EP1247614B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schärfen der Schneidmesser eines Messerringzerspaners - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schärfen der Schneidmesser eines Messerringzerspaners Download PDF

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EP1247614B1 EP02006588A EP02006588A EP1247614B1 EP 1247614 B1 EP1247614 B1 EP 1247614B1 EP 02006588 A EP02006588 A EP 02006588A EP 02006588 A EP02006588 A EP 02006588A EP 1247614 B1 EP1247614 B1 EP 1247614B1
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knives
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blunt
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Robert Loth
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B Maier Zerkleinerungstechnik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/36—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of cutting blades

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for sharpening the Cutting blade of a chipper, such as known from the document DE-A-41 14 840. This is especially about Knife ring chipper for processing wood to chips that are industrial can be further processed, for example as a starting material for Chipboard.
  • Such chippers have a knife ring which has a plurality of Carries knife packets.
  • the knife packages are arranged such that the Cut the blades parallel to the axis of the blade ring.
  • she each comprise a cutting blade which projects inwards with its cutting edge, and a clamping plate to which the knife is fixed by screwing.
  • the aspired chip thickness results from the distance of the knife opposite the so-called wear plates, which in turn are part of the knife ring are.
  • a working method which comprises the following processing steps: First, the knife basket is removed from the chipper and transferred to a re-sharpening device.
  • the knife basket can be rotated about its own axis.
  • the blunt knives are loosened in the knife basket from their clamping bracket and adjusted on the necessary for regrinding the knife work.
  • the knives are ground and then tightened again in the knife basket.
  • the grinding takes place by means of a grinding tool, which comprises one or more grinding wheels.
  • the grinding device moves parallel to the axis of the knife body. If the tool has several grinding wheels, these are arranged side by side and all at the same time in use.
  • the knife ring is then rotated after each grinding cycle until the knives are completely sharpened.
  • Machines of this type have basically proven themselves. Your construction cost is However, high, and thus the manufacturing cost of the chip material. In addition, the machine can only with trouble-free operation and at all operate certain types of knife ring rationally.
  • the invention is based on the object, a method and a device to develop with which a flawless, quick and efficient sharpening reach the worn knife, and with what also the technological requirements for the quality of shredding are met, even if the operation is not trouble-free. Furthermore, should also sharpened the knives of different knife ring types in a rational way can be. Finally, the production costs of the generated Spanmateriales be as low as possible.
  • Essential steps of the method according to the invention are the following: First, the knife ring is removed from the Messerringverspaner. Then the knife packages are disassembled, that is, the single knife is separated from its clamping plate, and sharpened.
  • Important process steps are the interim storage of the blunt and the sharpened blades each in a buffer station.
  • This has the advantage that the Sharpening process can be decoupled from the assembly process and thus a lower cycle time is achieved. Cycle time is the time to enter a Blunt knife package until the output of a sharp knife package from the Investment.
  • This method of disassembly or assembly of the knife package has the further advantage that the Verharzept between knife and Clamping plate can be removed during cleaning after disassembly and depending after wear of the cutting knife this discharged and replaced can be.
  • the blunt knives are fed to a grinder, the one Abrasive or measuring after a wear measurement Cutting knife contour can independently determine the Abschl admirrac.
  • sharpening process could also be done by other metal cutting, thermal or Physicochemical processes are realized.
  • the grinding of a Although single knife is time consuming, but gives the possibility of individual grinding input. This has the advantage that the knife longer remains in the production cycle, before it because of too small blade width is discharged. The operating hours per knife become clear elevated. For a number of, for example, 60 cutting blades in one Knife ring can thus be reduced the cost per knife ring.
  • the Clamp is not replaced in the entire process and is online through the Passed processing line. Exceptions are badly worn ones Clamps that are manually replaced by the Bediner.
  • the knives are stored with a certain inclination in the buffer station, to avoid possible tilting of the knives with each other. By the Inclination, the center of gravity of the knife is shifted, creating a safe Stacking of different wide knives is guaranteed.
  • An adjusting device takes the knife packages over specified Pick-up points that vary depending on the type of knife ring and the Knife package can be adapted. This has the advantage of being low Remodeling effort each type of knife package can be edited with the system can guarantee a high level of flexibility towards the customer can be. Furthermore, it is possible components consisting of several Components to edit with this machine.
  • the clamping plate is during the whole de- resp Mounting process firmly clamped on a mounting carriage.
  • the inventive device is designed according to that with her the inventive method can be performed.
  • the receiving device allows the knife ring to continue its axis of rotation by a certain angle or to turn continuously.
  • the clock frequency of the ring can be customized by Adjusted operator before and during disassembly or assembly.
  • the operator's workstation is according to workplace design guidelines aligned.
  • the dispensing or receiving tape for the knife packages is at working height of the operator. This design of the workplace allows fatigue-free and body-friendly work for the operator.
  • the machine works as follows: Once the blades of a Messerringverspaners are no longer sufficiently sharp, the knife ring is removed from the Messerringverspaner and inserted into a receiving device 1 and fixed.
  • the operator takes the necessary presettings (Messervorstand, Clock frequency, Abschleifin), dismantles the knife packages and puts them on a Conveyor belt that conveys them to the automatic processing machine.
  • Knife packages thoroughly cleaned and brought into their working position.
  • the Cutting knives point upwards.
  • the conveyor system 7 takes the individual Knife package and puts it on a Justierschlitten 8.1.
  • the adjusting slide 8.1 is moved within the adjusting unit 8 or translatorily positioned and has additional functions for receiving and fixing the Knife package and the clamping plate.
  • the knife package is now over corresponding recordings 8.2 fixed and stretched. After that, the position of the Determined square bolts and the adjusting slide 8.1 on the position of the Feed screwdriver 8.3 driven.
  • the blunt cutting blade 8.7 After the screws have been released from the feed screw 8.3, takes the conveyor system 7, the blunt cutting blade 8.7 and stores it in one Buffer station 9 or equips a grinding machine 10.
  • the conveyor system. 7 assumes in further operation the loading of the grinding machine 10 and the associated buffer station 9.
  • After cleaning and removal of the blunt Cutting knife takes the conveyor system 7 from a sharp cutting blade 8.7 another buffer station for sharpened cutting blades and places it on the cleaned clamping plate 8.8, which previously moved into a brush unit 8.4 and was cleaned.
  • the discarded knife is against a fixed stop 8.5 driven to set the knife board.
  • the position of the Square screws are determined again, the adjusting slide 8.1 in position driven and screwed the knife with the clamping plate.
  • the sharpened knife package is released from the Justierschlitten 8.1 and removed from the conveyor system 7. Then it will be on a transfer 12 stored and fed to another knife package magazine 13. It will be there stored and turned into its mounting position (cutting knife is below). The sharpened knife package will now be released from the operator at the request of the operator Knife package magazine 13 outsourced and the operator via a conveyor belt 14 provided on the pickup position.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Schärfen der Schneidmesser eines Zerspaners, wie z.B. bekannt aus der Druckschrift DE-A-41 14 840. Dabei geht es insbesondere um Messerringzerspaner zum Aufarbeiten von Holz zu Spänen, die industriell weiterverarbeitet werden können, beispielsweise als Ausgangsmaterial für Spanplatten.
Solche Zerspaner weisen einen Messerring auf, der eine Vielzahl von Messerpaketen trägt. Die Messerpakete sind derart angeordnet, daß die Schneiden der Messer parallel zur Achse des Messerringes verlaufen. Sie umfassen jeweils ein Schneidmesser, das mit seiner Schneide nach innen ragt, sowie eine Klemmplatte, an der das Messer durch Verschrauben fixiert ist.
Im Inneren des Messers läuft ein Rotor um. In den Innenraum wird ein Hackschnitzelstrom eingeführt, der vom Rotor nach außen gegen die Schneiden der Messer geschleudert wird.
Die angstrebte Spandicke ergibt sich aus dem Abstand des Messers gegenüber den sogenannten Verschleißplatten, die ihrerseits Bestandteil des Messerringes sind.
Ein großes Problem bei solchen Zerkleinerungsmaschinen ist in der relativ geringen Standzeit der Schneidmesser zu sehen. Sie können binnen weniger Stunden verschleißen und nicht mehr die erforderliche Spanqualität liefern. Das Wechseln der Messer erfordert einen besonders hohen Arbeitsaufwand.
Man hat daher schon seit längerem nach Wegen gesucht, den Messerwechsel zu rationalisieren. So ist ein Arbeitsverfahren bekannt, das folgende Bearbeitungsschritte umfaßt:
Zunächst wird der Messerkorb aus dem Zerspaner herausgenommen und in eine Nachschärfvorrichtung überführt. In dieser Nachschärfvorrichtung kann der Messerkorb um seine eigene Achse gedreht werden. Die stumpfen Messer werden im Messerkorb aus ihrer Klemmhalterung gelöst und auf dem zum Nachschleifen der Messer notwendigen Arbeitsvorstand eingestellt. Dann werden die Messer geschliffen und anschließend im Messerkorb wieder festgespannt. Das Schleifen erfolgt mittels eines Schleifwerkzeuges, welches eine oder mehrere Schleifscheiben umfaßt. Die Schleifvorrichtung bewegt sich parallel zur Achse der Messerkörper. Hat das Werkzeug mehrere Schleifscheiben, sind diese nebeneinander angeordnet und alle gleichzeitig im Einsatz. Der Messerring wird nun nach jedem Schleifzyklus in Drehung versetzt, bis die Messer komplett geschärft sind.
Eine derartige Vorrichtung mit den in Anspruch 2 angeführten Bearbeitungsstationen, i.e. 2.1 und 2.3-2.7, sowie das dazugehörige Verfahren mit den in Anspruch 1 angeführten Verfahrensschritten, i.e. 1.1, 1.3-1.7 und 1.9, sind bereits aus der eingangs erwähnten Druckschrift DE-A-41 14 840 bekannt.
Maschinen dieser Art haben sich zwar grundsätzlich bewährt. Ihr Bauaufwand ist jedoch hoch, und damit auch die Herstellungskosten des Spanmateriales. Außerdem läßt sich die Maschine nur bei störungsfreiem Betrieb und bei ganz bestimmten Messerringtypen rationell betreiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen sich ein einwandfreies, rasches und rationelles Schärfen der verschlissenen Messer erreichen läßt, und womit außerdem die technologischen Anforderungen an die Qualität der Zerkleinerung erfüllt werden, und zwar auch dann, wenn der Betrieb nicht störungsfrei verläuft. Ferner sollen auch die Messer unterschiedlicher Messerringtypen auf rationelle Weise geschärft werden können. Schließlich sollen die Herstellungskosten des erzeugten Spanmateriales möglichst niedrig sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Wesentliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden:
Zunächst wird der Messerring aus dem Messerringverspaner ausgebaut. Sodann werden die Messerpakete demontiert, das heißt, das einzelne Messer wird von seiner Klemmplatte getrennt, und geschärft.
Wichtige Verfahrensschritte sind das Zwischenlagern der stumpfen sowie der geschärften Messer jeweils in einer Pufferstation. Dies hat den Vorteil, daß der Schärfvorgang vom Montagevorgang entkoppelt werden kann und somit eine niedrigere Zykluszeit erreicht wird. Zykluszeit ist die Zeit für die Eingabe eines stumpfen Messerpaketes bis zur Ausgabe eines scharfen Messerpaketes aus der Anlage. Dieses Verfahren der De- beziehungsweise Montage des Messerpaketes hat noch den weiteren Vorteil, daß die Verharzungen zwischen Messer und Klemmplatte bei einer Reinigung nach der Demontage entfernt werden und je nach Verschleißzustand der Schneidmesser diese ausgeschleust und ersetzt werden können.
Die stumpfen Messer werden einer Schleifvorrichtung zugeführt, die ein bestimmtes Maß abschleift oder nach einer Verschleißmessung der Schneidmesserkontur selbständig das Abschleifmaß ermitteln kann. Der Schärfprozeß könnte jedoch auch durch andere spanabhebende, thermische oder physikalisch-chemische Verfahren verwirklicht werden. Das Schleifen eines einzelnen Messers ist zwar zeitaufwendiger, aber gibt die Möglichkeit der individuellen Abschleifmaßeingabe. Dies hat den Vorteil, daß das Messer länger im Produktionszyklus verbleibt, bevor es wegen zu geringer Messerbreite ausgeschleust wird. Die Betriebsstunden pro Messer werden dadurch deutlich erhöht. Bei einer Anzahl von beispielsweise 60 Schneidmessern in einem Messerring können damit die Kosten pro Messerring gesenkt werden. Die Klemmplatte wird im gesamten Prozeß nicht ersetzt und wird online durch die Bearbeitungsstraße hindurchgeführt. Ausnahmen bilden stark verschlissene Klemmplatten, die vom Bediner manuell ersetzt werden.
Dieses Verfahren gibt die Möglichkeit, den Messervorstand individuell für jeden Messerring bei der Demontage vom Bediener festzulegen und darauf abzustimmen. Weiterhin wird jede Klemmplatte aus einem Messerring wieder in dem selben eingebaut. Dies ist für die Funktion des Messerringes von Bedeutung.
Die Messer werden mit einer gewissen Neigung in die Pufferstation eingelagert, um ein mögliches Kippen der Messer untereinander zu vermeiden. Durch die Neigung wird der Schwerpunkt der Messer verschoben, wodurch ein sicheres Stapeln der verschiedenen breiten Messer gewährleistet wird.
Eine Justiervorrichtung nimmt die Messerpakete über festgelegte Aufnahmepunkte auf, die je nach Messerringtyp verschieden sind und dem Messerpaket adaptiert werden können. Dies hat den Vorteil, das mit geringem Umbauaufwand jede Art von Messerpaket mit dem System bearbeitet werden kann und somit eine hohe Flexibilität gegenüber den Kunden gewährleistet werden kann. Weiterhin ist es möglich, Bauteile, bestehend aus mehreren Komponenten, mit diesem Bearbeitungsautomat zu bearbeiten.
Die Klemmplatte ist während des gesamten De- beziehungsweise Montagevorganges fest auf einem Montageschlitten aufgespannt. Durch den sehr genauen Antrieb des Montageschlittens können hohe Justiergenauigkeiten für die Einstellung des Messervorstandes erreicht werden.
Für das Speichern der ein- beziehungsweise ausgehenden Messerpakete in den Pufferstationen werden am besten Kettenmagazine benutzt, welche einen möglichst geringen Platzbedarf bei hoher Kapazität aufweisen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend gestaltet, daß mit ihr das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Sie weist zweckmäßigerweise eine Aufnahmevorrichtung auf, in die der Messerring mit seinen stumpfen Messern nach dem Ausbau aus dem Messerringzerspaner eingesetzt werden kann. Die Aufnahmevorrichtung ermöglicht es, den Messerring um seine Drehachse um einen bestimmten Winkel weiterzutakten oder kontinuierlich drehen zu lassen. Die Taktfrequenz des Ringes kann individuell von Bediener vor und während der De- beziehungsweise Montage eingestellt werden. Der Arbeitsplatz des Bedieners ist nach Arbeitsplatzgestaltungsrichtlinien ausgerichtet. Das Abgabe- beziehungsweise Aufnahmeband für die Messerpakete befindet sich auf Arbeitshöhe des Bedieners. Diese Gestaltung des Arbeitsplatzes ermöglicht ein ermüdungsfreies und körperschonendes Arbeiten für den Bediener.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Figur 1
zeigt einen erfindungsgemäßen Bearbeitungsautomaten in Draufsicht.
Figur 2
zeigt eine Justiereinheit, die Bestandteil der Vorrichtung gemäß Figur 1 ist, in vergrößerter Darstellung.
Figur 3
zeigt eine Pufferstation, die ebenfalls Bestandteil der Vorrichtung gemäß Figur 1 ist, wiederum in vergrößerter Darstellung.
Figur 4
zeigt ein Fließschema, das mögliche Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.
Der Bearbeitungsautomat arbeitet wie folgt:
Sobald die Messer eines Messerringverspaners nicht mehr genügend scharf sind, wird der Messerring aus dem Messerringverspaner ausgebaut und in eine Aufnahmeeinrichtung 1 eingesetzt und fixiert.
Der Bediener nimmt die notwendigen Voreinstellungen ein (Messervorstand, Taktfrequenz, Abschleifmaß), baut die Messerpakete aus und legt sie auf ein Transportband, der sie zum Bearbeitungsautomaten fördert.
In einer Reinigungsanlage 3 und in einer Wendestation 4 werden die Messerpakete gründlich gesäubert und in ihre Bearbeitungslage gebracht. Die Schneidmesser weisen hierbei nach oben. Sodann wird entweder das eingehende Messerpaket in ein Messerpaketmagazin 5 eingelagert oder über eine Übergabe 6 einem Fördersystem 7 zugeführt. Das Fördersystem 7 nimmt das einzelne Messerpaket auf und legt es auf einem Justierschlitten 8.1 ab. Der Justierschlitten 8.1 wird innerhalb der Justiereinheit 8 translatorisch bewegt beziehungsweise positioniert und besitzt zusätzliche Funktionen zur Aufnahme und Fixierung des Messerpaketes und der Klemmplatte. Das Messerpaket wird nun über entsprechende Aufnahmen 8.2 fixiert und gespannt. Danach wird die Position der Vierkantschrauben ermittelt und der Justierschlitten 8.1 auf die Position der Vorschubschrauber 8.3 gefahren.
Nachdem die Schrauben von den Vorschubschraubem 8.3 gelöst wurden, nimmt das Fördersystem 7 das stumpfe Schneidmesser 8.7 auf und lagert es in einer Pufferstation 9 ein oder bestückt eine Schleifmaschine 10. Das Fördersystem 7 übernimmt im weiteren Betrieb das Bestücken der Schleifmaschine 10 und der zugehörigen Pufferstation 9. Nach dem Reinigen und Ablegen des stumpfen Schneidmessers nimmt das Fördersystem 7 ein scharfes Schneidmesser 8.7 aus einer weiteren Pufferstation für geschärfte Schneidmesser auf und legt es auf der gereinigten Klemmplatte 8.8 ab, die zuvor in eine Bürsteneinheit 8.4 gefahren und gereinigt wurde. Das abgelegte Messer wird gegen einen festen Anschlag 8.5 gefahren, um den Messervorstand einzustellen. Die Position der Vierkantschrauben wird erneut ermittelt, der Justierschlitten 8.1 auf Position gefahren und das Messer mit der Klemmplatte verschraubt. Ist dieser Vorgang beendet, wird das geschärfte Messerpaket von dem Justierschlitten 8.1 gelöst und vom Fördersystem 7 abgenommen. Danach wird es auf eine Übergabe 12 abgelegt und einem weiteren Messerpaketmagazin 13 zugeführt. Dort wird es eingelagert und in seine Montagelage gedreht (Schneidmesser liegt unten). Das geschärfte Messerpaket wird nun nach Aufforderung vom Bediener aus dem Messerpaketmagazin 13 ausgelagert und dem Bediener über ein Transportband 14 auf der Aufnahmeposition bereitgestellt.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Schärfen der Schneidmesser (8.7) eines Messerringzerspaners, der einen Messerring sowie eine Mehrzahl von Messerpaketen aufweist, die ihrerseits Messer und Klemmplatten (8.8) umfassen, mit den folgenden Verfahrensschritten:
    1.1 der Messerring wird aus dem Messerringzerspaner ausgebaut;
    1.2 die Messerpakete des Messerringzerspaners werden aus dem Messerring ausgebaut;
    1.3 die Messerpakete werden demontiert;
    1.4 die stumpfen Messer (8.7) werden einer ersten Pufferstation (9) zugeführt und gespeichert;
    1.5 die stumpfen Messer werden einer Schleifstation zugeführt und geschliffen;
    1.6 die scharfen Messer werden einer zweiten Pufferstation zugeführt und gespeichert;
    1.7 die scharfen Messer werden mit Klemmplatten zu Messerpaketen montiert;
    1.8 die Messerpakete werden in einen Messerring eingebaut;
    1.9 der Messerring wird in einen Messerringzerspaner eingebaut;
    1.10 die stumpfen Messer und die Klemmplatten werden nach ihrer Demontage gereinigt;
    1.11 die geschärften Messer werden beim Zusammenbau der Messerpakete bezüglich des Messervorstandes justiert.
  2. Vorrichtung zum Schärfen der Schneidmesser eines Messerringzerspaners, der einen Messerring sowie eine Mehrzahl von Messerpaketen aufweist, die ihrerseits Messer und Klemmplatten (8.8) umfassen, mit den folgenden Bearbeitungsstationen:
    2.1 mit einer Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen des Messerringes mit stumpfen Messern (8.7);
    2.2 mit einer Station zum Ausbauen der Messerpakete;
    2.3 mit einer Station zum Demontieren bzw. Montieren der Messerpakete;
    2.4 mit einer ersten Pufferstation (9) zum Aufnehmen und Speichern der stumpfen Messer;
    2.5 mit einer Schleifstation zum Schärfen der stumpfen Messer (8.7);
    2.6 mit einer zweiten Pufferstation zum Aufnehmen der geschärften Messer;
    2.7 mit einer Montagestation zum Zusammenbau der geschärften Messer mit Klemmplatten (8.8) zu Messerpaketen;
    2.8 mit einer der Aufnahmeeinrichtung nachgeschalteten Reinigungseinrichtung (3) zum Reinigen der stumpfen Messer und der Klemmplatten (8.8).
    2.9 mit einer Justiereinheit (8) zum Justieren der geschärften Messer bezüglich des Messervorstandes.
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