DE102010001495A1

DE102010001495A1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Spänen

Info

Publication number: DE102010001495A1
Application number: DE102010001495A
Authority: DE
Inventors: Jörg 66121 Adam; Jürgen 66646 Weiskircher
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Spänen, umfassend einen Trichter (2), ein ein rotierendes Brechwerkzeug (4) aufweisendes Brechwerk (3) sowie eine Einrichtung zur Erkennung von Grobteilen und zur Einleitung von Schutzmaßnahmen für das Brechwerk (3). Es wird vorgeschlagen, dass im Bereich des Trichters (2) ein akustischer Sensor (5) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Spänen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Vorrichtungen zum Zerkleinern von Spänen, die bei der der spangebenden Bearbeitung von Werkstücken anfallen, sind bekannt, auch unter der Bezeichnung Spänebrecher oder Zerkleinerer. Ein derartiger Spänebrecher umfasst im Allgemeinen einen Einfüll- oder Aufgabetrichter, über welchen der Spänebrecher mit den zu zerkleinernden Spänen, vielfach in Form von Späneknäueln, beschickt wird. Im oder unterhalb des Trichters ist ein elektromotorisch angetriebenes Brechwerk angeordnet, welches die Späne aufreißt, bricht und zerkleinert.
Bekannt sind Brechwerke mit einem als Reißarm ausgebildeten Brechwerkzeug, welches innerhalb des Trichters angeordnet ist und um eine vertikale Achse rotiert ( DE 299 17 466 U1 ).
Bekannt sind auch Spänebrecher mit einem als quer liegende Messerwalze, d. h. mit horizontaler Drehachse ausgebildeten Brechwerkzeug. Die Messerwalze ist – wie in der DE 43 28 506 C1 beschrieben – unterhalb des Trichters angeordnet.
Ein Problem bei der derartigen Spänebrechern ist die Erkennung von so genannten Grobteilen oder ähnlichen sperrigen Werkstoffabfällen, welche zu einer Blockade oder Beschädigung des Brechwerks führen können. Insbesondere bei einem Brechwerk mit horizontal angeordneter Messerwalze besteht die Gefahr, dass das Brechwerk durch Grobteile beschädigt oder zumindest schnell verschlissen wird. Die rotierende Messerwelle arbeitet mit einem feststehenden Schneidmesser zusammen, welches bei Auftreten von Grobteilen aus dem Eingriffsbereich mit der Messerwelle herausgeschwenkt wird, wobei das Herausschwenken bei Auftreten eines erhöhten Schneidwiderstandes, d. h. einem erhöhten Drehmoment an der Messerwelle ausgelöst wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Auftreten von Grobteilen im Trichter rechtzeitig und sicher zu erkennen, damit eine Beschädigung und Zerstörung des Brechwerks vermieden werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art im Bereich des Trichters ein akustischer Sensor oder Schallaufnehmer angeordnet. Der Sensor nimmt Veränderungen der Geräusche, insbesondere der Frequenzen auf, welche durch das Auftreten von Grobteilen im Trichter verursacht werden. Diese durch den Schallaufnehmer erfassten Geräuschveränderungen oder Geräuschspitzen werden als Signal oder Steuergröße zur Einleitung von Schutzmaßnahmen für das Brechwerk verwendet. Beispielsweise kann das Brechwerk angehalten (Not-Stopp) oder in einen Reversierbetrieb umgesteuert werden. Eine Veränderung des Geräusches im Trichter ist ein sicheres Indiz für Unregelmäßigkeiten, verursacht durch Grobteile.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der akustische Sensor als Mikrofon ausgebildet. Dieses kann vorteilhaft als Fertigteil über den Handel bezogen werden. Insofern ist dies eine preisgünstige Lösung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor Teil einer Einrichtung zur Erkennung von Grobteilen, d. h. der Sensor ist signaltechnisch mit dieser Einrichtung verbunden, welche in die Steuerung des Brechwerkes eingreift.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor innerhalb des Trichters, z. B. an dessen Innenwandung angeordnet. Dadurch können Geräuschänderungen oder Geräuschspitzen sicher und eindeutig erfasst werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Sensor an eine elektronische Auswerteeinheit angeschlossen. Dadurch können die Veränderung von vorgegebenen Frequenzen oder das Auftreten von Geräuschspitzen erfasst und als Steuergröße verwendet werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Kühlschmiermittelpumpe in das Brechwerk integriert werden, welche das Brechwerk beim Zerkleinern der Späne schmiert und kühlt, sodass der Schneid- oder Reibungswiderstand reduziert wird. Das Brechwerk kann dadurch geschont werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Stromaufnahme des Antriebsmotors für das Brechwerk als Steuergröße verwendet werden. Sobald Grobteile oder gröbere Teile in das Brechwerk gelangen, treten ein größerer Schneidwiderstand und damit ein größeres Drehmoment, verbunden mit einer größeren Stromaufnahme des Antriebsmotors, auf.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung besonders vorteilhaft bei einem Brechwerk anwendbar, welches eine Schneidwalze mit horizontaler Drehachse aufweist. Da bei diesem Brechwerkzeug die Verschleißgefahr besonders hoch ist, ist ein rechtzeitiges Eingreifen in die Steuerung des Brechwerkes bei Auftreten von Grobteilen besonders wichtig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.
Die einzige Figur zeigt, schematisch angedeutet, eine Vorrichtung 1 zum Zerkleinern von Spänen, auch Spänebrecher 1 genannt.
Der Spänebrecher 1 umfasst einen Trichter 2 mit einer Einfüllöffnung 2a, einer Austrittsöffnung 2b sowie einer sich verjüngenden Trichterwand 2c. Unterhalb des Trichters 2 ist ein Brechwerk 3 angeordnet, welches ein als Schneidesalze 4 ausgebildetes Brechwerkzeug aufweist. Die Schneidesalze 4 rotiert um eine horizontal angeordnete Drehachse 4a und weist auf ihrem Umfang nicht dargestellte Schneidzähne oder Schneidhaken auf, mit denen die Späne zerkleinert werden.
Erfindungsgemäß ist an der Wand 2c des Trichters 2 ein als Mikrofon 5 ausgebildeter akustischer Sensor oder Schallaufnehmer angeordnet. Das Mikrofon 5 nimmt Geräuschänderungen, Geräuschspitzen und Frequenzänderungen, hervorgerufen durch Grobteile, innerhalb des Trichters 2 auf. Das Mikrofon 5 ist über eine Signalleitung 6 mit einer nicht dargestellten elektronischen Auswerteeinheit verbunden, welche bedarfsweise in die Steuerung zum Antrieb der Schneidwalze 4 oder des Brechwerks 3 eingreifen kann.
Im Bereich der Schneidwalze 4 ist eine Kühlschmiermittelpumpe 7, schematisch dargestellt, angeordnet, welche die Schneidwalze 4 mit Kühlschmiermittel versorgt, d. h. kühlt und schmiert. Damit wird der Schneidwiderstand beim Zerkleinern der Späne reduziert und der Verschleiß des Brechwerks 3 vermindert.
Bezugszeichenliste

1: Spänebrecher
2a: Eintrittsöffnung
2b: Austrittsöffnung
2c: Wand
3: Brechwerk
4: Schneidesalze
4a: Drehachse
5: Mikrofon
6: Signalleitung
7: Kühlschmiermittelpumpe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29917466 U1 [0003]
DE 4328506 C1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Zerkleinern von Spänen, umfassend einen Trichter (2), ein ein rotierendes Brechwerkzeug (4) aufweisendes Brechwerk (3) sowie eine Einrichtung zur Erkennung von Grobteilen und zur Einleitung von Schutzmaßnahmen für das Brechwerk (3), dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Trichters (2) ein akustischer Sensor (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Sensor als Mikrofon (5) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) Teil der Einrichtung zur Erkennung von Grobteilen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) im Trichter (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) an eine elektronische Auswerteeinheit angeschlossen ist, welche die Veränderung von vorgegebenen Frequenzen oder das Auftreten von Geräuschspitzen erfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brechwerk (3) eine Kühlschmiermittelpumpe (7) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerk (3) einen elektrischen Antriebsmotor aufweist und dass eine veränderte Stromaufnahme des Antriebsmotors als Signal zur Erkennung von Grobteilen dient.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug als Schneidwalze (4) mit horizontaler Drehachse (4a) ausgebildet ist.