专利名称：更换切割装置的刀片的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法及一种装置，用于将切割装置刀座上所安装的刀片替换为新的刀片，其中的切割装置用于在烟草加工业中切害中间产品。
对切割质量，尤其是对切割产品列以形成香烟的操作有很高的要求，由于切痕会在香烟成品中看到，所以经常性地对刀片进行再刃磨是必要的，以便保持切割的锋利。因为在现代香烟挤压机中，为了将挤制的产品列切割成单个产品，就需要每分钟切割几千次，因此刀片很快就会变钝。这样，在这种香烟挤压机中，大约每隔8小时，就要从切割装置中拆下磨损的刀片，并通过在切割装置中安装一个新刀片而更换掉旧刀片。在现有技术中，刀片更换操作是由操作者人工执行的。
发明内容
因此本发明的目的是，在拆下或安装刀片时减少人工操作的需要。
为了实现上述目的，本发明提出了一种将安装在切割装置的刀座中的需被更换的刀片用一个新刀片替换的方法，其中的切割装置用于在烟草加工业中切割中间产品，上述方法包括以下步骤在分离需被更换的刀片之前，使刀座中需被更换的刀片的夹具自动地松开；在分离操作中，将需被更换的刀片移出刀座；以及将新刀片导入刀座中，以便装配上新刀片。
本发明还提出了一种将安装在切割装置的刀座中的需被更换的刀片从刀座中分离的方法，其中的切割装置用于在烟草加工业中切割中间产品，它包括以下步骤在分离操作之前，将刀座中需被更换的刀片的夹具自动地松开；以及将需被更换的刀片移出刀座。
本发明还提出了一种将一个新刀片安装到烟草加工业中用于切割中间产品的切割装置的刀座中的方法，包括以下步骤将新刀片插入刀座中，以及在插入操作后，新刀片被自动地夹持在刀座中。
另外，本发明还提出了一种将安装在切割装置的刀座中的需被更换的刀片用新刀片替换的装置，其中的切割装置用于在烟草加工业中切割中间产品，其特征在于包括用于松开刀座中需被更换的刀片的夹具的释放装置；用于从刀座中分离需被更换的刀片的分离装置；以及用于将新刀片插入刀座中的输送装置。
另外，本发明还提出了一种将安装在切割装置的刀座中的需被更换的刀片从刀座中分离的装置，其中的切割装置用于在烟草加工业中切割中间产品，其特征在于包括用于使刀座中需被更换的刀片的夹具松开的释放装置，以及用于将需被更换的刀片移出刀座的分离装置。
本发明还提供了一种将一个新刀片安装到烟草加工业中用于切割中间产品的切割装置的刀座中的装置，其特征在于包括一个用于将新刀片插入到刀座中的输送装置；以及一个用于在插入新刀片时释放夹具的释放装置，所述夹具用于在插入到刀座的插入操作之后夹持新刀片。
本发明旨在通过应用至少部分自动化执行的方法以及相应的装置，从而减少或者完全消除在刀片更换中人工操作的需要。这样，通过根据本发明的方法和装置，就有可能需要例如仅仅一个人而同时操作更多数量的香烟挤压机。因为只有在例如事故发生等意外情况下，才需要那个人干预某个挤压机。
本发明的优点尤其在于，在分离旧刀片之前自动地松开刀座中刀片的夹具，以及在插入新刀片之后自动地将新刀片夹持在刀座中。刀座中刀片夹具的作用的自动撤消和激活是整个刀片更换过程自动化的基础。
在根据本发明的更换刀片方法的一个优选实施例中，在分离之前，最好在释放刀片夹具之后，将刀片夹持住，使被夹持的刀片大致线性地脱离刀座，脱离的刀片被传到一个处理位置并被分离。在另一个实施例的该过程中，为了将刀片夹持住而压紧刀片的切割边。通过这种方式，因为刀片的切割边总是能够从外界接触到，所以刀片能够轻易地被分离。
在根据本发明的更换刀片的方法的另一个实施例中，刀片在被分离之前移至一个预定的分离位置，并且在分离操作之前，至少在分离操作的过程中，使刀片的切割作业中断。这时，可以选择中断刀片切割作业的有利时间，即当刀片处于或邻近一个预定的分离位置时。在后一种情况下，随后缓慢地从邻近位置移至预定分离位置。这尤其适用于高速旋转镶式刀片的情况。这种刀片通常用于香烟挤压机。这些刀片首先在邻近预定分离位置时停止高速旋转，然后缓慢地移至预定分离位置。在这一点上，分离位置可被如此有利地设定好，即它与用于夹紧和脱离刀片的装置的夹紧区域相反。该装置可以例如为本发明的其中一个装置。
根据本发明的分离刀片的方法的另一个优选实施例，在启动上述步骤之前检测刀片的磨损程度。通过该实施例，只有在刀片的磨损超过一定程度时才分离刀片。在应用上述旋转镶式刀片的场合，磨损程度还可以通过一个记数器而确定。所述记数器计算自刀片插入刀座起刀片前进的次数，以便计算刀片的磨损。当记数器达到一个预定的最大值时，就假定磨损程度已经使更换刀片成为必要了。
在根据本发明的方法的一个优选实施例中，在进行插入操作之前，将刀片从一个刀片存储装置中取出并线性地移至一个预定的插入位置。如果在刀片的插入操作之前，刀座移至与上述插入位置相反的一个插入区域，则该方法可以加快。这就使得将刀片从刀片存储装置插入刀座中的操作不会中断。在该过程中，至少在将刀片插入刀座的操作过程中，由切割装置的切割操作所引起的刀座的移动被中断。中断的时刻可以被有利地选择，即在中断时，刀座位于或者邻近插入位置。在这种情况下，同时在后一种场合下，刀座随后缓慢地移至精确的插入位置。因此，还可能考虑到旋转镶式刀片的高速。
在一个优选实施例中，当将刀片夹持在刀座中的夹具完全或部分地封闭空的刀座并因此阻止或者阻碍插入刀片的操作时，在插入新刀片之前将夹具打开□至少直到刀片被传到夹具的相应部分之后□以便刀片能够被轻易地插入。
在另一个实施例中，从刀座中分离旧刀片的位置以及将新刀片同时安装的位置构成了刀座的插入位置以及旧刀片的分离位置。
最好该方法的所有步骤均由计算机控制而完全自动地执行。这时，该方法单个步骤的实施由合适的传感器检测并传输至控制系统。
根据本发明的用于更换刀座中刀片的装置的一个实施例，包括一个用作释放件的销钉，所述销钉作用在一个安置在刀座上用于夹持刀片的一个相关的夹持件上，所述销钉适于通过一个销钉驱动装置而移动，从而至少在分离刀片的过程中，将刀片夹紧在刀座中的夹持件的一个相关的压紧辊能够从刀片上被释放，以便刀片通过分离装置而移出刀座。在这种情况下，销钉通过销钉驱动装置而推动压紧辊离开刀片。
根据本发明的用于更换刀片的装置的其他实施例，包括一个用作分离装置的夹紧机构，该夹紧机构最好为用于夹紧刀片的切割边的压紧件的形式。在一个实施例中，压紧件固定地安装在根据本发明的装置上，因此实际的分离操作是本发明的整个装置通过一个适当的线性驱动装置进行线性位移而实现的。
在根据本发明的装置的一个实施例中，释放装置具有一个作用在设置在刀座上的一个相关夹持件上的销钉，所述销钉适于通过一个销钉驱动装置而移动，从而至少在插入新刀片的操作中，封闭刀座的夹持件的压紧辊能够被释放，从而刀片可以通过输送装置而插入刀座中。有利的是，它涉及用于在分离旧刀片时释放压紧辊的同样的释放装置。从而可以简化本发明的装置。
本发明的用于更换刀座的输送装置最好包括从动刀片运输辊。藉此，刀片能够从刀片存储装置中取出，并能够插入刀座中以便配备刀片，其中刀具存储装置为弹簧支撑的刀片组件的形式。
附属权利要求描述了本发明的其他优选实施例。
优选实施例的详细说明下面将描述被称作刀片更换装置1的
图1所示装置的结构。
刀片更换装置1用于将夹持在刀座4上的旧刀片2用刀片存储装置8中的新刀片6替换。
刀座4被设置在仅部分示出的切割装置12的壳体10中。切割装置12包括一个高速旋转的鼓11，鼓11通过刀片2而将一个垂直于刀片2的切割边14延伸的环形挤制香烟列(未示出)切分成两条香烟。切割装置12是用于生产这种挤制香烟列的香烟挤压机(未示出)的一个部件。这种切割装置已经被例如美国专利3830126、3815460、3476002和314632所揭示。这种切割装置也可见于德国专利3835314C2中。至于这种切割装置的细节，可参考以上公开文本。切割装置12还包括一个用作刀座4中刀片2的夹持件的夹具16。夹具16具有一个将刀片2夹紧在刀座4中的压紧辊18。压紧辊18的心轴20沿着一个通道24被导向，该通道24与刀片2的表面22成锐角。在这种结构中，心轴2受到弹簧26的弹力的作用，从而将心轴20以及压紧辊1 8向着刀片2的表面22推进。结果，压紧辊18将刀片2夹持在它自己和第二压紧辊28之间，第二压紧辊28设置在刀片2的另一侧。第二压紧辊28被固定地安装并通过一个角度驱动装置29而联动地与心轴31相连。通过心轴31的旋转，压紧辊28可以旋转，并且刀片2能够根据在刀座4中的磨损量而前进，以便总是能够将切割边14夹持在切割位置并且在鼓11旋转时将切割边14移至与一个刀片磨削装置(未示出)相接触。
刀片更换装置1与切割装置12相关。刀片更换装置1具有一个基板30。基板30通过连接板32而与香烟挤压机(未示出)的壳体34相连。连接板32可通过一个驱动装置(未示出)而随同基板30朝着及背离切割装置12而进行直线移动，如双箭头36所示。
在刀片更换装置1的基板30上，设有一个用于松开对刀座4中的刀片2的夹持的释放装置38。释放装置38包括一个拧入式圆柱体40以及一个可通过圆柱体40而直线移动的销钉42。用作销钉42的驱动装置并固定地螺接在基板30上的拧入式圆柱体40可以使销钉42向着切割装置12并沿着导向器44直线移动。位于香烟挤压机的壳体34上的刀片更换装置1的构造是，销钉42位于切割装置12的壳体10的表面48上的开口46的正对面。在销钉42的最大伸展状态，它可以作用在压紧辊18的心轴20上并抵抗着弹簧26的力而将压紧辊18沿着通道24推回，从而抵消作用在位于压紧辊18和第二压紧辊28之间的刀片上的夹紧力。
在刀片更换装置1的基板30上，还设有一个用于将刀片2移出刀座4的分离装置50。所述分离装置50包括一个通过圆柱体51而围绕轴54转动的夹紧旋转杆52。夹紧旋转杆52具有一个面向释放装置38的导向器44的表面。在图1所示的刀片更换装置1的位置，当圆柱体51伸展时，由于夹紧旋转杆52围绕枢轴54的合成旋转运动，刀片2的切割边14被夹紧在表面56和导向器44之间。
设置在刀片更换装置1的基板30上的还有一个输送装置60。输送装置60用于将新刀片6插入刀座4中。输送装置60包括一个刀片存储装置8，新刀片6通过一个刀片托盘64而以刀片组件的形式储存在存储装置8中，刀片托盘64通过弹簧62而被弹性地支撑。刀片托盘64将刀片组件推至辊子式的刀片支座66以及位于刀片支架66之间的运输辊68上。通过由驱动装置70所驱动的刀片运输辊68，刀片组件中的新刀片6可以朝着刀座4而被移出刀片存储装置8。输送装置60进一步包括一个第二刀片运输辊72，它也是由驱动装置70所驱动并且与刀片运输辊68是同步关系。刀片运输辊68和72之间的中心间距比刀片6的长度略微小些，从而可以将新刀片6连续地导入刀座4中。
图2示出了图1中的刀片更换装置1的侧视图。与图1中相同的零件用同样的符号表示。另外，图2示出了传动皮带80和82，用于将驱动装置70的驱动力分别传递给运输辊68和72。
图3示意性地示出了根据本发明的将刀片2用新刀片6更换的方法中所包括的步骤。该方法通过图1和图2中的装置而实施，因此以上标号在这里仍然继续使用，以便容易理解。为了简化示图，流程图中的每个步骤指出了实施相关步骤的图1和图2中的部件，并用关键词语来表示每个部件的作用。
在步骤A中，刀片更换装置1处在与切割装置12间隔开的一个基本位置。在该基本位置，连接板32的后边缘33毗邻壳体34的端部35。
在步骤Aa中，优选为香烟挤压机计算机控制系统的一个部件的记数器作用以确定是否已经达到刀片2的最大前进次数。如果达到，则刀片更换装置1直线地移出基本位置，如箭头36(图1)所示，并到达紧邻切割装置12的一个刀片识别位置。在刀片识别位置处，通过例如一个光栅识别仪，刀片更换装置1能够识别需要被替换的旧刀片2。
如果是这样，则切割装置12就会停止，并且需要被替换的刀片2位于一个预定位置。同时香烟挤压机也停止(步骤B)。刀片2然后缓慢地移到一个精确的刀片更换位置。在步骤Ba中，刀片2处于精确的刀片更换位置。
然后刀片更换装置1进一步如箭头36所示移动(图1)而到达一个安装位置，该安装位置邻近将被分离的刀片2(步骤C)。在步骤Ca中，连接板32以及更换装置1位于图1所示的安装位置。
在步骤D中，驱动圆柱体40被激励，从而通过释放压紧辊18，释放销钉42解除夹具16对刀座4中的刀片2的夹持。在这种情况下，上述光栅仪仍然检测出旧刀片2还没有从刀座4(步骤Da)中被分离。
然后，在步骤E中，借助于夹紧装置50，将被分离的刀片2被夹紧在夹紧旋转杆52的表面56和释放装置38的导向器44之间。通过一个传感器，在步骤Ea中进行检查以便确定对刀片2的夹紧是否有效。
如果答案是肯定的，在步骤F中，刀片更换装置1再次移回至与切割装置12间隔开的基本位置。
步骤Fa包括确定刀片更换装置1是否处在基本位置以及需被分离的刀片2是否被夹紧装置50保持在夹紧状态。
在步骤G中，夹紧装置50的夹持作用被取消。
步骤Ga包括检查夹紧装置50是否已经取消了夹紧作用。然后，通过输送装置60，具体地就是指运输辊72，需被分离的刀片2沿着朝向切割装置12的方向而被移回，从而它从刀片更换装置1中脱落。然后通过传感器进行检查以便确定旧刀片2已经脱落。
如果答案是肯定的，随后如步骤C所示，刀片更换装置1再次移至图1中所示的安装位置，在该位置刀片更换装置毗邻切割装置12。再次，步骤Ca包括检查刀片更换装置1是否处于安装位置。在步骤D中，压紧辊18再次通过释放销钉42而被释放。
如果传感器检测出没有任何刀片需要从刀座4中分离，则方法到达步骤Db。释放销钉42仍然被保持在用于释放压紧辊18的位置，在步骤H中，刀片运输辊68和72的驱动装置70被启动，一个新刀片6被推出刀片存储装置8并完全进入现在是空的刀座4中。
步骤Ha包括通过传感器而确定新刀片6被完全放置在刀座4中。
如果是这种情况，则方法到达步骤Fb，在该步骤中刀片更换装置1再次移至基本位置，刀片前进记数器被重新设置，用于检查需被分离的刀片的处理情况的传感器被重新设置，最后香烟挤压机和切割装置12被重新启动。新刀片6最好被如此地放置在刀座4中，从而使一个预设置的刀片磨削装置能够立即再次进行磨削刀片的操作。
权利要求
1.一种将安装在切割装置(12)的刀座(4)中的需被更换的刀片(2)用一个新刀片(6)替换的方法，其中的切割装置(12)用于在烟草加工业中切割中间产品，所述方法包括以下步骤-在分离需被更换的刀片(2)之前，使刀座中需被更换的刀片(2)的夹具(16)自动地松开，-在分离操作中，将需被更换的刀片(2)移出刀座(4)，以及-将新刀片(6)导入刀座(4)中，以便装配上新刀片(6)。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤-在分离操作之前，最好在松开夹具(16)之后，使需被更换的刀片(2)被夹持，-被夹持的刀片(2)大致线性地从刀座(4)中脱离，以及-脱离的刀片(2)被传至一个处理位置并被分离。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括步骤-通过压紧需被更换的刀片(2)的切割边(14)，而将刀片(2)夹持住。
4.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤-在分离操作之前，需被更换的刀片(2)被移至一个预定的分离位置。
5.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括-在分离操作之前，至少在分离操作的过程中，需被更换的刀片(2)的切割作业被中断。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括步骤-中断时刻是如此选择的，即在中断的时候需被更换的刀片(2)位于或者邻近一个预定的分离位置。
7.如权利要求4或者6所述的方法，进一步包括步骤-如此地确定所述分离位置，即它与用于夹紧和分离需被更换的刀片(2)的装置(50)的夹紧区域相反。
8.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤-在启动上述步骤之前检测刀片(2)的磨损程度，以及-当磨损程度超过一个预定量时，需被更换的刀片(2)被分离。
9.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤-在插入操作之后，新刀片(6)被自动地夹持在刀座(4)上。
10.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤-在插入操作之前，将新刀片(6)从刀片存储装置(8)中取出，以及-在插入操作之前，新刀片(6)被大致线性地移出刀片存储装置(8)而进入一个预定的插入位置。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括步骤-在新刀片(6)的插入操作之前，刀座被移入一个插入位置，所述插入位置与新刀片(6)的插入位置相反。
12.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤-在插入新刀片(8)之前，至少在插入新刀片(6)的过程中，由切割装置(12)的切割作业所引起的刀座(4)的至少一个运动被中断。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括步骤-中断时间是如此选择的，即当刀座(4)位于或邻近插入位置时。
14.如前面任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤-为了插入新刀片(6)，在插入刀座(4)的操作之后，用于夹持新刀片(6)的夹具(16)被松开。
15.如权利要求6及任一前面权利要求所述的方法，其特征在于，当需被从刀座(4)中分离的刀片(2)处于分离位置时，刀座(4)处于插入位置。
16.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，除了释放需被分离的刀片(6)的夹具(16)和/或松开对新刀片(6)的夹持的操作步骤，或者包括释放夹具(16)和/或对新刀片(6)的夹持的操作步骤，所述步骤中的至少另一个步骤是自动进行的，最好是在计算机控制下。
17.一种将安装在切割装置(12)的刀座(4)中的需被更换的刀片(2)用新刀片(6)替换的装置，其中的切割装置(12)用于在烟草加工业中切割中间产品，其特征在于包括，释放装置(38)，其用于松开刀座(4)中的需被更换的刀片(2)的夹具(16)，分离装置(50)，其用于从刀座(4)中分离需被更换的刀片(2)，以及输送装置(60)，其用于将新刀片(6)插入刀座(4)中。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述释放装置(38)具有一个销钉(42)，其作用在一个安置在刀座(4)上用于夹持需被更换的刀片(2)的相关的夹具(16)上，所述销钉(42)适于通过一个销钉驱动装置(40)而移动，从而至少在分离需被更换的刀片(2)的操作过程中，使得将需被更换的刀片(2)夹紧在刀座(4)中的一个相关的压紧辊(18)从需被更换的刀片(2)上释放，从而需被更换的刀片(2)可以通过一个分离装置(50)而从刀座(4)中移出。
19.如权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述分离装置(50)包括一个用于夹持需被更换的刀片(2)的夹紧机构(51，52)。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述夹紧机构(51，52)具有一个用于夹紧需被更换的刀片(2)的切割边(14)的压紧件(56)。
21.如权利要求17至20中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置可以通过一个驱动装置而线性地移动，以便使被压紧件(56)所夹持的需被更换的刀片(2)从刀座(4)中脱落。
22.如权利要求17至20中任一权利要求所述的装置，其特征在于，设有一个释放装置(38)，其用于在插入新刀片(6)的操作中并在插入刀座(4)以后，松开夹持新刀片(6)的夹具(16)。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述释放装置(38)具有一个销钉(42)，其作用在一个安置在刀座(4)上的用于夹持刀片(2)的相关的夹具(16)上，所述销钉(42)适于通过一个销钉驱动装置(40)而移动，从而至少在插入新刀片(6)时，将封闭刀座(4)的夹具(16)的一个压紧辊(18)释放，以便于新刀片(6)可以通过一个输送装置(60)而插入刀座(4)中。
24.如权利要求22或23所述的装置，其特征在于，设有一个刀片存储装置(8)，新刀片(2)可以通过所述输送装置(60)而从所述刀片存储装置(8)中移出。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述输送装置(60)包括从动刀片运输辊(68，72)，藉此新刀片(2)可以从刀片存储装置(8)中移出，刀片存储装置(8)最好是弹簧支撑的刀片组件形式，并能够被插入刀座(4)中以便装配在那里。
26.如权利要求22以及权利要求17至25中的任一权利要求所述的装置，其特征在于，仅设有一个释放装置(38)，其为了将需被更换的刀片(2)从刀座(4)中分离，并为了将新刀片(6)插入刀座(4)中，最好通过同一销钉(42)而使刀座(4)中的夹具(16)松开。
27.一种将安装在切割装置(12)的刀座(4)中的需被更换的刀片(2)从刀座(4)中分离的方法，其中的切割装置(12)用于在烟草加工业中切割中间产品，所述方法包括以下步骤-在分离操作之前，将刀座(4)中需被更换的刀片(2)的夹具(16)自动地松开，-将需被更换的刀片(2)移出刀座(4)。
28.如权利要求27所述的方法，进一步包括权利要求2至8中的至少一个步骤。
29.一种将一个新刀片(2)安装到烟草加工业中用于切割中间产品的切割装置(12)的刀座(4)中的方法，包括以下步骤-将新刀片(2)插入刀座(4)中，以及-在插入操作后，新刀片被自动地夹持在刀座(4)中。
30.根据权利要求29所述的方法，进一步包括权利要求10至14中的至少一个步骤。
31.一种将安装在切割装置(12)的刀座(4)中的需被更换的刀片(2)从刀座(4)中分离的装置，其中的切割装置用于在烟草加工业中切割中间产品，其特征在于包括，释放装置(38)，其用于使刀座(4)中需被更换的刀片(2)的夹具(16)松开，以及分离装置(50)，其用于将需被更换的刀片(2)移出刀座(4)。
32.如权利要求31所述的装置，进一步包括权利要求18至21中的至少一个特征。
33.一种将一个新刀片(2)安装到烟草加工业中用于切割中间产品的切割装置(12)的刀座(4)中的装置，其特征在于包括，一个输送装置(60)，其用于将新刀片(6)插入到刀座(4)中，以及一个释放装置(38)，其用于在插入新刀片(6)时释放夹具(16)，所述夹具用于在插入到刀座(4)的插入操作之后夹持新刀片(6)。
34.如权利要求33所述的装置，进一步包括权利要求22至25中的至少一个权利要求所述的特征。
全文摘要
本发明涉及一种方法和一种装置,用于分离被烟草加工业中用于切割中间产品的切割装置的刀座所夹持的刀片,还涉及一种方法和装置,用于将一个刀片安装在这种切割装置的刀座中,以及一种更换被这种切割装置的刀座所夹持的刀片的装置。本发明的特征在于,为了将刀片安装在刀座上,将刀片插入刀座中,然后刀片被自动地夹持在刀座中。本发明的一个优选实施例的特征在于,在插入刀片之前,通过一个在分离操作之前自动释放将刀片夹持在刀座中的装置的步骤,需被分离的刀片从刀座中被分离,然后刀片被移出刀座。
文档编号B26D7/26GK1363245SQ0114509
公开日2002年8月14日 申请日期2001年12月29日 优先权日2001年1月8日
发明者约阿希姆·席克 申请人:豪尼机械工程股份公司