DD270667B3

DD270667B3 - LOW HOLDER FOR SCISSORS, ESPECIALLY KNUEPPELSCHEREN

Info

Publication number: DD270667B3
Application number: DD31491888A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Meinhardt; Guenter Hohmann
Original assignee: Wolfgang Meinhardt; Guenter Hohmann
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1992-10-01
Also published as: DD270667A1; DE3911660A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederhalter für Scheren, insbesondere Knüppelscheren zum Trennen von Stab- und Profilmaterial, durch welchen das Schneidgut zur Erzielung einwandfreier Schnittflächen während des Schneidvorganges fest auf das Untermesser der Schere gespannt wird.The invention relates to a hold-down device for scissors, in particular billet shears for separating rod and profile material, through which the cutting material is stretched to achieve perfect cut surfaces during the cutting process firmly on the lower blade of the scissors.

Characteristic of the known state of the art

Es sind bereits Knüppelscheren mit einem hydraulisch betätigten Niederhalter bekannt (DD-PS 6398), bei denen ein vertikal bewegbarer Miederhalterkolben in einem gestellfest angeordneten Zylinder gelagert ist. Der Niederhalterkolben wird vor Schneidbeginn mittels Drucköl mit geringem Druck aus einem durch Druckluft vorgespannten Druckspeicher auf das Schneidgut aufgesetzt und der Zylinderanschluß mittels eines kurvengesteuerten Rückschlagventiles abgesperrt. Während des Schneidens stützt sich das Schneidgut über den Niederhalterkolben gegen das darüber eingeschlossene Ölvolumen ab. Nach Beendigung des Schnittes wird das Rückschlagventil mittels der Steuerkurve geöffnet und der Niederhalterkolben durch eine zweite Kurvenscheibe unter Verdrängung des Drucköls in den Speicher angehoben.There are already billet scissors with a hydraulically operated holddown known (DD-PS 6398), in which a vertically movable Miederhalterkolben is mounted in a frame fixedly arranged cylinder. The hold-down piston is placed before the start of cutting by means of pressure oil at low pressure from a biased by compressed air pressure accumulator on the material to be cut and shut off the cylinder connection by means of a cam-controlled check valve. During cutting, the material to be cut is supported by the holding-down piston against the volume of oil trapped above it. After completion of the cut, the check valve is opened by means of the control cam and the hold-down piston is raised by a second cam while displacing the pressure oil in the memory.

Ein Mangel dieser Lösung besteht in der infolge des geringen Ausgangsdruckes des Drucköles in Verbindung mit den bekannten Kompressibilitätskennlinien bedingten Nachgiebigkeit des Niederhalterkolbens bei hoher Belastung. Auf Grund dieser geringen Niederhaltersteife ist die Schneidqualität der Knüppelstirnflächen schlecht. Durch die Verwendung eines Druckölspeichers mit wesentlich höherem Druck wäre zwar eine Verbesserung der Niederhaltersteife erreichbar - dann wäre aber das zwangsweise mechanische Anheben des Niederhalttrkolbens nach dem Schnitt durch eine Kurvenscheibe oder den aufwärtsgehenden Messerschlitten sowie das Rückführen des im Zylinder befindlichen Druckölvolumens in den Speicher nicht mehr mit einem ökonomisch vertretbaren Energieverbrauch realisierbar, so daß eine zusätzliche Hochdruckölpumpe zur Druckölversorgung sowie eine externe Steuerung zur Druckentlastung nach dem Schnitt erforderlich wären, was einen wesentlich höheren Materialeinsatz und Steuerungsaufwand beim Hersteller sowie einen entsprechend hohen Energieverbrauch und Wartungsaufwand beim Anwender zur Folgo hätte.A lack of this solution is due to the low output pressure of the pressure oil in conjunction with the known compressibility characteristics compliance of the hold-down piston under high load. Due to this low hold-down stiffness, the cutting quality of the billet end faces is poor. Although the use of a pressure oil reservoir with a much higher pressure, an improvement in hold-down stiffness would be achievable - but then the forced mechanical lifting of the hold-down after cutting through a cam or the upward knife carriage and the return of the in-cylinder pressure oil volume in the memory with no longer an economically acceptable energy consumption feasible, so that an additional high-pressure oil pump for pressure oil supply and an external control for pressure relief after cutting would be required, which would have a much higher material usage and control effort at the manufacturer and a correspondingly high energy consumption and maintenance for the user to Folgo.

To improve the hold-down stiffness and thus the quality of the billet end faces is known in other Billet shears a Niederhalterechlitten preferably movable in ver ical direction by a right angle to Movement of the same sliding wedge operable. In known solutions of this type (DE-GM 1813821, DE-GM 1877803, DD-PS 233507), the displacement of the clamping wedge takes place

durch hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Arbeitszylinder.by hydraulically or pneumatically actuated working cylinder.

A lack of these solutions is in the relatively high material and manufacturing costs for the clamping wedge and "the guides

sowie die externe Steuerung der Arbeitszylinder zu sehen. Da zur Überwindung der Haftreibung beim Lösen des Keiles nach demas well as to see the external control of the working cylinder. As to overcome the static friction when loosening the wedge after the

Cut a much larger force is required, as to tension it under the conditions of sliding friction and

auf Grund der durch die Deformation des Stang jnendes beim Schneiden bedingten zusätzlichen Vorspannung orgeben sichdue to the additional bias caused by the deformation of the rod when cutting occurs

Problems when loosening the wedge after the cut, so that the reliability is not guaranteed. To improve the reliability was therefore an additional in the latter solution (DD-PS 233 507)

hydraulische Einrichtung zum Lösen des Spannkeiles nach dem Schnitt vorgesehen.provided hydraulic device for releasing the clamping wedge after the cut.

In other known solutions (DE-GM 1852671, DD-PS 146740), the drive of the wedge is purely mechanically by a

auf der Kurbelwelle der Schere angeordnete Kurvenscheibe bzw. einen zusätzlichen Hilfsexzenter sowie ein Hebelsystem. Durch den direkt von der Kurbelwelle abgeleiteten mechanischen Antrieb wird ein zwangsweises Lösen des Niederhalters nach demarranged on the crankshaft scissors cam or an additional auxiliary eccentric and a lever system. Due to the direct derived from the crankshaft mechanical drive is a forced release of the blank holder after the

Cut and thus ensures sufficient reliability. A lack of these solutions is the high material and manufacturing costs in the production and the large number

von einem hohen Verschleiß unterliegenden Maschinenteilen, insbesondere der Kurvenscheibe bei der Übertragung großer,of machine parts subject to high wear, in particular of the cam in the transmission of large,

stoßartig wirkender Kräfte. Nachteilig wirkt sich auch der zur Betätigung des Keils und zur Überwindung der Kraft der Spannfeder bzw. des Ausgleichssystems erforderliche, relativ große Energiebedarf aus, der zu einer Minderung der zur Verfügung stehenden nutzbaren Schneidkraft führt.jerky forces. Another disadvantage is the relatively large energy requirement required to actuate the wedge and to overcome the force of the tension spring or the compensation system, which leads to a reduction in the available usable cutting force.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, mit gei ingem technischen Aufwand die Steife eines hydraulischen Niederhalters mit einem unmittelbar auf das Schneidgut wirk inden Niederhalterkolben wesentlich zu erhöhen und damit die Qualität der Schnittflächen zu verbessern.The aim of the invention is to significantly increase the stiffness of a hydraulic hold-down with a directly on the material to be cut ine hold-down piston with gei ingem technical effort and thus to improve the quality of the cut surfaces.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Öldruck im Niederhalterzylinder ohne eine zusätzliche extern ο Steuerung sowie ohne zusätzlichen Hochdruckölspeicher bzw. Hochdruckölpumpe nach dem Aufsetzen des Niederhalters auf das Schneidgut wesentlich zu erhöhen, um die Kompressibilität des im Niederhalterzylinder eingeschlossenen Druckölvolumens und damit die Auffederung des Niederhalters zu verringern.The invention has for its object to substantially increase the oil pressure in the hold-down cylinder without an additional external ο control and without additional high-pressure oil storage or high-pressure oil pump after placing the hold on the material to be cut, the compressibility of the trapped in the hold-down cylinder pressure oil volume and thus the resilience of the hold to reduce.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß ein in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen Messerschlitten und Niederhalterkolben betätigbarer Zusatzkolben mit einer wesentlich kleineren Kolbenfläche in einer weiteren Zylinderbohrung angeordnet ist, die ihrerseits über Ölbohrungen mit dem Niederhalterzylinder sowie einem Druckkonstanthaltesystem verbunden ist. Zweckmäßigerweise ist der Zusatzkolben in einer axialen Bohrung des Niederhalterkolbens gelagert und am Messerschlitten ein Rückzugsfinger angeordnet, der mittels einer vorzugsweise ballig ausgeführten Anschlagfläche mit dem Niederhalterkolben und mit seinem gabelförmig auslaufenden Ende mit dem Zusatzkolben in Wirkverbindung steht. Im oberen Teil der axialen Bohrung des Niederhalterkolbens ist eine einen Ausgleichsraum abschließende, durch Federkraft gegenüber dem Zusatzkolben vorgespannte Druckkonstanthaltebuchse verschiebbar gelagert. Der untere, durch den Zusatzkolben abgeschlossene Teil der axialen Bohrung des Niederhalterkolbens ist mittels einer Ölbohrung mit dem Ausgleichsraum sowie mittels einer weiteren Ölbohrung mit dem Niederhalterzylinder verbunden. Zwischen dem durch die Druckkonstanthaltebuchse abgeschlossenen Ausgleichsraum und dem,Niederhalterzylinder ist ein den ölabfluß aus dem Niederhalterzylinder sperrendes Rückschlagventil zwischengeschaltet.According to the invention this is achieved in that an operable depending on the relative movement between the blade carriage and hold-down piston additional piston is arranged with a much smaller piston area in another cylinder bore, which in turn is connected via oil holes with the hold-down cylinder and a pressure maintenance holding system. Conveniently, the additional piston is mounted in an axial bore of the hold-down piston and arranged on the knife carriage a return finger, which is in operative connection by means of a preferably spherical stop surface with the hold-down piston and with its fork-shaped end expiring with the auxiliary piston. In the upper part of the axial bore of the hold-down piston, a compensation space closing, biased by spring force relative to the auxiliary piston pressure constant holding sleeve is slidably mounted. The lower, completed by the additional piston part of the axial bore of the hold-down piston is connected by means of an oil hole with the compensation chamber and by means of another oil hole with the hold-down cylinder. Between the completed by the pressure maintenance holding bushing compensation chamber and the, hold-down cylinder a the oil drain from the hold-down cylinder blocking check valve is interposed.

Beim Abwärtshub des Messerschlittens wird gleichzeitig der auf der Anschlagffäche des Rückzugsfingers aufliegende Niederhalterkolben abgesenkt und setzt vor Schneidbeginn auf das Schneidgut auf. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Druckölspeicher und dem Niederhalterzylinder durch das Rückschlagventil geschlossen. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Messerschlittens wird der Zusatzkolben relativ zu dem auf dem Schneidgut aufsitzenden Niederhalterkolben abwärts bewegt und verdrängt das im unteren Teil der axialen Bohrung des Niederhalterkolbens befindliche Ölvolumen in den Niederhalterzylinder, wobei sich aufgrund der sehr kleinen Kolbenfläche des Zusatzkolbens bei geringem Energieverbrauch ein sehr hoher Öldruck im Niederhalterzylinder aufbaut. Das über das zum Druckaufbau Hanötigte Zusatzvolumen hinausgehende Ölvolumen wird in den durch die Druckkonstanthaitebuchse abgeschlossenen, im oberen Teil der axialen Bohrung des Niederhalterkolbens befindlichen Ausgleichsraum gedrückt. Nach Beendigung des Schnittes wird das Rückschlagventil durch die Steuerkurve geöffnet und das im Niederhalterzylinder befindliche Ölvolumen durch den zwangsweise mit dem Messerschlitten aufwärtsgehenden Niederhalterkolben in den Druckölspeicher zurückgeführt.During the downward stroke of the knife carriage, the hold-down piston resting on the stop surface of the return finger is lowered at the same time and is placed on the material to be cut before the start of cutting. At the same time, the connection between the pressure oil reservoir and the hold-down cylinder is closed by the check valve. In the further downward movement of the blade carriage of the additional piston is moved relative to the seated on the material to be cut down holding piston and displaces the located in the lower part of the axial bore of the hold-down piston oil volume in the hold-down cylinder, which is due to the very small piston surface of the auxiliary piston with low energy consumption a very high oil pressure builds up in the hold-down cylinder. The volume of oil exceeding the pressure volume required for pressure build-up is forced into the expansion space, which is closed off by the pressure constant holding bush and located in the upper part of the axial bore of the hold-down piston. After completion of the cut, the check valve is opened by the cam and the oil volume located in the hold-down cylinder is returned by the forcibly with the knife carriage upwardly held hold-down piston in the pressure oil reservoir.

embodiment

Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In derzugehörigen Zeichnung zeigenAn expedient form of realization of the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: eine schematische Darstellung des Niederhalters im abgesenkten Zustand, teilweise im Schnitt, Fig. 2: eine Detaildarstellung aus Fig. 1 in der Seitenansicht.Fig. 1: a schematic representation of the blank holder in the lowered state, partly in section, Fig. 2: a detailed view of Fig. 1 in the side view.

Im Gestell 1 der Sehers ist ein unteres Schermesser 2 befestigt sowie ein Messerschlitten 3 mit dem oberen Schermesser 4 mittels eines hier nicht dargestellten Kurbel- oder Exzentertriebes in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert. Der Niederhalter besteht aus einem am Gestell 1 befestigten Niederhalterzylinder 5, in dem ein mit Drucköl beaufschlagbarer Niederhalterkolben β heb- und senkbar gelagert ist. Der Niederhalterzylinder 5 ist mittels einer Leitung mit einem durch Druckluft vorgespannten Druckölspeicher 7 mit geringem Öldruck verbunden. Zwischen dem Niederhalterzylinder 5 und dem Druckölspeicher 7 ist ein entsperrbares Rückschlagventil 8 zwischengeschaltet, dessen Ventilkolben 9 bei Druckausgleich durch Federkraft in Schließstellung gehalten wird und nach Beendigung des Schnittes mittels einer mit der Exzenter- bzw. Kurbelwelle umlaufenden Kurvenscheibe 10 zwangsweise geöffnet wird. Der Niederhalterkolben β ist mit einer Aussparung sowie mit einer axialen Bohrung versehen, in deren unteren Teil ein Zusatzkolben 11 verschiebbar gelagert ist. Das Verhältnis der wirksamen Kolbenfläche des Zusatzkolbens 11 zur Kolbenfläche des Niederhalterkolbens 6 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1:40 bis 1:60. Am Messerschlitten 3 ist ein Rückzugsfinger 12 befestigt, der in die Aussparung des Niederhalterkolbens 6 ragt und eine ballig ausgeführte Anschlagfläche 13 zur Abstützung des Niederhalterkolbens 6 sowie ein gabelförmig auslaufendes Ende 14 zur Aufnahme des Zusatzkolbens 11 aufweist. Im oberen Teil der axialen Bohrung des Niederhalterkolbens 6 ist eine Druckkonstanthaltebuchse 15 entgegen der Vorspannkraft einer Feder 16 verschiebbar auf dem oberen Ende des Zusatzkolbens 11 gelagert, die einen Ausgleichsraum 20 nach unten abschließt. Der untere Teil der axialen Bohrung des Niederhalterkolbens 6 ist durch eine Ölbohrung 17 mit dem im oberen Teil derselben befindlichen Ausgleichsraum 20 sowie durch eine weitere Ölbohrung 18 mit dem Niederhalterzylinder 5 verbunden. In der in der Zeichnung dargestellten Phase ist der Niederhalterkolben auf das Stangenmaterial 19 aufgesetzt, der Niederhalterzylinder 5 mit Drucköl gefüllt und das Rückschlagventil (Tdurch Federkraft geschlossen. Dabei ist der Niederhalterkolben 6 dem Messerschlitten 3 um das Maß „x" vorausgeeilt. Um dieses Maß „x" bewegt der Rückzugsfinger 12 den Zusatzkolben 11 bis zum Schnittbeginn nach unten und drückt das Zusatzvolumen über die Ölbohrung 18 in den Niederhalterzylinder 5. Da der Messerschlitten 3 über das Maß „x" hinausgeht, wird das unter dem Zusatzkolben 11 befindliche Restölvolumen über die Ölbohrung 17 in den oberhalb der Druckkonstanthaltobuchse 15 befindlichen Ausgleichsraum 20 gedruckt, wobei die Federvorspannung der Feder 16 den Einstelldruck des Zusatzvolumens garantiert. Die Voreilung „x" gegenüber dem oberen Scherenmesser 4 wird durch eine Beilage 21 abgesichert. Bei einem Versagen des Druckkonstanthaltesystems tritt das zwischen dem Ausgleichsraum 20 und dem Niederhalterzylinder 5 angeordnete Rückschlagventil 22 als Überlastsicherung in Funktion.In the frame 1 of the seer, a lower shearing blade 2 is fixed and a knife carriage 3 with the upper shearing blade 4 by means of a crank or eccentric drive, not shown here, slidably mounted in the vertical direction. The hold-down device consists of a hold-down cylinder 5 fastened to the frame 1, in which a hold-down piston β that can be acted upon with pressurized oil is mounted so that it can be raised and lowered. The hold-down cylinder 5 is connected by means of a line with a pressurized oil reservoir 7 biased by compressed air with low oil pressure. Between the hold-down cylinder 5 and the pressure oil reservoir 7 a pilot-operated check valve 8 is interposed, the valve piston 9 is held at pressure equalization by spring force in the closed position and forcibly opened after completion of the cut by means of a rotating with the eccentric or crankshaft cam 10. The hold-down piston β is provided with a recess and with an axial bore, in the lower part of an additional piston 11 is slidably mounted. The ratio of the effective piston surface of the auxiliary piston 11 to the piston surface of the hold-down piston 6 is preferably in a range of 1:40 to 1:60. The knife carriage 3, a retraction finger 12 is fixed, which projects into the recess of the hold-down piston 6 and a ballig executed stop surface 13 for supporting the hold-down piston 6 and a fork-shaped end expiring 14 for receiving the auxiliary piston 11. In the upper part of the axial bore of the hold-down piston 6, a Druckkonstanthaltebuchse 15 is displaceably mounted against the biasing force of a spring 16 on the upper end of the auxiliary piston 11, which closes a compensation chamber 20 down. The lower part of the axial bore of the hold-down piston 6 is connected by an oil hole 17 with the compensation chamber 20 located in the upper part thereof and by a further oil bore 18 with the hold-down cylinder 5. In the phase shown in the drawing, the hold-down piston is placed on the rod material 19, the hold-down cylinder 5 filled with pressure oil and the check valve T closed by spring force. x "moves the retracting finger 12 the additional piston 11 until the beginning of cutting down and presses the additional volume on the oil hole 18 in the hold-down cylinder 5. Since the knife carriage 3 beyond the dimension" x "beyond, which is located under the additional piston 11 residual oil volume on the oil hole 17 is printed in the compensation space 20 located above the pressure constant holding socket 15, the spring biasing of the spring 16 guaranteeing the setting pressure of the additional volume The lead "x" in relation to the upper cutting blade 4 is secured by a supplement 21. In the event of a failure of the pressure maintenance holding system, this occurs between the Ausgleichsrau m 20 and the hold-down cylinder 5 arranged check valve 22 as overload protection in function.

In Betracht gezogene Druckschriften: DD-PS 6398, B 23 d 33/08 DE-GM 181 3821,49 c 14/01 DE-GM 1877803,49 c 10/03 DD-PS 823350 7, B 23 D 33/08 DD-PS 146740, B 23 D 33/08 DE-GM 185 2671,49C10/03Documents contemplated: DD-PS 6398, B 23 d 33/08 DE-GM 181 3821.49 c 14/01 DE-GM 1877803,49 c 10/03 DD-PS 823350 7, B 23 D 33/08 DD -PS 146740, B 23 D 33/08 DE-GM 185 2671,49C10 / 03

Claims

1. Hold-down device for scissors, especially billet scissors mit.einem operable by means of crank or Exzentertrieb in the vertical direction knife carriage with a frame fixed arranged lower blade, consisting of a acted upon with oil oil hold-down piston in a fixed to the scissors rack-down cylinder in vertical Direction is slidably mounted, which in turn is connected via a cam-controlled check valve to a biased by compressed air pressure accumulator with low oil pressure, characterized in that a function of the relative movement between the knife carriage (3) and hold-down piston (6) operable auxiliary piston (11) with a is arranged substantially smaller piston surface in a further cylinder bore, which in turn is connected via oil holes (17,18) with the hold-down cylinder (5) and a pressure maintenance holding system.

2. Hold-down device for scissors according to claim 1, characterized in that the additional piston (11) in an axial bore of the hold-down piston (6) and the knife carriage (3) a return finger (12) is arranged, the rriltels a preferably crowned stop surface ( 13) with the hold-down piston (6) and with its fork-shaped outlet end (14) with the auxiliary piston (11) is in Wickverbindung.

3. hold-down device for scissors according to claims 1 and 2, characterized in that in the upper part of the axial bore of the hold-down piston (6) a compensating space (20) final, by spring force against the auxiliary piston (11) biased Druckuststanthaltebuchse (15) slidably mounted is and the lower, by the additional piston (11) completed part of the axial bore of the hold-down piston (6) by means of an oil hole (17) with the compensation chamber (20) and by means of a further oil hole (18) with the hold-down cylinder (5) is connected.

4. Hold-down device for scissors according to claims 1 to 3, characterized in that between the by the Druckkonstanthaltebuchse (15) completed compensating space (20) and the hold-down cylinder (5) an oil drain from the hold-down cylinder (5) interposed non-return valve (22) is.