DE4114840C2 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Auswechseln von nachschleifbaren Messern bei Holzzerspanmaschinen - Google Patents

Description

Bei der Erzeugung industriell weiterverarbeitbarer Holzspäne ist der Verschleiß an den Schneiden der Zerspanmesser so groß, daß deren Standzeit in der Regel nur wenige Stunden beträgt, was etwa eintausend Messerwechsel in einem Jahr erforderlich macht. Da mit zunehmender Stumpfheit der Messerschneiden nicht nur die Qualität der erzeugten Späne rasch abnimmt, sondern zu­ gleich auch der Bedarf an Antriebsenergie für die Zerspanma­ schine stark ansteigt, ist es unumgänglich, die stumpf gewor­ denen Messer in relativ kurzen Zeitabständen durch nachge­ schliffene Messer zu ersetzen.

Dieser Messerwechsel ist bei rotierbar in der Zerspanmaschine gelagerten Messerkränzen durch eine im Maschinengehäuse vorge­ sehene Öffnung zwar grundsätzlich möglich, doch wird auch hier, um den durch den Messerwechsel bedingten Produktionsausfall möglichst gering zu halten, üblicherweise zunächst der Mes­ serkranz als Ganzes gegen einen mit geschärften Messern be­ stückten ausgetauscht und der eigentliche Messerwechsel dann zwischenzeitlich an dem ausgebauten Messerkranz vorgenommen.

Nach dem Einbau der nachgeschliffenen Messer in den Messerkranz müssen ihre Schneiden stets den gleichen, für die angestrebte Spandicke maßgebenden Vorstand gegenüber der von den sog. Verschleißschuhen gebildeten zylindrigen Innenwand des Messer­ kranzes aufweisen. Hierzu ist eine Messerhalterung erforder­ lich, die ein Justieren der Messerschneiden außerhalb der Zer­ spanmaschine mittels einer speziellen Einstellvorrichtung er­ möglicht. Zu diesem Zweck ist bislang jedes Messer mit einer Halteplatte lösbar verbunden, die eine für den Schneiden­ vorstand maßgebende Bezugsfläche aufweist, die ihrerseits mit einer entsprechenden an den Messerträgern des Messerkranzes vorgesehenen Bezugsfläche beim Einbau des aus Messer und seiner Halteplatte bestehenden Messerpaketes in Kontakt kommt. Auf diese Weise ist zwar ein reproduzierbarer Schneidenvorstand ge­ genüber dem Urzustand der zylindrigen Innenwand des Messer­ kranzes gewährleistet, doch wird hierbei der jeweilige örtliche Verschleißzustand der Innenwand nicht berücksichtigt. Das hat über einen längeren Zeitraum hinweg, insbesondere bei raschem Verschleißfortschritt der Innenwand, eine ständige und letzlich qualitativ nicht mehr akzeptable Zunahme der Spandicke zur Folge.

Bei den häufigen Messerwechseln ist das Hantieren mit den re­ lativ schweren Messerpaketen nicht nur umständlich, mühsam und verletzungsträchtig, sondern auch zeitraubend, zumal die Messer vor dem Nachschleifen zunächst von ihren Halteplatten gelöst und danach wieder damit verbunden werden müssen, wobei ihre Schneide zugleich gegenüber der besagten, an der Halteplatte vorgesehenen Bezugsfläche auf den theoretischen Vorstand einge­ stellt werden muß.

Zwar hat es nicht an Bestrebungen gefehlt, dieses umständliche Manipulieren mit den unhandlichen Messerpaketen zu erübrigen, doch betreffen die hierfür bekanntgewordenen Lösungsmaßnahmen ausschließlich solche Messerwechsel, bei denen der Messerkranz in der Maschine verbleibt, was ohnehin nur bei solchen mit drehbarer Lagerung möglich, für stationär eingebaute Messer­ kränze also von vornherein ausgeschlossen ist.

Eine solche Möglichkeit des Messerwechsels im eingebauten Zu­ stand des Messerkranzes ist in der GB 2 013 136 A beschrieben. Dort können die Messer nach Lösen ihrer Halterung zwar nach­ einander ausgewechselt werden, doch bedarf es hierzu einer auf­ wendigen Justiereinrichtung, die das Einstellen des für die ge­ wünschte Spandicke maßgebenden Schneidenüberstandes unmittelbar am Messerkranz ermöglicht. Diese Justiereinrichtung benötigt nicht weniger als drei hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten, von denen nach Stillsetzen des Zerspaners die eine am arretierten Schlägerrotor und zwei davon außen am Maschinenge­ häuse im Bereich einer verschließbaren Öffnung angebracht werden müssen. Von dem großen apparativen Aufwand ganz abge­ sehen, erfordert der An- und Abbau dieser Justiereinrichtung beträchtliche Rüstzeiten, die zusätzlich zu dem ohnedies großen zeitlichen Aufwand für den eigentlichen Messerwechsel einen wirtschaftlich nicht tragbaren Produktionsausfall bedingen. Diese Art des Messerwechsels konnte sich in der Praxis daher nicht durchsetzen.

Eine ganz andere Art, für eine möglichst kontinuierliche Schneidenschärfe der Zerspanmesser zu sorgen, ist in der DE 33 09 517 C1 beschrieben, die den beim üblichen Messerwechsel unvermeidlichen Produktionsausfall dadurch vermeiden will, daß Bandstahlmesser während des Betriebes entsprechend dem Ver­ schleißfortschritt der Messerschneiden kontinuierlich oder taktweise in den Arbeitsbereich des Zerspaners eingezogen wer­ den. Abgesehen davon, daß diese bekanntgewordene Methode zur Erneuerung der Schneidenschärfe auf Bandstahlmesser, also auf sogenannte Wegwerfmesser, ausdrücklich eingeschränkt ist, soll damit das übliche Auswechseln von nachschleifbaren Messern an ausgebauten Messerkränzen, wovon die Erfindung aufgabegemäß ausgeht, gerade vermieden werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim Messer­ wechsel an ausgebauten Messerkränzen das umständliche, mühsame und zeitraubende Hantieren mit den schweren Messerpaketen bei ihrem Ein- und Ausbau sowie beim Justieren der Messerschneiden zu erübrigen, ohne dadurch eine Qualitätsminderung der erzeug­ ten Späne in Kauf nehmen zu müssen. Zudem soll bei Anwendung der an sich bereits bekannten Messerhalterung mittels Feder­ kräften ein völlig automatischer Messerwechsel ermöglicht wer­ den, und schließlich soll der Messerwechsel auch für vorhandene Messerkränze, gegebenenfalls nach deren geringfügiger Um­ rüstung, kompatibel sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Anspruch 1 umrissene Arbeitsverfahren zum automatischen Auswechseln von nachschleifbaren Zerspanmessern vorgeschlagen, das generell bei Messerkränzen durchführbar ist, deren mit ihren Schneiden nach innen weisenden Messern mittels Klemmleisten, wie aus der DE-OS 23 34 151 bereits bekannt, kraftschlüssig auf ihren Messer­ trägern gehaltert sind. Gemäß dem gekennzeichneten Ver­ fahrensablauf bedarf es lediglich einer Lockerung dieser Kraft­ schlußverbindung an den Klemmleisten, um daraufhin ein stumpf gewordenes Messer selbsttätig aus seiner Halterung ausschieben zu können. Dabei kann die Lockerung der Kraftschlußver­ bindung, je nach Art der Krafterzeugung, manuell oder maschinell vorgenommen werden. Da auch die nachfolgenden Verfahrens­ schritte, also der Austausch eines stumpfen Messers gegen ein geschärftes Messer sowie dessen Einbringen in die frei ge­ wordene Messerhalterung selbsttätig erfolgen, entfallen durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Arbeitsverfahren alle bis­ lang für den Messerwechsel erforderlichen mühsamen und zeit­ raubenden Manipulationen. Darüber hinaus zeitigt die Erfindung noch den weiteren Vorteil, daß bei der selbsttätigen Justierung der Messerschneiden, als einem der jeweils letzten Verfahrens­ schritte des erfindungsgemäßen Messerwechsels, der für die ge­ wünschte Spandicke maßgebende Schneidenvorstand sich unmittel­ bar am jeweiligen Verschleißzustand des der Schneide benach­ barten Innenwandbereiches des Messerkranzes orientiert. Dadurch ist gewährleistet, daß auch bei raschem Verschleiß­ fortschritt eine gleichmäßige Spanqualität infolge stets gleichbleibender Spandicke erzielt wird.

Eine für die Durchführung dieses Arbeitsverfahrens geeignete Wechselvorrichtung ist in ihren tragenden Merkmalen im Anspruch 2 gekennzeichnet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmög­ lichkeiten der erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung ergeben sich aus den sich daran anschließenden Unteransprüchen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfin­ dungsgemäß gestaltete Wechselvorrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Wechselvorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht, teilweise in Schnittdarstellung;

Fig. 2 eine Draufsicht davon;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 in größerem Maßstab;

Fig. 5 Einzelheiten aus Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 6 eine Draufsicht von Fig. 5;

Fig. 7 die Justiereinrichtung in Justierstellung in größerem Maßstab;

Fig. 8 eine Schnittansicht gem. der Linie VIII-VIII in Fig. 5;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung gem. der Linie IX-IX in Fig. 8.

In Fig. 1 ist eine Wechselvorrichtung 1 mit einem angekoppelten Messerkranz 2 dargestellt, dessen ideelle Mittelachse mit 2′ und dessen einbautenfreier Innenraum mit 2′′ bezeichnet sind. Der Messerkranz 2 besteht in bekannter Weise aus zwei im axia­ len Abstand voneinander angeordneten Ringscheiben 3, die durch gleichmäßig an seinem Umfang verteilte Messerträger 4 miteinan­ der verbunden sind. Auf diesem sind die Zerspanmesser 5 mit ihren nach innen weisenden Schneiden 6 mittels Klemmleisten 7 und Druckschrauben 8 kraftschlüssig gehaltert. Eine Einheit aus Meserträger 4, Klemmleiste 7 und Druckschrauben 8 bildet somit eine kraftschlüssige Messerhalterung 9.

Der aus der Zerspanmaschine ausgebaute und in den Schärfraum transportierte Messerkranz 2 ist in einem Transportwagen 10 auf zwei Lagerwalzen 11 drehbar gelagert. Zu diesem Zweck sind die beiden Lagerwalzen 11 mit je zwei Ringnuten versehen, in welche die beiden Ringscheiben 3 des Messerkranzes 2 eingreifen.

Die im Schärfraum befindliche Wechselvorrichtung 1 besteht aus einem Gestell 12, das eine Tischplatte 13 trägt. Wie insbeson­ dere aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Tischplatte 13 eine rechteckige, hinten offene Ausnehmung 14 auf, durch die sich zwei Tischschenkel unterschiedlicher Breite ergeben, von denen der breitere Schenkel im folgenden als Magazinbank 15 und der schmalere Schenkel als Arretierbank 16 bezeichnet sind. Im vor­ deren Bereich der Ausnehmung 14 sind in gleichen Abständen ober- und unterhalb der Tischplatte 13 je zwei stationäre Posi­ tionierrollen 17 und 18 angeordnet, in deren Ringnuten sich der Messerkranz 2 mit seinen beiden Ringscheiben 3 unter Mitwir­ kung von zwei in der horizontalen Mittelebene des Messer­ kranzes 2 verstellbaren Andrückrollen 19 beim Ankoppeln anlegt. Durch diese Dreipunktanlage ist eine definierte und repro­ duzierbare Positionierung des Messerkranzes 2 zur Wechselvor­ richtung 1 bei dessen gleichzeitiger axialer Fixierung gewähr­ leistet. Die beiden Andrückrollen 19 sind an den hinteren Enden der Messer- und Arretierbank 15, 16 auf Kreuzschlitten 20 angeordnet, so daß sie in zwei senkrecht zueinander verlaufen­ den horizontalen Richtungen verschiebbar sind.

Zur positionsweisen, der Messerteilung entsprechenden Dreh­ bewegung des Messerkranzes 2 dient ein schwenkbar angeordneter Hubzylinder 21 mit begrenztem Kolbenhub, dessen Kolbenstange mit einer Schubnase 22 versehen ist, die jeweils unterhalb einer Messerhalterung 9 am Messerkranz 2 angreift. Um der Schubnase 22 beim Rückhub das erneute Einrasten hinter der nächsten Messerhalterung zu ermöglichen, ist dem schwenkbar gelagerten Hubzylinder 21 eine Druckfeder 23 zugeordnet, deren Rückstellkraft beim Rückhub der über die jeweilige Klemmleiste 7 gleitenden Schubnase 22 deren Einrasten unterhalb der nächs­ ten Messerhalterung nach Art einer Ratsche bewirkt. Auf diese Weise wird bei jedem Hubtakt der Messerkranz 2 exakt um eine Messerteilung im Uhrzeigersinn weitergedreht. Nach jeder der­ artigen Drehbewegung wird der Messerkranz 2 mittels eines auf der Arretierbank 16 angeordneten Arretierzylinders 24 fest­ gehalten, dessen Kolbenstange als Riegelbolzen 25 ausgebildet ist, der in eine der Rastbohrungen 26 eingreift, die in einer der beiden Ringscheiben 3 einer jeden Messerhalterung 9 zuge­ ordnet sind.

Unterhalb der Tischplatte 13 ist im vorderen Bereich am Gestell 12 eine Ausstoßeinrichtung 27 für die Messer 5 angeordnet. Sie besteht aus einem Ausstoßzylinder 28, dessen Kolbenstange 29 eine Ausstoßgabel 30 trägt, die mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ausstoßfinger 31 versehen ist, die in Löchern einer am Gestell 12 befestigten Führungstraverse 32 gleitbar geführt sind. Die Wirkrichtung der Ausstoßgabel 31 ist zur Senkrechten unter einem Winkel α geneigt, der dem Einbauwinkel ε der Messer 5 im Messerkranz 2 entspricht. In den Fig. 8 und 9 sind Einzelheiten der Ausstoßeinrichtung detailiert darge­ stellt, wobei Fig. 8 den Zustand bei und Fig. 9 den Zustand nach einem Messerausstoß zeigt.

In den einbautenfreien Innenraum 2′′ des Messerkranzes 2 ist Parallel zu dessen Mittelachse 2′ ein Support 33 einschiebbar, der sowohl den Transportmechanismus 34 als auch die Justierein­ richtung 35 trägt. Der Support 33 ist auf einem Schlitten 36 montiert, der in einer Gleitführung 37 verschiebbar ist, die sich größtenteils auf der Magazinbank 15 befindet und die jenseits der Tischausnehmung 14 auf der Arretierbank 16 ihre Fortsetzung 37′ findet. Zur Ein- und Ausschubbewegung des Sup­ ports 33 dient ein unterhalb der Magazinbank 15 angebrachter Schubzylinder 38, dessen Kolbenstange 39 unten am Support­ schlitten 36 angreift. Zur Begrenzung der Einschubbewegung des Supports 33 ist auf der Arretierbank 16 ein einstellbarer An­ schlag 40 vorgesehen, wobei zur Arretierung des Supports 33 in seiner Arbeitsstellung eine Klemmschraube 41 dient.

Der Support 33 besteht aus einem Grundkörper 42, an dem eine Gleitplatte 43 befestigt ist, deren Neigungswinkel γ zur Senkrechten ebenfalls dem Einbauwinkel ε der Messer 5 am Messerkranz 2 entspricht. Unterhalb der Gleitplatte 43 ist eine Rastklappe 44 schwenkbar angeordnet, die in ihrem unteren Be­ reich eine Rastleiste 45 aufweist, mit der sie die Gleitplatte 43 untergreift und auf diese Weise als Auflagerast für die Mes­ ser 5 während des Auswechselvorganges dient. Die Schwenkbe­ wegung der Rastklappe 44 wird im Zusammenwirken mit einer Zug­ feder 46 von einem Steuerzylinder 47 besorgt, der seitlich am Support 33 befestigt ist.

Oberhalb der Gleitplatte 43 befindet sich im geringen Abstand ein rechteckiger, unten offener Transportrahmen 48, der mit einem hin- und herbewegbaren Gleitstück 49 verbunden ist und dessen beiden seitlichen Schenkel 48′ als Schubglieder für die aus- und einzuwechselnden Messer 5 fungieren. Die Hin- und Her­ bewegung des auf einer Gleittraverse 50 verschiebbar gelagerten Gleitstückes 49 wird von einem reversiblen Treibsatz 51 be­ wirkt, der im beschriebenen Ausführungsbeispiel als kolben­ stangenloser Pneumatikzylinder ausgebildet ist.

An dem Transportrahmen 48 ist zudem noch eine Druckluftdüse 52 befestigt, deren Blasrichtung in den vom Messerträger 4 und der Klemmleiste 7 gebildeten, während des Messerwechsels leeren Messerspalt s gerichtet ist.

Schließlich trägt der Grundkörper 42 des Supports 33 auch noch die Justiereinrichtung 35. Diese besteht, wie insbesondere aus den Fig. 5, 6 und 7 ersichtlich ist, aus einem Justierzylinder 53, an dessen Kolbenstange 54 ein sich axial erstreckender Querträger 55 angelenkt ist. Dieser trägt an seinen beiden Enden je einen Justierbügel 56, von denen jeder auf einer ra­ dial gerichteten, parallelen Gleitstange 57 geführt ist. Wie insbesondere aus Fig. 7 zu ersehen ist, besteht jeder Justier­ bügel 56 aus zwei im peripheren Abstand voneinander angeordne­ ten Tastflächen 58, zwischen denen sich je eine Justierfläche 59 befindet. Beim Justiervorgang bewegen sich die beiden mit axialem Abstand voneinander angeordneten Justierbügel 56 in ra­ dialer Richtung gegen die von sog. Verschleißschuhen 60 gebil­ dete Innenwand des Messerkranzes 2, wozu in der Gleitplatte 43 und der Rastklappe 44 je zwei entsprechende Durchtritts­ öffnungen 61 vorgesehen sind.

Auf der Magazinbank 15 befindet sich seitlich vom angekoppelten Messerkranz 2 ein Wechselmagazin 62, das auf zwei parallelen Gleitschienen 63 verschiebbar ist. Beim Wechselvorgang werden die ausgewechselten stumpfen Messer 5′ vom Wechselmagazin 62 aufgenommen und zugleich die darin bereitgehaltenen geschärften Messer 5′′ abgegeben. Zu diesem Zweck ist das Wechselmagazin 62 als Gefach ausgebildet, dessen Anzahl an Fächern 66 um eines größer ist als die Anzahl der im Messerkranz 2 eingebauten Mes­ ser 5. Die Wände 67 der Fächer 66 sind zur Senkrechten unter einem Winkel β geneigt, der ebenfalls gleich dem Einbauwinkel ε der Messer 5 im Messerkranz 2 ist. Die Fächer 66 des Wechsel­ magazins 62 sind an ihren beiden Seiten offen, so daß der Transportrahmen 48 jedes Fach ungehindert in beiden Richtungen passieren kann. Zu diesem Zweck überbrückt die Gleittraverse 50, an der das Gleitstück 49 mit dem daran angebrachtem Transportrahmen 48 hin- und herbewegbar ist, das Wechselmagazin 62, wie das insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Die Gleitschienen 63 für das Wechselmagazin 62 sind auf Ständern 64 angeordnet, so daß sie oberhalb der Magazinbank 15 verlaufen und somit die Gleitführung 37 für den Support­ schlitten 36 überbrücken. In dem Überbrückungsbereich sind sie jedoch über Stützen 65 mit dem Supportschlitten 36 verbunden, so daß diese von den übrigen Gleitschienen 63 getrennte Gleit­ schienenpartie 63′ die Ein- und Ausschubbewegung des Supports 33 mitmacht und daher nur im eingeschobenen Zustand des Sup­ ports 33 die Gleitschienen 63 zu einer durchlaufenden Gleitbahn ergänzt.

Das Wechselmagazin 62 sitzt unverrückbar auf einem Magazinschlitten 68, der auf seiner Unterseite mit Gleitschuhen versehen ist, die dem Profil der Gleitschienen 63 entsprechen. Außerdem ist der Magazinschlitten 68 auf seiner Unterseite mit einem Schrittschaltwerk 69 ausgestattet, das aus einer Zahn­ stange 70 besteht, in deren Sägeverzahnung eine Schubklinke 71 eingreift, die an der Kolbenstange 72 eines Taktzylinders 73 federnd befestigt ist. Auf diese Weise kann das Wechselmagazin 62 taktweise jeweils exakt um eine Gefachteilung vorgeschoben werden, wodurch ein soeben in ein leeres Fach 66′ abgelegtes stumpfes Messer 5′ den Transportrahmen 48 verläßt und zugleich ein im nachfolgenden Fach 66′′ bereitgehaltenes geschärftes Messer 5′′ in den Transportrahmen 48 eintritt, um dann beim Rückhub des Gleitstückes 49 von dem daran befestigten Trans­ portrahmen 48 in den freien Innenraum 2′′ des Messerkranzes 2 bewegt zu werden, wo es nach Freigabe durch die Rastleiste 45 auf der Gleitplatte 43 infolge der Schwerkraft von selbst in den freigewordenen Messerspalt s der gerade bedienten Messer­ halterung 9 rutscht.

In den Fig. 8 und 9 sind Einzelheiten einer kraftschlüssigen Messerhalterung 9 im Messerkranz 2 dargestellt, wie sie für die Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zum automatischen Messerwechsel bzw. für den Einsatz der erfin­ dungsgemäß gestalteten Wechselvorrichtung 1 erforderlich sind. In der Schnittdarstellung der Fig. 9 ist ein Messerträger 4 er­ kennbar, der auf der Innenseite des Messerkranzes 2 mit einem Verschleißschuh 60 bewehrt und gegenüber dem benachbarten Messer mit einer Drucklippe 74 versehen ist. Zwischen der Klemmleiste 7 und dem Messerträger 4 sind zwei Blattfedern 75 eingelegt, die nach Lockern der Druckschrauben 8 die Klemm­ leiste 7 vom Messerträger 4 wegdrücken, so daß das betreffende Messer 5 mittels der Ausstoßeinrichtung 27 aus seiner Halterung 9 ausgeschoben werden kann. Hierzu sind im Messerträger 4 zwei parallel verlaufende Nuten 76 vorgesehen, in denen die Aus­ stoßfinger 31 entlanggleiten und dabei das stumpfe Messer 5′ von seinem Messerträger 4 auf die Gleitplatte 43 des Supports 33 und in den dort gerade weilenden, unten offenen Transport­ rahmen 48 schieben, wo es von der Rastleiste 45 der in Rast­ stellung befindlichen Rastklappe 44 unterfaßt wird.

Die erfindungsgemäß gestaltete Wechselvorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Der aus einer Zerspanmaschine ausgebaute Messerkranz 2 wird auf dem Transportwagen 10 in den Schärfraum gefahren, wo sich die Wechselvorrichtung 1 befindet. An diese wird er in der Weise angekoppelt, daß er in die Ausnehmung 14 der Tischplatte 13 bis zum Anschlag seiner beiden Ringscheiben 3 an den zwei Paar Positionierrollen 17 und 18 eingefahren und in dieser Position durch Verschieben der beiden Andrückrollen 19 mittels ihrer Kreuzschlitten 20 allseits unverrückbar, jedoch frei drehbar festgehalten wird.

Nun wird der Support 33 von seinem Schubzylinder 38 in den freien Innenraum 2′′ des Messerkranzes 2 bis zu dem auf der Ar­ retierbank 16 befindlichen Anschlag 40 eingeschoben und in diese Arbeitsposition durch die dort vorgesehene Klemmschraube 41 gesichert. Nach dem Einschieben des Supports 33 ergänzt die vom Supportschlitten 36 getragene Partie 63′ der Gleitschienen 63 diese zu einer durchgehenden Gleitbahn. Auf dieser wird nun­ mehr der Magazinschlitten 68, auf dem das mit geschärften Mes­ sern 5′′ beladene Wechselmagazin 62 unverrückbar aufsitzt, in seine in Fig. 4 gezeigte Ausgangsposition geschoben. Das Wechselmagazin 62 weist ein Fach 66 mehr auf, als es der Anzahl der im Messerkranz 2 eingebauten Messer 5 entspricht, wobei an­ fangs das erste Fach 66′ leer ist.

Daraufhin wird durch Betätigen des Hubzylinders 21 der Messer­ kranz 2 in seine erste Wechselposition gedreht und durch Akti­ vieren der Drehverriegelung 24, 25, 26 darin festgehalten. Dann werden die beiden Druckschrauben 8 der betreffenden Messerhal­ terung 9 soweit gelockert, daß die beiden Blattfedern 75 die Klemmleiste 7 von dem Messerträger 4 etwas abdrücken.

Von nun an läuft der Messerwechsel durch systematische Folge­ steuerung völlig automatisch ab. Er beginnt mit der Betätigung der Ausstoßeinrichtung 27, die das nunmehr lose auf dem Mes­ serträger 4 aufliegende stumpfe Messer 5′ auf die Gleitplatte 43 des Supports 33 ausschiebt, wo es von unten von der Rastleiste 45 der von dem Steuerzylinder 47 in Raststellung gehaltenen Rastklappe 44 unterfaßt und seitlich von dem Trans­ portrahmen 48 umfaßt wird. In diesem Moment tritt die Druck­ luftdüse 52 in Aktion, und zugleich wird der Treibsatz 51 des Gleitstückes 49 aktiviert, wodurch der daran befestigte Transportrahmen 48 das stumpfe Messer 5′ auf der Gleitplatte 43 nach außen in das vorderste leere Fach 66′ des Wechselmagazins 62 schiebt. Nun tritt das Schrittschaltwerk 69 des Magazin­ schlittens 68 in Aktion und schiebt das darauf befindliche Wechselmagazin 62 genau um eine Gefachteilung nach vorne, wo­ durch das im vordersten, von Haus aus leerem Fach 66′ abgelegte stumpfe Messer 5′ aus dem Transportrahmen 48 austritt und dafür das im nachfolgenden Fach 66′′ bereitgehaltene geschärfte Mes­ ser 5′′ in den Transportrahmen 48 eintritt. Beim anschießenden Rückhub des Gleitstückes 49 wird das geschärfte Messer 5′′ dann vom Transportrahmen 48 auf der Gleitplatte 43 des Supports 33 in den Innenraum 2′′ des Messerkranzes 2 bewegt. Sobald es dort in der Einbauposition angekommen ist, wird die ebenfalls hin- und herbewegte Druckluftdüse abgeschaltet, und der Steuerzy­ linder 47 gibt die Schwenkbewegung der Rastklappe 44 frei, wo­ durch unter Mitwirkung der Zugfeder 46 dem geschärften Messer 5′′ die Rastleiste 45 entzogen wird, so daß es infolge Schwer­ kraftwirkung auf der Gleitpatte 43 nach unten in den von den Blattfedern 75 offen gehaltenen Spalt s der gerade bedienten Messerhalterung 9 gleitet. Diese Gleitbewegung wird durch den Anschlag des Messers 5′′ an den beiden Druckschrauben 8 ge­ stoppt. Nun wird die Justiereinrichtung 35 durch Betätigen des Justierzylinders 53 radial gegen die von den Verschleißschuhen 60 gebildete Innenwand des Messerkranzes bewegt, wozu die in der Gleitplatte 43 und Rastklappe 44 vorgesehenen Durch­ trittsöffnungen 61 den Weg für die beiden Justierbügel 56 frei­ geben, so daß sich diese mit ihren beiden Tastflächen 58 je­ weils an den beiden zum eingewechselten, geschärften Messer 5′′ benachbarten Verschleißschuhen 60 anlegen können. Daraufhin schieben die beiden Ausstoßfinger 31 das eingewechselte, ge­ schärfte Messer 5′′ soweit wieder nach innen, bis es mit seiner Freifläche 77 an der Justierfläche 59 der beiden Justierbügel 56 zur Anlage kommt. Nach Wiederherstellung der Kraftschluß­ verbindung zwischen dem Messer 5′′ und seinem Messerträger 4 durch Anziehen der Druckschrauben 8 ist auf diese Weise ein über die ganze Messerlänge gleichmäßiger, der örtlichen Ab­ nutzung der Verschleißschuhe 60 Rechnung tragender Schneiden­ vorstand d selbsttätig eingestellt.

Nach Rückzug der Justiereinrichtung 35 und nach Lösen der Dreh­ verriegelung 25, 26, 27 kann dann die Wechselprozedur für das nächste Messer 5 des Messerkranzes 2 erneut beginnen. Nach Aus­ wechseln sämtlicher Messer 5 befindet sich das nunmehr aus­ schließlich mit stumpfen Messern 5′ angefüllte Wechselmagazin 62 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Lage, so daß nunmehr der Support 33 samt der auf seinem Schlitten 36 aufliegenden Gleit­ schienenpartie 63′ ausgeschoben werden kann. Durch kreuzweises Verschieben der Andrückrollen 19 mittels ihrer Kreuzschlitten 20 wird der in Fig. 2 lediglich strichpunktiert angedeutete Messerkranz 2 von der Wechelvorrichtung 1 abgekoppelt und steht nunmehr für den nächsten Messerkranzwechsel an der Zerspan­ maschine bereit.

Die als Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Wechsel­ vorrichtung ist sowohl für stationäre als auch für rotierbare Messerkränze brauchbar. Bereits vorhandene Messerkränze be­ dürfen hierzu lediglich einer geringfügigen Umrüstung der Mes­ serhalterungen mit Klemmleisten. Der Aufwand hierfür ist jedoch im Verhältnis zu den erfindungegemäß erzielten manigfachen Vor­ teilhaftigkeiten gering. Diese sind nicht nur in dem mühelosen, mit etwa halben Zeitaufwand bewältigtem Messerwechsel zu sehen, sondern ergeben sich auch dadurch, daß die Zerspanmesser, da sie erfindungegemäß nicht mehr mit speziellen Halteplatten ver­ bunden zu werden brauchen, hierfür auch keiner besonderen Bear­ beitung mehr bedürfen. Das senkt einerseits ihre Gestehungs­ kosten erheblich und vergrößert andererseits ihre Nachschleif­ barkeit, was eine bessere Ausnutzung des hochwertigen Messer­ werkstoffes zur Folge hat. Zudem wird eine bessere Span­ qualität erzielt, weil die Justierung des für die Spandicke maßgebenden Schneidenvorstandes d sich erfindungsgemäß un­ mittelbar am Verschleißzustand der unmittelbar benachbarten In­ nenwandpartie des Messerkranzes orientiert.

Für Messerkränze, bei denen die kraftschlüssige Halterung der Messer 5 auf ihren Messerträgern 4 nicht, wie vorstehend be­ schrieben, durch Druckschrauben 8, sondern durch beiderseits der Ringscheiben 9 des Messerkranzes 2 an den Klemmleisten 7 der Messerhalterungen 9 angreifenden Federkräften bewirkt wird, wie das aus der DE-OS 23 34 151 auch schon bekannt ist, kann die Wechselvorrichtung 1 zusätzlich noch mit einer aus dieser Offenlegungsschrift ebenfalls bereits bekannten, diesen Feder­ kräften entgegenwirkenden Hubeinrichtung zur Lockerung der Kraftschlußhalterung versehen werden. Eine solchermaßen kom­ plettierte Wechseleinrichtung ermöglicht dann einen völlig automatisierten Messerwechsel.

Claims (11)

1. Arbeitsverfahren zum automatischen Auswechseln von nach­ schleifbaren Zerspanmessern an ausgebauten Messerkränzen für Zerspanmaschinen, insbesondere für Holz, bei denen die Messer mit ihren nach innen gerichteten Schneiden mittels Klemmleisten kraftschlüssig auf Messerträgern gehaltert sind, die in gleichmäßigen Abständen am Umfang des Messer­ kranzes angeordnet sind, gekennzeichnet durch die folgen­ den Verfahrensschritte:

• a) Ankoppeln des ausgebauten, auf einem Transportwagen gela­ gerten Messerkranzes an eine Wechselvorrichtung;
• b) Drehen des Messerkranzes bis zur ersten Wechselposition einer Messerhalterung;
• c) Verriegeln des Messerkranzes in dieser Wechselposition;
• d) Lockern der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Messer und Messerträger an dieser Messerhalterung;
• e) Ausschieben eines stumpfen Messers aus dieser Messerhal­ terung in den inneren Freiraum des Messerkranzes;
• f) Transportieren des stumpfen Messers in Achsrichtung des Messerkranzes aus dessen inneren Freiraum heraus;
• g) Ablegen des stumpfen Messers außerhalb des Messerkranzes und Aufgreifen eines bereitgehaltenen geschärften Messers;
• h) Transportieren des geschärften Messers in Achsrichtung des Messerkranzes in dessen inneren Freiraum hinein;
• i) Einbringen des geschärften Messers in die frei gewordene Messerhalterung;
• j) Justieren der Messerschneide in Bezug auf die benachbarte Innenwand des Messerkranzes;
• k) Bewerkstelligen der kraftschlüssigen Verbindung des ein­ gewechselten geschärften Messers mit seinem Messerträger;
• l) Entriegeln der Drehsicherung und Weiterdrehen des Messer­ kranzes um eine Messerteilung;
• m) Wiederholen der vorstehend gekennzeichneten Verfahrens­ schritte c) bis l) entsprechend der Messerzahl des Messer­ kranzes;
• n) Abkoppeln des wieder einsatzfähigen Messerkranzes von der Wechselvorrichtung.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Arbeitsverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvor­ richtung (1) besteht aus:

• a) einem in den freien Innenraum (2′′) des Messerkranzes (2) einfahrbaren Support (33), der einen Transportmechanismus (34) und eine Justiereinrichtung (35) trägt;
• b) einer peripher außerhalb des Messerkranzes (2) angeordne­ ten Ausstoßeinrichtung (27) und
• c) einem seitlich vom Messerkranz (2) angeordneten, quer zu dessen Achse (2′) verschiebbaren Wechselmagazin (62).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Support (33) angebrachte Transportmechanismus (34) besteht aus:

• a) einer am Grundkörper (42) des Supports (33) befestigten Gleitplatte (43), deren Neigungswinkel (γ) zur Senkrech­ ten dem Einbauwinkel (ε) der Messer (5) im Messerkranz (2) entspricht und an deren unteren Rand eine Rastleiste (45) angeordnet ist und
• b) einem Transportrahmen (48), der entsprechend der Größe der Messer (5) rechteckig und unten offen ausgebildet ist und der über die Gleitplatte (43) in Achsrichtung des Messer­ kranzes (2) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (35) aus einem Justierzylinder (53) besteht, der am Grundkörper (42) des Supports (33) be­ festigt ist und radial zum Messerkranz (2) wirkt und an dessen Kolbenstange (54) ein Querträger (55) angelenkt ist, der an seinen beiden Enden je einen Justierbügel (56) trägt, der mit zwei im peripheren Abstand zueinander angeordneten Tastflächen (58) versehen ist, zwischen denen sich eine Justierfläche (59) befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßeinrichtung (27) aus einem Ausstoßzylinder (28) besteht, dessen Kolbenstange (29) eine Ausstoßgabel (30) trägt, an der zwei Ausstoßfinger (31) angeordnet sind, für deren Führung in den Messerhalterungen (9) die Messer­ halter (4) mit zwei parallelen Nuten (76) versehen sind, wobei zwischen den Klemmleisten (7) und den Messerträgern (4) zwei Blattfedern (75) eingelegt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselmagazin (62) als Gefach ausgebildet ist, dessen beidseitig offenen Fächer (66) zur Senkrechten unter einem Winkel (β) geneigt sind, der dem Einbauwinkel (ε) der Messer (5) im Messerkranz (2) entspricht, wobei die Fächer­ zahl um eins größer ist als die Messerzahl.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportrahmen (48) mit einem Gleitstück (49) verbun­ den ist, das auf einer Gleittraverse (50) unter Wirkung eines reversiblen Treibsatzes (51) hin- und herbewegbar ist und daß die Rastleiste (45) von dem abgewinkelten Ende einer schwenkbar angeordneten Rastklappe (44) gebildet wird, das die Gleitplatte (43) untergreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselmagazin (62) auf einem Magazinschlitten (68) un­ verrückbar sitzt, der auf Gleitschienen (63) verschiebbar und mit einem Schrittschaltwerk (69) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Support (33) mindestens eine Druck­ luftdüse (52) angeordnet ist, die mit dem Gleitstück (49) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zum positionsweisen Drehen des Messer­ kranzes (2) entsprechend seiner Messerteilung ein Hub­ zylinder (21) mit begrenztem Kolbenhub am Gestell (12) an­ geordnet ist, dessen Kolbenstange mit einer Schubnase (22) versehen ist und an dem eine Druckfeder (23) angreift.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die kraftschlüssige Halterung (9) der Messer (5) auf den Messerträgern (4) mittels Druckschrau­ ben (8) zustande kommt, die auf die Klemmleisten (7) wir­ ken.