 12 transportiert werden. Der offene
Strang wird durch die Transportwalzen 19, 20 eingezogen.
Die weitere Funktionsweise entspricht dem Anfahren und Inbetriebnehmen
nach geregeltem Stopp.
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Stromabwärts der
Transportwalzen 19, 20 kann ein Strangzerhäcksler vorgesehen
sein. Der in 2 dargestellte Kühlsteg dient
zum Abbinden der Klebstoffnaht auf dem Umhüllungsmaterialstreifen.
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Zum
Strangschneiden wird insbesondere Bezug genommen auf 2,
die eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 darstellt.
Der Strang 13 wird beim Anfahren von den Transportwalzen 19, 20 mit einer
leichten Übergeschwindigkeit
gezogen. Der Strang ist bei Erreichen der Normgeschwindigkeit geschlossen
und hat beispielsweise eine Geschwindigkeit von max. 80 m/min. erreicht.
Kurz vor dem Schnitt wird die Geschwindigkeit der Transportwalzen 19, 20 gegenüber dem
Formatband 25 reduziert, und zwar entweder auf die gleiche
Geschwindigkeit wie das Formatband oder unterhalb dieser Geschwindigkeit.
Die Messerwalze 14 und die Schneidwalze 15 werden
auf Stranggeschwindigkeit beschleunigt. Dabei wird der Strang durch
die Schneidwalze 15 angehoben und begradigt. Nach dem Schnitt
werden Messerwalze 14 und Schneidwalze 15 innerhalb
von 180° abgebremst.
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In
einer anderen Variante der Verfahrensführung beim Strangschneiden
gemäß 2 wird
beim Anfahren der offene Filterstrang 13 durch die Transportdüse 16 mit
Unterstützung
von Druckluft 24 und durch die Messerwalze 14 und
die Schneidwalze 15 gefahren. Hierzu sind entsprechende
Aussparungen der Walzen vorgesehen, die in 2 als nicht-schraffierte
Flächen
erkennbar sind. Der Strang 13 wird von den Transportwalzen 19, 20 erfasst,
wobei der Strang 13 noch in einer Strangförderrichtung „Anfahren" 29 gefördert wird.
Der Strang 13 wird mit leichter Übergeschwindigkeit im Vergleich
zur Geschwindigkeit des Strangs im Format bzw. der Geschwindigkeit des
Formatbandes 25 gezogen. Sobald der Strang geschlossen
ist bzw. zu einem Zeitpunkt, in dem der Strang geschlossen ist,
wird der Strangabschneider bzw. die Schneidvorrichtung 12 auf
die doppelte Stranggeschwindigkeit beschleunigt und schneidet den
Strang 13 in Stücke.
Die Filterstäbe
werden durch die Transportwalzen 19, 20 erfasst
und abtransportiert. Der Strang 13, der aus dem Kühlsteg 27 kommt,
wird nicht geknickt. Der Strang ist geschlossen und hat eine Geschwindigkeit
von ungefähr
max. 80 m/min. Nach dem letzten Schnitt werden die Messerwalzen 14 und
die Schneidwalze 15 innerhalb von 180° abgebremst und der ordnungsgemäße Strang wird
in Strangförderrichtung „Betrieb" 28 gefördert.
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Ein
alternatives und besonders bevorzugtes Schneidkonzept soll nun im
Zusammenhang mit den 3 und 4 erläutert werden. 3 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 12.
Ein Messer 33 bzw. eine Messerklinge ist an einem Messerträger 32 montiert bzw.
angeordnet, der sich in einer zum Strang 13 geneigten Ebene
dreht, und zwar in einer Drehrichtung, die durch ω in 3 angedeutet
ist. Durch die geneigte Ebene schneidet das Messer 33 die
Bahn des Strangs 13 nur an einer Stelle. Der Strang 13 läuft, wie
in 4 dargestellt ist, durch eine nach unten geöffnete Nut.
Die Schneidvorrichtung 12 kann allerdings auch so angeordnet
sein, dass die Nut nicht nach unten sondern zur Seite oder nach
oben geöffnet
ist. In 4 ist die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung 12 in
einer schematischen dreidimensionalen Darstellung gezeigt.
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Der
Drehpunkt bzw. die Drehachse 31 ist um das Maß A von
der Strangachse 30 versetzt, so dass beim Schnitt eine
Bewegungskomponente in Strangförderrichtung
entsprechend der Stranggeschwindigkeit entsteht. Diese Bewegungskomponente
ist mit VX angedeutet. Die tatsächliche
Bewegung ist durch den Vektor VT angedeutet.
Die Bewegungskomponente quer zur Strangförderrichtung ist durch VY angedeutet. Durch eine optimale Auslegung
des Maßes A
im Verhältnis
zur Stranggeschwindigkeit und der Motordrehzahl bzw. der Drehzahl
des Messerträgers ω kann die
Stauchung, die der Strang 13 während des Schnitts erfährt, auf
ein Minimum reduziert werden. Beispielsweise kann die Stauchung
weniger als 1 mm werden.
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Vorteil
dieser Anordnung ist, dass ein vollkommen aufgeplatzter Strang nicht
aufgestaut werden kann, da er auf keine Störkanten treffen kann. Außerdem kann
der Strang 13 leicht nach unten abgelenkt werden. Die Transportdüse 16,
die in 2 und in 1 dargestellt
ist, kann entfallen. Der konstruktive Aufwand für die Schneidvorrichtung reduziert
sich erheblich.
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Außerdem ist
eine Schneide 34 des Messers 33 angedeutet und
ferner ein Befestigungspunkt 46 des Messers 33 an
dem Messerträger 32.
Der Messerträger
kann, wie in 3 dargestellt, teilweise rotationssymmetrisch
sein, er kann allerdings auch ein einfacher Hebel oder Arm sein.
Im Falle eines Hebels oder Arms bzw. auch im Fall der 3 und 4 bei einem
teilweise rotationssymmetrischen Körper kann es sinnvoll sein,
Unwuchten auszugleichen.
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Im
Produktionsbetrieb ist der Hebel 37 weggeschwenkt und das
Messer 33 steht. Der Strang 13 läuft durch
eine nach unten geöffnete
Nut 36. Bei einem Strangplatzer wird der Strang nach unten
abgelenkt und kann von den Transportwalzen 19, 20,
die in den 3 bis 6 nicht
dargestellt sind, allerdings in Schacht 48 angeordnet sind,
eingefangen werden. Im Anfahrbetrieb, und zwar wenn der Strang geschlossen
ist, wird die Drehzahl der Zug- bzw. Transportwalzen 19, 20 reduziert
und der Hebel 37 nach oben geschwenkt. Der Servomotor 21 für den Messerträger 32 beschleunigt
in 300° auf
eine sehr hohe Drehzahl, die auf die Stranggeschwindigkeit mit den
Versatz A angepasst ist. In den nachfolgenden 60° erfolgt der Schnitt. Danach
wird der Motor in 300° abgebremst
und langsam rückwärts in die
Ausgangsposition gedreht.
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In
den 5 und 6 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Strangmaschine 10 in
einer anderen Ausführungsform
schematisch dreidimensional dargestellt. Hierbei wird eine Schneidvorrichtung 112 in
einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet. In den Fällen
der 5 und 6 ist die Rotationsachse des
Kreismessers 132 im Betrieb horizontal.
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In 5 ist
die gesamte Schneidvorrichtung 12, die an dem Hebel arm 38 angeordnet
ist, von dem Strang 13 nach oben weggeschwenkt. Der Strang 13 teilt
sich in einen abgeförderten
Strang 13' und
einen Strang 13'' auf, der einem
ordnungsgemäß gefertigten
Strang entspricht, der zur Weiterverarbeitung vorgesehen ist. Es
ist natürlich
so, dass die beiden Strangabschnitte 13' und 13'' nicht
gleichzeitig vorherrschen können
sondern nur alternativ, wobei zur Veranschaulichung beide Teilstränge bzw.
Stränge dargestellt
sind. Der Strang 13',
gelangt in einen Schacht 48. Der ordnungsgemäß hergestellte
Strang 13'', der zur Weiterverarbeitung
Verwendung findet, wird durch ein Messelement 40, das auch
als Messdüse 40 bezeichnet
werden kann, geführt
und anschließend,
was nicht dargestellt ist, in entsprechende Filterelemente geschnitten.
Es ist außerdem
in 5 noch eine Abdeckung 39 vorgesehen,
die im Betrieb nach unten geschwenkt ist. Im Betrieb ist die Schneidvorrichtung 112 zum
Strang 13 hin geschwenkt. Hierzu wird der Hebelarm 38 nach
unten bewegt und außerdem
der Schwenkarm 44, der mit der Schneidvorrichtung 112 verbunden
ist, um die Schwenkachse 43 verschwenkt. Außerdem wird
der Hebel 137 über
die Schwenkachse 42 an den Strang geschwenkt. Die Verschwenkung
der Schneidvorrichtung 112 geschieht über den Schwenkarm 44 horizontal,
so dass eine sichere Annäherung
zum Strang 13 ermöglicht
ist, um einen Eingriff des Messers mit dem Strang vorzusehen.
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Die
Maschine 10 weist eine Vorrichtung 50 (Strangmaterialentfernungsvorrichtung)
zum Entfernen eines nicht einwandfreien Strangabschnittes 13'' aus der Messdüse 40 auf. Die Vorrichtung 50 weist drei
Rollen 51, 52, 53, wobei die Rollen 51, 52 auf
einem ersten gabelförmigen
Hebel 54 und die Rolle 53 auf einem zweiten Hebel
angeordnet sind. Die Achsen der Rollen sind im Wesentlichen parallel
zueinander.
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Bei
einem beabsichtigten oder unbeabsichtigten Stopp der Maschine 10 bleibt
ein Teil des Strangs 13'' in der Messdüse 40 stecken
und verhindert ein automatisches Wiederanfahren. Zum Entfernen dieses
Strangteils werden die Hebel 54 und 55 so bewegt,
dass sich die Rollen 51, 52, 53 über den Strang
absenken, wobei die Rollen 51, 52 vor dem Strang
und die Rolle 53 hinter dem Strang zum Stehen kommen. Dann
wird die Rolle 53 durch den Hebel 55 auf die Rollen 51, 52 zu
und zwischen diesen hindurch bewegt, wobei der Strangteil erfasst
und aus der Messdüse 40 heraus
gezogen wird. Anschließend
wird die Rolle 53 zurück
bewegt, wodurch der Strangteil freigegeben wird und in den Schacht 48 fällt.
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Die
Maschine 10 weist weiterhin eine anders geartete Schneidvorrichtung 112 zum
Durchtrennen des Strangs 13 auf. Sie Schneidvorrichtung 112 besteht
im Wesentlichen aus einem Kreismesser 132, welches eine
gewellte oder gezahnte Schneide aufweisen kann, einem Hebel 137 zum
Stützen
des Stranges 13 sowie eine Führungsfläche 150 zum Ablenken
des nicht ordnungsgemäß hergestellten Stranges 13', insbesondere
in 5 nach unten in den Schacht 48 auf.
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Zum
Anfahren der Maschine wird der Strang 13' in den Schacht 48 geleitet,
dies kann durch nicht dargestellte Luftdüsen oder Förderwalzen unterstützt werden.
Sobald die Sollgeschwindigkeit zum Einführen des Stranges in die Messdüse 40 erreicht
ist, wird die Schneidvorrichtung 112 in den Bereich des
Stranges 13' verschwenkt,
wobei zunächst
die Führungsfläche 150 sicher
stellt, dass der Strang 13' nicht
mit dem Messer 132 in Berührung kommt. Zu diesem Zeitpunkt
liegt die Schneide des Messers 132 hinter dem Strang und
der Hebel 137 vor dem Strang. Vor bzw. hinter dem Strang
ist relativ zur Betrachtungsposition des Betrachters der 5 und 6 zu
verstehen. Anschließend
wird der Hebel 137 gegen den Strang 13' bewegt und
das Messer in entgegengesetzter Richtung durch den Strang gefahren,
wobei dieser durchtrennt wird. Der ordnungsgemäße Strang 13'' gelangt durch seine eigene Steifigkeit
bis zur Messdüse 40 und
durch diese hindurch. Abschließend
wird die Schneidvorrichtung 112 aus dem Bereich des Stranges 13'' zurück geschwenkt, um das Risiko
eines Materialstaus vor der Messdüse im Falle eines ungewollten
Strangplatzers zu verringern.
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Bei
einem Strangplatzer kann es dazu kommen, dass Filtermaterial durch
das Formatband 25 in den Spalt 151 zwischen dem
Formatband 25 und der Transportdüse 16 (2)
bzw. einem Schaber 49 (5, 6)
eingezogen wird und dort zu einem Materialstau führt, welcher manuell entfernt
werden müsste.
Um dies zu verhindern, kann in dem betreffenden Spalt eine nicht
dargestellte Blasluftdüse
angeordnet sein, weiche entgegen der Laufrichtung des Formatbandes
durch den Spalt bläst,
um eventuell am Formatband anliegendes Filtermaterial von diesem
zu trennen, bevor es in den Spalt eingezogen wird.
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- 10
- Filterstrangmaschine
- 11
- Strangmaterialabfördervorrichtung
- 12
- Schneidvorrichtung
- 13,
13', 13''
- Strang
- 14
- Messerwalze
- 15
- Schneidwalze
- 16
- Transportdüse
- 17
- Servomotor
- 18
- Zahnriementrieb
- 19
- Transportwalze
- 20
- Transportwalze
- 21
- Servomotor
- 22
- Stirnradstufe
- 23
- Abdeckung
- 24
- Druckluft
- 25
- Formatband
- 26
- Umlenkrolle
- 27
- Kühlsteg
- 28
- Strangförderrichtung „Betrieb"
- 29
- Strangförderrichtung „Anfahren"
- 30
- Längsachse
- 31
- Drehachse
- 32
- Messerträger
- 33
- Messer
- 34
- Schneide
- 35
- Messernut
- 36
- Führungsnut
- 37
- Hebel
- 38
- Hebelarm
- 39
- Abdeckung
- 40
- Messelement
- 42
- Schwenkachse
- 43
- Schwenkachse
- 44
- Schwenkarm
- 46
- Befestigungspunkt
- 47
- Format
- 48
- Schacht
- 49
- Schaber
- 50
- Strangmaterialentfernungsvorrichtung
- 51
- Rolle
- 52
- Rolle
- 53
- Rolle
- 54
- Hebel
- 55
- Hebel
- 112
- Schneidvorrichtung
- 132
- Kreismesser
- 137
- Hebel
- 150
- Führungsfläche
- 151
- Spalt