EP4405148B1 - Anlage und verfahren zur kontinuerlichen herstellung von werkstoffplatten sowie zerspaner und ein system für ein zerspanungsmanagement - Google Patents

Anlage und verfahren zur kontinuerlichen herstellung von werkstoffplatten sowie zerspaner und ein system für ein zerspanungsmanagement

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EP4405148B1
EP4405148B1 EP22789583.6A EP22789583A EP4405148B1 EP 4405148 B1 EP4405148 B1 EP 4405148B1 EP 22789583 A EP22789583 A EP 22789583A EP 4405148 B1 EP4405148 B1 EP 4405148B1
Authority
EP
European Patent Office
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flaker
controller
installation
flaking
cutting tools
Prior art date
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Active
Application number
EP22789583.6A
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English (en)
French (fr)
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EP4405148A1 (de
EP4405148B8 (de
Inventor
Alexander Hoffmann
Marc Hanheide
Henry Schmidt
Stefan Reimann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher Bielefeld GmbH
Original Assignee
B Maier Zerkleinerungstechnik GmbH
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Publication date
Application filed by B Maier Zerkleinerungstechnik GmbH filed Critical B Maier Zerkleinerungstechnik GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP4405148B1 publication Critical patent/EP4405148B1/de
Publication of EP4405148B8 publication Critical patent/EP4405148B8/de
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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L11/00—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor
    • B27L11/02—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor of wood shavings or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/007—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and at least partly composed of recycled material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone

Definitions

  • the invention relates to a plant for the continuous production of material plates according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention relates to a method for operating such a system according to the preamble of patent claim 9.
  • the invention relates to a chipper according to the preamble of patent claim 17, particularly suitable for use in a plant or a method for producing material plates, as well as a system for chipping management according to claim 21.
  • knife-ring chippers are used, such as those made in DE 199 07 415 B4 or DE 10 2015 005 642 A1 are known.
  • the knife ring flaker has a vibrating chute as a feed device for the material to be shredded. Heavy material is then separated via a vertical counter air flow, and the material to be shredded is fed to a central area within the flaker. The air flow, which is amplified by the rotating rotor blade, presses the material against the stationary or possibly also rotating knife ring and shreds it.
  • the material After passing through the knife ring, the material enters a discharge chute and is transported further, if necessary by a discharge device, and transferred to a plant for the production of material boards.
  • the shredded material is dried there, if necessary, glued and scattered into a pressed material mat and finally pressed into a material board, preferably in a continuously operating press.
  • a shredding machine has also become known in which the load on the rotor blade and/or the shredding tool is measured during operation. This serves to achieve an improved uniform wear pattern on the shredding tools, particularly by controlling or regulating other parameters such as rotation speed or feed rate for optimal use.
  • the shredding devices or chippers are operated as stand-alone solutions within a plant and therefore only receive a single on/off command. This makes the present chipping system too inflexible for today's production requirements, especially for demand-driven and/or predictive production in a large-scale industrial plant for the production of material plates.
  • the object of the present invention is to create a system and a method for producing material plates in conjunction with a machining process that is capable of machining material as needed and, in doing so, optimally utilizes the available resources, in particular material and devices or tools. Furthermore, in extension of the object, it should be possible to proactively produce the produced material in order to cushion peaks in demand and to operate the machining process as closely as possible within the optimal operating range. At the same time, the machining should be adjustable, preferably in an automated manner, to the future requirements of the system with regard to at least the quality and quantity of the material. Particularly preferably, wear-prone overproduction or production with defective material due to worn cutting tools is avoided.
  • the invention is based on a system for the continuous production of material boards using a press, wherein the system should include at least one forming line for producing a pressed material mat, a press for pressing the pressed material mat into a material board, a finishing line for stacking, and a control system for the aforementioned parts of the system.
  • a double-belt press is preferably provided for a continuous pressing process.
  • a machining area with a control and/or at least one chipper, preferably a knife ring chipper, with a control is arranged in the system, wherein the control of the system is operatively connected to the control for the machining area and/or to the control for the chipper.
  • the invention understands grinding or grinding devices not only the restoration of the knife with rotating abrasives and indefinite Cutting edge, but also sharpening, for example using milling cutters or similar tools with a defined cutting edge.
  • the invention therefore understands a grinding robot not only as a device with a high degree of automation, which removes the knives from the cutting tool, reinserts them and sharpens them, but also the possibility of using an automated CNC milling machine as a grinding device or as a sharpening device, into which the blunt knives are automatically inserted and the sharpened knives are automatically removed.
  • grinding or sharpening are to be understood as equivalent means of restoring knives or other machine parts.
  • the control system of the chipper can be suitable for implementing at least two operating modes, preferably an energy-saving mode, an operating mode that minimizes or maximizes throughput, a low-wear mode, and/or an operating mode that affects chip quality.
  • operating modes are characterized in particular by a combination of various setting options, which are described in more detail below.
  • the chipper, or in conjunction with the chipper and production processes for material plates can be operated adaptively or predictively for later production and/or maintenance, depending on production requirements.
  • Operating modes can be arranged or implemented that can be controlled directly or by higher-level controls in order to switch, activate or operate the various operating modes.
  • silos or bunkers in or after the machining area, which can store the results of the various operating modes in order to integrate them appropriately into the production process of the subsequent plant components.
  • control of the system is suitable to influence the control of the machining area and/or the machining operator depending on the current or future planned production.
  • the chipper can be assigned a sharpening robot suitable for preparing or restoring the chipper's cutting tools, and/or the chipper can be assigned a storage facility for storing the cutting tools, most preferably for storing or using cutting tools for different operating modes.
  • One operating mode can also differ from another due to the settings used for the knife tools, in particular with other adjustable parameters.
  • a control system can be installed in the plant for the production of material plates to create a machining management system, which is preferably suitable for processing current values and/or empirical values from the machining area, a material preparation area and/or a machinist for self-optimization, in particular the various operating modes.
  • a machining management system which is preferably suitable for processing current values and/or empirical values from the machining area, a material preparation area and/or a machinist for self-optimization, in particular the various operating modes.
  • measurement results from subsequent or previous production or Quality control should be used to adjust or correct operating modes. It is particularly preferred to monitor the machined materials to assess current wear (e.g., of the cutting tools) and to adjust the machining settings if necessary. Even fluctuations in the material (grade, type, quality, foreign matter, etc.) can be sufficient to warrant control or regulation intervention in the machining area or on the machining unit.
  • a control system can be installed in the machining area, which is capable of processing current or empirical values from the machining area or a machining operator, and most preferably in conjunction with quality characteristics of the corresponding produced material panels and/or the quality of the raw material (fresh wood/waste wood/wood species, etc.).
  • An evaluation unit, the control system, or the closed-loop control system can develop or improve suggestions for setting the parameters of the system or the machining area and suggest these to an operator or incorporate them into production automatically.
  • a system can be arranged in the plant to form a machining management system, which system comprises at least one device for storing and/or evaluating data, for example the measured values, the parameters and/or the operating states, wherein particularly preferably the data from the machining area, a machinist, the preparation, the forming line, the pressing line, the press, the final production and/or from the quality management for the products, for example laboratory data, are stored and/or evaluated.
  • the cutting tools in the machining area can also be marked and replaced by appropriate Reading and/or writing means must be arranged in a way that is recognizable and/or traceable during their use or processing in the system components, preferably in the chipper, in its storage and/or in the sharpening robot.
  • the invention further relates to a method for operating a plant for the continuous production of material sheets using a press, wherein a pressed material mat is created in a forming section in the plant, pressed into a material sheet in a press, and stacked after final production, wherein these parts of the plant are operated by a control system.
  • the object of the invention is achieved in that a machining area and/or at least one chipper, preferably a knife-ring chipper, are controlled by controls in the plant, and wherein the control system of the plant is operatively connected to the control system for the machining area and/or to the control system for the chipper.
  • the machining area and/or the cutter can be set to different operating modes depending on the production or the system, preferably to an energy-saving mode, an operating mode minimized or maximized with regard to throughput, a low-wear mode and/or an operating mode concerning chip quality.
  • the system control can influence the control of the machining area and/or the machining operator depending on the current or future planned production.
  • the material is advantageously produced, preferably in advance, as it will later be required for a specific product.
  • high-quality chips can be produced for high-quality material panels, and lower-quality chips can be produced for lower-quality panels, preferably in conjunction with a lower Power consumption or reduced wear and tear. Similar considerations could also be made for the production of fibers in an MDF plant or for the production of strands in an OSB plant.
  • the system control system can influence the preparation of the cutting tools of the machinist and/or a storage facility for the cutting tools, as well as the selection and use of the cutting tools, preferably for the storage or use of cutting tools for different operating modes. For example, freshly sharpened knives or knife rings can be used for high-quality production, while knife rings or knives with existing wear and correspondingly lower quality can be used for lower-quality production.
  • a machining management system is used or implemented, which is preferably suitable for processing current and/or empirical values from the machining area, the processing area, and/or a machining operator for self-optimization, in particular the various operating modes.
  • a self-learning system in the form of algorithms, neural networks, or artificial intelligence can preferably be provided, which evaluates a large amount of data and generates parameters for adjusting the system, the machining operator, or the system.
  • a control system can be used in the machining area, which is suitable for processing current or empirical values from the machining area or a machinist in connection with quality characteristics of associated produced material plates and in particular suggestions for setting the parameters of the system or of the machining area or to improve them.
  • a self-learning system in the form of algorithms or artificial intelligence can be used, which evaluates a large amount of data and generates parameters for adjusting the system, the machinist, or the system.
  • data and measured values can be stored, processed and/or evaluated, for example measured values, parameters and/or operating states, whereby Particularly preferably, the data from the machining area, a machinist, the processing, the forming line, the pressing line, the press, the final production and/or from the quality management for the products, for example laboratory data, are stored and/or evaluated.
  • the machining management can be provided locally for a single chipper or for a larger number of chipping devices (multiple chippers and/or other chipping devices).
  • chipping devices multiple chippers and/or other chipping devices.
  • global systems for the plant or even for a higher-level plant control system which can supply data to and/or receive data from multiple plants, preferably at different locations, can also be provided.
  • parameters, measured values, quality characteristics, and much more can be exchanged and used to optimize local systems.
  • the cutting tools, the knife rings, the chippers and/or the knives are marked and can be clearly registered electronically with respect to each other and/or with respect to their empirical values and/or measurement data, as well as in the individual parts of the system such as storage, sharpening robots and/or chippers by means of suitable writing and/or reading means by the Receiving or delivering individual machines is recognizable and suitable for data adaptation/transfer.
  • This essentially serves to support the control systems, which can access the data as well as the existing inventory accordingly in order to determine the best possible configuration and transmit it if necessary.
  • the focus is not only on the overall system; the machinist or the machining area, especially with an automatic system for loading or adjusting the machinist itself, must also be suitable for meeting and, if necessary, implementing the specifications. It should also be possible for smaller plants or businesses to operate a machinist in this way or to carry out contract or contract manufacturing if the machinist is located locally separate from the plant.
  • a generic chipper preferably has cutting tools for comminuting material during the production of material plates and comprises a feed device for the material, a heavy material separator, a drive, a discharge device for the crushed material and a control system for the chipper.
  • the simple control in the state of the art is only an on/off switch for the machining because different setting modes were not provided.
  • the task is solved for the chipper by arranging sensors for generating measured values on the feeding device, the heavy material separator, on the discharge device and/or for the material itself and being in operative connection with the control system for evaluating the measured values, whereby, for the control or regulation of the chipper, the control is operatively connected to actuators and/or adjustable machine elements on the chipper.
  • control system is operatively connected to the feed device, the heavy material separator, the discharge device for the material and/or the drive of the chipper and from there records measured values and/or specifies parameter settings.
  • the recording of measured values from these areas is not exhaustive, but can be taken from several other areas in and around the chipper or, if appropriate, lead to the adjustment of a large number of parameters on or in the chipper.
  • a chipper can be understood not only as a knife-ring chipper, but also as other devices for comminuting particles. This particularly applies to chipping management and the use of a sharpening station for the cutting tools in a refiner (fiber production) or flaker (coarse chip production), as well as other comminution devices, especially in relation to a plant for the production of material boards.
  • sensors or actuators that generate measured values can also be arranged on the cutting tools and/or on a material distribution system for the cutting tools. This increases the effectiveness of the overall system for developing optimal control for different operating modes. At the same time, it is possible to control the chipper or its individual units.
  • Actuators or actuators are machine elements that can influence other machine elements, the process or the device through appropriate and controllable drives.
  • control of the or the control for a plurality of chippers may be suitable for setting at least two different operating modes, preferably an energy-saving mode, an operating mode which minimizes or maximizes throughput, a low-wear mode or an operating mode which affects chip quality.
  • An optional distribution rotor for distributing the material to be shredded across the width of the knife ring can also be equipped with an adjustable drive or a frequency-controlled converter.
  • a system for carrying out a computer-implemented machining management or method in the course of producing material plates in a plant or as an isolated solution for one or individual machinists, comprising a data processing device for executing a computer program product for storing and/or evaluating data, wherein data from the machining area, a machinist, the preparation, the forming line, the pressing line, the press, the final production and/or from the quality management for the products, for example laboratory data, are stored and/or evaluated and can be used, preferably in a predictive or self-learning manner, to control or regulate the production of the plant in relation to the machining area.
  • the cutting tools of the machinists may be registered and marked, making them suitable for recognition by the warehouse, the maintenance and sharpening system, and the machinists themselves. This may also be useful for holders for the cutting tools, for example, for the machinists' knife packs or knife rings.
  • a computer program product can also be provided for implementing a computer-implemented method (PR), in particular for carrying out machining management for storing and/or evaluating data during the production of material plates in a data processing device in a plant or an isolated solution for individual or multiple machinists, wherein data from the machining area, a machinist, the preparation, the forming line, the pressing line, the press, the final production and/or from the quality management for the products, for example laboratory data, are stored and evaluated, preferably in conjunction with self-learning algorithms.
  • PR computer-implemented method
  • various operating modes can now be set in the machining area or by the machining units and used as needed in a complex production process.
  • machining units and their motors were designed so that only one cutting speed or rotational speed could be set due to their required drive power of several hundred kW.
  • Frequency-controlled motors of this size are not currently available for cost reasons.
  • the costs could be recouped with the machining management system according to the invention, especially if the cutting speed could be adjusted using a frequency control and appropriate frequency converter.
  • measuring elements or systems can also be arranged in the area of the rotating parts, the knives, the knife ring, on the drive (torque absorption, current load).
  • a subsequent measurement of the chip quality produced can also be used for control purposes or incorporated into the control system of the chipper.
  • the chipper or control system can react automatically, if necessary, to the amount of waste wood that is usually mixed with the fresh wood and suggest sensible settings to the operator, particularly based on empirical values, or adjust them independently. For example, values relating to the proportion of waste wood in the total chipping quantity can be correlated with the degree of wear, in order to use this value for predictive analysis for subsequent production.
  • each knife ring in a chipper behaves differently in terms of its throughput and energy consumption. This depends, among other things, on the state of wear and the selected settings. Since no detailed evaluation of performance data is carried out, optimal use remains a matter of experience. Despite the above findings, knife rings are nevertheless standardized and used as production-independent shredding tools.
  • the invention now makes it possible to correlate the quality or properties of the material to be machined with the requirements of current or future production. It is also now possible to optimize the utilization of the machining device based on the resources available for the tools, and if necessary, also in correlation with the existing or incoming materials to be machined. For example, machining can be carried out at an early stage with a higher throughput if, during forward-looking production, it is foreseeable that thicker material plates will require more material per unit of time. Throughput peaks with high wear can be intercepted in good time. The machining operator himself and the necessary knife ring are protected, and costly energy peaks are also avoided.
  • the invention also has the advantage that, based on the combined measurement data, statements can be made about the machining quality and at what point, in the case of newly ground tools, the machined material no longer meets A-quality standards, but is only suitable for the production of lower-quality material plates or as a filler for high-quality plates.
  • the system control system can sort the machined material into different bins or store it in other ways to accommodate the planned use.
  • Demand-based operating modes can now also be set to accommodate specific circumstances. For example, if downstream parts of the production plant are shut down, the system can switch to an energy- and tool-saving operating mode to shred material for storage. Alternatively, it can also be switched to a demanding maximum throughput if bottlenecks in the machined material arise due to delivery difficulties or downtimes in the material processing.
  • an intelligent, self-learning, or algorithm-based control system could be provided. This can define variable service lives depending on the knife rings and each individual chipper, as well as adjust throughput and cutting speed, for example. This is particularly advantageous when several chippers are networked and operated in parallel in a large-scale industrial plant.
  • the operators could be given suggestions for adjusting the blade projection or instructions for changing wearing parts.
  • data can be exchanged with the cutting tool reconditioning system.
  • which knife ring should be ground or set up with which knife projection, clearance angle, and the like. This is particularly advantageous when knife rings or chippers from different manufacturers or third-party manufacturers with their own operating specifications are installed in one system.
  • Data acquisition can serve as the basis for a self-learning and self-optimizing system.
  • a data and control technology link between the machining area (machinists) and storage/maintenance (sharpening robots) is possible.
  • Adaptive maintenance can be introduced or improved at the same time. This also results in enormous time savings in data collection and evaluation, for example, during testing with new components.
  • various parameters in the machining area or on the cutters can be controlled, for example the speed of the knife rings, the distribution insert, the air volume in the separator, etc.
  • the invention defines reprocessing as, for example, the restoration of worn knives or knife rings for repeated use.
  • Another type of reprocessing, especially in the area of reprocessing a plant for the production of material boards, includes the process-technical treatment of the material, for example, chips or fibers, by screening, drying, gluing, dyeing, storage, and the like—that is, the necessary preparatory work for spreading and pressing the material into a mat.
  • a control system for the machining area or a control system for the chipper is suitable for controlling and regulating the chipping performance, throughput, quality, and the like, preferably depending on or by transmitting specifications from the central system control system.
  • the machining area or chipper has a self-learning system based on neural networks, fuzzy control, or alternative methods or algorithms, preferably within the control system for the machining area and/or the chipper itself.
  • the machining area or machinist receives a specification to produce a certain target quantity of chips in the next 8 hours.
  • This specification is checked within the control system of the cutting area or the chipper and determined that the stability for the quality or quantity can no longer be met within these 8 hours.
  • the control system will either return an error message or automatically adjust the operating mode within the 8 hours and implement a maintenance interval. To achieve this, it would be conceivable to increase throughput, taking into account the increased wear and the remaining stability of the blades, perform a shutdown for changing or servicing the blades, and thus meet the target specification over the remaining operating time, possibly again with increased performance.
  • Specifications can include in particular: Throughput, chip size, chip quality, type of board production, A or B grade, sample or trial operation, or similar.
  • the adjustment options for the chipper focus on factors such as heavy material separation, the flow velocity of the incoming material at the blades, the distribution of the material at the blades, etc. These factors, as well as the chipper adjustment options already mentioned above, significantly influence various output parameters such as wear, consumption, quality, and throughput and are particularly suitable for self-learning or predictive adjustment.
  • a grinding robot can, if necessary, generate different knife angles and/or different knife projections.
  • the chippers can also be set/operated differently in order to obtain a predetermined chip mix for production.
  • the system that is to be used to control or regulate the production of the plant in relation to the machining area and/or the machinist is to be highlighted.
  • the literal reference to the machining area makes it possible to unbundle the control problem described above, or in the case of simple systems, to only include the self-learning and predictive component for the machining area/machinist. This may be meant when specifications from the system control system are transmitted to the machining area/machinist for automatic implementation.
  • controls are not to be understood as exhaustive or limiting.
  • the controls can be implemented on the individual machines and/or in the central control room.
  • the arrangement and implementation, or their redundancy, will be planned and adapted by a specialist during the design of the system or the individual machines.
  • FIG. 1 A chipper 8 with an upstream heavy material separator 4 is shown.
  • Material to be shredded is fed into a feeding device onto a vibrating chute 1 and is conveyed by this with the aid of one or more unbalanced motors 2.
  • the material is guided over a magnetic roller 3, with which ferromagnetic impurities are removed from the The material falling from the vibrating chute 1 is separated.
  • the material flow 19 falls into a heavy-duty separator 4, where it is guided in a cascade-like manner over adjustable guide vanes 5.
  • a fan 6 introduces an air flow 20 from the bottom and side into the heavy-duty separator 4 and redirects it via a guide vane 7 so that the material falling from the guide vanes 5 onto the guide vane 7 is pressed upwards along the guide vane 7.
  • the speed of the air flow 20 is set such that, depending on the specific gravity, impurities such as stones or similar cannot be moved upwards along the guide vane 7 by the air flow 20, but fall downwards out of the heavy-duty separator 4. This air flow classifies the material and separates out heavy particles.
  • These guide vanes 5 and 7 are usually set once and then left as they are for the duration of production. In the course of the invention, however, these should be designed to be adjustable via suitable actuators (not shown).
  • This chipper 8 has a knife ring 9 with a plurality of radially inward-facing knives whose cutting edges extend essentially coaxially to the central axis.
  • the knife ring 9 can either be stationary or rotated about its central axis by a corresponding drive (not shown).
  • a rotor 10 Arranged coaxially to this knife ring 9 is a rotor 10 which is set in rotation via a shaft 11 and a drive (not shown). If necessary, the direction of rotation of this rotor 10 is preferably opposite to the direction of rotation of the knife ring 9. Depending on the chipper, this can also be the other way around.
  • this rotor 10 has rotor blades 12, which extend parallel to the blades of the blade ring 9 and run close to these blades, so that the rotor blades 12 thereby pass the blades passing material is machined.
  • the resulting chips are removed from the chipper 8 through a discharge chute 13 located below the knife ring 9 or are otherwise discharged and, if necessary, additionally assisted by the air flow.
  • an ejection box (not shown) is provided in the exit area of the chipper, which collects the falling chips and extracts the air at the top. Pressure or air volume measurements can particularly preferably be performed here to provide the control or regulation system with measured values.
  • an insert 15 in the form of a distribution rotor for evenly distributing the material flow 19 along the knife edges is located in the central area 14 of the rotor 10.
  • the insert can be driven via a gear via the central shaft 11 or, as in the exemplary embodiment, has its own motor that drives the insert 15 via its own shaft.
  • the chipper 8 is divided into various sections. Shown at the top is the feed area A for the material input, which, based on the invention, is equipped with additional sensors.
  • the separator B section can also be equipped with additional sensors, in particular a scale for the separated material per unit of time, in order to assess the quality of the incoming material. In particular, this can be used to determine or estimate the mineral content in the material, since experience has shown that the separator B section cannot separate all mineral foreign matter. Based on the amount of foreign matter separated, an initial estimate of the expected wear is conceivable.
  • a cyclone for dust separation can be installed during transport before arrival in the further area of plant E, which discharges the dust into a bunker 18 before reaching the plant E area.
  • the chipper is provided with a controller 17 capable of implementing various operating modes, preferably an energy-saving mode, an operating mode that minimizes or maximizes throughput, a low-wear mode, and/or an operating mode that affects chip quality.
  • the controller 17 is capable of receiving and processing a multitude of data from areas A, B, C, D, and E. At the same time, it is capable of transmitting feedback or control impulses for parameter adjustment to the same and/or other areas A, B, C, D, and E.
  • FIG. 2 A schematic representation of a possible system 35 for producing material plates is shown.
  • the system essentially extends from a machining area 40 to the stacking area 31 in the final production line after the pressing section 26 of a press 32.
  • This machining area can also be longer or larger depending on the application if coarse chopper or other machining or selecting devices are also necessary.
  • FIG. 3 A schematic representation of possible control systems and their functional connections for implementing machining management is provided.
  • the control systems can be implemented on a departmental, plant-specific, or on the individual machines themselves. Preferably, they are implemented redundantly with a central control room (not shown) within the plant. Cloud-based solutions for documentation or data processing are also conceivable.
  • the base material is first stored, inspected, and pre-sorted in a wood yard or in silos. Typically, it is also pre-shredded and then, in a manner adapted to production, reduced to the specified size in a chipping area 40 using chippers 8 and fed to a screen 21, which separates the fractions.
  • the material can then be temporarily stored in bunkers 22 and, if necessary, fed to a gluing process. Other process steps for preparing the material can also be provided here.
  • the material is spread in a forming section 25 to form a pressed material mat using one or more spreading devices 24 on a forming belt 41 and possibly compacted using a pre-press 42.
  • a transport device 37 is usually arranged connecting the individual machines, usually in the form of a roller conveyor or conveyor.
  • System 35 can consist of a variety of other devices and areas; for the sake of clarity, only the essential and most common areas have been mentioned. Pressing can also be carried out in a cycle press. It is also not mandatory that a press mat be produced on a forming belt if cycled production is planned, for example, with a multi-opening press.
  • a controller 39 is provided, in particular for implementing machining management, which can control several machinists 8 or their controllers 17.
  • the controllers can also report data, measured values, or the like back to the controller 39.
  • FIG. 1 In addition to the chippers 8, an optional storage area 34 for the cutting tools, here knife rings 9, is also provided in the cutting area 40.
  • the knife rings 9 are preferably grouped and transferred manually or automatically to the chippers 8 depending on the required application.
  • a maintenance and/or adjustment device for the cutting tools is provided, here a sharpening robot 36.
  • the sharpening robot 36 will have its own control (not shown) for the automated processes, but can simultaneously receive instructions and report data via the control 39 of the chipper management.
  • the machining area is Figure 3 connected or networked with the control system 33 of the system to carry out predictive production.
  • a control system 33 is arranged as a kind of comprehensive or higher-level control system for the system 35, which is preferably operatively connected to all the different areas, such as the machining area 40 or directly to the control system 39 there, the individual controls 17 of the machining unit 8, the storage 34 and/or the sharpening robot 36.
  • the structure and control system layout should be provided as an example, since there are a multitude of different solutions as to which control system is arranged where and how in the hierarchy.
  • the preferred system is Information flow design according to Figure 3 running vertically and/or horizontally or diagonally, but can also skip steps.
  • the central control 33 preferably arranged in the control room of the system 35, can be operatively connected to the controls or system components of the forming section 25, the pressing section 26 and/or the final production 27.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
  • Weiter betrifft die Erfindung einen Zerspaner nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 17, insbesondere geeignet zur Verwendung in einer Anlage oder einem Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten, sowie ein System für ein Zerspanungsmanagement nach Anspruch 21.
  • Für die Herstellung z.B. von Spanplatten bzw. OSB-Platten muss Holz in langen Spänen bereitgestellt werden. Hierzu benutzt man Messerringzerspaner, wie sie z.B. aus DE 199 07 415 B4 oder DE 10 2015 005 642 A1 bekannt sind. In der zweiten Offenbarung besitzt der Messerringzerspaner als Zuführvorrichtung für das zu zerkleinernde Material eine Vibrationsrinne. Über eine vertikale Gegenluftströmung wird anschließend schweres Material abgeschieden und das zu zerkleinernde Material einem Zentralbereich innerhalb des Zerspaners zugeführt. Durch die Luftströmung, welche durch die rotierende Rotorschaufel verstärkt wird, wird das Material gegen den ortsfesten oder ggfs. ebenfalls rotierenden Messerring gedrückt und zerkleinert. Nach dem Durchtritt des Materials durch den Messerring gelangt das Material in einen Abwurfschacht und wird, ggfs. durch eine Abführvorrichtung weitertransportiert und einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten übergeben. In der Regel wird das zerkleinerte Material dort ggfs. getrocknet, beleimt und zu einer Pressgutmatte gestreut und schließlich zu einer Werkstoffplatte, bevorzugt in einer kontinuierlichen arbeitenden Presse, verpreßt.
  • Mit DE 10 2017 004 522 A1 ist weiter eine Zerkleinerungsmaschine bekannt geworden, bei der während des Betriebes an der Rotorschaufel und/oder an dem Zerkleinerungswerkzeug die Belastung gemessen wird. Dies dient in verbesserter Art und Weise dazu ein gleichmäßiges Verschleißbild an den Zerkleinerungswerkzeugen zu erhalten, insbesondere in dem andere Parameter wie Rotationsgeschwindigkeit oder Aufgabemenge für eine optimale Nutzung gesteuert oder geregelt werden.
  • Auch diese Anwendung der Basisdaten für den Verschleiß haben Erfolge gezeigt und das Verschleißbild an den Werkzeugen wurde optimiert. Problematisch ist aber, dass ein optimaler Betrieb in der Regel nur mit erfahrenem Bedienpersonal gefahren werden kann und dass ein Dauerbetrieb (24/7) oder qualitativ hochwertige Produktionsabläufe sich meist nur durch Erfahrungswerte und manuelle Eingriffe des Personals erzielen lassen. Insbesondere werden noch heute Tabellen und Produktionsbücher, teilweise von Hand, geführt um Erfahrungswerte aus früheren Produktionen zur Optimierung der aktuellen Produktion zu verwenden.
  • Aus DE 10 2016 110 070 A1 ist eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte bekannt geworden, in der das Verhältnis der Korngrößenverteilung zur Produktion nach dem Trockner durch Einstellung eines Mischungsverhältnisses aus zwei Zerkleinerungslinien bewirkt wird.
  • Üblicherweise werden die Zerkleinerungsvorrichtungen oder Zerspaner als Insellösungen in einer Anlage betrieben und erhalten entsprechend nur einen An-/Aus-Befehl. Damit ist das vorliegende Zerspanungssystem zu unflexibel für die heutigen Produktionsanforderungen, insbesondere für eine bedarfsgerechte und/oder vorausschauende Produktion in einer großindustrielle Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten in Verbindung mit einer Zerspanung zu schaffen, die in der Lage ist bedarfsgerecht Material zu zerspanen und dabei die vorhandenen Ressourcen, insbesondere an Material und Vorrichtungen respektive Werkzeugen, optimal einzusetzen. Weiter soll in Erweiterung der Aufgabe die Möglichkeit bestehen das produzierte Material vorrausschauend zu produzieren um Bedarfsspitzen abzufedern und die Zerspanung möglichst im optimalen Betriebsbereich zu fahren. Gleichzeitig soll die Zerspanung an die zukünftigen Anforderungen der Anlage hinsichtlich zumindest der Qualität und Quantität des Materials, bevorzugt automatisiert, einstellbar sein. Besonders bevorzugt wird eine verschleißende Überproduktion oder eine Produktion mit mangelhaftem Material bedingt durch verschlissene Schneidwerkzeuge vermieden.
  • Die Erfindung geht gattungsgemäß von einer Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten mit einer Presse aus, wobei in der Anlage zumindest eine Formstrecke zur Erstellung einer Pressgutmatte, eine Presse zur Verpressung der Pressgutmatte in eine Werkstoffplatte und eine Endfertigung zur Abstapelung und eine Steuerung für die genannten Teile der Anlage angeordnet sein sollte. Bevorzugt ist eine Doppelbandpresse für einen kontinuierlichen Pressvorgang vorgesehen.
  • Diese Aufgabe wird für eine Anlage dadurch gelöst, dass in der Anlage ein Zerspanungsbereich mit einer Steuerung und/oder zumindest ein Zerspaner, bevorzugt ein Messerringzerspaner, mit einer Steuerung angeordnet ist, wobei die Steuerung der Anlage mit der Steuerung für den Zerspanungsbereich und/oder mit der Steuerung für den Zerspaner wirkverbunden ist.
  • Die Erfindung versteht unter Schleifen oder Schleifvorrichtungen nicht nur das Wiederherstellen des Messers mit rotierenden Schleifmitteln und unbestimmter Schneide, sondern auch das Schärfen, beispielsweise unter Verwendung von Fräsern oder ähnlichen Werkzeugen mit definierter Schneide.
  • Die Erfindung versteht unter einem Schleifroboter demnach nicht nur eine Vorrichtung mit einem hohen Automatisierungsgrad, welcher die Messer aus dem Schneidwerkzeug entnimmt und wieder einsetzt sowie schärft, sondern auch die Möglichkeit einen automatisierten CNC-Fräser als Schleifvorrichtung respektive als Schärfvorrichtung einzusetzen, in den die stumpfen Messer automatisiert eingelegt und die geschärften Messer automatisiert herausgenommen werden.
  • Somit sind Schleifen oder Schärfen als äquivalente Mittel zur Wiederherstellung der Messer oder andere Maschinenteile zu verstehen.
  • Nachfolgend ist beschrieben, wie die Lösung noch durch weitere Merkmale verbessert und optimiert werden könnte.
  • In einer ersten Erweiterung der Erfindung kann die Steuerung des Zerspaners zur Umsetzung von mindestens zwei Betriebsmodi geeignet sein, bevorzugt einem energiesparendem Modus, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten respektive maximierten Betriebsmodus, einem verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus. Diese Betriebsmodi zeichnen sich insbesondere durch ein Kombinat an verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten aus, welche nachfolgend noch näher beschrieben werden. In vorteilhafter Weise kann Produktionsbedingt der Zerspaner oder im Verbund der Zerspaner mit der Produktion für Werkstoffplatten adaptiv oder vorausschauend für die spätere Produktion und/oder Wartung betrieben werden.
  • In vorteilhafter Weise können im Zerspanungsbereich respektive in einem Zerspaner auch bereits mechanisch oder elektrotechnisch umsetzbare Betriebsmodi angeordnet oder implementiert sein, die direkt oder durch übergeordnete Steuerungen ansteuerbar sind, um die verschiedenen Betriebsmodi umzuschalten, zu aktivieren bzw. zu betreiben.
  • Besonders bevorzugt sind im oder nach dem Zerspanungsbereich Silos oder Bunker vorgesehen, die die Ergebnisse der verschiedenen Betriebsarten aufnehmen können um diese zweckentsprechend in den Produktionsablauf der nachfolgenden Anlagenteile einzubinden.
  • Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerung der Anlage geeignet ist in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Steuerung des Zerspanungsbereichs und/oder des Zerspaners zu nehmen.
  • Besonders bevorzugt kann dem Zerspaner ein Schärfroboter zugeordnet sein, welcher zur Aufbereitung bzw. Wiederherstellung der Schneidwerkzeuge des Zerspaners geeignet ist und/oder dem Zerspaner ist ein Lager zur Lagerung der Schneidwerkzeuge zugeordnet, höchst bevorzugt zur Lagerung oder Verwendung von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Betriebsmodi. Auch durch die verwendeten Einstellungen der Messerwerkzeuge, insbesondere mit anderen einstellbaren Parametern, kann ein Betriebsmodus gegenüber einem anderen unterschiedlich sein.
  • Alternativ oder kumulativ kann zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements eine Steuerung in der Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten angeordnet sein, welches bevorzugt geeignet ist aktuelle Werte und/oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich, einem Bereich der Aufbereitung für das Material und/oder einem Zerspaner zur Selbstoptimierung, insbesondere der verschiedenen Betriebsmodi, zu verarbeiten. Einhergehend ist es auch möglich Messergebnisse aus der späteren oder vorhergehenden Produktion bzw. der Qualitätskontrolle zu verwenden um die Betriebsmodi anzupassen oder zu korrigieren. Besonders bevorzugt ist eine Kontrolle der zerspanten Materialien vorgesehen, um den aktuellen Verschleiß (z.B. der Schneidwerkzeuge) zu beurteilen und um ggfs. Einstellungen des Zerspaners anzupassen. Auch Schwankungen im Material (Güte, Art, Qualität, Fremdstoffe...) können für einen notwendigen Steuerungs- oder Regelungseingriff im Zerspanungsbereich oder am Zerspaner ausreichend sein.
  • Alternativ oder kumulativ kann somit eine Steuerung im Zerspanungsbereich angeordnet sein, welche geeignet ist aktuelle oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich oder einem Zerspaner und höchst bevorzugt in Verbindung mit Qualitätsmerkmalen zugehöriger produzierter Werkstoffplatten und/oder der Qualität des Rohmaterials (Frischholz/Altholz/Holzarten....) zu verarbeiten. Dabei kann eine Auswerteeinheit, die Steuerung oder die Regelung Vorschläge zur Einstellung der Parameter der Anlage oder des Zerspanungsbereiches erarbeiten oder verbessern und diese einem Bediener vorschlagen oder automatisiert in die Produktion einfließen lassen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements ein System in der Anlage angeordnet sein, welches zumindest eine Vorrichtung zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten, beispielsweise der Messwerte, der Parameter und/oder der Betriebszustände umfasst, wobei besonders bevorzugt die Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden.
  • Auch können zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements die Schneidwerkzeuge im Zerspanungsbereich markiert und durch entsprechende Lese- und/oder Schreibmittel bei ihrer Verwendung oder ihrer Verarbeitung in den Anlagenteilen, bevorzugt im Zerspaner, in deren Lager und/oder im Schärfroboter erkennbar und/oder nachverfolgbar angeordnet sein.
  • Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten mit einer Presse, wobei in der Anlage in einer Formstrecke eine Pressgutmatte erstellt, diese in einer Presse zu einer Werkstoffplatte verpreßt und nach einer Endfertigung gestapelt werden, wobei diese Teile der Anlage mit einer Steuerung betrieben werden. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass in der Anlage ein Zerspanungsbereich und/oder zumindest ein Zerspaner, bevorzugt ein Messerringzerspaner, durch Steuerungen gesteuert werden und wobei die Steuerung der Anlage mit der Steuerung für den Zerspanungsbereich und/oder mit der Steuerung für den Zerspaner wirkverbunden ist.
  • Besonders bevorzugt kann dabei der Zerspanungsbereich und oder der Zerspaner in Abhängigkeit von der Produktion oder der Anlage in verschiedene Betriebsmodi versetzt werden, bevorzugt in einen energiesparenden Modus, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten respektive maximierten Betriebsmodus, einem verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung der Anlage in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Steuerung des Zerspanungsbereichs und/oder des Zerspaners nehmen. Dabei wird in vorteilhafter Weise, bevorzugt vorausschauend, das Material so produziert, wie es später für ein bestimmtes Produkt benötigt wird. Beispielsweise können für hochwertige Werkstoffplatten hochwertige Späne produziert werden und für qualitativ weniger anspruchsvolle Platten Späne geringerer Qualität, bevorzugt in Verbindung mit einem geringeren Stromverbrauch oder geringerem Verschleiß. Ähnliche Überlegungen ließen sich auch für die Erzeugung von Fasern in einer MDF Anlage oder für die Erzeugung von Strands in einer OSB Anlage anstellen.
  • Alternativ oder kumulativ kann die Steuerung der Anlage in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Aufbereitung der Schneidwerkzeuge des Zerspaners und/oder auf ein Lager zur Lagerung der Schneidwerkzeuge sowie dessen Auswahl bzw. den Einsatz der Schneidwerkzeuge nehmen, bevorzugt zur Lagerung oder Verwendung von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Betriebsmodi. Beispielsweise können für eine hochwertige Produktion frisch geschärfte Messer oder Messerringe verwendet und für eine weniger hochwertige Produktion Messerringe bzw. Messer mit bereits vorhandenem Verschleiß und entsprechend geringerer Qualität verwendet werden.
  • In einem besonderen Ausführungsbeispiel wird ein Zerspanungsmanagement verwendet oder ausgeführt, welches bevorzugt geeignet ist aktuelle und/oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich, der Aufbereitung und/oder einem Zerspaner zur Selbstoptimierung, insbesondere der verschiedenen Betriebsmodi, zu verarbeiten. Hierzu kann bevorzugt ein selbstlernendes System im Sinne von Algorithmen, neuronalen Netzen oder künstlicher Intelligenz vorgesehen sein, welches eine Vielzahl von Daten auswertet und Parameter zur Einstellung der Anlage, des Zerspaners oder des Systems generiert.
  • Besonders bevorzugt kann eine Steuerung im Zerspanungsbereich verwendet werden, welche geeignet ist aktuelle oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich oder einem Zerspaner in Verbindung mit Qualitätsmerkmalen zugehöriger produzierter Werkstoffplatten zu verarbeiten und insbesondere Vorschläge zur Einstellung der Parameter der Anlage oder des Zerspanungsbereiches zu erarbeiten oder diese zu verbessern. Auch hier kann bevorzugt ein selbstlernendes System im Sinne von Algorithmen oder künstlicher Intelligenz vorgesehen sein, welches eine Vielzahl von Daten auswertet und Parameter zur Einstellung der Anlage, des Zerspaners oder des Systems generiert.
  • Besonders bevorzugt können in einem hochwertigen System zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements Daten und Messwerte gespeichert, verarbeitet und/oder ausgewertet werden, beispielsweise Messwerte, Parameter und/oder Betriebszustände, wobei
    besonders bevorzugt die Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden.
  • Das Zerspanungsmanagement kann gemäß der Erfindung lokal für einen Zerspaner, für eine größere Anzahl von Zerkleinerungsvorrichtungen (mehrere Zerspaner und/oder andere Zerkleinerungsvorrichtungen) vorgesehen sein. Aber auch globale Systeme für die Anlage oder sogar für eine übergeordnete Anlagensteuerung, welche mehrere Anlagen, bevorzugt an verschiedenen Standorten, mit Daten versorgen kann und/oder von dieser Daten bekommt, können vorgesehen sein. Bei globalen Systemen oder Anlagen können Parameter, Messwerte, Qualitätskenndaten und vieles mehr ausgetauscht und für die Optimierung lokaler Systeme benutzt werden.
  • Besonders bevorzugt sind die Schneidwerkzeuge, die Messerringe, die Zerspaner und/oder die Messer gekennzeichnet und eindeutig zueinander und/oder zu ihren Erfahrungswerten und/oder Messdaten elektronisch registrierbar sowie in den einzelnen Anlagenteilen wie Lager, Schärfroboter und/oder Zerspaner mittels geeigneter Schreib- und/oder Lesemittel durch die aufnehmenden oder abgebenden Einzelmaschinen erkennbar sowie zur Datenanpassung/-übergabe geeignet. Dies dient im Wesentlichen zur Unterstützung der Steuerungen, welche auf die Daten aber auch auf die vorhandenen Bestände entsprechend zugreifen kann, um die bestmögliche Konstellation zu ermitteln und ggfs. zu übermitteln.
  • Im Sinne eines sinnvollen Zerspanungsmanagements oder eines Systems hierfür steht natürlich nicht nur das übergeordnete im Vordergrund, auch der Zerspaner oder der Zerspanbereich, insbesondere mit einem automatischen System zur Bestückung oder Einstellung des Zerspaners selbst, muss geeignet sein die Vorgaben zu erfüllen und ggfs. umzusetzen. Auch soll für kleinere Anlagen bzw. Betriebe es möglich sein einen Zerspaner in diesem Sinne zu betreiben oder eine Lohn- bzw. Auftragsfertigung durchführen zu können, wenn der Zerspaner lokal separiert von der Anlage angeordnet ist.
  • Ein gattungsgemäßer Zerspaner weist bevorzugt Schneidwerkzeuge zur Zerkleinerung von Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten auf und umfasst eine Zuführvorrichtung für das Material, einen Schwergutabscheider, einen Antrieb, eine Abführvorrichtung für das zerkleinerte Material und eine Steuerung für den Zerspaner.
  • Üblicherweise ist die einfache Steuerung im Stand der Technik nur ein Ein/AusSchalter für die Zerspanung, weil verschiedene Einstellungsmodi nicht vorgesehen waren.
  • Die Aufgabe wird für den Zerspaner dadurch gelöst, dass Sensoren zur Generierung von Messwerten an der Zuführvorrichtung, dem Schwergutabscheider, an der Abführvorrichtung und/oder für das Material selbst angeordnet sind und mit der Steuerung zur Auswertung der Messwerte in Wirkverbindung stehen, wobei zur Steuerung oder Regelung des Zerspaners die Steuerung mit Stelltrieben und/oder einstellbaren Maschinenelementen am Zerspaner in Wirkverbindung steht.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Steuerung mit der Zuführvorrichtung, dem Schwergutabscheider, der Abführvorrichtung für das Material und/oder dem Antrieb des Zerspaners wirkverbunden ist und von dort Messwerte aufnimmt und/oder Parametereinstellungen vorgibt.
  • Die Aufnahme von Messwerten aus diesen Bereichen ist dabei nicht abschließend, sondern kann aus mehreren und anderen Bereichen in und um den Zerspaner vorgenommen werden oder entsprechend, sofern geeignet, dazu führen eine Vielzahl an Parametern an oder im Zerspaner einzustellen.
  • Unter einem Zerspaner kann aber nicht nur ein Messerringzerspaner verstanden werden, sondern auch andere Vorrichtungen zur Zerkleinerung von Teilchen. Dies bezieht sich insbesondere auf das Zerspanungsmanagement und die Verwendung einer Schärfstation für die Schneidwerkzeuge in einem Refiner (Faserherstellung) oder Flaker (Grobspanherstellung) sowie andere Zerkleinerungsvorrichtungen, insbesondere in Bezug auf eine Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten.
  • In diesem Zusammenhang können die Messwerte generierende Sensoren oder Stellmittel respektive Stellglieder auch an den Schneidwerkzeugen und/oder an einem Verteilsystem für das Material auf die Schneidwerkzeuge angeordnet sein. Dies erhöht die Wirksamkeit des Gesamtsystem zur Ausbildung einer optimalen Steuerung für verschiedene Betriebsmodi. Gleichzeitig ist es damit möglich den Zerspaner oder dessen Einzelaggregate zu regeln.
  • Stellmittel oder Stellglieder sind Maschinenelemente, die durch entsprechende und steuerbare Antriebe Einfluss auf andere Maschinenelemente, das Verfahren oder die Vorrichtung nehmen können.
  • Alternativ oder kumulativ kann die Steuerung des oder die Steuerung für eine Vielzahl an Zerspanern zur Einstellung von mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi geeignet sein, bevorzugt einem energiesparendem, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten oder maximierten, einem verschleißarmen oder einem die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus.
  • Insbesondere ist vorgesehen einen oder mehrere Zerspaner mit einer frequenzgeregelten Umwandler zu betreiben, damit unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten respektive Drehzahlen an den Schneidwerkzeugen eingestellt werden können. Ein optionaler Verteilrotor zur Verteilung des zu zerkleinernden Materials über die Breite des Messerrings, kann ebenfalls mit einem einstellbaren Antrieb respektive einem frequenzgeregelten Umwandler versehen sein.
  • In einem eigenen erfinderischen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, einen frequenzgeregelten Umwandler zur Einstellung des Antriebes für mehrere Motoren respektive Zerspaner vorzusehen.
  • In einem weiteren kumulativen oder alternativen Ausführungsbeispiel kann es möglich sein,
    • eine Wiegevorrichtung für Störstoffe aus dem Schwergutabscheider,
    • eine Vorrichtung zur Ermittlung der Holzarten, des Mischungsverhältnisses und/oder der Spangrößen vor oder nach dem Zerspaner,
    • eine Vorrichtung zur Ermittlung der Vibration oder Geräuschentwicklung am Zerspaner,
    • eine Gewichts- oder Volumenmessung in der Zuführvorrichtung,
    • Messeinrichtungen oder Dehnungsmesstreifen im Zerspaner oder an den Schneidwerkzeugen,
    • Sensoren am Antrieb für das Werkzeugsystem,
    • Lese- und/oder Schreibsensoren für elektronische Merkmale am Schneidwerkzeug respektive Messerring, beispielsweise RFID, im Zerspaner, im Lager und/oder im Schärfroboter, und/oder
    • Druck- oder Luftmengesensorik im oder am Zerspaner und/oder im Auswurfkasten für das zerkleinerte Material anzuordnen und
    falls vorhanden mit der Steuerung zu verbinden.
  • Um die Erfindung abzurunden wird ein System zur Ausübung eines computerimplementierten Zerspanungsmanagements bzw. Verfahrens im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Anlage oder als Insellösung für einen oder einzelne Zerspaner vorgeschlagen, umfassend eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ausführung eines Computerprogrammproduktes zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten, wobei Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden und, bevorzugt in vorausschauender oder selbstlernender Weise, zur Steuerung oder Regelung der Produktion der Anlage in Bezug auf den Zerspanungsbereich verwendet werden können.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Schneidwerkzeuge der Zerspaner registriert sowie markiert und geeignet sind durch das Lager, durch die Wartungs- und Schärfanlage sowie durch die Zerspaner erkannt zu werden. Dies kann eventuell auch sinnvoll sein bei Halterungen für die Schneidwerkzeuge, beispielsweise für Messerpakete oder Messerringe der Zerspaner.
  • Es kann auch ein Computerprogrammprodukt zur Umsetzung eines computerimplementierten Verfahrens (PR) vorgesehen sein, insbesondere zur Ausübung eines Zerspanungsmanagements zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Datenverarbeitungsvorrichtung in einer Anlage oder einer Insellösung für einzelne oder mehrere Zerspaner, wobei Daten aus dem Zerspanungsbereich, einem Zerspaner, der Aufbereitung, der Formstrecke, der Presstrecke, der Presse, der Endfertigung und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und ausgewertet werden, bevorzugt in Verbindung mit selbstlernenden Algorithmen.
  • In vorteilhafter Weise können nun verschiedene Betriebsmodi im Zerspanungsbereich bzw. bei den Zerspanern eingestellt und in einer komplexen Produktion bedarfsgerecht eingesetzt werden. Bisher waren Zerspaner bzw. deren Motoren aufgrund ihrer notwendigen Antriebsleistung von mehreren hundert KW so aufgebaut, dass nur eine Schnittgeschwindigkeit bzw. Umdrehungszahl einstellbar war. Frequenzgeregelte Motoren in der Größenordnung sind aus Kostengründen bisher nicht vorgesehen. Die Kosten könnten sich aber mit dem erfindungsgemäßen Zerspanungsmanagement wieder einspielen, insbesondere wenn die Schnittgeschwindigkeit durch eine Frequenzregelung und entsprechende Frequenzumrichter einstellbar sein sollte.
  • Insbesondere ist es nun möglich im Rahmen einer vorausschauenden Produktion den Produktionsaufwand an die Rahmenbedingungen anzupassen. Beispielsweise kann bei normaler Qualität eine verschleißarme und kostengünstige Zerspanung realisiert werden. Sollen hochwertige Werkstoffplatten produziert werden ist es möglich Messerringe mit exzellenten Produktionsdaten auszuwählen oder die verschleißarme Betriebsart zu deaktivieren um hochwertiges zerkleinertes Material zu erhalten. Beispielsweise kann es in diesem Zusammenhang auch möglich sein, für mehr hochwertige Späne oder Schnitzel (bestimmte bevorzugte Geometrien der Späne oder Schnitzel) die Einstellung des Zerspaners so zu modifizieren, dass mehr hochwertiges, aber unter Umständen gleichzeitig im Vergleich zu anderen Betriebsmodi auch mehr unbrauchbares oder Material schlechter Qualität produziert wird, welches nur in Werkstoffplatten von B- oder C-Qualität eingesetzt oder im Anfahrbetrieb verwendet werden kann.
  • Für die Einstellung verschiedener Betriebsmodi am Zerspaner selbst sind vorzugsweise die
    • Schnittgeschwindigkeit /Drehzahl (Antrieb, Getriebe)
    • die Luftströmung oder den Luftdruck im oder am Zerspaner (Absaugung, Ventilator)
    • die Durchsatzmenge pro Zeit und/oder
    • die Einstellung des Schwergutabscheiders
    vorgesehen.
  • Neben der genannten Messtechnik können neben den explizit genannten Messungen auch Messelemente oder -systeme im Bereich der rotierenden Teile, der Messer, des Messerringes, am Antrieb (Drehmomentaufnahme, Stromlast) angeordnet sein.
  • Auch eine nachträgliche Messung der produzierten Spanqualität kann für die Steuerung verwendet werden oder in die Regelung des Zerspaners miteinfließen.
  • In vorteilhafter Art und Weise ist es nun auch möglich den Zerspaner an die zukünftigen, ggfs. sogar gesetzlich vorgegebenen, Anteile an Altholz im Rohmaterial für die Herstellung von Span- oder Schnitzelplatten (OSB) vorzubereiten. Der Zerspaner bzw. die Steuerung kann auf die Menge an Altholz, welches in der Regel dem Frischholz beigemischt wird, ggfs. automatisiert reagieren und sinnvolle Einstellungen, besonders generiert aus Erfahrungswerten, dem Bediener vorschlagen oder selbstständig einstellen. Beispielsweise können Werte korreliert werden, die sich auf den Altholzanteil der Gesamtzerspanungsmenge in Bezug auf den Verschleißgrad beziehen, um diesen Wert für die vorrauschauende Betrachtung für spätere Produktionen zu verwenden.
  • Die Erfindung hat überraschenderweise festgestellt, dass jeder Messerring sich in einem Zerspaner unterschiedlich hinsichtlich seiner Durchsatzleistung und seines Energiebedarfs verhält. Dies ist u.a. abhängig vom Verschleißzustand und den gewählten Einstellungen. Da keine detaillierte Auswertung von Leistungsdaten erfolgt, bleibt der optimale Einsatz Erfahrungswissen. Dennoch werden Messerringe, trotz der obigen Erkenntnisse, standardisiert und als produktionsunabhängige Zerkleinerungswerkzeuge eingesetzt.
  • Insbesondere hat man erkannt, dass automatisierte Schleif- oder Schärfsysteme mit optimiertem Abtrag der wiederherzustellenden Messer bei Messerringen zwar den Verschleiß optimieren (es wird nach einer vorherigen Vermessung nur so viel abgeschliffen wie nötig). Auch kommt es in Abhängigkeit von der Stahlqualität der Messer zu verschiedenen Verschleißbildern über die Zeit, welches früheren Ersatz bedingt oder eine ausreichend hochwertige Zerkleinerungsproduktion und -qualität für den geplanten Zeitraum verhindert.
  • Neben den Messern, Gegenmessern und ggfs. den Klemmplatten für die Messer, die allesamt einem Verschleiß unterliegen können, gibt es am Innenumfang der Messerringe auch noch Verschleißplatten, die gegenüber den Messern den Messerüberstand und damit die Schnitttiefe als Führungsfläche definieren, mithin die Spandicke. Auch hier ergibt sich Verschleiß, der regelmäßig geprüft und ggfs. nachgeschliffen werden muss, insbesondere bei einseitigem Verschleiß über die Breite. Auch die Notwendigkeit des Austausches sollte regelmäßig geprüft und bedacht bzw. steuerungstechnisch umgesetzt werden.
  • Durch die Erfindung ist es nun möglich die Qualität oder die Eigenschaften des zu zerspanenden Materials in Korrelation mit den Anforderungen der aktuellen oder späteren Produktion zu setzen. Auch ist es nun möglich anhand der Ressourcen hinsichtlich der vorhandenen Werkzeuge, ggfs. ebenfalls wieder in Korrelation mit den vorhandenen oder ankommenden zu zerspanenden Materialien, die Auslastung der Zerspanungsvorrichtung zu optimieren. Beispielsweise kann frühzeitig mit einem höheren Durchsatz zerspant werden, wenn bei einer vorausschauenden Produktion absehbar ist, dass dickere Werkstoffplatten mithin mehr Material pro Zeiteinheit erfordern. Es können Durchsatzspitzen mit hohem Verschleiß rechtzeitig abgefangen werden. Der Zerspaner selbst sowie der notwendige Messerring wird geschont, kostenreiche Energiespitzen ebenfalls vermieden.
  • Die Erfindung hat auch den Vorteil, dass anhand der zusammengeführten Messdaten Aussagen über die Zerspanungsqualität getroffen werden können und ab welchem Zeitpunkt bei neu geschliffenen Werkzeugen das zerspante Material nicht mehr der A-Qualität entspricht, sondern nur noch zur Herstellung von Werkstoffplatten minderer Qualität oder als Füllstoff bei hochwertigen Platten geeignet ist. Bei einem derartigen Zerspanungsmanagement kann die Anlagensteuerung das zerspante Material in verschiedenen Bunkern sortieren oder anderweitig vorhalten um dem geplanten Einsatz Rechnung zu tragen.
  • Auch können nun bedarfsgerechte Betriebsmodi eingestellt werden, die den Umständen Rechnung tragen, beispielsweise kann bei Stillstand der nachfolgenden Teile der Produktionsanlage auf einen energie- und werkzeugsparenden Betriebszustand umgeschaltet werden, um Material auf Vorrat zu zerkleinern. Bei einer alternativen Anschauung kann aber auch auf einen anspruchsvollen maximalen Durchsatz umgestellt werden, wenn es aufgrund von Lieferschwierigkeiten oder Stillständen in der Aufbereitung des Materials zu Engpässen bei dem zerspanten Material kommt.
  • Somit ist es nun möglich eine intelligente Verknüpfung oder Auswertung der Daten in der Gesamtanlage, insbesondere in Verbindung mit dem Zerspanungsbereich zu ermöglichen. Bisher lag der Fokus solcher Bestrebungen nur auf dem Bereich Formstrang, Presse und Endfertigung und der Zerspanungsbereich wurde als eine "eigene" Produktionsinsel angesehen, die hinsichtlich des Verschleißes der Schneidwerkzeuge optimiert worden ist. Damit ist nun eine direkte Verknüpfung zwischen Zerspanbereich bzw. den Einstellungen der Zerspaner und der Aufbereitung (Siebung, Beleimung), der Formstrecke, der Pressstrecke bzw. der Presse sowie der Endfertigung möglich geworden. Insbesondere lassen sich Faktoren der Pressenparameter bzw. der Plattenqualität in den Betrieb des Zerspanungsbereichs respektive der Zerspaner im Sinne eines Zerspanungsmanagements bei der Produktion von zerspantem Material berücksichtigen.
  • Dabei ist es von Vorteil, wenn die folgenden Sensorik oder Mess-Sensorik im Bereich des Zerspanbereichs bzw. des Zerspaners eingeführt wird.
    • Messung des Zuführvolumen z.B. über Füllgrad der Vibrationsrinne, Belastung Schneckenlager etc.
    • Messung der Materialverteilung über Sensoren in Messerring
    • Erkennung und Zuordnung der Schneidwerkzeuge bzw. des Messerrings, beispielsweise mit Markierungen oder RFID am Messerring
    • Durchführung einer Online-Spananalyse nach der Zerspanung
    • Druck- oder Volumenmessungen am oder im Zerspaner bzw. der Absaugleitung für den Luftstrom oder im Auswurfkasten der durchströmenden Luft
    • Erfassung/Übermittlung der Schüttdichte, Feuchte, ggfs. automatisiert durch online-Messung im Zerspanbereich
    • Erfassung von Einstellparametern und Verschleißzustand (Messervorstand, Spalt Rotor/MR, Abzugsspalt usw.)
    • Rückpflege von Daten z.B. aus der Aufbereitung der Schneidwerkzeuge (ggfs. eines Schärfroboters, oder eines Lagers für Schneidwerkzeuge oder Zubehör - Klemmplatten, Messerhalter...)
    • Ausstattung frequenzgesteuerter Antriebe zur individuellen Variation der Schnittparameter sowie Erfassung der notwendigen Antriebsströme.
  • Durch eine intelligente Erfassung und Auswertung der Daten, könnte ein optimierter Betrieb ermöglicht werden bzw. wird dem Bediener vorgeschlagen oder (semi-) automatisiert eingestellt.
  • Bevorzugt könnte in einem eigenen Ausführungsbeispiel eine intelligente, selbstlernende oder auf Algorithmen basierte Steuerung vorgesehen sein. Diese kann in Abhängigkeit der Messerringe und jedes einzelnen Zerspaners variable Standzeiten definieren sowie z.B. Durchsatz und Schnittgeschwindigkeit anpassen. Dies ist insbesondere von Vorteil wenn mehrere Zerspaner in einer großindustriellen Anlage vernetzt und parallel betrieben werden.
  • Es hat sich herausgestellt, dass verschiedene Messerringe in verschiedenen Zerspanern unterschiedliche Ergebnisse liefern und somit auch eine vorteilhafte Auswahl, insbesondere basierend auf den bisherigen Erfahrungswerten vorheriger Produktionsdurchläufe, der Kombinationen Messerringe/Zerspaner von Vorteil wäre.
  • Auch können verschiedene Einstellungen an den in dem Bereich verwendeten Zerspanern zur Optimierung der benötigten Zielspanqualität genutzt werden, die wiederum über die oben genannten Silos unterschiedlich gespeichert werden können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform könnten den Bedienern Vorschläge zur Einstellung des Messervorstands oder Hinweise zum Wechsel von Verschleißteilen gegeben werden.
  • Alternativ oder kumulativ können Daten mit der Aufbereitung der Schneidwerkzeuge ausgetauscht werden. Beispielsweise welcher Messerring mit welchen Einstellungen des Messervorstandes, Freiwinkels und dergleichen geschliffen oder eingerichtet werden soll. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn Messerringe oder Zerspaner verschiedener Hersteller oder von Drittherstellern mit eigenen Betriebsvorgaben in einer Anlage angeordnet sind.
  • Durch eine durchgängige Datenerfassung aus dem Zerspanungsbereich besteht die Möglichkeit einer Gesamt-Anlagen-Optimierung und vice versa im Rücklauf auch eine Optimierung des Zerspanungsbereiches.
  • Die Datenerfassung kann als Basis für ein selbstlernendes und selbstoptimierendes System dienen. Eine daten- und steuerungstechnische Verkettung des Zerspanungsbereiches (Zerspaner) und Lagerung/Wartung (Schärfroboter) ist möglich. Gleichzeitig kann die adaptive Wartung eingeführt bzw. verbessert werden. Es ergibt sich auch eine enorme Zeitersparnis bei der Datenerhebung und Auswertung z.B. bei Versuchen mit neuen Komponenten.
  • Insbesondere kann eine Regelung verschiedener Parameter im Zerspanungsbereich bzw. an den Zerspanern durchgeführt werden, beispielsweise bei der Drehzahl der Messerringe, des Verteileinsatzes, der Luftmenge im Abscheider usw.
  • Unter Aufbereitung versteht die Erfindung zum Beispiel die Wiederherstellung von verschlissenen Messern oder Messerringen zur wiederholten Benutzung. Eine andere Aufbereitung, speziell in einem Bereich der Aufarbeitung einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, umfasst die prozesstechnische Behandlung des Materials, beispielsweise von Spänen oder Fasern, durch Sieben, Trocknen, Beleimen, Färben, Lagern und dergleichen, also die notwendigen Vorarbeiten um das Material zu einer Matte zu streuen und zu verpressen.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung (PR) wäre festzuhalten, dass eine Steuerung des Zerspanungsbereiches oder eine Steuerung des Zerspaners geeignet ist, bevorzugt in Abhängigkeit oder unter Übermittlung von Vorgaben der zentralen Anlagensteuerung, die Zerspanungsleistung, den Durchsatz, die Qualität und dergleichen zu steuern und zu regeln. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Zerspanungsbereich bzw. der Zerspaner ein selbstlernendes System basierend auf neuronalen Netzen, Fuzzy-Regelung oder alternativen Methoden bzw. Algorithmen aufweist, bevorzugt innerhalb der Steuerung für den Zerspanungsbereich und/oder den Zerspaner selbst. Damit wird es ermöglicht, in einer Art Insellösung der Anlage, den Zerspanungsbereich oder Zerspaner hinsichtlich der verschiedenen Einstellmöglichkeiten "selbsttätig" zu fahren, während die übergeordnete Anlagensteuerung im Wesentlichen nur Vorgaben etabliert, wie beispielsweise notwendiger Durchsatz, Qualität der Späne oder geplante Wartungsintervalle.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des Verständnisses der Erfindung, erhält der Zerspanungsbereich oder Zerspaner eine Vorgabe in den nächsten 8h eine bestimmte Zielmenge an Spänen zu produzieren.
  • Innerhalb der Steuerung des Zerspanungsbereiches oder des Zerspaners wird diese Vorgabe geprüft und festgestellt, dass die Standfestigkeit für die Qualität oder die Menge innerhalb dieser 8h nicht mehr erfüllbar ist. Die Steuerung wird entweder eine Fehlermeldung zurückliefern oder selbststätig den Betriebsmodus innerhalb der 8h anpassen und einen Wartungsintervall implementieren. Hierzu wäre denkbar unter Einberechnung des erhöhten Verschleißes und der verbleibenden Standfestigkeit der Messer den Durchsatz zu erhöhen, einen Stillstand für den Wechsel oder Instandhaltung der Messer durchzuführen, und damit über die verbleibende Restlaufzeit, ggfs. wieder mit erhöhter Leistung, die Sollvorgabe zu erfüllen.
  • Damit wäre es möglich die Rechenleistung bzw. selbstlernenden Modelle basierend auf den Erfahrungswerten bzw. selbstlernende Thematiken zu entflechten und zwischen dem Zerspanungsbereich und der Gesamtanlagensteuerung aufzuteilen, so dass im Wesentlichen und bevorzugt nur Vorgaben von der Anlagensteuerung übermittelt werden und die Zerspanung selbstständig und/oder selbstlernend tätig werden kann.
  • Vorgaben können insbesondere sein:
    Durchsatz, Spangrößen, Spanqualität, Art der Plattenproduktion, A- oder B-Ware, Probe. Bzw. Versuchsbetrieb oder dergleichen.
  • Bei den Einstellungsmöglichkeiten der Zerspaner steht beispielsweise die Schwergutabscheidung, die Strömungsgeschwindigkeit des ankommenden Materials an den Messern, die Verteilung des Materials an den Messern oder dergleichen im Vordergrund. Diese Punkte und auch die oben bereits angeführten Stellmöglichkeiten für den Zerspaner beeinflussen signifikant verschiedene Ausgangsparameter wie Verschleiß, Verbrauch, Qualität, Durchsatz und sind besonders bevorzugt geeignet selbstlernend bzw. vorausschauend justiert zu werden.
  • Daneben steht bei einem entsprechendem System oder Aufbau bzw. Zusammenschluss eines oder mehrere Zerspaner mit einem oder mehreren Schleifrobotern bzw. Lagerung/Speicher/Bevorratung von Messern, Messerpaketen, Messerringen diese vorzuhalten und/oder entsprechend zur Einstellung eines Betriebsmodus einzusetzen. Ein Schleifroboter kann ggfs. unterschiedliche Messerwinkel und/oder unterschiedliche Messervorstände erzeugen.
  • In einem System aus mehreren Zerspanern können aber auch beispielsweise die Zerspaner unterschiedlich eingestellt/gefahren werden, um einen vorgegebenen Spanmix für die Produktion zu erhalten.
  • Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass bei Ausfall eines Zerspaners oder dessen Wartung andere Zerspaner dessen Kapazitäten, Qualität, oder dergleichen übernehmen.
  • Alternativ oder kumulativ kann auch vorgesehen sein, dass für unterschiedliche Betriebsmodi folgende Einstellungen verwendet werden:
    • Unterschiedliche Hackschnitzel/Chipgrößen im Eintrag des Zerspaners
    • Unterschiedliche Materialarten, wie Verhältnis Frischholz und Recyclingholz, Mischung Frischholz (Baumarten, Laubholz, Nadelholz, ....)
    • Zufuhrmenge Späne/Hackschnitzel im Eintrag, meist bezogen auf 100% möglicher Durchsatzmenge entsprechen beispielsweise 80% einer verschleißarmen Betriebsweise
    • unterschiedliche Drehzahlen der Antriebe/der Zerspaner, insbesondere um die Zerspaner in einem energiesparenden Betrieb, beispielsweise beim optimalen Wirkungsgrad des Antriebs bzw. mit Höchstleistung für maximalen Durchsatz und maximale Drehzahl bzw. Drehmoment zu betreiben. Hierzu wäre besonders ein Frequenzumrichter für die Hochleistungsmotoren der Zerspaner geeignet.
  • Insbesondere ist hier das System herauszustellen, welches zur Steuerung oder Regelung der Produktion der Anlage in Bezug auf den Zerspanungsbereich und/oder den Zerspaner geeignet sein soll. Durch den wörtlichen Bezug auf den Zerspanungsbereich kann insbesondere die oben aufgeführte Entflechtung der Steuerungsproblematik bzw. bei einfachen Anlagen auch nur die selbstlernende und vorausschauenden Komponente für den Zerspanungsbereich/Zerspaner gemeint sein, wenn Vorgaben aus der Anlagensteuerung zur selbsttätigen Umsetzung an den Zerspanungsbereich/Zerspaner übermittelt werden.
  • Insoweit wäre es von Vorteil, wenn ein Teil oder das gesamte Zerspanungsmanagement, zu betrachten als computerimplementiertes Verfahren, in der Steuerung oder computerimplementiert in oder am Zerspaner bzw. der Steuerung des Zerspanungsbereiches angeordnet ist und dort umgesetzt wird. (PR)
  • Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit den Zeichnungen hervor.
  • Die folgenden Darstellungen sind nicht direkt als Einzelfalllösungen anzusehen, sondern enthalten in Teilen auch allgemeine Hinweise und Aufgabenlösungen. Einzelne Sätze sind dabei als einzelne Merkmale zu sehen.
  • Insbesondere sind die Steuerungen nicht abschließend und abgrenzend zu verstehen. Die Steuerungen können an den Einzelmaschinen und/oder in der zentralen Schaltwarte verwirklicht sein. Die Anordnung und Verwirklichung bzw. deren Redundanz wird ein Fachmann bei der Auslegung der Anlage bzw. der Einzelmaschinen vorsehen und adaptieren.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch eine Zerspanungsvorrichtung nach der Erfindung,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer möglichen Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, im Wesentlichen von der Zerspanung bis zur Abstapelung mit Darstellung möglicher Steuerungen zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines möglichen Regel- oder Steuerungsaufbaus mit seinen Wirkverbindungen.
  • In Figur 1 ist ein Zerspaner 8 mit vorgeschaltetem Schwergutabscheider 4 dargestellt. Zu zerkleinerndes Material wird in einer Zuführvorrichtung auf eine Vibrationsrinne 1 aufgegeben und von dieser mit Hilfe eines oder mehrerer Unwuchtmotoren 2 gefördert. Dabei wird das Material über eine Magnetwalze 3 geführt, mit der ferromagnetische Verunreinigungen aus dem von der Vibrationsrinne 1 fallenden Material abgesondert. Der Materialstrom 19 fällt in einen Schwergutabscheider 4, wo er kaskadenartig über verstellbare Leitbleche 5 geleitet wird. Durch einen Ventilator 6 wird ein Luftstrom 20 von unten seitlich in den Schwergutabscheider 4 eingeführt und über ein Leitblech 7 so umgeleitet, dass das von den Leitblechen 5 auf das Leitblech 7 fallende Material entlang des Leitbleches 7 nach oben gedrückt wird. Dabei ist die Geschwindigkeit des Luftstromes 20 so eingestellt, dass in Abhängigkeit des spezifischen Gewichtes Verunreinigungen wie Steine o.ä. von dem Luftstrom 20 nicht entlang des Leitbleches 7 nach oben bewegt werden können, sondern nach unten aus dem Schwergutabscheider 4 herausfallen. Durch diesen Luftstrom wird das Material gesichtet und Schwerteile ausgeschieden. Üblicherweise werden diese Leitbleche 5 und 7 einmal eingestellt und dann für die Produktion so belassen. Im Zuge der Erfindung sollen diese aber über geeignete Aktuatoren (nicht dargestellt) einstellbar ausgeführt sein.
  • Das vom seitlich einströmenden Luftstrom 20 erfasste Material wird in den eigentlichen Zerspaner 8 eingeblasen. Dieser Zerspaner 8 hat einen Messerring 9, der eine Vielzahl von radial nach innen stehenden Messern aufweist, deren Schneiden sich im Wesentlichen koaxial zur Mittelachse erstrecken. Der Messerring 9 kann entweder feststehend ausgebildet sein oder wird um seine Mittelachse durch einen entsprechenden Antrieb (nicht dargestellt) rotiert. Koaxial zu diesem Messerring 9 ist ein Rotor 10 angeordnet, der über eine Welle 11 und einen nicht dargestellten Antrieb in Rotation gesetzt wird. Ggf. ist die Rotationsrichtung dieses Rotors 10 vorzugsweise entgegen der Rotationsrichtung des Messerringes 9. Je nach Zerspaner kann dies auch anders herum ausgeführt sein.
  • Radial außen weist dieser Rotor 10 Rotorschaufeln 12 auf, die sich parallel zu den Messern des Messerringes 9 erstrecken und dicht an diesen Messern vorbeilaufen, so dass von den Rotorschaufeln 12 dabei an den Messern vorbeigeführtes Material zerspant wird. Die sich dabei bildenden Späne werden durch einen unterhalb des Messerringes 9 angeordneten Abwurfschacht 13 aus dem Zerspaner 8 abgeführt oder anderweitig ausgetragen und ggfs. durch den Luftstrom zusätzlich unterstützt.
  • Bevorzugt ist im Ausgangsbereich des Zerspaners ein Auswurfkasten (nicht dargestellt) vorgesehen, der die nach unten fallenden Späne aufnimmt und oben die Luft abzieht. Hierin kann besonders bevorzugt eine Druckmessung oder Luftvolumenmessung durchgeführt werden um die Steuerung oder Regelung mit Messwerten zu versorgen.
  • Im Zentralbereich 14 des Rotors 10 sitzt im hier dargestellten Beispiel ein Einsatz 15 in Gestalt eines Verteilrotors zur gleichmäßigen Verteilung des Materialstromes 19 entlang der Messerschneiden. Der Einsatz kann dabei über ein Getriebe über die zentrale Welle 11 angetrieben werden oder besitzt wie im Ausführungsbeispiel einen eigenen Motor, der über eine eigene Welle den Einsatz 15 antreibt.
  • Der Zerspaner 8 wird in verschiedene Bereiche unterteilt. Oben ist der Bereich Zuführung A für den Materialeintrag dargestellt, der basierend auf der Erfindung, mit weiterer Sensorik versehen wird. Auch der Bereich Abscheider B kann mit weiterer Sensorik, insbesondere einer Waage für das abgeschiedene Gut pro Zeiteinheit, versehen werden, um die Qualität des ankommenden Materials zu beurteilen. Insbesondere kann damit der mineralische Anteil im Material bestimmt oder geschätzt werden, da der Bereich Abscheider B erfahrungsgemäß nicht alle mineralischen Fremdstoffe abscheiden kann. Basierend auf der abgeschiedenen Fremdstoffmenge ist eine erste Abschätzung des zu erwartenden Verschleißes denkbar.
  • Auch im Bereich Zerspanung C und im Bereich Transport D nach dem Zerspaner 8 sind weitere Messtechniken und Stellmittel respektive Stellglieder sinnvoll. Beispielsweise kann im Transport vor Eintreffen im weiteren Bereich der Anlage E ein Zyklon zur Abscheidung von Staub angeordnet sein, welcher den Staub bereits vor dem Bereich Anlage E in einen Bunker 18 abführt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Zerspaner mit einer Steuerung 17 versehen ist, welche geeignet ist verschiedene Betriebsmodi umzusetzen, bevorzugt einen energiesparendem Modus, einen hinsichtlich des Durchsatzes minimierten respektive maximierten Betriebsmodus, einen verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus. Hierzu ist die Steuerung 17 in der Lage eine Vielzahl an Daten aus den Bereichen A, B, C, D und E zu übernehmen und zu verarbeiten. Gleichzeitig ist sie in der Lage an die gleichen und/oder andere Bereiche A, B, C, D, E Rückmeldungen oder Steuerungsimpulse zur Einstellung von Parametern abzugeben.
  • In Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer möglichen Anlage 35 zur Herstellung von Werkstoffplatten dargestellt. Die Darstellung der Anlage reicht im Wesentlichen von einem Zerspanungsbereich 40 bis zur Abstapelung 31 in der Endfertigung nach dem Bereich der Presstrecke 26 einer Presse 32. Dieser Zerspanungsbereich kann je nach Anwendungsfall auch länger bzw. größer ausgeführt sein, wenn noch Grobhacker oder andere zerspanende bzw. selektierende Vorrichtungen notwendig wären.
  • Rechts oben ist nach Figur 3 eine schematische Darstellung möglicher Steuerungen und deren Wirkverbindungen zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements angedacht. Die Steuerungen können bereichsweise, anlagenspezifisch oder an den Einzelmaschinen selbst verwirklicht sein, bevorzugt sind diese redundant mit einer zentralen Schaltwarte (nicht dargestellt) in der Anlage verwirklicht. Auch cloud-basierte Lösungen für die Dokumentation oder Datenverarbeitung sind denkbar.
  • Folgt man dem Produktionsverlauf einer Werkstoffplatte 30 in der Anlage 35, so wird hierfür das Grund-Material auf einem Holzplatz oder in Silos zuerst gelagert, geprüft und vorsortiert. In der Regel wird es auch vorzerkleinert und anschließend in einer an die Produktion angepassten Art und Weise in einem Zerspanungsbereich 40 mittels Zerspanern 8 auf die vorgegebene Größe zerkleinert und einem Sieb 21 zugeführt, welcher die Fraktionen aufteilt. Anschließend kann das Material in Bunkern 22 zwischengelagert werden und wird ggfs. einer Beleimung zugeführt. Hierbei können auch andere Verfahrensschritte zur Aufbereitung des Materials vorgesehen sein. Das Material wird schließlich in einer Formstrecke 25 zu einer Pressgutmatte mit einer oder mehreren Streuvorrichtungen 24 auf einem Formband 41 gestreut und eventuell mit einer Vorpresse 42 verdichtet. Anschließend erfolgt die Verpressung in einer Presse 32 entlang einer Pressstrecke 26, wobei aus der Pressgutmatte ein Plattenstrang 28 aus der Presse 32 in den Bereich der Endfertigung 27 überführt wird. Dort wird dieser mit einer Diagonalsäge 29 in Werkstoffplatten 30 aufgeteilt und in einer Abstapelung 31 gestapelt. In der Endfertigung ist meist eine die Einzelmaschinen verbindende Transportvorrichtung 37 angeordnet, meist in der Form eines Rollenteppichs oder - ganges.
  • Die Anlage 35 kann noch aus einer weiteren Vielzahl an Vorrichtungen und Bereichen bestehen, der Übersichtlichkeit halber wurden nur wesentliche und die am meisten üblichen Bereiche erwähnt. Die Verpressung kann auch in einer Taktpresse durchgeführt werden. Es ist auch nicht zwingend, dass eine Pressgutmatte auf einem Formband erstellt wird, wenn eine taktweise arbeitende Produktion, beispielsweise eine Mehretagenpresse, vorgesehen ist.
  • Nach Figur 3 sind zur Realisierung bzw. Adaption eines übergreifenden Netzwerkes verschiedene Steuerungen oder Bereiche bzw. Einzelmaschinen der Anlage miteinander vernetzt. Beispielsweise ist für den Zerspanungsbereich 40 eine Steuerung 39, insbesondere zur Umsetzung des Zerspanungsmanagements vorgesehen, welche mehrere Zerspaner 8 bzw. deren Steuerungen 17 ansteuern kann. Zur Ausbildung von Regelungen können die Steuerungen auch Daten, Messwerte oder dergleichen an die Steuerung 39 rückmelden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist nach Figur 2 neben den Zerspanern 8 im Zerspanungsbereich 40 auch ein optionales Lager 34 für die Schneidwerkzeuge, hier Messerringe 9 vorgesehen. In dem Lager 34 werden die Messerringe 9 vorzugsweise gruppiert und entsprechend der notwendigen Anwendungsfälle an die Zerspaner 8 manuell oder automatisiert überführt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, bevorzugt mit einem Lager 34, ist eine Wartungs- und/oder Einstellvorrichtung für die Schneidwerkzeuge vorgesehen, hier ein Schärfroboter 36. Der Schärfroboter 36 wird eine eigene Steuerung (nicht dargestellt) für die automatisierten Abläufe aufweisen, kann aber gleichzeitig über die Steuerung 39 des Zerspanermanagements Anweisungen erhalten und Daten rückmelden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Zerspanungsbereich nach Figur 3 zur Durchführung einer vorausschauenden Produktion mit der Steuerung 33 der Anlage verbunden bzw. vernetzt.
  • Hierzu ist eine Steuerung 33 als eine Art übergreifende oder übergeordnete Steuerung für die Anlage 35 angeordnet, welche bevorzugt mit allen verschiedenen Bereichen, wie dem Zerspanungsbereich 40 oder direkt mit der dortigen Steuerung 39, den einzelnen Steuerungen 17 der Zerspaner 8, dem Lager 34 und/oder dem Schärfroboter 36 wirkverbunden ist. Dabei ist die Struktur und der Steuerungsaufbau eher beispielhaft zu versehen, da es eine Vielzahl an unterschiedlichen Lösungen gibt, welche Steuerung in der Hierarchie wo und wie angeordnet sind. Bevorzugt ist die Informationsflussgestaltung die nach Figur 3 vertikal und/oder horizontal oder diagonal verlaufend, kann aber auch Stufen überspringen.
  • Ähnliches gilt für den Bereich der Aufbereitung 38 und den darin dargestellten Einzelmaschinen wie Sieb 21, Bunker 22 und/oder Beleimung 23. Aufgrund der rein schematischen Darstellung sind beispielsweise Transportvorrichtungen, Schleusen und andere wirkverbundene Anlagenteile nicht aufgeführt, können aber vorhanden und steuerungstechnisch angeschlossen sein.
  • Daneben kann die zentrale Steuerung 33, bevorzugt angeordnet in der Schaltwarte der Anlage 35, mit den Steuerungen oder Anlagenteilen der Formstrecke 25, der Presstrecke 26 und/oder der Endfertigung 27 wirkverbunden sein.
  • Nicht dargestellt ist der Datenaustausch mit dem in der Regel notwendigen Qualitätsmanagement bzw. den üblichen Laboreinrichtungen. Dieser kann aber in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem oder mehreren der vorgeschlagenen Merkmale 1623 verknüpft werden. Bezugszeichenliste 1623:
    1 Vibrationsrinne 26 Pressstrecke
    2 Unwuchtmotor 27 Endfertigung
    3 Magnetwalze 28 Plattenstrang
    4 Schwergutabscheider 29 Diagonalsäge
    5 Leitblech 30 Werkstoffplatte
    6 Ventilator 31 Abstapelung
    7 Leitblech 32 Presse
    8 Zerspaner 33 Steuerung für 35
    9 Messerring 34 Lager für 9
    10 Rotor 35 Anlage
    11 Welle 36 Schärfroboter
    12 Rotorschaufel 37 Transportvorrichtung
    13 Abwurfschacht 38 Aufbereitung
    14 Zentralbereich 39 Steuerung
    15 Einsatz (Zerspanermanagement)
    16 Weiche 40 Zerspanungsbereich
    17 Steuerung 41 Formband
    18 Bunker 42 Vorpresse
    19 Materialstrom
    20 Luftstrom
    21 Sieb A Bereich Zuführung
    22 Bunker B Bereich Abscheider
    23 Beleimung C Bereich Zerspaner
    24 Streuvorrichtungen D Bereich Transport
    25 Formstrecke E Bereich Anlage

Claims (22)

  1. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten mit einer Presse, wobei in der Anlage (35) zumindest eine Formstrecke (25) zur Erstellung einer Pressgutmatte, eine Presse (32) zur Verpressung der Pressgutmatte in eine Werkstoffplatte (30) und eine Endfertigung (27) zur Abstapelung (31) mit einer Steuerung (33) für die genannten Teile der Anlage (35) angeordnet ist,
    wobei in der Anlage (35) ein Zerspanungsbereich (40) mit einer Steuerung (39) und/oder zumindest ein Zerspaner (8), bevorzugt ein Messerringzerspaner, mit einer Steuerung (17) angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, dass
    die Steuerung (33) der Anlage (35) mit der Steuerung (39) für den Zerspanungsbereich (40) und/oder mit der Steuerung (17) für den Zerspaner (8) wirkverbunden ist
    und wobei die Steuerung (39) für den Zerspanungsbereich (40) und/oder die Steuerung (17) des Zerspaners (8) zur Umsetzung von mindestens zwei Betriebsmodi geeignet ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (17) des Zerspaners (8) zur Umsetzung eines energiesparenden Modus, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten und/oder maximierten Betriebsmodus, einem verschleißarmen und/oder einen die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus geeignet ist.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (33) der Anlage (35) geeignet ist in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Steuerung (17, 39) des Zerspanungsbereichs (40) und/oder des Zerspaners (8) zu nehmen, insbesondere um zwischen den Betriebsmodi umzuschalten.
  4. Anlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zerspaner (8) ein Schärfroboter (36) zugeordnet ist, welcher zur Aufbereitung der Schneidwerkzeuge des Zerspaners geeignet ist und/oder
    dass dem Zerspaner (8) ein Lager (34) zur Lagerung der Schneidwerkzeuge zugeordnet ist, bevorzugt zur Lagerung oder Verwendung von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Betriebsmodi.
  5. Anlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements, bevorzugt als computerimplementiertes Verfahren, eine Steuerung (39) oder ein Computerprogrammprodukt in der Anlage (35) angeordnet ist, welches bevorzugt geeignet ist aktuelle und/oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich (40), dem Bereich der Aufbereitung (38) und/oder einem Zerspaner (8) zur Selbstoptimierung, insbesondere der verschiedenen Betriebsmodi, zu verarbeiten.
  6. Anlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (39) im Zerspanungsbereich (40) angeordnet ist, welches geeignet ist aktuelle oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich (40) oder einem Zerspaner (8) in Verbindung mit Qualitätsmerkmalen zugehöriger produzierter Werkstoffplatten (30) zu verarbeiten und insbesondere Vorschläge zur Einstellung der Parameter der Anlage (35) oder des Zerspanungsbereiches (40) zu erarbeiten oder diese zu verbessern.
  7. Anlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements ein System in der Anlage (35) angeordnet ist, welches zumindest eine Vorrichtung zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten, beispielsweise der Messwerte, der Parameter und/oder der Betriebszustände umfasst, wobei
    besonders bevorzugt die Daten aus dem Zerspanungsbereich (40), einem Zerspaner (8), einem Bereich der Aufbereitung (38) des Materials, der Formstrecke (25), der Pressstrecke (26), der Presse (32), der Endfertigung (27) und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden.
  8. Anlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines Zerspanungsmanagements die Schneidwerkzeuge im Zerspanungsbereich (40) markiert und durch entsprechende Lese- und/oder Schreibmittel bei ihrer Verwendung oder ihrer Verarbeitung in den Anlagenteilen, bevorzugt im Zerspaner (8), im Lager (34) und/oder im Schärfroboter (36) erkennbar und/oder nachverfolgbar angeordnet sind.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten mit einer Presse, wobei in der Anlage (35) in einer Formstrecke (25) eine Pressgutmatte erstellt, diese in einer Presse (1) zu einer Werkstoffplatte (30) verpreßt und diese in einer Endfertigung (27) gestapelt werden,
    wobei diese Teile der Anlage (35) mit einer Steuerung (33) betrieben werden, und
    in der Anlage (35) ein Zerspanungsbereich (40) und/oder zumindest ein Zerspaner (8), bevorzugt ein Messerringzerspaner, durch Steuerungen (17, 39) gesteuert werden, gekennzeichnet dadurch, dass
    die Steuerung (30) der Anlage (35) mit der Steuerung (39) für den Zerspanungsbereich (40) und/oder mit der Steuerung (17) für den Zerspaner (8) wirkverbunden ist und
    der Zerspanungsbereich (40) durch die Steuerung (39) und/oder der Zerspaner (8) durch die Steuerung (17) in Abhängigkeit von der Produktion oder der Anlage in verschiedene Betriebsmodi versetzt werden kann.
  10. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsmodus ein energiesparender Modus, ein hinsichtlich des Durchsatzes minimierter und/oder maximierter Betriebsmodus, ein verschleißarmer und/oder ein die Spanqualität betreffender Betriebsmodus eingestellt werden kann.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) der Anlage (35) in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Steuerung (17, 39) des Zerspanungsbereichs (40) und/oder des Zerspaners (8) nimmt.
  12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (33) der Anlage (35) in Abhängigkeit von der laufenden oder zukünftigen geplanten Produktion Einfluss auf die Aufbereitung der Schneidwerkzeuge des Zerspaners und/oder
    auf ein Lager (34) zur Lagerung der Schneidwerkzeuge sowie dessen Auswahl bzw. den Einsatz der Schneidwerkzeuge nimmt, bevorzugt zur Lagerung oder Verwendung von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Betriebsmodi.
  13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zerspanungsmanagement verwendet oder ausgeführt wird, welches bevorzugt geeignet ist aktuelle Werte und/oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich (40), dem Bereich der Aufbereitung (38) des Materials und/oder einem Zerspaner (8) zur Selbstoptimierung, insbesondere der verschiedenen Betriebsmodi, zu verarbeiten.
  14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (39) im Zerspanungsbereich (40) verwendet wird, welche geeignet ist aktuelle Werte oder Erfahrungswerte aus dem Zerspanungsbereich (40) oder einem Zerspaner (8) in Verbindung mit Qualitätsmerkmalen zugehöriger produzierter Werkstoffplatten (30) zu verarbeiten und insbesondere Vorschläge zur Einstellung der Parameter der Anlage (35) oder des Zerspanungsbereiches (40) zu erarbeiten oder diese zu verbessern.
  15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung eines Zerspanungsmanagements Daten und Messwerte gespeichert, verarbeitet und/oder ausgewertet werden, beispielsweise Messwerte, Parameter und/oder Betriebszustände, wobei
    besonders bevorzugt die Daten aus dem Zerspanungsbereich (40), einem Zerspaner (8), der Aufbereitung (38), der Formstrecke (25), der Pressstrecke (26), der Presse (32), der Endfertigung (27) und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden.
  16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwerkzeuge, die Messerringe (9), die Zerspaner (8) und/oder die Messer gekennzeichnet und eindeutig zueinander und/oder zu ihren Erfahrungswerten und/oder Messdaten elektronisch registrierbar sowie in den einzelnen Anlagenteilen wie Lager (34), Schärfroboter (36) und/oder Zerspaner (8) mittels geeigneter Schreib- und/oder Lesemittel durch die aufnehmenden oder abgebenden Einzelmaschinen erkennbar sowie zur Datenanpassung/-übergabe geeignet sind.
  17. Zerspaner mit Schneidwerkzeugen zur Zerkleinerung von Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, weiter umfassend eine Zuführvorrichtung für das Material, einen optionalen Schwergutabscheider (4), einen Antrieb, eine Abführvorrichtung für das zerkleinerte Material und eine Steuerung (17) für den Zerspaner (8), dadurch gekennzeichnet, dass
    Sensoren zur Generierung von Messwerten an der Zuführvorrichtung, dem Schwergutabscheider (4), an der Abführvorrichtung und/oder für das Material selbst angeordnet sind und
    diese mit der Steuerung (17) zur Auswertung der Messwerte in Wirkverbindung stehen, wobei zur Steuerung oder Regelung des Zerspaners (8) die Steuerung (17) mit Stelltrieben und/oder einstellbaren Maschinenelementen am Zerspaner (8) in Wirkverbindung steht, insbesondere mit der Zuführvorrichtung, dem Schwergutabscheider (4), der Abführvorrichtung für das Material und/oder dem Antrieb des Zerspaners (8).
  18. Zerspaner nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte generierende Sensoren oder Stellmittel respektive Stellglieder an den Schneidwerkzeugen und/oder an einem Verteilsystem für das Material auf die Schneidwerkzeuge angeordnet sind.
  19. Zerspaner nach einem der vorherigen Zerspaneransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (17) des Zerspaners (8) oder die Steuerung (39) für eine Vielzahl an Zerspanern (8) zur Einstellung von mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi geeignet ist, bevorzugt einem energiesparendem, einem hinsichtlich des Durchsatzes minimierten oder maximierten, einem verschleißarmen oder einem die Spanqualität betreffenden Betriebsmodus.
  20. Zerspaner nach einem der vorherigen Zerspaneransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zerspaner (8)
    - eine Wiegevorrichtung für Störstoffe aus dem Schwergutabscheider,
    - eine Vorrichtung zur Ermittlung der Holzarten, des Mischungsverhältnisses und/oder der Spangrößen vor oder nach dem Zerspaner (8),
    - eine Vorrichtung zur Ermittlung der Vibration oder Geräuschentwicklung am Zerspaner (8),
    - eine Gewichts- oder Volumenmessung in der Zuführvorrichtung,
    - Messeinrichtungen oder Dehnungsmesstreifen im Zerspaner (8) oder an den Schneidwerkzeugen,
    - Sensoren am Antrieb für das Werkzeugsystem
    - Lese- und/oder Schreibsensoren für elektronische Merkmale am Schneidwerkzeug respektive Messerring (9), beispielsweise RFID, im Zerspaner (8), im Lager (34) und/oder im Schärfroboter (36) und/oder
    - Druck- oder Luftmengensensorik im oder am Zerspaner und/oder im Auswurfkasten für das zerkleinerte Material
    angeordnet und falls vorhanden mit der Steuerung (17, 39) wirkverbunden sind.
  21. System zur Ausübung eines Zerspanungsmanagements im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Anlage (35), umfassend eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ausführung eines Computerprogrammproduktes zur Speicherung und/oder Auswertung von Daten, wobei Daten aus dem Zerspanungsbereich (40), einem Zerspaner (8), der Aufbereitung (38), der Formstrecke (25), der Pressstrecke (26), der Presse (32), der Endfertigung (27) und/oder aus dem Qualitätsmanagement für die Produkte, beispielsweise Labordaten, gespeichert und/oder ausgewertet werden und,
    bevorzugt in vorausschauender oder selbstlernender Weise,
    zur Steuerung oder Regelung der Produktion der Anlage (35) in Bezug auf den Zerspanungsbereich (40) und/oder den Zerspaner (8) verwendet werden.
  22. System nach dem vorherigen Anspruch, dass die Schneidwerkzeuge der Zerspaner (8) registriert sowie markiert und geeignet sind durch das Lager (34), durch die Wartungs- und Schärfanlage sowie durch die Zerspaner (8) durch geeignete Mittel erkannt zu werden.
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