Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Schärfen
der Schneidmesser eines Zerspaners. 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.
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:
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Bearbeitungsautomaten in
Draufsicht.
Fig. 2 zeigt eine Justiereinheit, die Bestandteil der Vorrichtung
gemäß Fig. 1 ist, in vergrößerter Darstellung.
Fig. 3 zeigt eine Pufferstation, die ebenfalls Bestandteil der
Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist, wiederum in vergrößerter
Darstellung.
Fig. 4 zeigt ein Fließschema, das mögliche Verfahrensschritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.
Der Bearbeitungsautomat arbeitet wie folgt:
Sobald die Messer eines Messerringverspaners nicht mehr genügend
schart 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 Vorschubschraubern 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.
