DE102011010258A1 - Cutting device for a strand device of the tobacco processing industry and method for controlling the blade feed in a cutting device for a strand machine of the tobacco processing industry - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung (10) für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend einen Messerträger (11) mit mindestens einem Messerhalter, in dem ein mittels einer Stelleinrichtung radial verstellbares Messer (12) angeordnet ist, wobei dem Messerträger (11) ein Antrieb (13) zum rotierenden Antreiben zugeordnet ist, derart, dass das oder jedes Messer (12) mit der aus dem Messerträger (11) herausragenden Messerklinge (14) durch die Rotation des Messerträgers (11) zum Schneiden mindestens eines Strangs (15) mit diesem in Eingriff bringbar ist, die sich dadurch auszeichnet, dass die Schneideinrichtung (10) eine Regelungseinheit (16) zur automatischen Regelung des Messervorschubs umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a cutting device (10) for a stranding machine of the tobacco processing industry, comprising a knife carrier (11) with at least one knife holder in which a knife (12) radially adjustable by means of an adjusting device is arranged, wherein the knife carrier (11) has a drive (13) is associated with the rotary driving, such that the or each blade (12) with the knife blade (14) protruding from the knife carrier (11) by the rotation of the knife carrier (11) for cutting at least one strand (15) with this is engageable, which is characterized in that the cutting device (10) comprises a control unit (16) for automatic control of the knife advance. Furthermore, the invention relates to a corresponding method.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend einen Messerträger mit mindestens einem Messerhalter, in dem ein mittels einer Stelleinrichtung radial verstellbares Messer angeordnet ist, wobei dem Messerträger ein Antrieb zum rotierenden Antreiben zugeordnet ist, derart, dass das oder jedes Messer mit der aus dem Messerträger herausragenden Messerklinge durch die Rotation des Messerträgers zum Schneiden mindestens eines Strangs mit diesem in Eingriff bringbar ist.The invention relates to a cutting device for a strand machine of the tobacco-processing industry, comprising a knife carrier with at least one knife holder, in which a by means of a setting device radially adjustable knife is arranged, wherein the knife carrier is assigned a drive for rotational driving, such that the or each Knife with the knife blade protruding from the knife carrier by the rotation of the knife carrier for cutting at least one strand is engageable with this.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regelung des Messervorschubs in einer Schneideinrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei die Schneideinrichtung einen Messerträger mit mindestens einem Messerhalter, in dem ein mittels einer Stelleinrichtung radial verstellbares Messer angeordnet ist, umfasst, und dem Messerträger ein Antrieb zum rotierenden Antreiben zugeordnet ist, derart, dass das oder jedes Messer mit der aus dem Messerträger herausragenden Messerklinge durch die Rotation des Messerträgers zum Schneiden mindestens eines Strangs mit diesem in Eingriff gebracht wird, umfassend die Schritte: Überwachen des oder jedes Messers, und radiales Verstellen des oder jedes Messer mittels der Stelleinrichtung für den Fall, dass die Überwachung einen Ist-Wert ergibt, der von einem vorgegebenen Soll-Wert abweicht.The invention further relates to a method for controlling the knife feed in a cutting device for a strand machine of the tobacco-processing industry, wherein the cutting device comprises a knife carrier with at least one knife holder, in which a knife radially adjustable by means of an adjusting device is arranged, and the knife carrier A drive for rotational driving is associated, such that the or each knife is engaged with the knife blade protruding from the knife carrier by the rotation of the knife carrier for cutting at least one strand therewith, comprising the steps of: monitoring the or each knife, and radial Adjusting the or each blade by means of the adjusting device in the event that the monitoring results in an actual value that deviates from a predetermined desired value.
Solche Schneideinrichtungen und Verfahren kommen in der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz, um von Strängen, beispielsweise aus Tabak, Tabakmischungen, Filtermaterial und anderen in der Tabak verarbeitenden Industrie üblichen Materialien bzw. Materialkombinationen, einzelne stabförmige Artikel zu schneiden. Die stabförmigen Artikel werden dabei von einem an einem Messerträger angeordneten Messer, das durch die Rotation des Messerträgers einen Laufkreis beschreibt, abgetrennt, wenn das Messer im Wesentlichen senkrecht auf den zu schneidenden Strang trifft. Die üblicherweise schräg angeschliffenen Messer ragen dazu mit ihrer Messerklinge aus dem Messerträger heraus.Such cutters and methods are used in the tobacco processing industry to cut single rod-shaped articles from strands such as tobacco, blends, filter material, and other materials or combinations of materials commonly used in the tobacco processing industry. In this case, the rod-shaped articles are separated from a knife arranged on a knife carrier, which describes a running circle as a result of the rotation of the knife carrier, when the knife strikes the strand to be cut substantially perpendicularly. The usually obliquely ground blades protrude with their knife blade out of the knife carrier.
Für einen optimalen und störungsfreien Schnitt des Strangs ist es erforderlich, dass das unbeschädigte Messer mit einer definierten Länge in radialer Richtung aus dem Messerträger herausragt. Ist die über den äußeren Rand überstehende Messerlänge zu groß, steht das Messer mit seiner Messerklinge also zu hoch aus dem Messerträger hervor, kann es zu Kollisionen mit dem Gegenlager des Messers kommen, was schlimmstenfalls zur Zerstörung des Gegenlagers und/oder des Messers und dann zu einem Maschinenstillstand führt. Ist die Messerlänge zu klein, steht das Messer mit seiner Messerklinge also zu tief im Messerträger, kann der vollständige Durchschnitt des Strangs nicht mehr sichergestellt werden. Durch das Schneiden unterliegt jedes Messer einem Verschleiß. Daher ist es üblich, dass die Messer nachgeschliffen werden. Durch den Verschleiß und/oder das Schleifen ändert sich aber die Messerlänge, also der aus dem Messerträger herausragende Abschnitt der Messerklinge. Zu kleine oder zu große Messerlängen können aber auch durch einen fehlerhaften Messervorschub oder bei einem Messerwechsel entstehen. Beschädigungen der Messer, also z. B. ausgebrochene Messer, werden z. B. durch Nachschleifen repariert, was aber ebenfalls Auswirkungen auf die Messerlänge hat. Im Ergebnis führen sowohl eine falsche Messerposition und/oder Messerlänge als auch defekte Messer jeweils zu einem unbefriedigenden Schnittergebnis.For an optimal and trouble-free cut of the strand, it is necessary that the undamaged knife protrudes with a defined length in the radial direction of the knife carrier. If the blade length projecting beyond the outer edge is too large, the knife with its knife blade protrudes too high out of the knife carrier, collisions with the counter-bearing of the knife can occur, in the worst case destroying the counter-bearing and / or the knife and then too leads to a machine downtime. If the knife length is too small, the knife with its knife blade is too deep in the knife carrier, the complete average of the strand can no longer be ensured. By cutting each knife is subject to wear. Therefore, it is common for the knives to be reground. However, the wear and / or the grinding changes the length of the knife, that is to say the section of the knife blade protruding from the knife carrier. Too small or too large blade lengths can also be caused by a faulty blade advance or a blade change. Damage to the knife, so z. B. broken knife, z. B. repaired by regrinding, but also has an impact on the blade length. As a result, lead both an incorrect knife position and / or knife length and defective blades each to an unsatisfactory cut result.
Bisher werden die Position des Messers, also insbesondere die aus dem Messerträger herausragende Messerlänge, und damit der Messervorschub auf der Basis von Erfahrungswerten und durch Inaugenscheinnahme überprüft und gegebenenfalls mittels der Stelleinrichtung nachgestellt. Diese Vorgehensweise ist jedoch zum einen ungenau und zum anderen auch unzuverlässig, da der Messervorschub unkontrolliert erfolgt und z. B. Defekte am Messer bei den hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Messerträger gar nicht erkannt werden können. Im Übrigen erfordert die Einstellung/Nachstellung der Messer einen hohen Erfahrungsschatz, weshalb das Ergebnis der Einstellung/Nachstellung beim Messervorschub in der Qualität von der jeweiligen Bedienperson abhängig und nicht reproduzierbar ist.So far, the position of the knife, ie in particular the protruding from the knife carrier knife length, and thus the knife feed on the basis of experience and by inspection inspected and possibly adjusted by means of the adjusting device. However, this procedure is on the one hand inaccurate and on the other hand also unreliable, since the knife feed is uncontrolled and z. B. defects on the knife at the high rotational speeds of the knife carrier can not be detected. Incidentally, the adjustment / readjustment of the knives requires a high level of experience, which is why the result of the setting / adjustment in the knife feed in the quality of the respective operator is dependent and not reproducible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bezüglich des Messervorschubs und der Handhabbarkeit verbesserte Schneideinrichtung zu schaffen. Die weitere Aufgabe besteht darin, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.The invention is therefore based on the object to provide a relative to the knife advance and the handling improved cutting device. The further object is to propose a corresponding method.
Diese Aufgabe wird durch eine Schneideinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schneideinrichtung eine Regelungseinheit zur automatischen Regelung des Messervorschubs umfasst. Mit Messervorschub ist in diesem Zusammenhang die Position des Messers relativ zum Messerträger gemeint. Anders ausgedrückt wird durch den Messervorschub nicht die Geschwindigkeit der Verstellung sondern der Betrag, also die Längenänderung des Überstandes des Messers bzw. der Messerklinge über den Messerträger hinaus sowohl zur Vergrößerung der Länge als auch zur Reduzierung der Länge bezeichnet. Durch die Regelungseinheit zur automatischen Regelung des Messervorschubs ist dieser unabhängig von Bedienpersonen und vor allem reproduzierbar durchführbar. Durch die automatische Regelung kann der Messervorschub während des Betriebs der Schneideinrichtung kontrolliert und unmittelbar quasi on-line auf falsche Messerlängen und/oder defekte Messer reagiert werden.This object is achieved by a cutting device of the type mentioned above in that the cutting device comprises a control unit for automatic control of the knife feed. In this context, knife advance means the position of the knife relative to the knife carrier. In other words, not the speed of the adjustment but the amount, ie the change in length of the protrusion of the knife or of the knife blade beyond the knife carrier, is designated by the knife advance both to increase the length and to reduce the length. By the control unit for automatic control of the knife feed this is independent of operators and above all reproducible feasible. The automatic control allows the blade feed to be controlled during the operation of the cutter and immediately on-line to incorrect blade lengths and / or defective blades are reacted.
Zweckmäßigerweise umfasst die Schneideinrichtung ein Messmittel zum Ausgeben eines Signals beim Passieren eines Messers an dem Messmittel, einen Winkellagegeber zur Angabe der Winkelposition des Messers, sowie eine Auswerteinheit zur Zuordnung der Winkelposition zum Signal des Messmittels. Mit anderen Worten ist das Messmittel ausgebildet und eingerichtet, um das oder jedes Messer bei der Vorbeifahrt zu erkennen und in Form eines Ausgangssignals mit einer positiven und einer negativen Flanke anzuzeigen. Die Auswerteeinheit nimmt das Ausgangssignal des Messmittels sowie die Angabe des Winkellagegebers auf und verarbeitet diese Informationen. Mit der positiven Flanke des Ausgangssignals lässt sich die Messerlange bestimmen. Ganz allgemein lässt sich sagen, je später das Messer erkannt wird, desto größer ist der Winkel und desto kürzer ist das Messer. Im Umkehrschluss bedeutet dies, je eher das Messer erkannt wird, desto kleiner ist der Winkel und desto langer ist das Messer. Mit der negativen Flanke des Ausgangssignals kann der Zustand der Messer ermittelt werden. Ist beispielsweise ein Messer am nachlaufenden Ende ausgebrochen, wird die negative Flanke des Ausgangssignals eher, also bei einem kleineren Winkel, erfasst. Mit anderen Worten schafft die erfindungsgemäße Lösung eine Zuordnung zwischen dem Ausgangssignal (positive und/oder negative Flanke) des Messmittels und dem Winkel des Messers, woraus sich aufgrund der Geometrie der Messer die Messerlange, also die Länge des aus dem Messerträger herausragenden Abschnitts, sowie der Zustand des Messers ableiten lassen. Die Auswerteeinheit gibt daraufhin ein Regelungssignal aus.Appropriately, the cutting device comprises a measuring means for outputting a signal when passing a knife on the measuring means, an angular position sensor for indicating the angular position of the knife, and an evaluation unit for assigning the angular position to the signal of the measuring means. In other words, the measuring means is designed and set up in order to detect the or each knife as it passes by and to display it in the form of an output signal with a positive and a negative edge. The evaluation unit receives the output signal of the measuring means and the indication of the angular position sensor and processes this information. With the positive edge of the output signal, the length of the knife can be determined. In general, the later the knife is detected, the greater the angle and the shorter the knife. Conversely, this means that the sooner the knife is detected, the smaller the angle and the longer the knife. With the negative edge of the output signal, the state of the knife can be determined. If, for example, a knife breaks out at the trailing end, the negative edge of the output signal is detected earlier, ie at a smaller angle. In other words, the solution according to the invention provides an association between the output signal (positive and / or negative edge) of the measuring means and the angle of the knife, resulting from the geometry of the knife, the knife length, ie the length of protruding from the blade carrier portion, and the Derive condition of the knife. The evaluation unit then outputs a control signal.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit zum Berechnen der tatsächlichen Ist-Länge der aus dem Messerträger herausragenden Messerklinge des Messers und/oder des Messerzustandes mittels der Zuordnung der Winkelposition zum Signal des Messmittels ausgebildet und eingerichtet ist. Da die Messer schräg angeschliffen sind, kann die Auswerteeinheit aus den eingehenden Informationen mit der positiven Flanke des Ausgangssignals die Länge, mit der das Messer bzw. die Messerklinge aus dem Messerträger herausragt, und mit der negativen Flanke des Ausgangssignals Ausbruchstellen des Messers exakt, beispielsweise in Millimeter, berechnen.A preferred development of the cutting device according to the invention is characterized in that the evaluation unit is designed and set up for calculating the actual actual length of the knife blade protruding from the knife carrier of the knife and / or the knife state by means of the assignment of the angular position to the signal of the measuring means. Since the knives are ground obliquely, the evaluation unit from the incoming information with the positive edge of the output signal, the length with which the knife or the knife blade protrudes from the knife carrier, and the negative edge of the output signal Ausausstellen the knife exactly, for example Millimeters, calculate.
Vorteilhafterweise ist die Regelungseinheit zur Ermittlung eines Steuersignals für die Stelleinrichtung des Messers aus einer vorgebbaren Soll-Länge und/oder eines vorgebbaren Soll-Zustandes und der Ist-Länge und/oder des Ist-Zustandes ausgebildet und eingerichtet. Mit anderen Worten ist die Regelungseinheit in der Lage, aus einem Referenzsignal und dem Regelungssignal einen Differenzwert zu ermitteln, aus dem ein Steuersignal erzeugt wird. Mittels dieses Steuersignals ist dann die Stelleinrichtung ansteuerbar, um den Messervorschub zu aktivieren.Advantageously, the control unit for determining a control signal for the adjusting device of the knife from a predetermined target length and / or a predetermined target state and the actual length and / or the actual state is formed and configured. In other words, the control unit is able to determine from a reference signal and the control signal, a difference value from which a control signal is generated. By means of this control signal then the actuator is controllable to activate the blade advance.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel mindestens einen Sensor umfasst. Mit dieser Ausführungsform sind auf besonders einfache Weise zum einen die Messerlänge und zum anderen der Messerzustand zu kontrollieren. Ein einzelner Sensor reicht aus, um ein Signal zu erzeugen, das von der Auswerteeinheit zur Berechnung der Ist-Länge des Messers und des tatsächlichen Messerzustandes verarbeitet wird.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the measuring means comprises at least one sensor. With this embodiment, the knife length and, secondly, the state of the knife are to be controlled in a particularly simple manner on the one hand. A single sensor is sufficient to generate a signal that is processed by the evaluation unit to calculate the actual length of the knife and the actual knife state.
Eine weitere besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel mindestens zwei Sensoren umfasst. Durch die beiden beabstandeten Sensoren werden zwei Messpunkte und damit auch zwei Signale erzeugt. Dadurch lässt sich neben der Länge und des Zustandes der Messer auch eine Aussage über die Steigung der Messerklinge treffen. Diese Ausführungsform erlaubt somit z. B. auch eine Überprüfung der Schleifvorrichtung bzw. des erzeugten Schleifbildes der Messer.A further particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the measuring means comprises at least two sensors. By the two spaced sensors two measuring points and thus two signals are generated. As a result, in addition to the length and condition of the knife, a statement about the pitch of the knife blade can be made. This embodiment thus allows z. As well as a review of the grinding device or the generated grinding image of the knife.
Eine weitere besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel mindestens drei Sensoren umfasst. Diese Ausführungsform ist besonders dazu geeignet, die Form der Messerklinge zu ermitteln, um entsprechend den Messervorschub zu regeln.A further particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the measuring means comprises at least three sensors. This embodiment is particularly suitable for determining the shape of the knife blade in order to control the knife feed accordingly.
Vorteilhafterweise ist das Messmittel als Gabellichtschranke ausgebildet. Damit wird eine feste Zuordnung von Sender und Empfänger erreicht, was die Präzision der Signalausgabe und damit letztlich auch die Genauigkeit der Berechnung der Ist-Länge und/oder des Ist-Zustandes erhöht. Dies ist gerade bei derart hohen Geschwindigkeiten von z. B. 5000 U/min, wie sie bei der Rotation des Messerträgers erreicht werden, von Bedeutung.Advantageously, the measuring means is designed as a fork light barrier. Thus, a fixed assignment of transmitter and receiver is achieved, which increases the precision of the signal output and thus ultimately the accuracy of the calculation of the actual length and / or the actual state. This is just at such high speeds of z. B. 5000 rev / min, as they are achieved in the rotation of the blade carrier, important.
Die Aufgabe wird auch durch ein eingangs genanntes Verfahren dadurch gelöst, dass der Messervorschub automatisch durch eine Regelungseinheit geregelt wird. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der Schneideinrichtung erläutert. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die entsprechenden Passagen verwiesen.The object is also achieved by an aforementioned method in that the knife feed is automatically controlled by a control unit. The resulting advantages have already been explained in connection with the cutting device. To avoid repetition, reference is therefore made to the corresponding passages.
Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sowie das erfindungsgemäße Verfahrensprinzip werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:Further expedient and / or advantageous features and developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description. A particularly preferred embodiment as well as the method principle according to the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows:
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie.The invention relates to a cutting device for a strand machine of the tobacco-processing industry.
Eine Schneideinrichtung
Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen stellen Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung
Die gezeigte Ausführungsform umfasst zwei Messer
Die Schneideinrichtung
Die Auswerteeinheit
Bezüglich der Ausbildung und Anordnung des Messmittels
Die mehreren Sensoren können in einem einzelnen Messbaustein angeordnet sein. In dieser Ausführungsform können die Sensoren übereinander, hintereinander, versetzt zueinander und in jeder anderen Weise zueinander angeordnet sein. Mit einem einzelnen Messbaustein existiert auch nur ein Bauplatz für das Messmittel
Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Ausbildung der Schneideinrichtung
Im Folgenden wird das Verfahrensprinzip beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert:
Beim Schneiden von Strängen
When cutting strands
Erfindungsgemäß wird der Messervorschub automatisch durch die Regelungseinheit
Wie z. B. aus der
Das von der Auswerteeinheit
Mittels der Regelungseinheit
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