Schneideinheiten

[01] Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum Schleifen von Schneideinheiten, insbesondere von Schneideinheiten aus einer Zuckerrübenschneidemaschine, wobei die Schleifvorrichtung ein Schleifband mit einer Schleiffläche und einer Schleifbandbreite aufweist und das Schleifband zum Schleifen in einer Längsrichtung des Schleifbandes bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Aufbereitungsanlage zum Aufbereiten von gebrauchten Schneideinheiten.

[02] In mehrstufigen Aufbereitungsanlagen, wie beispielsweise einer Rieht- und Planschleifmaschine für gebrauchte Messer aus einer Zuckerrübenschneidemaschine, ist die Schleifvorrichtung üblicherweise räumlich fixiert innerhalb der Aufbereitungsanlage angeordnet. Zum Schleifen werden die Messer beispielsweise mittels einer Klemmeinrichtung oder eines Greifers auf das Schleifmittel der Schleifvorrichtung gedrückt. Dies hat zur Folge, dass das Schleifmittel vor allem an den äußeren Stellen des Aufdrückens des zu schleifenden Messers abgenutzt wird. Bei einer Topfschiebe aus Korund führt dies dazu, dass das Schleifmittel insbesondere an der Außenkante stark verschleißt. Außerdem entsteht an der Messerschneide ein Schleifgrat, der bei der weiteren Aufbereitung zu Problemen führt. Durch den starken Verschleiß muss die Topfscheibe häufig gewechselt werden. Dazu muss die Schleifeinrichtung entsprechend aus der Aufbereitungsanlage ausgebaut und/oder auseinander montiert werden. Dadurch treten Stillstandzeiten der gesamten Aufbereitungsanlage auf.

[03] Die US 4,834,303 A offenbart einen Mähhäcksler mit einem automatischen Schärf- oder Schleifgerät für Messer eines rotierbaren Messerkopfes, wobei mehrere Messer auf einem Umfang eines Zylinders angeordnet sind. Der Messerkopf weist einen Messerschleifer mit einem zylindrischen Schleifstein montiert in einer Trommel auf. Die Trommel ist mit einem Verfahrwagen verschraubt, welcher sich mit dem Messerschleifer parallel zur Rotationsachse des Messerkopfes bewegt, um die Messer entlang ihrer Längsrichtung zu schleifen.

[04] In der DE 1427 526 A ist eine Bandschleifmaschine mit einem endlosen, mit Sandpapier überzogenen Band zum Abschleifen von gegerbten Häuten beschrieben. Um das Entstehen von Streifen und Maserungslinien auf den Häuten zu verhindern, werden die Arbeitswalze und/oder die Umlenkwalze der Bandschleifmaschine geringfügig über eine Lagerung der jeweiligen Walze hin- und herbewegt. Bei einer Breite des Schleifbandes von 1.000 bis circa 1.250 mm nimmt die Hin- und Herbewegung der Arbeitswalze und der Umlenkrolle lediglich eine Strecke von etwa 11 mm ein.

[05] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern .

[06] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Schleifvorrichtung zum Schleifen von Schneideinheiten, insbesondere von Schneideinheiten aus einer Zuckerrübenschneidemaschine, wobei die Schleifvorrichtung ein Schleifband mit einer Schleiffläche und einer Schleifbandbreite aufweist und das Schleifband zum Schleifen in einer Längsrichtung des Schleifbandes bewegbar ist, wobei die Schleifvorrichtung eine Schwingeinrichtung derart aufweist, dass das Schleifband und/oder die Schleifvorrichtung in einer Schwingrichtung abweichend von der Längsrichtung des Schleifbandes hin und her bewegbar und dadurch die Schleifbandbreite vollständig zum Schleifen ausnutzbar ist.

[07] Somit wird eine lokale Abnutzung des Schleifbandes nur an einer Stelle vermieden. Aufgrund der Längsbewegung des Schleifbandes und der Schwingbewegung mittels der Schwingeinrichtung ist somit die gesamte Länge und die gesamte Schleifbandbreite zum Schleifen von Schneideinheiten ausnutzbar. Folglich wird die Nutzungsdauer eines Schleifbandes erhöht und dessen Austauschfrequenz verringert .

[08] Zudem wird durch die vollständige und gleichmäßige Ausnutzung der Schleiffläche sowohl in Längsrichtung als auch in Schwingrichtung abweichend von der Längsrichtung eine Gratbildung an der Schneideinheit beim Schleifen verhindert .

[09] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, durch eine oszillierende Bewegung des Schleifbandes und/oder der Schleifvorrichtung mittels einer Schwingeinrichtung in einer (bidirektionalen) Schwingrichtung, welche sich von der Längsrichtung des beweglichen Schleifbandes unterscheidet, die gesamte Schleiffläche des Schleifbandes gleichmäßig aus- und abzunutzen und somit einen lokalen Verschleiß des Schleifbandes zu vermeiden.

[10] Dadurch ist das Schleifband auch mit geringeren Geschwindigkeiten in Längsrichtung bewegbar, als bei einem konventionellen Bandschleifer. Hierbei bewegt sich das Schleifband beispielsweise 36 m/s, während durch eine Oszillation mit 0,04 m/s ein spurartiger Verschleiß des Schleifbandes verhindert wird.

[11] Folglich wird aufgrund der homogenen Abnutzung des Schleifbandes sowohl in Längsrichtung als auch in Schwingrichtung ein gleichmäßiges Schleifen der Schneidflächen von Schneideinheiten ermöglicht und eine hohe Schleifqualität erzielt.

[12] Folgendes Begriffliche sei erläutert:

[13] Eine „Schleifvorrichtung" (auch „Schleifmaschine" genannt) ist insbesondere eine Vorrichtung mit einem Werkzeug zum Abtragen und/oder Glätten von Oberflächen. Das Werkzeug weist insbesondere ein Schleifmittel mit Hartstoffkörnern zum Materialabtrag durch Zerspanen auf. Die Schleifvorrichtung weist insbesondere einen Bandschleifer mit einem endlosen, rundumlaufenden Schleifband als Schleifmittel auf. Anstelle eines endlosen Schleifbandes kann sich das Schleifband auch in seiner Längsrichtung hin- und herbewegen, beispielsweise an einem Ende abgerollt und am anderen Ende entsprechend aufgerollt werden. [14] Ein „Schleifband" ist insbesondere ein ringförmig verklebtes Schleifpapier unterschiedlicher Länge, Breite und Körnung zum Einspannen in eine Schleifvorrichtung, insbesondere in einen Bandschleifer. Bei einem Schleifband kann es sich beispielsweise um ein Bandschleifpapier mit einer vorgegebenen Körnung handeln. Ein Schleifband kann auch ein Gewebeschleifband sein. Das Schleifband weist insbesondere eine Schleiffläche und eine Schleifbandbreite auf, wobei die Schleifbandbreite im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Schleifbandes steht, sodass die Schleifbandfläche gebildet ist.

[15] Unter „Schleifbandbreite" wird insbesondere die Ausdehnung des Schleifbandes in horizontaler Richtung quer zur Längsrichtung des Schleifbandes verstanden. Hierbei sind bevorzugt die Schleifbandbreite und die Breite der Schleiffläche identisch. Jedoch kann das Schleifband auch eine schmalere Schleiffläche in seiner Breite und somit zwei seitliche Ränder aufweisen. In diesem Fall sind die Ränder frei von einem Schleifmittel und somit weisen die Ränder eine geringere Höhe als die Schleifhöhe der Schleiffläche auf.

[16] Eine „Schneideinheit" ist insbesondere ein Werkzeug zum Schneiden. Bei einer Schneideinheit handelt es sich insbesondere um ein Messer aus einer Zuckerrübenschneidemaschine. Das Messer aus der Zuckerrübenschneidemaschine weist insbesondere einen dreieckigen Querschnitt auf, wobei beidseitig an einer der Ecken zwei Schneidflächen angeordnet sind. Bei einer Schneideinheit handelt es sich insbesondere um ein bereits gebrauchtes, in einer Zuckerrübenschneidmaschine eingesetztes Messer.

[17] Eine „Schwingeinrichtung" ist insbesondere eine Einrichtung, welche dem Schleifband und/oder der Schleifvorrichtung eine Schwingung (auch „Oszillation" genannt) und somit eine Hin- und Herbewegung in der Schwingrichtung abweichend von der Längsrichtung des Schleifbandes aufprägt. Diese schwingende Hin- und Herbewegung wird mittels der Schwingeinrichtung derart realisiert, dass das Schleifband und/oder die Schleifvorrichtung in der Schwingrichtung als Abweichung von der Mittelachse des Schleifbandes im nicht-schwingenden Zustand als zeitliche Schwankung erfolgt. Das Schwingen und somit die Hin- und Herbewegung erfolgt insbesondere harmonisch und gleichmäßig. Hierbei ist die Schwingeinrichtung insbesondere derart eingerichtet, dass die Hin- und Herbewegung des Schleifbandes und/oder die Schleifvorrichtung über die gesamte Schleifbandbreite erfolgt.

[18] Die „Schwingrichtung" ist insbesondere die Richtung, in welcher die Hin- und Herbewegung des Schleifbandes und/oder der Schleifvorrichtung aufgeprägt durch die Schwingeinrichtung erfolgt. Bei der Schwingrichtung handelt es sich insbesondere um eine andere Richtung als die Längsrichtung des Schleifbandes. Bevorzugt ist die Schwingrichtung parallel zur Richtung der Abmessung der Schleifbandbreite ausgebildet. [19] In einer weiteren Ausführungsform der Schleifvorrichtung ist die Schwingrichtung im Wesentlichen quer zur Längsrichtung des Schleifbandes ausgerichtet.

[20] Somit ist die Schwingrichtung und die Hin- und Herbewegung im Wesentlichen in Richtung der Abmessung der Schleifbandbreite ausgerichtet. Bevorzugt ist die Schwingrichtung senkrecht zur Längsrichtung des Schleifbandes. Unter „im Wesentlichen quer" ist jedoch zu verstehen, dass die Schwingrichtung nicht zwingend genau 90° zur Längsrichtung des Schleifbandes ausgerichtet sein muss. Prinzipiell kann die Schwingrichtung auch einen schrägen Winkel zur Längsrichtung des Schleifbandes aufweisen, beispielsweise kann die Schwingrichtung mit einem Winkel von 60° zur Längsrichtung des Schleifbandes ausgerichtet sein. Somit ist die Schwingrichtung frei wählbar, solange diese nicht identisch zur Längsrichtung des Schleifbandes ist und durch die Schwingbewegung bevorzugt die gesamte Schleifbandbreite erfasst und zum Schleifen verwendet wird.

[21] Um eine Bandstellung und die Bandbegrenzung auf beiden Seiten der Schleifbandbreite zu erfassen, weist die Schleifvorrichtung einen Sensor oder mehrere Sensoren zum Bestimmen einer Position der Schleifbandbreite auf.

[22] Dadurch ist mittels des Sensors oder mehrerer Sensoren die Abmessung der Schleifbandbreite bei der Hin- und Herbewegung des Schleifbandes und/oder der

Schleifvorrichtung bestimmbar und somit ist die sich wiederholende zeitliche Schwankung der jeweiligen Position der Schleifbandbreite und folglich das Ausmaß der Schwingbewegung anpassbar, Steuer- und/oder regelbar.

[23] Bevorzugt werden zwei Sensoren verwendet, welche derart in der Schleifvorrichtung angeordnet sind, dass diese die beiden Seitenränder der Schleifbandbreite erfassen und deren Positionen bestimmen.

[24] Unter einer „Position" wird insbesondere der räumliche Ort im Raum und/oder der Schleifvorrichtung verstanden.

[25] Bei einem „Sensor" handelt es sich insbesondere um einen Sensor zum Messen eines Abstandes und/oder von Lageänderungen. Bei einem Sensor kann es sich insbesondere um einen Wegesensor handeln. Ein Sensor ist insbesondere ein Lasersensor. Ein Sensor misst insbesondere berührungslos und verschleißfrei Winkel, Wege, Abstände und/oder Geschwindigkeiten .

[26] In einer weiteren Ausführungsform der Schleifvorrichtung weist die Schwingeinrichtung einen bewegbaren Verfahrwagen auf, wobei die Schleifvorrichtung auf dem Verfahrwagen angeordnet ist.

[27] Dadurch ist die gesamte Schleifvorrichtung, beispielsweise ein Bandschleifer, mittels eines sich hin- und herbewegenden Verfahrwagens axial oszillierend über die Schleifbandbreite mitbewegbar, während die Schneideinheit jeweils örtlich fixiert gegen das sich hin- und herbewegende Schleifband gedrückt wird. [28] Um die wiederholte zeitliche Hin- und Herbewegung des Schleifbandes und/oder der Schwingeinrichtung direkt zu realisieren, ist der Verfahrwagen auf Schienen, Rollen, Buchsen, Kugelumlaufbuchsen und/oder Führungen oszillierend bewegbar.

[29] Hierbei kann das Ausmaß der Schwingbewegung und somit der Hin- und Herbewegung in Schwingrichtung beispielsweise durch die Schienenlänge und/oder durch ein Exzentertrieb an beiden Seiten als maximale Abmessung der Schwingbewegung begrenzt werden. Hierzu können insbesondere jegliche Arten von Führungen verwendet werden.

[30] Ein „Verfahrwagen" ist insbesondere ein Wagen, der die gesamte Schleifvorrichtung aufnimmt und diese entlang der Schwingrichtung hin und her bewegt. Ein Verfahrwagen ist insbesondere auf einer oder mehreren Schienen und/oder Rollen verfahrbar. Der Verfahrwagen weist insbesondere einen Antrieb auf, der auf dem Verfahrwagen als mitfahrender Antrieb oder auch am Rahmen befestigt sein kann. Der Verfahrwagen weist insbesondere ein Fahrgestell, beispielsweise aus Stahlprofilen, auf. Die Schleifvorrichtung ist insbesondere am Fahrgestell des Verfahrwagens befestigt. Der Verfahrwagen ist insbesondere in einer Richtung abweichend von der Längsrichtung des Schleifbandes hin- und her und/oder oszillierend bewegbar.

[31] In einer weiteren Ausführungsform der Schleifvorrichtung weist die Schwingeinrichtung einen Exzenterantrieb auf. [32] Folglich wird durch die Hin- und Herbewegung des Exzenterantriebs der darauf angeordneten Schleifvorrichtung die oszillierende Bewegung aufgeprägt.

[33] Ein „Exzenterantrieb" ist insbesondere ein Antrieb mit einer auf einer Welle angebrachte Steuerungsscheibe, deren Mittelpunkt außerhalb der Wellenachse liegt.

[34] Um das Schleifband gleichzeitig über seine gesamte Schleifbandbreite und über seine gesamte Schleiffläche in Längsrichtung optimal auszunutzen und gleichmäßig abzunutzen, ist das Schleifband rundumlaufend mittels eines Längsantriebes bewegbar.

[35] Somit wird ein endloses, rundumlaufendes Schleifband bereitgestellt, bei dem ein gleichmäßiger Verschleiß des Schleifbandes sowohl in Längsrichtung als auch in Richtung der Schleifbandbreite realisiert ist.

[36] Ein „Längsantrieb" ist insbesondere ein Antrieb, welcher das Schleifband in Längsrichtung bewegt. Hierzu kann der Längsantrieb beispielweise eine Antriebswelle quer zur Längsrichtung des Schleifbandes aufweisen. Hierzu weist es einen Längsantrieb und insbesondere einen Quermotor auf. Der Längsantrieb treibt insbesondere eine Antriebsrolle zum Fortbewegen des Schleifbandes an, wobei gegenüberliegend zur Antriebsrolle eine Umlenkrolle des Schleifbandes angeordnet ist.

[37] Zur optimalen Einstellung des Ausmaßes der Hin- und Herbewegung des Schleifbandes und/oder der Schleifvorrichtung und/oder zur optimalen Einstellung der Schleifgeschwindigkeit und zur Ansteuerung der Sensoren weist die Schleifvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Ansteuern der Schwingeinrichtung und/oder des Längsantriebes auf.

[38] Somit kann automatisch und optimal zueinander sowohl die wiederholte zeitliche Hin- und Herbewegung des Schleifbandes und/oder der Schleifvorrichtung als auch die Geschwindigkeit des Schleifbandes angetrieben durch den Längsantrieb mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingestellt und/oder geregelt werden.

[39] Unter einer „Steuereinrichtung" wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, welche einen vorgegebenen Wert setzt. Unter einer „Regeleinrichtung" wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, welche einen Messwert rückkoppelt und jeweils einen Stellwert einstellt. Somit kann mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung die optimale Auslenkung der Schwingbewegung entsprechend der Schleifbandbreite und/oder die optimale Schleifgeschwindigkeit des Längsantriebes eingestellt und/oder geregelt werden.

[40] Um eine hohe Schneidqualität von Messern, welche in einer Zuckerrübenschneidmaschine Schnitzel aus Zuckerrüben herausschneiden, und folglich um eine hohe Schnitzelqualität zu gewährleisten, sind die Schneideinheiten jeweils ein Messer zu Schneiden von Schnitzeln aus Gemüse, insbesondere aus Zuckerrüben.

[41] Dadurch sind gebrauchte Messer aus einer Zuckerrübenschneidemaschine optimal an ihren Schneidflächen vorbereitbar und/oder schleifbar, ohne dass ein Grat entsteht, und es wird eine homogene Schleifqualität und somit Schneidqualität über die gesamte vorbereitete und/oder geschliffene Schneidfläche des Messers erzielt. Zudem kann zunächst ein Stumpfschleif en und anschließend ein Scharfschleifen erfolgen.

[42] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Aufbereitungsanlage zum Aufbereiten von gebrauchten Schneideinheiten, wobei die Aufbereitungsanlage eine zuvor beschrieben Schleifvorrichtung aufweist.

[43] Dadurch wird eine Aufbereitungsanlage bereitgestellt, in welcher die Messer, insbesondere Messer aus einer Zuckerrübenschneidemaschine, optimal aufgrund der gleichmäßigen Ausnutzung der gesamten Schleiffläche des Schleifbandes sowohl in Längsrichtung als auch über die Schleifbandbreite des Schleifbandes optimal geschliffen werden.

[44] Somit können in der Aufbereitungsanlage eine Vielzahl von Messern nacheinander oder parallel zueinander mit nur einem Schleifband bearbeitet werden. Durch die homogene Ausnutzung der gesamten Schleiffläche in der horizontalen Ebene wird ein geringerer Wechsel des Schleifbandes im Vergleich zu konventionellen Schleifvorrichtungen benötigt.

[45] In der Aufbereitungsanlage kann der Schleifvorrichtung eine Richtvorrichtung vorgeschaltet sein, bei der die Geometrie einer Schneideinheit derart verformt wird, dass die vorgegebene Toleranz eingehalten wird. Die Richtvorrichtung verwendet insbesondere ein Roll-Richten und/oder Biege-Richten. Bevorzugt werden somit die Schneideinheiten erst gerichtet und anschließend geschliffen .

[46] Somit werden in der Aufbereitungseinheit die verformten Messer wieder gerichtet und begradigt.

[47] Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 eine stark schematische perspektivische

Seitenansicht eines Bandschleifers in einer Messerplanschleifmaschine.

[48] Ein Bandschleifer 105 einer Messerplanschleifmaschine 101 weist ein rundumlaufendes Schleifband 107 auf, welches angetrieben von einem Längsantrieb 109 über eine Antriebsrolle 113 und eine Umlenkrolle 111 des Bandschleifers 105 gleichmäßig in einer Längsrichtung 115 des Schleifbandes 107 bewegt wird. Das Schleifband 107 weist eine Breite 117 von 150 mm und eine Länge von 2.000 mm auf.

[49] Der Bandschleifer 105 ist mittels eines Gestells 137 auf einem Verfahrwagen 121 angeordnet und mit diesem fest verbunden. Der Verfahrwagen 121 weist einen am Gestell 137 (oder Rahmen) befestigten Antrieb 123 auf. Mittels des

Antriebs 123 ist der Verfahrwagen 121 auf Rädern und Außenschienen 127 in einer Oszillationsrichtung 119 verfahrbar. Die Oszillationsrichtung 119 ist in Richtung der Breite 117 des Schleifbandes 107 ausgerichtet. [50] Der Bandschleifer 105 weist zwei Laser-Sensoren 125 auf (in Figur 1 ist aufgrund der perspektivischen Darstellung nur der vordere Laser-Sensor 125 dargestellt), welche derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass diese einen linken und rechten Rand der Breite 117 des Schleifbandes 107 erfassen.

[51] Der Verfahrwagen 121 ist auf einem Maschinentisch 135 der Messerplanschleifmaschine 101 angeordnet. Des Weiteren weist die Messerplanschleifmaschine 101 eine nicht gezeigte Steuer- und Regeleinrichtung zum Ansteuern des Längsantriebes 109, des Antriebes 123 des Verfahrwagens 121 und der Laser-Sensoren 125 auf.

[52] Mit dem Bandschleifer 105 und der Messerplanschleifmaschine 101 werden folgende Arbeitsgänge durchgeführt :

[53] Das Schleifband 107 des Bandschleifers 105 wird mittels des Längsantriebes 109 über die Antriebsrolle 113 und die Umlenkrolle 111 mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von 36 m/s in Längsrichtung 115 des Schleifbandes 107 bewegt.

[54] Gleichzeitig fährt der Verfahrwagen 121 mittels seines mitfahrenden Antriebs 123 auf den Rädern 131 in den Außenschienen 127 in der Oszillationsrichtung 119 entlang der Außenschienen 127 hin und her.Mittels der Laser-Sensoren 125 werden beide Ränder der Breite 117 des Schleifbandes 107 und somit eine jeweilige Position des Schleifbandes 107 überwacht sowie entsprechende Messwerte an die nicht gezeigte Steuer- und Regeleinrichtung übertragen. [55] Mittels einer nicht gezeigten Messerklemmeinrichtung der Messerplanschleifmaschine 101 wird ein nicht gezeigtes gebrauchtes Messer aus einer Zuckerrübenschneidemaschine im Bereich der Antriebsrolle 113 zum Schleifen von oben auf das Schleifband 107 gedrückt. Hierbei wird beim Schleifen eine gesamte Schleiffläche des Schleifbandes 107 aufgrund der Oszillationsbewegung in Oszillationsrichtung 119 mittels des Verfahrwagens 121 und somit in Richtung der Breite 117 des Schleifbandes 107 sowie in Längsrichtung 115 des Schleifbandes 107 aufgrund des Antriebs mittels des Längsantriebes 109 ausgenutzt. Folglich wird das Schleifband 107 beim nacheinander erfolgenden Schleifen von gebrauchten Messern gleichmäßig abgenutzt und somit eine hohe, gleichmäßige Schleifqualität und somit Schneidqualität der geschliffenen Messer erreicht. Gleichzeitig weist das Schleifband 107 des Bandschleifers 105 eine hohe Standzeit aufgrund der gleichmäßigen Abnutzung und der Vermeidung eines lokalen, einseitigen Verschleißes auf.

[56] Anschließend werden die geschliffenen Messer einer Schärfeinrichtung zugeführt und final an der zuvor geschliffenen Fläche eine endgültige Schärfung der Schneide durchgeführt. Anschließend werden die geschärften Messer in einer nicht gezeigten Zuckerrübenschneidemaschine eingesetzt und aufgrund des exakten und gleichmäßigen Schliffes eine hohe Zuckerrübenschnitzelqualität erreicht. Bezugszeichenliste

101 Messerplanschleifmaschine

105 Bandschleifer

107 Schleifband

109 Längsantrieb

111 Umlenkrolle

113 Antriebsrolle

115 Längsrichtung des Schleifbandes

117 Breite des Schleifbandes

119 Oszillationsrichtung

121 Verfahrwagen

123 Antrieb

125 Laser-Sensor

127 Außenschiene

131 Rad

135 Maschinentisch 137 Gestell