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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
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Weiter betrifft die Erfindung einen Zerspaner nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 17, insbesondere geeignet zur Verwendung in einer Anlage oder einem Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten, sowie ein System und ein Computerprogrammprodukt nach den Ansprüchen 21 und 23.
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Für die Herstellung z.B. von Spanplatten bzw. OSB-Platten muss Holz in langen Spänen bereitgestellt werden. Hierzu benutzt man Messerringzerspaner, wie sie z.B. aus
DE 199 07 415 B4 oder
DE 10 2015 005 642 A1 bekannt sind. In der zweiten Offenbarung besitzt der Messerringzerspaner als Zuführvorrichtung für das zu zerkleinernde Material eine Vibrationsrinne. Über eine vertikale Gegenluftströmung wird anschließend schweres Material abgeschieden und das zu zerkleinernde Material einem Zentralbereich innerhalb des Zerspaners zugeführt. Durch die Luftströmung, welche durch die rotierende Rotorschaufel verstärkt wird, wird das Material gegen den ortsfesten oder ggfs. ebenfalls rotierenden Messerring gedrückt und zerkleinert. Nach dem Durchtritt des Materials durch den Messerring gelangt das Material in einen Abwurfschacht und wird, ggfs. durch eine Abführvorrichtung weitertransportiert und einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten übergeben. In der Regel wird das zerkleinerte Material dort ggfs. getrocknet, beleimt und zu einer Pressgutmatte gestreut und schließlich zu einer Werkstoffplatte, bevorzugt in einer kontinuierlichen arbeitenden Presse, verpreßt.
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Mit
DE 10 2017 004 522 A1 ist weiter eine Zerkleinerungsmaschine bekannt geworden, bei der während des Betriebes an der Rotorschaufel und/oder an dem Zerkleinerungswerkzeug die Belastung gemessen wird. Dies dient in verbesserter Art und Weise dazu ein gleichmäßiges Verschleißbild an den Zerkleinerungswerkzeugen zu erhalten, insbesondere in dem andere Parameter wie Rotationsgeschwindigkeit oder Aufgabemenge für eine optimale Nutzung gesteuert oder geregelt werden.
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Auch diese Anwendung der Basisdaten für den Verschleiß haben Erfolge gezeigt und das Verschleißbild an den Werkzeugen wurde optimiert. Problematisch ist aber, dass ein optimaler Betrieb in der Regel nur mit erfahrenem Bedienpersonal gefahren werden kann und dass ein Dauerbetrieb (24/7) oder qualitativ hochwertige Produktionsabläufe sich meist nur durch Erfahrungswerte und manuelle Eingriffe des Personals erzielen lassen. Insbesondere werden noch heute Tabellen und Produktionsbücher, teilweise von Hand, geführt um Erfahrungswerte aus früheren Produktionen zur Optimierung der aktuellen Produktion zu verwenden.
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Üblicherweise werden die Zerkleinerungsvorrichtungen oder Zerspaner als Insellösungen in einer Anlage betrieben und erhalten entsprechend nur einen An-/Aus-Befehl. Damit ist das vorliegende Zerspanungssystem zu unflexibel für die heutigen Produktionsanforderungen, insbesondere für eine bedarfsgerechte und/oder vorausschauende Produktion in einer großindustrielle Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten in Verbindung mit einer Zerspanung zu schaffen, die in der Lage ist bedarfsgerecht Material zu zerspanen und dabei die vorhandenen Ressourcen, insbesondere an Material und Vorrichtungen respektive Werkzeugen, optimal einzusetzen. Weiter soll in Erweiterung der Aufgabe die Möglichkeit bestehen das produzierte Material vorrausschauend zu produzieren um Bedarfsspitzen abzufedern und die Zerspanung möglichst im optimalen Betriebsbereich zu fahren. Gleichzeitig soll die Zerspanung an die zukünftigen Anforderungen der Anlage hinsichtlich zumindest der Qualität und Quantität des Materials, bevorzugt automatisiert, einstellbar sein. Besonders bevorzugt wird eine verschleißende Überproduktion oder eine Produktion mit mangelhaftem Material bedingt durch verschlissene Schneidwerkzeuge vermieden.
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Die Erfindung geht gattungsgemäß von einer Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten mit einer Presse aus, wobei in der Anlage zumindest eine Formstrecke zur Erstellung einer Pressgutmatte, eine Presse zur Verpressung der Pressgutmatte in eine Werkstoffplatte und eine Endfertigung zur Abstapelung und eine Steuerung für die genannten Teile der Anlage angeordnet sein sollte. Bevorzugt ist eine Doppelbandpresse für einen kontinuierlichen Pressvorgang vorgesehen.
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Diese Aufgabe wird für eine Anlage dadurch gelöst, dass in der Anlage ein Zerspanungsbereich mit einer Steuerung und/oder zumindest ein Zerspaner, bevorzugt ein Messerringzerspaner, mit einer Steuerung angeordnet ist, wobei die Steuerung der Anlage mit der Steuerung für den Zerspanungsbereich und/oder mit der Steuerung für den Zerspaner wirkverbunden ist.
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Die Erfindung versteht unter Schleifen oder Schleifvorrichtungen nicht nur das Wiederherstellen des Messers mit rotierenden Schleifmitteln und unbestimmter Schneide, sondern auch das Schärfen, beispielsweise unter Verwendung von Fräsern oder ähnlichen Werkzeugen mit definierter Schneide.
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Die Erfindung versteht unter einem Schleifroboter demnach nicht nur eine Vorrichtung mit einem hohen Automatisierungsgrad, welcher die Messer aus dem Schneidwerkzeug entnimmt und wieder einsetzt sowie schärft, sondern auch die Möglichkeit einen automatisierten CNC-Fräser als Schleifvorrichtung respektive als Schärfvorrichtung einzusetzen, in den die stumpfen Messer automatisiert eingelegt und die geschärften Messer automatisiert herausgenommen werden.
Somit sind Schleifen oder Schärfen als äquivalente Mittel zur Wiederherstellung der Messer oder andere Maschinenteile zu verstehen.
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Nachfolgend ist beschrieben, wie die Lösung noch durch weitere Merkmale verbessert und optimiert werden könnte.
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In einer ersten Erweiterung der Erfindung kann die Steuerung des Zerspaners zur Umsetzung von mindestens zwei Betriebsmodi geeignet sein, bevorzugt einem energiesparendem Modus, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten respektive maximierten Betriebsmodus, einem verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus. Diese Betriebsmodi zeichnen sich insbesondere durch ein Kombinat an verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten aus, welche nachfolgend noch näher beschrieben werden. In vorteilhafter Weise kann Produktionsbedingt der Zerspaner oder im Verbund der Zerspaner mit der Produktion für Werkstoffplatten adaptiv oder vorausschauend für die spätere Produktion und/oder Wartung betrieben werden.
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Besonders bevorzugt sind im oder nach dem Zerspanungsbereich Silos oder Bunker vorgesehen, die die Ergebnisse der verschiedenen Betriebsarten aufnehmen können um diese zweckentsprechend in den Produktionsablauf der nachfolgenden Anlagenteile einzubinden.
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Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerung der Anlage geeignet ist in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Steuerung des Zerspanungsbereichs und/oder des Zerspaners zu nehmen.
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Besonders bevorzugt kann dem Zerspaner ein Schärfroboter zugeordnet sein, welcher zur Aufbereitung bzw. Wiederherstellung der Schneidwerkzeuge des Zerspaners geeignet ist und/oder dem Zerspaner ist ein Lager zur Lagerung der Schneidwerkzeuge zugeordnet, höchst bevorzugt zur Lagerung oder Verwendung von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Betriebsmodi. Auch durch die verwendeten Einstellungen der Messerwerkzeuge, insbesondere mit anderen einstellbaren Parametern, kann ein Betriebsmodus gegenüber einem anderen unterschiedlich sein.
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Alternativ oder kumulativ kann zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements eine Steuerung in der Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten angeordnet sein, welches bevorzugt geeignet ist aktuelle Werte und/oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich, einem Bereich der Aufbereitung für das Material und/oder einem Zerspaner zur Selbstoptimierung, insbesondere der verschiedenen Betriebsmodi, zu verarbeiten. Einhergehend ist es auch möglich Messergebnisse aus der späteren oder vorhergehenden Produktion bzw. der Qualitätskontrolle zu verwenden um die Betriebsmodi anzupassen oder zu korrigieren. Besonders bevorzugt ist eine Kontrolle der zerspanten Materialien vorgesehen, um den aktuellen Verschleiß (z.B. der Schneidwerkzeuge) zu beurteilen und um ggfs. Einstellungen des Zerspaners anzupassen. Auch Schwankungen im Material (Güte, Art, Qualität, Fremdstoffe...) können für einen notwendigen Steuerungs- oder Regelungseingriff im Zerspanungsbereich oder am Zerspaner ausreichend sein.
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Alternativ oder kumulativ kann somit eine Steuerung im Zerspanungsbereich angeordnet sein, welche geeignet ist aktuelle oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich oder einem Zerspaner und höchst bevorzugt in Verbindung mit Qualitätsmerkmalen zugehöriger produzierter Werkstoffplatten und/oder der Qualität des Rohmaterials (Frischholz/Altholz/Holzarten....) zu verarbeiten. Dabei kann eine Auswerteeinheit, die Steuerung oder die Regelung Vorschläge zur Einstellung der Parameter der Anlage oder des Zerspanungsbereiches erarbeiten oder verbessern und diese einem Bediener vorschlagen oder automatisiert in die Produktion einfließen lassen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements ein System in der Anlage angeordnet sein, welches zumindest eine Vorrichtung zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten, beispielsweise der Messwerte, der Parameter und/oder der Betriebszustände umfasst, wobei besonders bevorzugt die Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden.
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Auch können zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements die Schneidwerkzeuge im Zerspanungsbereich markiert und durch entsprechende Lese- und/oder Schreibmittel bei ihrer Verwendung oder ihrer Verarbeitung in den Anlagenteilen, bevorzugt im Zerspaner, in deren Lager und/oder im Schärfroboter erkennbar und/oder nachverfolgbar angeordnet sein.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten mit einer Presse, wobei in der Anlage in einer Formstrecke eine Pressgutmatte erstellt, diese in einer Presse zu einer Werkstoffplatte verpreßt und nach einer Endfertigung gestapelt werden, wobei diese Teile der Anlage mit einer Steuerung betrieben werden. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass in der Anlage ein Zerspanungsbereich und/oder zumindest ein Zerspaner, bevorzugt ein Messerringzerspaner, durch Steuerungen gesteuert werden und wobei die Steuerung der Anlage mit der Steuerung für den Zerspanungsbereich und/oder mit der Steuerung für den Zerspaner wirkverbunden ist.
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Besonders bevorzugt kann dabei der Zerspanungsbereich und oder der Zerspaner in Abhängigkeit von der Produktion oder der Anlage in verschiedene Betriebsmodi versetzt werden, bevorzugt in einen energiesparenden Modus, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten respektive maximierten Betriebsmodus, einem verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung der Anlage in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Steuerung des Zerspanungsbereichs und/oder des Zerspaners nehmen. Dabei wird in vorteilhafter Weise, bevorzugt vorausschauend, das Material so produziert, wie es später für ein bestimmtes Produkt benötigt wird. Beispielsweise können für hochwertige Werkstoffplatten hochwertige Späne produziert werden und für qualitativ weniger anspruchsvolle Platten Späne geringerer Qualität, bevorzugt in Verbindung mit einem geringeren Stromverbrauch oder geringerem Verschleiß. Ähnliche Überlegungen ließen sich auch für die Erzeugung von Fasern in einer MDF Anlage oder für die Erzeugung von Strands in einer OSB Anlage anstellen.
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Alternativ oder kumulativ kann die Steuerung der Anlage in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Aufbereitung der Schneidwerkzeuge des Zerspaners und/oder auf ein Lager zur Lagerung der Schneidwerkzeuge sowie dessen Auswahl bzw. den Einsatz der Schneidwerkzeuge nehmen, bevorzugt zur Lagerung oder Verwendung von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Betriebsmodi. Beispielsweise können für eine hochwertige Produktion frisch geschärfte Messer oder Messerringe verwendet und für eine weniger hochwertige Produktion Messerringe bzw. Messer mit bereits vorhandenem Verschleiß und entsprechend geringerer Qualität verwendet werden.
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In einem besonderen Ausführungsbeispiel wird ein Zerspanungsmanagement verwendet oder ausgeführt, welches bevorzugt geeignet ist aktuelle und/oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich, der Aufbereitung und/oder einem Zerspaner zur Selbstoptimierung, insbesondere der verschiedenen Betriebsmodi, zu verarbeiten. Hierzu kann bevorzugt ein selbstlernendes System im Sinne von Algorithmen, neuronalen Netzen oder künstlicher Intelligenz vorgesehen sein, welches eine Vielzahl von Daten auswertet und Parameter zur Einstellung der Anlage, des Zerspaners oder des Systems generiert.
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Besonders bevorzugt kann eine Steuerung im Zerspanungsbereich verwendet werden, welche geeignet ist aktuelle oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich oder einem Zerspaner in Verbindung mit Qualitätsmerkmalen zugehöriger produzierter Werkstoffplatten zu verarbeiten und insbesondere Vorschläge zur Einstellung der Parameter der Anlage oder des Zerspanungsbereiches zu erarbeiten oder diese zu verbessern. Auch hier kann bevorzugt ein selbstlernendes System im Sinne von Algorithmen oder künstlicher Intelligenz vorgesehen sein, welches eine Vielzahl von Daten auswertet und Parameter zur Einstellung der Anlage, des Zerspaners oder des Systems generiert.
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Besonders bevorzugt können in einem hochwertigen System zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements Daten und Messwerte gespeichert, verarbeitet und/oder ausgewertet werden, beispielsweise Messwerte, Parameter und/oder Betriebszustände, wobei besonders bevorzugt die Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden.
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Das Zerspanungsmanagement kann gemäß der Erfindung lokal für einen Zerspaner, für eine größere Anzahl von Zerkleinerungsvorrichtungen (mehrere Zerspaner und/oder andere Zerkleinerungsvorrichtungen) vorgesehen sein. Aber auch globale Systeme für die Anlage oder sogar für eine übergeordnete Anlagensteuerung, welche mehrere Anlagen, bevorzugt an verschiedenen Standorten, mit Daten versorgen kann und/oder von dieser Daten bekommt, können vorgesehen sein. Bei globalen Systemen oder Anlagen können Parameter, Messwerte, Qualitätskenndaten und vieles mehr ausgetauscht und für die Optimierung lokaler Systeme benutzt werden.
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Besonders bevorzugt sind die Schneidwerkzeuge, die Messerringe, die Zerspaner und/oder die Messer gekennzeichnet und eindeutig zueinander und/oder zu ihren Erfahrungswerten und/oder Messdaten elektronisch registrierbar sowie in den einzelnen Anlagenteilen wie Lager, Schärfroboter und/oder Zerspaner mittels geeigneter Schreib- und/oder Lesemittel durch die aufnehmenden oder abgebenden Einzelmaschinen erkennbar sowie zur Datenanpassung/-übergabe geeignet. Dies dient im Wesentlichen zur Unterstützung der Steuerungen, welche auf die Daten aber auch auf die vorhandenen Bestände entsprechend zugreifen kann, um die bestmögliche Konstellation zu ermitteln und ggfs. zu übermitteln.
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Im Sinne eines sinnvollen Zerspanungsmanagements oder eines Systems hierfür steht natürlich nicht nur das übergeordnete im Vordergrund, auch der Zerspaner oder der Zerspanbereich, insbesondere mit einem automatischen System zur Bestückung oder Einstellung des Zerspaners selbst, muss geeignet sein die Vorgaben zu erfüllen und ggfs. umzusetzen. Auch soll für kleinere Anlagen bzw. Betriebe es möglich sein einen Zerspaner in diesem Sinne zu betreiben oder eine Lohn- bzw. Auftragsfertigung durchführen zu können, wenn der Zerspaner lokal separiert von der Anlage angeordnet ist.
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Ein gattungsgemäßer Zerspaner weist bevorzugt Schneidwerkzeuge zur Zerkleinerung von Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten auf und umfasst eine Zuführvorrichtung für das Material, einen Schwergutabscheider, einen Antrieb, eine Abführvorrichtung für das zerkleinerte Material und eine Steuerung für den Zerspaner. Üblicherweise ist die einfache Steuerung im Stand der Technik nur ein Ein/AusSchalter für die Zerspanung, weil verschiedene Einstellungsmodi nicht vorgesehen waren.
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Die Aufgabe wird für den Zerspaner dadurch gelöst, dass Sensoren zur Generierung von Messwerten an der Zuführvorrichtung, dem Schwergutabscheider, an der Abführvorrichtung und/oder für das Material selbst angeordnet sind und mit der Steuerung zur Auswertung der Messwerte in Wirkverbindung stehen,
wobei zur Steuerung oder Regelung des Zerspaners die Steuerung mit Stelltrieben und/oder einstellbaren Maschinenelementen am Zerspaner in Wirkverbindung steht.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Steuerung mit der Zuführvorrichtung, dem Schwergutabscheider, der Abführvorrichtung für das Material und/oder dem Antrieb des Zerspaners wirkverbunden ist und von dort Messwerte aufnimmt und/oder Parametereinstellungen vorgibt. Die Aufnahme von Messwerten aus diesen Bereichen ist dabei nicht abschließend, sondern kann aus mehreren und anderen Bereichen in und um den Zerspaner vorgenommen werden oder entsprechend, sofern geeignet, dazu führen eine Vielzahl an Parametern an oder im Zerspaner einzustellen.
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Unter einem Zerspaner kann aber nicht nur ein Messerringzerspaner verstanden werden, sondern auch andere Vorrichtungen zur Zerkleinerung von Teilchen. Dies bezieht sich insbesondere auf das Zerspanungsmanagement und die Verwendung einer Schärfstation für die Schneidwerkzeuge in einem Refiner (Faserherstellung) oder Flaker (Grobspanherstellung) sowie andere Zerkleinerungsvorrichtungen, insbesondere in Bezug auf eine Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten.
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In diesem Zusammenhang können die Messwerte generierende Sensoren oder Stellmittel auch an den Schneidwerkzeugen und/oder an einem Verteilsystem für das Material auf die Schneidwerkzeuge angeordnet sein. Dies erhöht die Wirksamkeit des Gesamtsystem zur Ausbildung einer optimalen Steuerung für verschiedene Betriebsmodi. Gleichzeitig ist es damit möglich den Zerspaner oder dessen Einzelaggregate zu regeln.
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Alternativ oder kumulativ kann die Steuerung des oder die Steuerung für eine Vielzahl an Zerspanern zur Einstellung von mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi geeignet sein, bevorzugt einem energiesparendem, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten oder maximierten, einem verschleißarmen oder einem die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus. Insbesondere ist vorgesehen einen oder mehrere Zerspaner mit einer frequenzgeregelten Umwandler zu betreiben, damit unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten respektive Drehzahlen an den Schneidwerkzeugen eingestellt werden können. Ein optionaler Verteilrotor zur Verteilung des zu zerkleinernden Materials über die Breite des Messerrings, kann ebenfalls mit einem einstellbaren Antrieb respektive einem frequenzgeregelten Umwandler versehen sein.
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In einem eigenen erfinderischen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, einen frequenzgeregelten Umwandler zur Einstellung des Antriebes für mehrere Motoren respektive Zerspaner vorzusehen.
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In einem weiteren kumulativen oder alternativen Ausführungsbeispiel kann es möglich sein,
- - eine Wiegevorrichtung für Störstoffe aus dem Schwergutabscheider,
- - eine Vorrichtung zur Ermittlung der Holzarten, des Mischungsverhältnisses und/oder der Spangrößen vor oder nach dem Zerspaner,
- - eine Vorrichtung zur Ermittlung der Vibration oder Geräuschentwicklung am Zerspaner,
- - eine Gewichts- oder Volumenmessung in der Zuführvorrichtung,
- - Dehnungsmesstreifen im Zerspaner oder an den Schneidwerkzeugen,
- - Sensoren am Antrieb für das Werkzeugsystem,
- - Lese- und/oder Schreibsensoren für elektronische Merkmale am Schneidwerkzeug respektive Messerring, beispielsweise RFID, im Zerspaner, im Lager und/oder im Schärfroboter, und/oder
- - Druck- oder Luftmengesensorik im oder am Zerspaner und/oder im Auswurfkasten für das zerkleinerte Material anzuordnen und falls vorhanden mit der Steuerung zu verbinden.
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Um die Erfindung abzurunden wird ein System zur Ausübung eines Zerspanungsmanagements im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Anlage oder als Insellösung für einen oder einzelne Zerspaner vorgeschlagen, umfassend eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ausführung eines Computerprogrammproduktes zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten, wobei Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden und, bevorzugt in vorausschauender oder selbstlernender Weise, zur Steuerung oder Regelung der Produktion der Anlage in Bezug auf den Zerspanungsbereich verwendet werden können.
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Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Schneidwerkzeuge der Zerspaner registriert sowie markiert und geeignet sind durch das Lager, durch die Wartungs- und Schärfanlage sowie durch die Zerspaner erkannt zu werden. Dies kann eventuell auch sinnvoll sein bei Halterungen für die Schneidwerkzeuge, beispielsweise für Messerpakete oder Messerringe der Zerspaner.
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Es kann auch ein Computerprogrammprodukt vorgesehen sein, insbesondere zur Ausübung eines Zerspanungsmanagements zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Datenverarbeitungsvorrichtung in einer Anlage oder einer Insellösung für einzelne oder mehrere Zerspaner, wobei Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und ausgewertet werden, bevorzugt in Verbindung mit selbstlernenden Algorithmen.
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In vorteilhafter Weise können nun verschiedene Betriebsmodi im Zerspanungsbereich bzw. bei den Zerspanern eingestellt und in einer komplexen Produktion bedarfsgerecht eingesetzt werden. Bisher waren Zerspaner bzw. deren Motoren aufgrund ihrer notwendigen Antriebsleistung von mehreren hundert KW so aufgebaut, dass nur eine Schnittgeschwindigkeit bzw. Umdrehungszahl einstellbar war. Frequenzgeregelte Motoren in der Größenordnung sind aus Kostengründen bisher nicht vorgesehen. Die Kosten werden sich aber mit dem erfindungsgemäßen Zerspanungsmanagement wieder einspielen.
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Insbesondere ist es nun möglich im Rahmen einer vorausschauenden Produktion den Produktionsaufwand an die Rahmenbedingungen anzupassen. Beispielsweise kann bei normaler Qualität eine verschleißarme und kostengünstige Zerspanung realisiert werden. Sollen hochwertige Werkstoffplatten produziert werden ist es möglich Messerringe mit exzellenten Produktionsdaten auszuwählen oder die verschleißarme Betriebsart zu deaktivieren um hochwertiges zerkleinertes Material zu erhalten. Beispielsweise kann es in diesem Zusammenhang auch möglich sein, für mehr hochwertige Späne oder Schnitzel (bestimmte bevorzugte Geometrien der Späne oder Schnitzel) die Einstellung des Zerspaners so zu modifizieren, dass mehr hochwertiges, aber unter Umständen gleichzeitig im Vergleich zu anderen Betriebsmodi auch mehr unbrauchbares oder Material schlechter Qualität produziert wird, welches nur in Werkstoffplatten von B- oder C-Qualität eingesetzt oder im Anfahrbetrieb verwendet werden kann.
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Für die Einstellung verschiedener Betriebsmodi am Zerspaner selbst sind vorzugsweise die
- - Schnittgeschwindigkeit /Drehzahl (Antrieb, Getriebe)
- - die Luftströmung oder den Luftdruck im oder am Zerspaner (Absaugung, Ventilator)
- - die Durchsatzmenge pro Zeit und/oder
- - die Einstellung des Schwergutabscheiders
vorgesehen.
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Neben der genannten Messtechnik können neben den explizit genannten Messungen auch Messelemente oder -systeme im Bereich der rotierenden Teile, der Messer, des Messerringes, am Antrieb (Drehmomentaufnahme, Stromlast) angeordnet sein.
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Auch eine nachträgliche Messung der produzierten Spanqualität kann für die Steuerung verwendet werden oder in die Regelung des Zerspaners miteinfließen.
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In vorteilhafter Art und Weise ist es nun auch möglich den Zerspaner an die zukünftigen, ggfs. sogar gesetzlich vorgegebenen, Anteile an Altholz im Rohmaterial für die Herstellung von Span- oder Schnitzelplatten (OSB) vorzubereiten. Der Zerspaner bzw. die Steuerung kann auf die Menge an Altholz, welches in der Regel dem Frischholz beigemischt wird, ggfs. automatisiert reagieren und sinnvolle Einstellungen, besonders generiert aus Erfahrungswerten, dem Bediener vorschlagen oder selbstständig einstellen. Beispielsweise können Werte korreliert werden, die sich auf den Altholzanteil der Gesamtzerspanungsmenge in Bezug auf den Verschleißgrad beziehen, um diesen Wert für die vorrauschauende Betrachtung für spätere Produktionen zu verwenden.
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Die Erfindung hat überraschenderweise festgestellt, dass jeder Messerring sich in einem Zerspaner unterschiedlich hinsichtlich seiner Durchsatzleistung und seines Energiebedarfs verhält. Dies ist u.a. abhängig vom Verschleißzustand und den gewählten Einstellungen. Da keine detaillierte Auswertung von Leistungsdaten erfolgt, bleibt der optimale Einsatz Erfahrungswissen. Dennoch werden Messerringe, trotz der obigen Erkenntnisse, standardisiert und als produktionsunabhängige Zerkleinerungswerkzeuge eingesetzt.
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Insbesondere hat man erkannt, dass automatisierte Schleif- oder Schärfsysteme mit optimiertem Abtrag der wiederherzustellenden Messer bei Messerringen zwar den Verschleiß optimieren (es wird nach einer vorherigen Vermessung nur so viel abgeschliffen wie nötig). Auch kommt es in Abhängigkeit von der Stahlqualität der Messer zu verschiedenen Verschleißbildern über die Zeit, welches früheren Ersatz bedingt oder eine ausreichend hochwertige Zerkleinerungsproduktion und -qualität für den geplanten Zeitraum verhindert.
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Neben den Messern, Gegenmessern und ggfs. den Klemmplatten für die Messer, die allesamt einem Verschleiß unterliegen können, gibt es am Innenumfang der Messerringe auch noch Verschleißplatten, die gegenüber den Messern den Messerüberstand und damit die Schnitttiefe als Führungsfläche definieren, mithin die Spandicke. Auch hier ergibt sich Verschleiß, der regelmäßig geprüft und ggfs. nachgeschliffen werden muss, insbesondere bei einseitigem Verschleiß über die Breite. Auch die Notwendigkeit des Austausches sollte regelmäßig geprüft und bedacht bzw. steuerungstechnisch umgesetzt werden.
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Durch die Erfindung ist es nun möglich die Qualität oder die Eigenschaften des zu zerspanenden Materials in Korrelation mit den Anforderungen der aktuellen oder späteren Produktion zu setzen. Auch ist es nun möglich anhand der Ressourcen hinsichtlich der vorhandenen Werkzeuge, ggfs. ebenfalls wieder in Korrelation mit den vorhandenen oder ankommenden zu zerspanenden Materialien, die Auslastung der Zerspanungsvorrichtung zu optimieren. Beispielsweise kann frühzeitig mit einem höheren Durchsatz zerspant werden, wenn bei einer vorausschauenden Produktion absehbar ist, dass dickere Werkstoffplatten mithin mehr Material pro Zeiteinheit erfordern. Es können Durchsatzspitzen mit hohem Verschleiß rechtzeitig abgefangen werden. Der Zerspaner selbst sowie der notwendige Messerring wird geschont, kostenreiche Energiespitzen ebenfalls vermieden.
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Die Erfindung hat auch den Vorteil, dass anhand der zusammengeführten Messdaten Aussagen über die Zerspanungsqualität getroffen werden können und ab welchem Zeitpunkt bei neu geschliffenen Werkzeugen das zerspante Material nicht mehr der A-Qualität entspricht, sondern nur noch zur Herstellung von Werkstoffplatten minderer Qualität oder als Füllstoff bei hochwertigen Platten geeignet ist. Bei einem derartigen Zerspanungsmanagement kann die Anlagensteuerung das zerspante Material in verschiedenen Bunkern sortieren oder anderweitig vorhalten um dem geplanten Einsatz Rechnung zu tragen.
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Auch können nun bedarfsgerechte Betriebsmodi eingestellt werden, die den Umständen Rechnung tragen, beispielsweise kann bei Stillstand der nachfolgenden Teile der Produktionsanlage auf einen energie- und werkzeugsparenden Betriebszustand umgeschaltet werden, um Material auf Vorrat zu zerkleinern. Bei einer alternativen Anschauung kann aber auch auf einen anspruchsvollen maximalen Durchsatz umgestellt werden, wenn es aufgrund von Lieferschwierigkeiten oder Stillständen in der Aufbereitung des Materials zu Engpässen bei dem zerspanten Material kommt.
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Somit ist es nun möglich eine intelligente Verknüpfung oder Auswertung der Daten in der Gesamtanlage, insbesondere in Verbindung mit dem Zerspanungsbereich zu ermöglichen. Bisher lag der Fokus solcher Bestrebungen nur auf dem Bereich Formstrang, Presse und Endfertigung und der Zerspanungsbereich wurde als eine „eigene“ Produktionsinsel angesehen, die hinsichtlich des Verschleißes der Schneidwerkzeuge optimiert worden ist. Damit ist nun eine direkte Verknüpfung zwischen Zerspanbereich bzw. den Einstellungen der Zerspaner und der Aufbereitung (Siebung, Beleimung), der Formstrecke, der Pressstrecke bzw. der Presse sowie der Endfertigung möglich geworden. Insbesondere lassen sich Faktoren der Pressenparameter bzw. der Plattenqualität in den Betrieb des Zerspanungsbereichs respektive der Zerspaner im Sinne eines Zerspanungsmanagements bei der Produktion von zerspantem Material berücksichtigen.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die folgenden Sensorik oder Mess-Sensorik im Bereich des Zerspanbereichs bzw. des Zerspaners eingeführt wird.
- - Messung des Zuführvolumen z.B. über Füllgrad der Vibrationsrinne, Belastung Schneckenlager etc.
- - Messung der Materialverteilung über Sensoren in Messerring
- - Erkennung und Zuordnung der Schneidwerkzeuge bzw. des Messerrings, beispielsweise mit Markierungen oder RFID am Messerring
- - Durchführung einer Online-Spananalyse nach der Zerspanung
- - Druck- oder Volumenmessungen am oder im Zerspaner bzw. der Absaugleitung für den Luftstrom oder im Auswurfkasten der durchströmenden Luft
- - Erfassung/Übermittlung der Schüttdichte, Feuchte, ggfs. automatisiert durch online-Messung im Zerspanbereich
- - Erfassung von Einstellparametern und Verschleißzustand (Messervorstand, Spalt Rotor/MR, Abzugsspalt usw.)
- - Rückpflege von Daten z.B. aus der Aufbereitung der Schneidwerkzeuge (ggfs. eines Schärfroboters, oder eines Lagers für Schneidwerkzeuge oder Zubehör - Klemmplatten, Messerhalter...)
- - Ausstattung frequenzgesteuerter Antriebe zur individuellen Variation der Schnittparameter sowie Erfassung der notwendigen Antriebsströme.
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Durch eine intelligente Erfassung und Auswertung der Daten, könnte ein optimierter Betrieb ermöglicht werden bzw. wird dem Bediener vorgeschlagen oder (semi-) automatisiert eingestellt.
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Bevorzugt könnte in einem eigenen Ausführungsbeispiel eine intelligente, selbstlernende oder auf Algorithmen basierte Steuerung vorgesehen sein. Diese kann in Abhängigkeit der Messerringe und jedes einzelnen Zerspaners variable Standzeiten definieren sowie z.B. Durchsatz und Schnittgeschwindigkeit anpassen. Dies ist insbesondere von Vorteil wenn mehrere Zerspaner in einer großindustriellen Anlage vernetzt und parallel betrieben werden.
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Es hat sich herausgestellt, dass verschiedene Messerringe in verschiedenen Zerspanern unterschiedliche Ergebnisse liefern und somit auch eine vorteilhafte Auswahl, insbesondere basierend auf den bisherigen Erfahrungswerten vorheriger Produktionsdurchläufe, der Kombinationen Messerringe/Zerspaner von Vorteil wäre.
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Auch können verschiedene Einstellungen an den in dem Bereich verwendeten Zerspanern zur Optimierung der benötigten Zielspanqualität genutzt werden, die wiederum über die oben genannten Silos unterschiedlich gespeichert werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform könnten den Bedienern Vorschläge zur Einstellung des Messervorstands oder Hinweise zum Wechsel von Verschleißteilen gegeben werden.
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Alternativ oder kumulativ können Daten mit der Aufbereitung der Schneidwerkzeuge ausgetauscht werden. Beispielsweise welcher Messerring mit welchen Einstellungen des Messervorstandes, Freiwinkels und dergleichen geschliffen oder eingerichtet werden soll. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn Messerringe oder Zerspaner verschiedener Hersteller oder von Drittherstellern mit eigenen Betriebsvorgaben in einer Anlage angeordnet sind.
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Durch eine durchgängige Datenerfassung aus dem Zerspanungsbereich besteht die Möglichkeit einer Gesamt-Anlagen-Optimierung und vice versa im Rücklauf auch eine Optimierung des Zerspanungsbereiches.
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Die Datenerfassung kann als Basis für ein selbstlernendes und selbstoptimierendes System dienen. Eine daten- und steuerungstechnische Verkettung des Zerspanungsbereiches (Zerspaner) und Lagerung/Wartung (Schärfroboter) ist möglich. Gleichzeitig kann die adaptive Wartung eingeführt bzw. verbessert werden. Es ergibt sich auch eine enorme Zeitersparnis bei der Datenerhebung und Auswertung z.B. bei Versuchen mit neuen Komponenten.
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Insbesondere kann eine Regelung verschiedener Parameter im Zerspanungsbereich bzw. an den Zerspanern durchgeführt werden, beispielsweise bei der Drehzahl der Messerringe, des Verteileinsatzes, der Luftmenge im Abscheider usw.
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Unter Aufbereitung versteht die Erfindung zum Beispiel die Wiederherstellung von verschlissenen Messern oder Messerringen zur wiederholten Benutzung. Eine andere Aufbereitung, speziell in einem Bereich der Aufarbeitung einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, umfasst die prozesstechnische Behandlung des Materials, beispielsweise von Spänen oder Fasern, durch Sieben, Trocknen, Beleimen, Färben, Lagern und dergleichen, also die notwendigen Vorarbeiten um das Material zu einer Matte zu streuen und zu verpressen.
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Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit den Zeichnungen hervor.
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Die folgenden Darstellungen sind nicht direkt als Einzelfalllösungen anzusehen, sondern enthalten in Teilen auch allgemeine Hinweise und Aufgabenlösungen. Einzelne Sätze sind dabei als einzelne Merkmale zu sehen.
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Insbesondere sind die Steuerungen nicht abschließend und abgrenzend zu verstehen. Die Steuerungen können an den Einzelmaschinen und/oder in der zentralen Schaltwarte verwirklicht sein. Die Anordnung und Verwirklichung bzw. deren Redundanz wird ein Fachmann bei der Auslegung der Anlage bzw. der Einzelmaschinen vorsehen und adaptieren.
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Es zeigen:
- 1 einen Schnitt durch eine Zerspanungsvorrichtung nach der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung einer möglichen Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, im Wesentlichen von der Zerspanung bis zur Abstapelung mit Darstellung möglicher Steuerungen zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements und
- 3 eine schematische Darstellung eines möglichen Regel- oder Steuerungsaufbaus mit seinen Wirkverbindungen.
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In 1 ist ein Zerspaner 8 mit vorgeschaltetem Schwergutabscheider 4 dargestellt. Zu zerkleinerndes Material wird in einer Zuführvorrichtung auf eine Vibrationsrinne 1 aufgegeben und von dieser mit Hilfe eines oder mehrerer Unwuchtmotoren 2 gefördert. Dabei wird das Material über eine Magnetwalze 3 geführt, mit der ferromagnetische Verunreinigungen aus dem von der Vibrationsrinne 1 fallenden Material abgesondert. Der Materialstrom 19 fällt in einen Schwergutabscheider 4, wo er kaskadenartig über verstellbare Leitbleche 5 geleitet wird. Durch einen Ventilator 6 wird ein Luftstrom 20 von unten seitlich in den Schwergutabscheider 4 eingeführt und über ein Leitblech 7 so umgeleitet, dass das von den Leitblechen 5 auf das Leitblech 7 fallende Material entlang des Leitbleches 7 nach oben gedrückt wird. Dabei ist die Geschwindigkeit des Luftstromes 20 so eingestellt, dass in Abhängigkeit des spezifischen Gewichtes Verunreinigungen wie Steine o.ä. von dem Luftstrom 20 nicht entlang des Leitbleches 7 nach oben bewegt werden können, sondern nach unten aus dem Schwergutabscheider 4 herausfallen. Durch diesen Luftstrom wird das Material gesichtet und Schwerteile ausgeschieden. Üblicherweise werden diese Leitbleche 5 und 7 einmal eingestellt und dann für die Produktion so belassen. Im Zuge der Erfindung sollen diese aber über geeignete Aktuatoren (nicht dargestellt) einstellbar ausgeführt sein.
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Das vom seitlich einströmenden Luftstrom 20 erfasste Material wird in den eigentlichen Zerspaner 8 eingeblasen. Dieser Zerspaner 8 hat einen Messerring 9, der eine Vielzahl von radial nach innen stehenden Messern aufweist, deren Schneiden sich im Wesentlichen koaxial zur Mittelachse erstrecken. Der Messerring 9 kann entweder feststehend ausgebildet sein oder wird um seine Mittelachse durch einen entsprechenden Antrieb (nicht dargestellt) rotiert. Koaxial zu diesem Messerring 9 ist ein Rotor 10 angeordnet, der über eine Welle 11 und einen nicht dargestellten Antrieb in Rotation gesetzt wird. Ggf. ist die Rotationsrichtung dieses Rotors 10 vorzugsweise entgegen der Rotationsrichtung des Messerringes 9. Je nach Zerspaner kann dies auch anders herum ausgeführt sein.
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Radial außen weist dieser Rotor 10 Rotorschaufeln 12 auf, die sich parallel zu den Messern des Messerringes 9 erstrecken und dicht an diesen Messern vorbeilaufen, so dass von den Rotorschaufeln 12 dabei an den Messern vorbeigeführtes Material zerspant wird. Die sich dabei bildenden Späne werden durch einen unterhalb des Messerringes 9 angeordneten Abwurfschacht 13 aus dem Zerspaner 8 abgeführt oder anderweitig ausgetragen und ggfs. durch den Luftstrom zusätzlich unterstützt.
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Bevorzugt ist im Ausgangsbereich des Zerspaners ein Auswurfkasten (nicht dargestellt) vorgesehen, der die nach unten fallenden Späne aufnimmt und oben die Luft abzieht. Hierin kann besonders bevorzugt eine Druckmessung oder Luftvolumenmessung durchgeführt werden um die Steuerung oder Regelung mit Messwerten zu versorgen.
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Im Zentralbereich 14 des Rotors 10 sitzt im hier dargestellten Beispiel ein Einsatz 15 in Gestalt eines Verteilrotors zur gleichmäßigen Verteilung des Materialstromes 19 entlang der Messerschneiden. Der Einsatz kann dabei über ein Getriebe über die zentrale Welle 11 angetrieben werden oder besitzt wie im Ausführungsbeispiel einen eigenen Motor, der über eine eigene Welle den Einsatz 15 antreibt.
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Der Zerspaner 8 wird in verschiedene Bereiche unterteilt. Oben ist der Bereich Zuführung A für den Materialeintrag dargestellt, der basierend auf der Erfindung, mit weiterer Sensorik versehen wird. Auch der Bereich Abscheider B kann mit weiterer Sensorik, insbesondere einer Waage für das abgeschiedene Gut pro Zeiteinheit, versehen werden, um die Qualität des ankommenden Materials zu beurteilen. Insbesondere kann damit der mineralische Anteil im Material bestimmt oder geschätzt werden, da der Bereich Abscheider B erfahrungsgemäß nicht alle mineralischen Fremdstoffe abscheiden kann. Basierend auf der abgeschiedenen Fremdstoffmenge ist eine erste Abschätzung des zu erwartenden Verschleißes denkbar. Auch im Bereich Zerspanung C und im Bereich Transport D nach dem Zerspaner 8 sind weitere Messtechniken und Stellmittel sinnvoll. Beispielsweise kann im Transport vor Eintreffen im weiteren Bereich der Anlage E ein Zyklon zur Abscheidung von Staub angeordnet sein, welcher den Staub bereits vor dem Bereich Anlage E in einen Bunker 18 abführt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Zerspaner mit einer Steuerung 17 versehen ist, welche geeignet ist verschiedene Betriebsmodi umzusetzen, bevorzugt einen energiesparendem Modus, einen hinsichtlich des Durchsatzes minimierten respektive maximierten Betriebsmodus, einen verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus. Hierzu ist die Steuerung 17 in der Lage eine Vielzahl an Daten aus den Bereichen A, B, C, D und E zu übernehmen und zu verarbeiten. Gleichzeitig ist sie in der Lage an die gleichen und/oder andere Bereiche A, B, C, D, E Rückmeldungen oder Steuerungsimpulse zur Einstellung von Parametern abzugeben.
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In 2 ist eine schematische Darstellung einer möglichen Anlage 35 zur Herstellung von Werkstoffplatten dargestellt. Die Darstellung der Anlage reicht im Wesentlichen von einem Zerspanungsbereich 40 bis zur Abstapelung 31 in der Endfertigung nach dem Bereich der Presstrecke 26 einer Presse 32. Dieser Zerspanungsbereich kann je nach Anwendungsfall auch länger bzw. größer ausgeführt sein, wenn noch Grobhacker oder andere zerspanende bzw. selektierende Vorrichtungen notwendig wären. Rechts oben ist nach 3 eine schematische Darstellung möglicher Steuerungen und deren Wirkverbindungen zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements angedacht. Die Steuerungen können bereichsweise, anlagenspezifisch oder an den Einzelmaschinen selbst verwirklicht sein, bevorzugt sind diese redundant mit einer zentralen Schaltwarte (nicht dargestellt) in der Anlage verwirklicht. Auch cloud-basierte Lösungen für die Dokumentation oder Datenverarbeitung sind denkbar.
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Folgt man dem Produktionsverlauf einer Werkstoffplatte 30 in der Anlage 35, so wird hierfür das Grund-Material auf einem Holzplatz oder in Silos zuerst gelagert, geprüft und vorsortiert. In der Regel wird es auch vorzerkleinert und anschließend in einer an die Produktion angepassten Art und Weise in einem Zerspanungsbereich 40 mittels Zerspanern 8 auf die vorgegebene Größe zerkleinert und einem Sieb 21 zugeführt, welcher die Fraktionen aufteilt. Anschließend kann das Material in Bunkern 22 zwischengelagert werden und wird ggfs. einer Beleimung zugeführt. Hierbei können auch andere Verfahrensschritte zur Aufbereitung des Materials vorgesehen sein. Das Material wird schließlich in einer Formstrecke 25 zu einer Pressgutmatte mit einer oder mehreren Streuvorrichtungen 24 auf einem Formband 41 gestreut und eventuell mit einer Vorpresse 42 verdichtet. Anschließend erfolgt die Verpressung in einer Presse 32 entlang einer Pressstrecke 26, wobei aus der Pressgutmatte ein Plattenstrang 28 aus der Presse 32 in den Bereich der Endfertigung 27 überführt wird. Dort wird dieser mit einer Diagonalsäge 29 in Werkstoffplatten 30 aufgeteilt und in einer Abstapelung 31 gestapelt. In der Endfertigung ist meist eine die Einzelmaschinen verbindende Transportvorrichtung 37 angeordnet, meist in der Form eines Rollenteppichs oder - ganges.
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Die Anlage 35 kann noch aus einer weiteren Vielzahl an Vorrichtungen und Bereichen bestehen, der Übersichtlichkeit halber wurden nur wesentliche und die am meisten üblichen Bereiche erwähnt. Die Verpressung kann auch in einer Taktpresse durchgeführt werden. Es ist auch nicht zwingend, dass eine Pressgutmatte auf einem Formband erstellt wird, wenn eine taktweise arbeitende Produktion, beispielsweise eine Mehretagenpresse, vorgesehen ist.
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Nach 3 sind zur Realisierung bzw. Adaption eines übergreifenden Netzwerkes verschiedene Steuerungen oder Bereiche bzw. Einzelmaschinen der Anlage miteinander vernetzt. Beispielsweise ist für den Zerspanungsbereich 40 eine Steuerung 39, insbesondere zur Umsetzung des Zerspanungsmanagements vorgesehen, welche mehrere Zerspaner 8 bzw. deren Steuerungen 17 ansteuern kann. Zur Ausbildung von Regelungen können die Steuerungen auch Daten, Messwerte oder dergleichen an die Steuerung 39 rückmelden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist nach 2 neben den Zerspanern 8 im Zerspanungsbereich 40 auch ein optionales Lager 34 für die Schneidwerkzeuge, hier Messerringe 9 vorgesehen. In dem Lager 34 werden die Messerringe 9 vorzugsweise gruppiert und entsprechend der notwendigen Anwendungsfälle an die Zerspaner 8 manuell oder automatisiert überführt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, bevorzugt mit einem Lager 34, ist eine Wartungs- und/oder Einstellvorrichtung für die Schneidwerkzeuge vorgesehen, hier ein Schärfroboter 36. Der Schärfroboter 36 wird eine eigene Steuerung (nicht dargestellt) für die automatisierten Abläufe aufweisen, kann aber gleichzeitig über die Steuerung 39 des Zerspanermanagements Anweisungen erhalten und Daten rückmelden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Zerspanungsbereich nach 3 zur Durchführung einer vorausschauenden Produktion mit der Steuerung 33 der Anlage verbunden bzw. vernetzt.
Hierzu ist eine Steuerung 33 als eine Art übergreifende oder übergeordnete Steuerung für die Anlage 35 angeordnet, welche bevorzugt mit allen verschiedenen Bereichen, wie dem Zerspanungsbereich 40 oder direkt mit der dortigen Steuerung 39, den einzelnen Steuerungen 17 der Zerspaner 8, dem Lager 34 und/oder dem Schärfroboter 36 wirkverbunden ist. Dabei ist die Struktur und der Steuerungsaufbau eher beispielhaft zu versehen, da es eine Vielzahl an unterschiedlichen Lösungen gibt, welche Steuerung in der Hierarchie wo und wie angeordnet sind. Bevorzugt ist die Informationsflussgestaltung die nach 3 vertikal und/oder horizontal oder diagonal verlaufend, kann aber auch Stufen überspringen.
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Ähnliches gilt für den Bereich der Aufbereitung 38 und den darin dargestellten Einzelmaschinen wie Sieb 21, Bunker 22 und/oder Beleimung 23. Aufgrund der rein schematischen Darstellung sind beispielsweise Transportvorrichtungen, Schleusen und andere wirkverbundene Anlagenteile nicht aufgeführt, können aber vorhanden und steuerungstechnisch angeschlossen sein.
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Daneben kann die zentrale Steuerung 33, bevorzugt angeordnet in der Schaltwarte der Anlage 35, mit den Steuerungen oder Anlagenteilen der Formstrecke 25, der Presstrecke 26 und/oder der Endfertigung 27 wirkverbunden sein.
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Nicht dargestellt ist der Datenaustausch mit dem in der Regel notwendigen Qualitätsmanagement bzw. den üblichen Laboreinrichtungen. Dieser kann aber in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem oder mehreren der vorgeschlagenen Merkmale 1623 verknüpft werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vibrationsrinne
- 2
- Unwuchtmotor
- 3
- Magnetwalze
- 4
- Schwergutabscheider
- 5
- Leitblech
- 6
- Ventilator
- 7
- Leitblech
- 8
- Zerspaner
- 9
- Messerring
- 10
- Rotor
- 11
- Welle
- 12
- Rotorschaufel
- 13
- Abwurfschacht
- 14
- Zentralbereich
- 15
- Einsatz
- 16
- Weiche
- 17
- Steuerung
- 18
- Bunker
- 19
- Materialstrom
- 20
- Luftstrom
- 21
- Sieb
- 22
- Bunker
- 23
- Beleimung
- 24
- Streuvorrichtungen
- 25
- Formstrecke
- 26
- Pressstrecke
- 27
- Endfertigung
- 28
- Plattenstrang
- 29
- Diagonalsäge
- 30
- Werkstoffplatte
- 31
- Abstapelung
- 32
- Presse
- 33
- Steuerung für 35
- 34
- Lager für 9
- 35
- Anlage
- 36
- Schärfroboter
- 37
- Transportvorrichtung
- 38
- Aufbereitung
- 39
- Steuerung (Zerspanermanagement)
- 40
- Zerspanungsbereich
- 41
- Formband
- 42
- Vorpresse
- A
- Bereich Zuführung
- B
- Bereich Abscheider
- C
- Bereich Zerspaner
- D
- Bereich Transport
- E
- Bereich Anlage
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19907415 B4 [0004]
- DE 102015005642 A1 [0004]
- DE 102017004522 A1 [0005]
