DE4308039A1 - Verfahren zur Regelung eines Holzschleifers - Google Patents

Description

Es hat sich bei Holzschleifern als günstig herausgestellt, die Betriebsweise desselben so durchzuführen, daß der spezifische Arbeitsverbrauch möglichst konstant ist. Dieser bezieht sich dabei auf die Antriebsleistung dividiert durch Produktionsleistung, insbesondere die Tagesproduktion. Es kommt dabei häufig zu größeren Produktions- und Leistungsschwankungen, die oft mit überdurchschnittlich großen Produktionseinbußen verbunden sind. Auch bei anderen angewandten Regelungsverfahren treten erhebliche Schwierigkeiten auf, die grundsätzlich hauptsächlich damit verbunden sind, daß der Zustand der Steinoberfläche ständig wechselt und die wirksame Kontaktfläche zwischen Holz und Stein ebenfalls fortwährend schwankt. Trotz eines sauber bzw. technologisch einwandfrei geschärften Steines ergibt sich damit je nach Betriebsbedingungen (Holzart, Vorschub) des Schleifersteins eine Betriebssteinschärfe, die recht unterschiedlich während des Betriebes des Steines schon in kurzen Zeiträumen ist.

Es läßt sich ableiten, daß der mechanische Reibungskoeffizient und die Betriebssteinschärfe in einem umgekehrt proportionalen Zusammenhang stehen. Es ist aber eine eindeutige Zuordnung zwischen mechanischem Reibungskoeffizienten und spezifischem Arbeitsbedarf A_spez aufgrund der unabhängigen Variablen A_spez und des Steinanpreßdrucks (F_n) nicht möglich.

Wegen der geschilderten Betriebsschwierigkeiten ist es nun nicht möglich, den spezifischen Arbeitsbedarf in einem ganz engen Bereich immer genau einzuregeln. Es ergibt sich ein ganz erheblicher Schwankungsbereich, der in dem Diagramm nach Fig. 1 schraffiert angedeutet ist. Selbst dieser schraffierte Bereich ist bei Schleifern nur sehr schwer einzuhalten, weshalb man auch Zusatzmaßnahmen z. B. entsprechend DE 33 25 049 ergriffen hat, indem nämlich durch eine Kaltwasserzugabe in den Schleifertrog oder eine abgesenkte Spritzwassertemperatur oder Schachtwassertemperatur ein Herauslaufen des Schleifers aus einem stabilen Bereich vermieden werden soll.

Wegen der allerdings sehr stark schwankenden Steinoberflächenbeschaffenheit - wie oben geschildert - reichen auch diese Maßnahmen grundsätzlich nicht aus, um eine Instabilität des Schleifers zu vermeiden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regelmöglichkeit anzugeben, die ein stabiles Betriebsverhalten des Schleifers ermöglicht. Durch das entlang einer Mantellinie des Schleifersteins oszillierende Spritzrohr, dessen Spritzdüsen einen jeweils scharf gebündelten Wasserstrahl hohen Drucks auf die Steinoberfläche schicken, wird bedarfsweise die Oberflächenbeschaffenheit des Schleifersteins im Sinne eines Putzens desselben verändert. Dies geschieht vorzugsweise abhängig von dem ermittelten Verhältnis der Holzvorschubleistung zur Schleiferantriebsleistung N_e. Dadurch gelangt die Betriebssteinschärfe S (in to tro je Kilowatt² × h) wieder in einen ertragbaren Bereich, der die stabile Betriebsweise des Schleifers gestattet. Man kann das angegebene Verhältnis dadurch ermitteln, daß man die Stromstärke des Vorschubmotors für den Holzvorschub und die Leistungsaufnahme des Schleifers in Beziehung setzt. Diese beiden Größen stehen für die Preßkraft für den Holzvorschub einerseits und die Umfangskraft des Schleiferstein andererseits. Allerdings tritt hier im Fall von Stetigschleifern mit Kettenantrieb eine große Ungenauigkeit auf, weil das Getriebe wegen der geringen Umfangsgeschwindigkeiten der Verzahnung im Bereich der Mischreibung arbeitet.

Eine bessere Möglichkeit wäre es, wie in Fig. 2 angedeutet, die Kräfte am Schleifer F_n und F_u (letzteres die Umfangskraft) durch Kraftmeßelemente 8, 9 zu messen, die im allgemeinen unterhalb des Lagers 6 des Schleifers anzubringen sind. Es wird dann abhängig von dem erfaßten Verhältnis F_u/F_n die Pumpe 10 für das oszillierende Spritzrohr 4 bzw. die entsprechenden Spritzdüsen 5 über einen Druckregler 14 und Antriebsmotor 11 der Pumpe geregelt. In der Fig. 2 sind noch die übrigen, üblichen, mit niedrigem Spritzdruck arbeitenden Spritzeinrichtungen 14-16 am Schleiferstein 2 angedeutet.

In Fig. 3 ist prinzipmäßig die ersterwähnte Regelung mit Messung der Vorschubleistung und der Schleiferantriebsleistung dargestellt. Dabei kann über Schalter 20 auf eine weitere Variante umgeschaltet werden, bei welcher allein die Antriebsleistung des Holzvorschubmotors 22 als Führungsgröße für die Hochdruckpumpe 10 benutzt wird. Der Antriebsmotor für den Schleiferstein ist in der Figur mit 21 und die Antriebsketten des Holzvorschubes mit 24 bzw. 24′ für den Fall eines Stetigschleifers gekennzeichnet. Der Holzvorschubmotor 22 treibt über ein Getriebe 25 und Antriebsräder 26 bzw. 26′ die Ketten an. Mit I ist der Strom des Holzvorschubmotors 22 beschrieben, und die Werte C₁ und C₂ sind Konstanten.

Die hier dargestellten Regelungsmethoden haben, wie zum Teil schon oben ausgeführt, erhebliche Nachteile. Der Hauptnachteil ist die schon angesprochene Mischreibung der Verzahnung des Getriebes für den Holzvorschub. Dadurch ist insbesondere die Regelung hinsichtlich Begrenzung der Schleifkraft F_n nicht sehr zu empfehlen. Beide letztere Varianten ermöglichen aber trotzdem eine erhebliche Verbesserung des Schleiferbetriebes hinsichtlich Schleiferstabilität, wobei die beschriebene Verhältnisregelung auf der Basis F_u/F_n noch die bessere ist.

Bei allen diesen Überlegungen wird vorausgesetzt, daß die Schleiferantriebsdrehzahl konstant ist, weil dies den tatsächlichen Bedingungen entspricht und die Regelung nicht unnötig kompliziert.

Der Hauptvorteil besteht darin, daß die ungünstige Betriebsweise der Regelung auf konstanten spezifischen Arbeitsbedarf beim Ausregeln steigender spezifischer Energieverbräuche wirksam unterbunden wird, wobei das sogenannte "Festfahren" des Schleifers weitgehend vermieden wird, das sonst bei Fabrikationsanlagen, die sehr häufig den Mahlgrad ändern müssen, sich sehr nachteilig bemerkbar gemacht hat.

Die Spritzanlage 3 mit dem Rohr 4 und den Düsen 5 wird vorzugsweise mit einem Maximaldruck von 80 bar betrieben, wobei dann entsprechend der Regelung Druckschwankungen am Rohr 4 aufgrund der durch die Regelung variablen Drehzahl der Hochdruckpumpe 10 auftreten können. Es ist die Wassermenge möglichst gering zu halten, wobei ein Mittelwert etwa 200 l/min bei dem maximalen, oben angegebenen Betriebsdruck sein kann. Um die oszillierende Bewegung des Spritzrohrs 4 herzustellen, kann ein Antrieb mittels Exzenter in Frage kommen. Die Hublänge kann zwischen 100 und 250 mm, je nach Düsenanzahl, betragen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Regelung eines Schleifers, wobei vorzugsweise ein gewisser Schwankungswert der spezifischen Arbeitsleistung und insbesondere ein Maximalwert derselben eingehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis der Holzvorschubleistung zur Stein-Antriebsleistung oder die Holzvorschubleistung oder eine dementsprechende Größe erfaßt wird und eine den Schleiferstein mit geringer Wassermenge unter hohem Druck von mindestens 20 bar reinigende Spritzdüsen-Einrichtung hinsichtlich des Wasserdrucks und/oder der Wassermenge abhängig von dem erfaßten Meßwert geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Holzvorschubleistung zur Stein- Antriebsleistung über die an der Steinlagerung wirkenden Kräfte erfassende Kraftmeßsensoren ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einzelnen, entlang im wesentlichen einer Mantellinie des Steins verteilten, möglichst geschlossenen Spritzstrahlen gearbeitet wird, wobei diese oder deren Auftreffpunkt auf dem Steinmantel entlang der Mantellinie periodisch hin- und herbewegt werden.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüseneinrichtung (3) ein Zufuhrrohr (4) aufweist, an das die einzelnen Spritzdüsen (5) angeschlossen sind, wobei das Spritzdüsenrohr (4) entlang einer Mantellinie des Schleifersteins angeordnet und hin- und herbewegbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer ein sogenannter Stetigschleifer mit Kettenvorschub oder Stempelvorschub für das Holz ist.