-
Hydraulische Schere Die Erfindung bezieht sich auf hydraulisch betriebene
Scheren, insbesondere solche zum Schneiden von Blechen, bei denen eines der beiden
Messer innerhalb der Schneidebene geneigt gegen das andere eingestellt werden kann.
-
Es ist bekannt, bei derartigen Scheren die Messerneigung derart veränderlich
zu machen, daß sie sich der Stärke und Zusammensetzung des jeweils zu schneidenden
Werkstücks anpassen läßt. Dabei wird allgemein bei gleichem Scherdruck die Messerneigung
zum Schneiden von Werkstücken geringer Stärke und aus Material mit geringem Scherwiderstand
geringer gewählt als zum Schneiden von dickem Gut und solchem aus Stoff mit großem
Schneidwiderstand.
-
Es sind auch Scheren bekannt, bei denen die Verstellung der Messerneigung
mit Hilfe hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder von Hand betätigter Vorrichtungen
erfolgt. Bei allen bekannten Einrichtungen muß aber die günstigste Messerneigung
nach gegebenen Werten von Fall zu Fall errechnet und eingestellt werden. Die einer
solchen Berechnung zugrunde gelegten Nennwerte für Materialstärke und -festigkeit
weichen oft jedoch beträchtlich von den wirklichen Werten ab. Bei Maschinenbaustahl
St.50-11 sind z. B. Schwankungen der Festigkeit zwischen 50 und 60 kg/mm2 zulässig.
Die Messerneigung muß deshalb aus Sicherheitsgründen auf den größten Festigkeitswert
eingestellt werden; die so ermittelte Neigung ist aber zu groß und führt zu ungenügenden
Schnittleistungen, wenn die Festigkeit an der unteren Grenze liegt. Außerdem erfordern
diese bekannten Einrichtungen ein hohes Maß an Aufmerksamkeit bei ihrer Bedienung,
wenn wirklich zweckentsprechend und wirtschaftlich gearbeitet werden soll.
-
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Schere dann am
besten ausgenutzt wird, wenn sie mit dem größten Scherdruck arbeitet, für den sie
gebaut ist, und wenn demzufolge die Messerneigung so gering wie möglich gehalten
wird.
-
Aus dieser Erkenntnis ergibt sich als Gegenstand der Erfindung eine
Schere, deren angetriebenes bewegliches Messer in seiner Neigung zum feststehenden
Messer selbsttätig in Abhängigkeit vom Schneiddruck derart einstellbar ist, daß
es aus seiner - vorzugsweise zum feststehenden Messer parallelen - Ausgangslage
nur dann verstellt wird, wenn der vom Schneidgut geleistete Widerstand größer ist
als die Antriebskraft des bewegten Messers, und zwar jeweils nur in dem zur Überwindung
des Scherwiderstandes erforderlichen Maße.
-
Es sind mehrere Ausführungsformen einer Schere vorstellbar, die diesen
Bedingungen entsprechen. Ein besonders wirkungsvolles, dabei in seinem Aufbau sehr
einfaches Ausführungsbeispiel sei an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert.
-
An dem Scherenständer l sind fest die Druckzylinder 2 und 3 mit den
zugehörigen Kolben 4 und 5 angebracht. Die Fläche I des Kolbens 4 ist vom Druckmittel
unmittelbar beaufschlagt, während zur Erzielung eines unbedingten Gleichlaufs der
Kolben 4 und 5 in an sich bekannter Weise die Fläche II des Kolbens 4 und die mit
ihr gleich große Fläche III des Kolbens 5 miteinander verbundene und mit Druckmittel
gefüllte Räume der Zylinder 2 bzw. 3 begrenzen. Die Kolben 4 und 5 sind gelenkig
mit dem Obermesserträger 6 verbunden und greifen diesen außerhalb der Enden des
an ihm angebrachten Obermessers B. an. Dem Obermesser 8 liegt das am Untermesserträger
7 befestigte Untermesser 9 gegenüber. Ein zwischen die Messer 8 und 9 eingeschobenes
Werkstück ist mit 10 bezeichnet.
-
In der gezeichneten Ausgangsstellung liegen die Messer 8 und 9 parallel
oder nahezu parallel zueinander. Durch eine an sich bekannte Steuervorrichtung,
z. B. eine Ventil- oder Schiebersteuerung, oder durch Einschalten einer Förderpumpe
wird dem Zylinder 2 Druckmittel zugeführt. Dieses wirkt gegen die Fläche I des Kolbens
4 und bewegt diesen abwärts. Dabei wird das gegen seine Fläche II anstehende Druckmittel
aus dem Zylinder 2 in den Zylinder 3 auf die mit der Fläche II gleich große Fläche
III des Kolbens 5 verdrängt. Beide Kolben bewegen sich daher
in
gleichem Sinne, mit gleicher Geschwindigkeit und um gleiche Maße. Das Obermesser
senkt sich unter Beibehaltung seiner Neigungslage ab. Die Steuervorrichtung bewirkt
ferner, daß das Druckmittel aus den Rückzugszylindern 11 drucklos ausströmen kann.
Der Zylinder 2 ist mit Zylinder 12 so verbünden, daß auf den Kolben 13 der gleiche
spezifische Druck ausgeübt wird wie auf die Kolbenfläche I. Kolben 13 dient dazu,
die Gewichte der bewegten Teile auszugleichen. Derselbe Druck wirkt außerdem noch
auf den Kolben 14, der über den Kolbenschieber 15 durch eine Feder 21 belastet ist.
Zur Belastung des Kolbens 14 kann naturgemäß auch ein Gewicht oder hydraulischer
oder pneumatischer Druck dienen. Die Kraft der Feder 21 ist so bemessen, daß sie
nur bei überschreiten des dem Zylinder 2 zumutbaren Höchstdrucks nachgibt. Die vom
Überdruck gesteuerte und an die Verbindungsleitung zwischen den Zylindern 2 und
3 angeschlossene Auslaßvorrichtung macht die bei bekannten hydraulischen Scheren
notwendigen handgesteuerten Ventile entbehrlich.
-
Wenn das Obermesser 8 auf das zu schneidende Werkstück 10 auftrifft,
steigt der Druck über der Kolbenfläche I bis zu dem vorgesehenen und an der Feder
21 eingestellten Schneiddruck an. Nur wenn dieser oder ein geringerer Druck nicht
zum Schneiden ausreicht, überwindet der Kolben 14 die Kraft der Feder 21 und verschiebt
den Kolbenschieber 15 so weit, bis die beiden in das Schiebergeh äuse 18 mündenden
Leitungsenden 16 und 17 miteinander verbunden sind. Dadurch kann das zwischen den
Kolbenflächen II und III befindliche Druckmittel ausströmen und der Kolben 4 weiter
absinken, ohne den Kolben 5 mitzunehmen, d. h., das Obermesser stellt sich schräg.
Ist eine Messerneigung erreicht, unter der das Obermesser in das Schneidgut eindringt,
fällt der Druck über der Kolbenfläche I ab, die Kraft der Feder 21 drückt den Kolbenschieber
15 wieder in seine Ursprungslage zurück, und dieser schließt seinerseits die Bohrung
17 im Schiebergehäuse 18, so daß kein Druckmittel mehr aus dem Zylinder 3 abfließen
kann; die Messerneigung bleibt also für den weiteren Verlauf des Schneidhubes erhalten.
-
Das Obermesser ist in an sich bekannter Weise mit zwei in Rückzugzylindern
11 geführten Kolben 19 , verbunden. Nach Beendigung des Schneidhubes wird durch
die vorerwähnte Steuervorrichtung das Druckmittel diesen Rückzugzylindern 11 zugeführt,
und die Kolben 19 bringen den Obermesserträger wieder in seine Ausgangsstellung
zurück, wobei das über der Kolbenfläche I befindliche Druckmittel in einen drucklosen
oder unter geringem Druck stehenden Behälter abfließen kann. Da der Hub der Kolben
19 durch in gleicher Höhe liegende Anschläge begrenzt ist, wird zugleich mit ihrem
Hochfahren bis in Höchststellung das Obermesser wieder in seine waagerechte Ausgangslage
gebracht. Infolge der selbsttätigen Einstellung der Obermesserneigung während des
Schneidvorganges ist es im Gegensatz zu bekannten hydraulischen Scheren also nicht
erforderlich, verstellbare Anschläge vorzusehen, deren jeweilige Lage die notwendige
Schräglage der Messer in ihrer Ausgangslage bestimmt. Da sich während des Rückholens
der Raum zwischen den Kolbenflächen II und III vergrößert, sofern das Obermesser
während des vorausgegangenen Schneidvorganges aus seiner Ausgangslage verstellt
worden war, wird die beim Schrägstellen des Obermessers aus ihm verdrängte Druckmittelmenge
durch das Rückschlagventil 20 wieder aus dem Druckmittelbehälter angesaugt. Wie
bereits erwähnt, bezieht sich die vorstehende Beschreibung lediglich auf ein Ausführungsbeispiel
für eine erfindungsgemäß ausgebildete Schere. Das Schrägstellen des Messers kann
auch mit anderen Mitteln erreicht werden, z. B. mit Hilfe einer elektrischen Steuerung,
dergestalt, daß bei Erreichen des Höchstdruckes ein elektrischer Kontakt betätigt
und dadurch ein Antriebsmotor, der die Messerstellung beeinflußt, angelassen oder
stillgesetzt wird. Ferner können zur Verringerung der Druckmittelmenge zwischen
den Kolbenflächen II und III auch andere Einrichtungen dienen, z. B. kann das Druckmittel
durch eine besondere Pumpe oder in einen unter Unterdruck stehenden Behälter abgesaugt
werden. Maßgebend für die Erfüllung des mit der Erfindung verfolgten Zweckes ist
es, daß sich das bewegliche Messer durch geeignete Vorrichtungen selbsttätig in
Abhängigkeit vom Schneiddruck auf die zum Schneiden günstigste Neigung zum feststehenden
Messer einstellt.