DE2131547A1

DE2131547A1 - Vorrichtung zum Unterteilen von zylindrischen Staeben

Info

Publication number: DE2131547A1
Application number: DE19712131547
Authority: DE
Inventors: Milner John Kendell
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1970-07-06
Filing date: 1971-06-25
Publication date: 1972-01-13
Also published as: NL7109015A; CH538819A; DE2131547C3; US3768353A; CA925431A; GB1308996A; DE2131547B2; SE372162B; NL7605161A

Description

British-American Tobacco Company Limited, 7, Westminster House, Millbank, London S.W. 1 / England

Vorrichtung zum Unterteilen von zylindrischen Stäben

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden zylindrischer Stäbe in eine Anzahl von gleich langen Abschnitten, insbesondere von Filterstäben zu Filterpfropfen.

Ein Stab, aus dem Filter für Zigaretten mit Filtermundstück in an sich bekannter Weise hergestellt werden,wird gewöhnlich in einer Länge, die mehreren Mundstücken entspricht, zugeführt. In an sich bekannter Weise werden die Stäbe aus Filtermaterial quer zu ihrer Achse auf einem Trommeltransporteur an zwei oder mehreren schei -benförmigen Messern vorbeigeführt, die die Stäbe auf die gewünschte Länge zurechtschneiden bzw. unterteilen. Die scheibenförmigen Messer sind Seite an Seite oder ver setzt zueinander angeordnet, wobei der axiale Abstand

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zwischen den scheibenförmigen Messern die Länge der Filterabschnitte bzw. -pfropfen bestimmt. Die Anzahl der scheibenförmigen. Messer beträgt eins weniger als die Anzahl der Filterpfropfen, in die der Stab unterteilt wird. Die Unterteilung eines jeden Stabes wird bei jeweils einer Umdrehung des Trommeltransporteurs durchgeführt.

Auf diese Weise werden Partien von Filterpfropfen bei hohen Geschwindigkeiten hergestellt und mit den Zigaretten verbunden. Die Vorrichtung zum Schneiden und Bewegen der Filterabschnitte in eine zueinander gestaffelte bzw. distanzierte Position und in eine Reihe ist kompliziert und erfordert in den Fällen, in denen die Pfropfenlänge geändert werden muß, einen neuen Trommeltransporteur und einen unterschiedlichen Satz von Messern. Wenn beispielsweise Filterpfropfen zur Einfügung in Mundstücke aus Kunststoff angefordert werden, die bei der Herstellung von Zigarillos mit Mundstücken verwendet werden, sind die konventionellen Hochgeschwindigkeits-Schneidemaschinen sehr teuer und zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zum Schneiden eines zylindrischen Stabes in eine aufeinanderfolgende Anzahl gleichlanger Fi „ terpfropfen zu schaffen, bei der die Länge der Pfropfen leicht eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die einen zylindrischen Stab unterteilt, wobei jeweils dann ein Stück vom Stab geschnitten wird, wenn er sich an einem sich drehenden Schneidewerkzeug vorbeibewegt, wobei sich der Stab in einer Auskehlung einer sich drehenden Schneidetrommel befindet und der Stab dieser Schneidetrommel durch eine mit Auskehlungen versehene, sich dre hende Zuführtrommel zugeführt wird und die Anzahl der Auskehlungei in der Zuführ- und in der Schneidetrommel und die jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Trommeln ders^t gewählt sind, daß ein Stab in der Schneidetrommel

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eine vorgesehene Anzahl von Malen das Schneidmesser passiert, bevor ein neuer Stab in die Auskehlung der Schneidetrommel durch die Zufuhrtrommel zugeführt wird. Die abgeschnittenen einzelnen Pfropfen werden jeweils einzeln in an sich bekannter Weise aus der Schneidetrommel entfernt. Der übrigbleibende Teil des Stabes bleibt in der Auskehlung zurück und wird in der Auskehlung in axialer Richtung für den nächsten Schneidevorgang be wegt. Diese axiale Zuführung kann durch einen Luftstrom vorgenommen werden, der den Stababschnitt in Längsrichtung in der Auskehlung voranbläst, bis er durch eine Platte am Ende der Trommel gestoppt wird. Die axiale Entfernung zwischen dem Messer und der Platte bestimmt die Länge des zu schneidenden Pfropfens und kann durch eine Verstellung der Platte leicht justiert werden.

Die ab- bzw. zurechtgeschnittenen Pfropfen werden dann aus der Sohneidetrommel einer dritten Trommel zum Einsetzen in die Kunststoffmundstücke zugeführt. Die Filterpfropfen können auch mit Tabakstäben in an sich bekannter Weise zur Herstellung von Zigaretten mit Pil termundstück vereinigt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt :

Fig. 1-10 jeweils ein Diagramm, aus denen das gewünschte Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Zuführtrommel und der Schneidetrommel entnommen werden kann;

Fig. 11 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung;

Fig. 12 bis 15 : Schnitte entlang den Linien A-A, B - B, C - C und D-D der Fig. 11, jeweils gesehen in Richtung der Pfeile eines jeden betreffenden Abschnittes.

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In dem in Pig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird mittels einer Zuführtrommel 2, die von einem Fülltrichter in an sich bekannter Weise versorgt wird, und mittels einer Schneidetrommel mit nur einer Auskeh lung eine Stablänge in zwei Pfropfen geschnitten. Das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Schneidetrommel und der Zuführtrommel beträgt 2:1. Das Stab stück, das quer zu seiner Achse in der Auskehlung der Zuführtrommel 2 zugeführt wird, die sich in Uhrzeiger richtung mit der halben Geschwindigkeit der Schneide trommel 1 dreht, fällt in die Auskehlung der Schneidetrommel 1, die sich entgegen dem Uhrzeigersinne dreht.

Der Stab wird geschnitten, während er an einem Messer 8 vorbeigeführt wird. Der abgeschnittene Teil fällt aus der Schneidetrommel in an sich bekannter Weise in die Auskehlung einer anderen Trommel. Der Stab wird dann in Axialrichtung längs der Auskehlung mittels eines Luft Strahles transportiert, bis er von einer Platte gestoppt wird; der zweite Abschnitt fällt aus der nach unten zeigenden Auskehlung, wenn die Schneidetrommel ihre zweite Umdrehung beendet hat.

Durch Verwendung einer Schneidetrommel 1 mit drei Aus kehlungen anstelle einer Schneidetrommel mit einer Auskehlung und bei einem Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Schneidetrommel und der Zuführtrommel von 2 : 3, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Ge schwindigkeit, mit der geschnittene Pfropfen hergestellt werden, verdreifacht.

Um eine Stablänge in drei Abschnitte zu schneiden, kann ein Verhältnis von 3> : 2, wie in Fig. j5 gezeigt, oder ein Verhältnis von j5 : k vorgesehen werden; die letztere Anordnung ist in Fig. K gezeigt.

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In jedem Falle wird, nachdem der abgeschnittene Abschnitt in einer anderen Trommel abgelegt ist, der übrige Teil des Stabes in Längsrichtung der Auskehlung vorangetrie ben, bis er,von einer Platte gestoppt, ein zweites Mal geschnitten wird, sobald er am Messer vorbei transpor tiert wird.

Der zweite geschnittene Abschnitt fällt aus der nach unten zeigenden Auskehlung, der restliche Stab wird axial entlang der Auskehlung getrieben; der dritte Abschnitt fällt aus der Auskehlung der Schneidetrommel, sobald die Schneidetrommel ihre dritte Umdrehung ausgeführt hat.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Anordnungen zum Schneiden eines Stabes in vier Abschnitte und zwar jeweils bei einem Verhältnis von H- : 3 oder 4:5.

In entsprechender Weise wird - wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist - eine Stablänge in fünf Pfropfen jeweils bei einem Verhältnis von 5 J 4 bzw. 5 j 6 ge schnitten. Die Fig. 9 und 10 zeigen das Schneiden einer Stablänge in 6 Pfropfen bei einem Verhältnis von 6 : 5 oder 6:7· Die Anzahl der Pfropfen, die von einem einzigen Stab geschnitten werden können, kann durch Wahl eines größeren Übersetzungsverhältnisses in der angegebenen Weise laufend vergrößert werden.

Die Anzahl der Auskehlungen in der Zuführ- und ,der Schneidetrommel und die relatival Umdrehungsgeschwindigkeiten der Trommeln sind derart ausgelegt, daß jeder Stab in der Schneidetrommel eine entsprechende Anzahl von Malen an dem Messer vorbeigeführt wird, bevor ein neuer Stab von der Zuführtrommel in die Auskehlung der Schneidetrommel gebracht wird.

In jedem Falle bezieht sich das jeweilige Ausführungs beispiel auf die einfachste Anordnung bzw. Ausbildung der Auskehlungen. Die Anzahl der Auskehlungen in den

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Trommeln kann aber auch ein Vielfaches der gezeigten Anzahl sein, wodurch die Geschwindigkeit, mit der Pfropfen von der Schneidetrommel abgegeben werden, erhöht wird.Um z.B. eine Stablänge in sechs Pfropfen zu schneiden, können die Schneidetrommel und die Zuführtrommel ein Über Setzungsverhältnis von 6 : 5 aufweisen; dabei können drei Auskehlungen in der Zuführtrommel und fünf Auskehlungen in der Schneidetrommel vorgesehen sein.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 11 bis 15 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Basis 23 auf, die eine Schneidetrommel 1, eine Zuführtrommel 2 und ein sich drehendes Messerblatt 8 hat. Zuführtrommel, Schneidetrommel und Messerblatt bzw. Messer sind auf getrennten WeI len angeordnet, die parallel und horizontal ausgerichtet sind, wobei die Zuführtrommel vertikal oberhalb der Schneidetrommel angeordnet ist und das Schneidemesser seitlich der Schneidetrommel sich befindet.

Oberhalb der Zuführtrommel ist ein Fülltrichter, dessen Auslaß mit der Zuführtrommel 2 und einer Ablenkrolle bzw. Leitrolle zusammenwirkt.

Noch unzerschnittene zylindrische Stäbe R, beispielsweise Stäbe aus Filtermaterial für Zigaretten, werden dem Trichter zugeführt, die drehende Trommel 2, die durch weiter unten beschriebene Mittel angetrieben wird, nimmt in jeder der axial angeordneten Auskehlungen J auf ihrem Umfang einen Stab auf. Beim Dx^ehen der Zuführtrommel 2 in der angezeigten Richtung wird der Stab durch Führungen 4 in Richtung auf die Schneidetrommel 1 geführt,die sich in entgegengesetzter Richtung dreht und die eben falls eine Anzahl von sich in axialer Richtung erstrekkender Auskehlungen 6 am Umfang aufweist. Die Ablenkrolle 5* ßie sm Auslaß des Zuführtrichters angeordnet ist, diett cU?.zu, zu verhindern, daß sich zwei Stäbe am Aus gang des Fülltrichters miteinander verklemmen, wenn sie siel·- in der gleichen Richtung drehen wie die Trommel 2.

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Die Schneide trommel 1 hat eine Stirn- bzw. Abschlu^JLatte 7j die den Stab in axialer Richtung zurückhält. Diese Platte ist auswechselbar, sodaß verschiedene Platten eingesetzt werden können, wobei durch die Wandstärken oder Ausbildung die axiale Länge der von einem Stab abzuschneidenden Abschnitte geändert werden kann.

Die Schneidetrommel hat ebenfalls eine Führung zum Schneiden, die die gleiche Anzahl von Auskehlungen wie die Trommel aufweist und die einen ringförmigen Schlitz definiert, in den ein sich drehendes Messerblatt 8 eingreift. Die Tiefe des ringförmigen Schlitzes und der Bereich, in den das Messerblatt 8 in den Schlitz eingreift, sind ausreichend bemessen, um sicherzustellen, daß jeder Stab in Querrichtung völlig durchschnitten wird und zwar jedesmal, wenn er am Messer vorbeigeführt wird. Ein Pinger bzw. Fühler 10 ist ferner vorgesehen, der derart angeordnet ist, daß er jede abgeschnittene Stablänge F zur nächsten Arbeitsstelle führt, z.B. einer Vorrichtung konventioneller Art zum Zusammensetzen.

Wie deutlich aus den Fig. 12 bis 15 zu ersehen ist, sind die Zuführtrommel 2, die Ablenk- bzw. Leitrolle 5 und die Schneidetrommel 1 auf parallelen Wellen angeordnet und werden von einem Getriebe angetrieben. Die in der Schneidetrommel getragenen Stäbe werden durch einen Luftstrahl in axialer Richtung bewegt und zwar nach jedem Schnitt in Richtung zur Endplatte 7· Der Luftstrahl wird durch eine Leitung 11 zugeführt und tritt aus einer Öffnung 12 aus, die mit dem inneren, offenen Ende einer jeden Auskehlung während jeder Umdrehung einmal zusammen fällt.

Der Antrieb für das sich drehende Messer 8 erfolgt mit tels einer Welle 13, deren eines Ende sich durch eine rückseitige Platte 14 erstreckt, und die durch eine

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Frontplatte l6 in ein Gehäuse 15 ragt.

Die Welle 13 ist durch das Gehäuse 15 hindurchgeführt und weist am vorderen Ende eine Messerhaltvorrichtung 17 auf, mittels deren die Messerklinge 8 an der Welle 13 befe stigt ist. Geeignete Führungsbuchsen und Kugelkäfige sind für die Welle 13 in der rückseitigen Platte 14 und im Gehäuse 15 vorgesehen, um eine freie und genaue Rotation des Messersvder Führung 9 zum Schneiden sicherzustellen.

Die Schneidetrommel 1 ist am vorderen Ende einer Welle befestigt, die in Lagern in der rückseitigen Platte l4 und in der Vorderplatte 16 gelagert ist und die mit vorgegebener Geschwindigkeit, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Elektromotors, angetrieben wird. Die Welle 18 weist ferner ein Zahnrad 19 auf, das auf ihr befe stigt ist, das mit einem Zahnrad 20 auf einer Welle 21, die ebenfalls drehbar zwischen der rückseitigen Platte und der Vorderplatte 16 angeordnet ist, kämmt. Das vordere Ende der Welle 21 ist über die Frontplatte 16 hinaus geführt und trägt die Zufuhrtrommel 2, die sich mit ihr dreht, wobei die relative Umdrehungsgeschwindigkeit der beiden Trommeln 1 und 2 durch eine geeignete Wahl der Zahnräder 19 und 20 bestimmt wird.

Mit der Welle 21 ist außerdem ein Zahnrad 22 verbunden, das mit einem dazwischengeschalteten Zahnrad 23 auf der Vorderplatte 16 in Eingriff steht, das seinerseits mit einem Zahnrad 24 zum Antrieb der auf der Zahnradwelle 25 angeordneten Ablenkrolle bzw. Leitrolle 15 in gleicher Richtung wie die Zufuhrtrommel im Eingriff steht.

Wie aus diesem Ausführungsbeispiel ersichtlich ist, weist die Zuführtrommel drei Auskehlungen auf, in die Stäbe zum Transport in die Schneidetrommel eingeführt werden; die Schneidetrommel hat in diesem Ausführungsbeispiel fünf zehn Auskehlungen auf ihrem Umfang. Um einen genauen synchronen Lauf sicherzustellen, weist die Zuführtrommel

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eine Justiereinrichtung 26 auf, die justierbar bzw. versetzbar ist, um die Auskehlungen der Trommel genau am Berührungspunkt gegenüberliegend anzubringen. Sie kann in dieser Stellung arretiert werden, sodaß die Stäbe glatt von der einen zu der anderen der beiden Trommeln ohne Blockieren transportiert werden können, sobald diese sich mit den vorgegebenen Relativgeschwindigkeiten drehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist für die sich be wegenden Teile passende Gehäuseteile auf, um das Ein dringen von Staub zu vermeiden, wobei Teile des Gehäuses entfernt werden können, um den Ersatz abgenutzter Teile, die Wartung und beispielsweise eine Änderung des Über Setzungsverhältnisses der Zahnräder 19 und 20 um die jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Trommeln 1 und 2 zu ändern, zu ermöglichen. Der Zuführtrichter ist von beliebiger geeigneter Konstruktion, beispielsweise hat er Bodenplatten 27, eine Vorderplatte 28 und Seitenplatten 29. Die Seiten 29 können Schlitze J50 auf ihren In nenseiten aufweisen, in die eine passende Distanzierplatte 31 eingesetzt ist zur Anpassung an die jeweils gegebene Länge der ungeschnittenen Stäbe. Eine Platte 31 bil det schließlich die Rückseite des Trichters.

Wie beschrieben, bestimmt die rückwärtige Platte 7 die Länge der von jedem Stab abgeschnittenen Abschnitte; durch Verschieben oder Auswechseln der Platte gegen eine andere mit anderen Ausbildungen oder Vorsprüngen vorge gebener Länge, die in die Auskehlungen der Schneidetrommel ragen, können Stababschnitte verschiedener Länge geschnitten werden. Ein Satz von Endplatten kann passen derweise vorgesehen werden, sodaß der Benutzer der er findungsgemäßen Vorrichtung die Länge der geschnittenen Abschnitte in einfacher Weise auswählen und ändern kann.

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In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 11 bis 15 weist die Zuführtrommel drei Auskehlungen oder Nuten auf; die Schneidetrommel hat fünfzehn Auskehlungen und das Ver hältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Schneide trommel und der Zuführtrommel beträgt 6:5.

Es ist auch möglich, durch ein. geeignetes Anordnen des Trichters und der Trommel 2 ein zweites System von Zuführtrommeln und eine Trichteranordnung vorzusehen, das Stäbe anderer Art in die aufeinander abwechselnden Auskehlungen der Schneidetrommei 1 einführen kann. Bei einer derartigen Vorrichtung können die beiden Zufuhr trommeln jeweils drei Auskehlungen oder Nuten aufweisen, die Schneidetrommel kann dreißig derartige Auskehlungen aufweisen. Der Vorteil bzw. die Folge einer derartigen Anordnung besteht darin , daß die Schneidetrommel ab wechselnd Längen von zwei Stabsorten abgibt, sodaß z.B.

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Bei Bedarf kann die Länge aufeinanderfolgender Pfropfen durch die Verwendung einer Zwischenplatte gewechselt werden, die derart ausgebildet ist, daß sie einander abwechselnde Auskehlungen abdeckt; dies kann auch mit tels einer Platte, erfolgen, die mit Ansätzen versehen ist, die in die einander abwechselnden Auskehlungen hineinragen. Die Dicke der Zwischenplatte bzw. die Länge der Ansätze bestimmt den Unterschied der Längen einander abwechselnder Pfropfen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und/oder beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch die fachmännischen Abwandlungen sowie alle Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder gezeigten Merkmale bzw. Maßnahmen.

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Claims

Ansprüche

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(ly) Vorrichtung zur Unterteilung eines zylindrischen Stabes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt jedesmal dann von dem Stab abgeschnitten wird, wenn er eine sich drehende Schneidevorrichtung passiert, daß der Stab sich in einer Auskehlung einer sich drehenden Schneidetrommel befindet und in diese Schneidetrommel durch eine sich drehende, mit Auskehlungen versehene Zuführtrommel geführt wird, daß die Anzahl der Auskehlungen in der Zuführ- und in der Schneidetrommel und ihre jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeiten derart ausgewählt sind, daß der Stab in der Schneidetrommel das Messer eine vorgegebene Anzahl von Malen passiert, ehe ein neuer Stab durch die Zuführtrommel in die Auskehlung der Schneidetrommel geführt wird.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die der Stab axial in Längsrichtung der Auskehlung in der Schneidetrommel zum Messer geführt wird.
j5.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidetrommel am Ende mit einem Anschlag versehen ist, durch den die Länge des jeweils vom Stab abgeschnittenen Stückes bestimmt ist.
4.) Vorrichtung zum Schneiden eines zylindrischen Stabes in eine vorgegebene Anzahl von Längen, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Zuführtrichter auf einer Grundplatte angeordnet ist, der ungeschnittene Stäbe einer zylindrischen Zuführtrommel zuführt, daß die Zuführtrommel eine vorgegebene Anzahl von in axialer Richtung sich erstrekkender Auskehlungen am Umfang aufweist und um ihre Achse durch Antriebsmittel gedreht wird, daß die Zuführtrommel mit einer zylindrischen Schneidetrommel mit mehreren sich in axialer Richtung auf ihrer Oberfläche erstreckender Auskehlungen zusammenarbeitet, die um ihre Achse durch die Antriebsmittel mit vorgegebenem Verhältnis

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der Geschwindigkeit zur Geschwindigkeit der Zuführtrommel angetrieben wird, daß ein sich drehendes Messer auf der Grundplatte drehbar um eine zu den Achsen der Zu fuhr- und Schneidetrommeln parallele Achse derart angeordnet ist, daß es jede Auskehlung in der Schneidetrommel bei einer Drehung der Trommel kreuzt, daß die Schneidetrommel Mittel aufweist, um die Länge eines jeden Abschnittes festzulegen, der - sobald der Stab die Messerklinge passiert - abgeschnitten wird, daß Mittel vorgesehen sind, die den Stab in axialer Richtung in Längs richtung der Auskehlung in Richtung zu den die Länge bestimmenden Mitteln transportieren und zwar nach jeweils einem Schnitt, und daß Mittel zur Abgabe eines jeden abgeschnittenen Stückes aus der Schneidetrommel vorgesehen sind.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein Getriebe ist, das die Zuführtrommel, die Schneidetrommel und die Messerklinge antreibt und selbst von einem gemeinsamen Motor ange trieben wird.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel zur Festlegung der von dem Stab abgeschnittenen Länge einen Endanschlag aufweisen, der an der Schneidetrommel befestigt ist.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag Mittel zur Änderung der Anzahl und/ oder der Länge der abgeschnittenen Stabstücke aufweist.
8.) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab durch Druckluft axial in Längsrichtung der Auskehlung der Schneidetrommel bewegt wird.

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