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Die
Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung für Schneidmesser landwirtschaftlicher
Erntemaschinen mit vorzugsweise bogenförmiger Schneide, mit einem
Grundgestell und eine Schleifeinrichtung, bei der sich zumindest
ein angetriebenes Schleifwerkzeug und zumindest ein Werkstückhalter
mit Schneidmesser derart relativ zueinander bewegen, dass das Schleifwerkzeug
die zu schleifende Schneide bearbeitet.
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Verschiedene
Erntemaschinen für
die Grünfutter-
bzw. Heu oder Strohernte wie zum Beispiel Rundballen- oder Packenpressen,
aber insbesondere Ladewagen weisen ein Schneidwerk auf, mit dem das
aufgenommene Erntegut je nach Messeranzahl mehr oder weniger kurz
geschnitten wird. Die Messer sind dabei zumeist in einer Reihe in
einen Förderkanal
hineinragend angeordnet und schneiden so das Erntegut welches von
einem Förderaggregat
durch den Förderkanal
und somit durch die Messerreihe gefördert wird. Die Schneidmesser
sind zumeist etwa sichelförmig
ausgeformt, wobei die Schneide am Innenbogen dieser Sichelform vorgesehen
ist. Außerdem
weist die Schneide zumeist eine Zahnung oder eine Wellenform auf.
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Derartige
Schneidmesser unterliegen einer hohen Beanspruchung und damit auch
einem hohen Verschleiß.
Insbesondere bei Einsatz vieler Schneidmesser für einen besonders kurzen Schnitt
des Erntegutes wie es bei Ladewagen häufig erwünscht ist, wirkt sich der Verschleiß der Schneiden
besonders nachteilig auf den Leistungsbedarf und auf die Leistungsfähigkeit
der Erntemaschine insgesamt aus. Deshalb ist ein regelmäßiges, bei
entsprechender Belastung sogar tägliches
Nachschleifen der Schneidmesser unerlässlich.
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Die
Entnahme der Messer aus der Messerreihe der Erntemaschine ist zumeist
recht einfach gelöst,
wesentlich aufwändiger
ist das Schleifen selbst. Für
einen leichten gleichmäßigen Schnitt
des Ernteguts und gleichzeitig eine möglichst gute Standzeit der
Schneiden sind beim Nachschleifen verschiedene Kriterien möglichst
genau einzuhalten. Da diese Einhaltung bei einem Nachschleifen von
Hand kaum gegeben ist und zudem der Einsatz von Schneidmessern in
den oben genannten Erntemaschinen extrem zugenommen hat, werden
auf dem Markt verschiedene Schleifvorrichtungen für das Nachschleifen
bogenförmiger
Messer aus Erntemaschinen angeboten.
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So
beschreibt die
DE
199 17 497 A1 zum Beispiel eine Schleifmaschine die alle
voreingestellten Kriterien beim Nachschleifen einer Folge von Messern
gleichmäßig einhalten
kann und die zudem noch quasi kontinuierlich eine Folge von Messern
dadurch bearbeiten kann, dass mehrere im Kreis auf einer Scheibe
angeordnete Schneidmesserspannplätze
kontinuierlich der Schleifstation zugeführt werden und gleichzeitig
an der gegenüberliegenden
Seite der Scheibe die Messer von einer Bedienperson gewechselt werden.
Nachteilig bei einer derartigen relativ aufwändigen und damit auch teuren
Schleifmaschine ist, dass sich weder der Handlingaufwand für jedes
einzelne Messer, noch der Zeitaufwand für den Maschinenbediener gegenüber dem
Nachschleifen mit einer einfachen manuellen und wesentlich preiswerteren
Standardschleifmaschine verringert. Des weiteren ist der erhebliche
Platzbedarf für
die zuvor beschriebene Maschine erheblich, was bei den ohnehin oft
beengten Werkstattverhältnissen
für eine
außerdem
nur saisonal genutzte Maschine nicht akzeptabel ist. Somit kann
sich eine derartige Maschine nicht amortisieren und bringt keine
wesentlichen Vorteile gegenüber
wesentlich preiswerteren Standardlösungen.
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Die
Erfindung macht sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und
somit eine gattungsgemäße Schleifvorrichtung
zu schaffen, die insbesondere durch erhebliche Reduzierung des Bedienungsaufwandes
bei gleichzeitig minimalem Platzbedarf ökonomisch besonders sinnvoll
ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
durch den Einsatz eines mit Schneidmessern bestückten transportablen Werkstückmagazins,
welches mit der Schleifvorrichtung schnellspannend in vertikaler
Position verbunden wird, ein bedienerloser Schleifvorgang aller
in dem Werkstückmagazin
befindlichen Schneidmesser automatisch von der Schleifvorrichtung
durchgeführt
wird.
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Die
Schleifvorrichtung ist dazu mit einer Handlingeinrichtung ausgerüstet, welche nacheinander
die Messer aus dem Magazin entnimmt einer Schleifposition zuführt und
nach dem Schleifvorgang wieder im Magazin ablegt. Für die Bedienperson
der Schleifvorrichtung reduziert sich der Aufwand damit vorteilhaft
auf nur wenige Arbeitsschritte. Der Bediener verbringt das fahrbare
Magazin, welches in einer Ausführungsform
in der Form einer Sackkarre auf Rädern verfahrbar ist aber zur
besseren Bestückung auch
horizontal abgestellt werden kann zur Erntemaschine wo er es mit
den Messern des kompletten Messersatzes beladen kann. Dieses so
bestückte Werkstückmagazin
fährt er
zur Schleifvorrichtung und koppelt es über spezielle Verbindungspunkte, die
das Werkstückmagazin
genau zur Schleifvorrichtung fixieren unterstützt durch Schnellspanneinrichtungen
an die Schleifvorrichtung an. Wenn die Schleifvorrichtung für die zu
schleifenden Messer bereits eingerichtet ist , braucht er jetzt
nur noch den Startknopf zu betätigen
und kann sich dann anderen Arbeiten zuwenden, denn alles weitere
läuft automatisch
ab bis das alle Schneidmesser im Werkstückmagazin geschliffen sind.
Dadurch, dass der Schleifvorgang bedienerlos erfolgt, spielt die
Schleifdauer in der Regel keine Rolle. Die Erntemaschine kann währenddessen
eventuell mit einem zweiten Messersatz und dem Bediener der Schleifmaschine
wieder im Einsatz sein, oder aber der Schleifvorgang läuft eventuell
nach dem Feierabend mannlos weiter. Eine längere Schleifdauer bedeutet
aber vorteilhaft, dass wesentlich Materialschonender und sauberer
geschliffen werden kann. Eine Schmierstoff- oder Wasserkühlung ist
nicht notwendig da bei der Möglichkeit mehrerer
Schleifüberläufe mit
geringem Schleifdruck keine Überhitzungsgefahr
für die
Schneidmesser besteht und das Schliffbild bei geringerer Gradbildung wesentlich
feiner ist. Diese auch für
die Standzeit der Schneiden sehr vorteilhafte Schleifweise erlaubt
außerdem
einen wesentlich einfacheren und kostengünstigeren Aufbau der Maschine.
Eine erweitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung
mit einer Kühleinrichtung
ist aber trotzdem denkbar. Eine weitere Zeiteinsparung bei dem Gesamtvorgang
Messerschleifen währe
noch denkbar, wenn der Messerrahmen in dem die Schneidmesser in
der Erntemaschine gehaltert sind komplett mit den Messern entnommen
werden kann und durch Ankopplung an die Schleifvorrichtung gleichzeitig
als Werkstückmagazin
dient. Auf diese Art und Weise würde
jegliches Handling der Messer von Hand entfallen und damit ein weiterer
großer
Zeitvorteil entstehen.
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Ein
weiterer besonders vorteilhafter Lösungsbestandteil der Aufgabe
der Erfindung besteht in der geschickten Anordnung der Baugruppen
der Schleifvorrichtung und des Schneidmessermagazins zueinander.
Durch die vertikale Position des Werkstückmagazins im angekoppelten
Zustand an die Schleifvorrichtung, hat die Länge des Magazins und damit
die Anzahl der im Magazin gespeicherten Messer keinen Einfluss auf
den Platzbedarf der gesamten Schleifstation. Der Platzbedarf der
Schleifvorrichtung ergibt sich ausschließlich aus der Grundfläche der Schleifvorrichtung
inclusiv dem Werkstückmagazin und
einer entsprechenden Zuwegung für
das Magazin, wohingegen bei bisherigen Lösungen außer der wesentlich größeren Grundfläche der
Maschinen noch der Arbeitsplatz des Bedieners mit entsprechenden
Stellplätzen
zur Lagerung der ungeschliffenen und der geschliffenen Messer hinzukommt.
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Durch
den platzsparenden kompakten und leichten Aufbau der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
ist die Maschine leicht zu transportieren und somit auch schnell
an einem anderen Stellplatz einsatzbereit. Für den Transport der kompakten
Schleifvorrichtung kann sogar das angekoppelte Werksstückmagazin,
welches in der Art einer Sackkarre mit Rädern und Handgriffen ausgerüstet ist
genutzt werden. Die Schleifvorrichtung braucht dazu nur in Richtung
des Magazins geneigt werden bis es komplett auf den Rädern des
Werkstückmagazins
ruht, nun kann die Maschine sehr leicht ohne weitere Hilfsmittel
umgesetzt werden.
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Wie
bereits erwähnt,
konnte die kompakte Bauweise der Schleifvorrichtung unter anderem durch
die vertikale Anordnung des Werkstückmagazins erreicht werden.
Um jede Messerposition des Werkstückmagazins erreichen zu können, ist
die Handlingeinheit ebenso wie die Schleifeinheit fest mit dem vertikal
parallel zum Werkstückmagazin
verfahrbaren Schleiftisch verbunden. Diese komplette Schleifeinrichtung
verfährt
jeweils auf die Höhe
des zu schleifenden Messers im Werkstückmagazin und verbleibt während des
Schleifvorgangs dieses Messers auf dieser Höhe. Nach dem Ablegen des geschliffenen
Messers in seine Magazinposition durch die Handlingeinrichtung wird
die Schleifeinrichtung auf die Höhe
des nächsten
zu schleifenden Messers, welche über
Sensoren abgetastet wird verfahren bis das alle Messer angefahren
und bearbeitet sind. Das im Verhältnis
zur Schleifeinrichtung schwere Werkstückmagazin mit den magazinierten
Messern bleibt dabei starr mit dem Grundgestell der Schleifvorrichtung
verbunden und wird nicht verfahren.
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Bei
Verwendung der Schleifvorrichtung für unterschiedliche Schneidmesserausführungen
verschiedener Erntemaschinen ist entweder eine allen Typen angepasste
Gestaltung der Messeraufnahmen im Werkstückmagazin denkbar, es könnte aber auch
sinnvoll sein für
jeden Messertyp separate Magazine oder nur auswechselbare Aufnahmen
anzufertigen.
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Die
Schleifeinheit der Schleifeinrichtung wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass
eine Topfschleifscheibe als Schleifwerkzeug zum Einsatz kommt. Diverse
andere Ausführungsformen
mit zum Beispiel einem Schleifband oder anderen Formen von Schleifwerkzeugen
sind ebenfalls möglich.
Beim Schleifvorgang wird das Schleifwerkzeug derart mit einem vorbestimmbaren
Kontaktdruck je nach Vorwahl zumindest einmal über die Schneide bewegt, dass
die Schneide auf ihrer gesamten Länge gleichmäßig im voreingestelltem Winkel
nachgeschliffen wird. Die Schleifeinheit verfährt dabei angetrieben in der
Form einer Pendelbewegung mit einem dem jeweiligen Schneidmesserradius
angepassten Radius um einen Drehpunkt. Für ein besonders sauberes Schliffbild
der Schneide mit maximaler Standzeit ist es vorteilhaft durch eine
entsprechende Programmwahl an der Maschinensteuerung möglich den Schleifvorgang
einer Schneide so lange fortzufahren bis das kein Schleifdruck also
quasi kein Kontakt mehr zwischen Schneide und Schleifwerkzeug besteht.
Diese Vorgehensweise des Schleifens hat zudem noch den Vorteil,
dass so kaum ein Schleifgrat entsteht und somit ein nachträgliches
Entgraten entfällt.
In einer erweiterten Ausführungsform
ist jedoch auch eine zusätzliche
Entgrateinheit vorstellbar, die nach erfolgtem Schleifvorgang die
Schneide zum Beispiel mit einer rotierenden Drahtbürste entgratet.
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Die
Handlingeinheit, die mittels eines Greifers das jeweilige zu schleifende
Schneid messer im Werkstückmagazin
erfasst und durch eine horizontale Schwenkbewegung um etwa 90 Grad
in die Schleifposition auf dem Schleiftisch verbringt, ist vorzugsweise
ebenso wie die Schwenkbewegung der Schleifeinheit pneumatisch angetrieben.
Die weiteren Antriebe für
Schleifspindel und Höhenverstellung der
Schleifeinrichtung sind vorzugsweise elektromotorisch. Bei einer
sehr komfortablen Ausführungsform
sind noch weitere Stellantriebe zur Verstellung der Schleifgeometrie
und zur eventuell sogar programmgesteuerten Anpassung der Schleifvorrichtung
an unterschiedliche Schneidmesserformen denkbar.
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Hinsichtlich
weiterer Einzelheiten und Vorteile der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.
Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung verdeutlichen außerdem die
Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Gesamtansicht einer
erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung
mit Werkstückmagazin,
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2 eine perspektivische Ansicht
des Werkstückmagazins
nach 1.
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1 zeigt deutlich alle Hauptbaugruppen der
Schleifvorrichtung 1 mit dem angekoppelten Werkstückmagazin 2 zur
Magazinierung der zu schleifenden Schneidmesser 3. Zu erkennen
ist das Grundgestell 4 mit vier runden Gestellpfosten 5 die durch
Verstrebungen am unteren und oberen Ende verbunden sind. Weiterhin
ist eine Gewindespindel 6 in endseitigen Lagerungen 7 durch
einen Antriebsmotor 8 antreibbar im Grundgestell 4 gehaltert.
Eine untere Positionierwelle 9 und eine obere Positionierstrebe 10 sind
ebenfalls Bestandteile des Grundrahmens 4.
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Die
komplette Schleifeinrichtung 11 der Schleifvorrichtung 1 umfasst
die Baugruppen Schleiftisch 12, Schleifeinheit 13,
Handlingeinheit 14 und Schneidmesseraufnahme 15.
Der Schleiftisch 12 trägt
die zuvor genannten Baugruppen der Schleifeinrichtung 11 und
ist durch Lauf- und Führungsrollen 16 an
den Gestellpfosten 5 geführt, angetrieben durch die
Gewindespindel 6, translatorisch vertikal verfahrbar.
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Die
Schleifeinheit 13 der Schleifeinrichtung 11 umfasst
im dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Schleifkopf 17 mit dem nicht dargestelltem Schleifwerkzeug
und dessen Antrieb. Des weiteren ist der Schwenkantrieb 18,
der den mit diesem über Hebel 19 verbundenen
Schleifkopfes 17 in eine rotatorische Schleifbewegung mit
einem voreinstellbaren Schwenkwinkel antreibt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Schwenkantrieb 18 über eine elektromotorisch angetriebene
Exenterscheibe ausgeführt, ebenso
ist aber auch ein Zylinder- oder Linearantrieb denkbar. Die Handlingeinheit 14 hat
die Aufgabe die Schneidmesser 3 durch eine Schwenkbewegung
von ca. 90 Grad aus dem Werkstückmagazin
zu entnehmen und auf die Schneidmesseraufnahme 15 zu schwenken,
wo sie mittels Anschlägen
fixiert werden. Das Erfassen und Halten der Schneidmesser 3 erfolgt
dabei mit dem Greifer 20 der Handlingeinheit 14. Als
Antriebe für
Greif- und Schwenkbewegung
werden Pneumatikzylinder 21 eingesetzt.
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Die
genaue Positionierung der Schleifeinrichtung 11 zu den
jeweils zu entnehmenden Schneidmessern 3 wird durch berührungslos
abtastende nicht dargestellte Sensoren sichergestellt.
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Das
in 2 perspektivisch
dargestellte Werkstückmagazin 2 der
erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung 1 stellt
ebenfalls nur eine von vielen möglichen
Ausführungsformen
dar. Dieses Werkstückmagazin 2,
welches zur Aufnahme der zu schleifenden Schneidmesser 3 in
der wie im mittleren Bereich dargestellten Weise dient, ist von
seiner Kapazität
so ausgelegt, dass zumindest ein kompletter Messersatz der entsprechenden
Erntemaschine aufgenommen werden kann. Die Aufnahmeschächte 22 des
Magazins 2 werden durch den jeweiligen Messern 3 angepasste
Auflagen 23 gebildet. Für
unterschiedliche Messerformen verschiedener Erntemaschinen können entweder
diese Auflagen 23 flexibel angepasst werden oder aber jeweils
separate Werkstückmagazine 2 bereitgestellt
werden. Für
eine leichte Handhabung des transportablen Werkstückmagazins 2 sind
an seinem Grundrahmen 24 Transporträder 25, Handgriffe 26 und
Stützen 27 angebracht.
Zur Bestückung
des Magazins 2 wird dieses in der Art einer Sackkarre zur
Erntemaschine gefahren, dort wird es vorzugsweise horizontal auf
den Transporträdern 25 und
den Stützen 27 zur
bequemeren Beladung abgestellt. Komplett mit dem Messersatz der
Erntemaschine bestückt
wird das Werkstückmagazin 2 wieder
zur Schleifvorrichtung 1 wie eine Sackkarre auf den Transporträdern 25 verfahren.
Durch das Ansetzen des Werkstückmagazins 2 durch
die Positionierlaschen 28 auf die Positionierwelle 9 an
das Grundgestell 4 der Schleifvorrichtung 1 und
dem anschließenden
Anspannen gegen die oberen Anschläge 29 durch einen
nicht dargestellten Schnellspanner, ist das Werkstückmagazin 2 starr und
positionsgenau miteinander verbunden, Der automatische Schleifvorgang
kann so gestartet werden.
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Die
in dieser angekoppelten Position des Werkstückmagazins 2 vom Boden
abgehobenen Transporträder 25 haben
noch eine weitere Funktion als nur den Transport des Werkstückmagazins 2. Wird
im angekoppelten Zustand wie in 1 dargestellt,
die gesamte Schleifvorrichtung 1 in Richtung des Werkstückmagazins 2 gekippt,
dann stützt
diese sich auf den Transporträdern 25 ab
und kann so wie eine Last auf einer Sackkarre komplett verfahren werden.
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In 1 wird auch besonders deutlich,
wie platzsparend eine Schleifvorrichtung 1 nach der Erfindung
ist. Durch die vertikale Anordnung des Werkstückmagazins sind die Seitenlängen a,
b der Grundfläche
der Schleifvorrichtung 1 deutlich kürzer als das Maß l der
Längserstreckung
des Werkstückmagazins 2 wenn
es für
die Aufnahme von mindestens 40 Schneidmessern ausgelegt ist.