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Die
Erfindung betrifft eine Blechschere zum Schneiden einer Blechtafel,
Blechstreifen oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Aus
der
DE 92 13 619 U1 ist
eine Blechschere zum Schneiden von Blechtafeln, Blechstreifen oder
dergleichen, mit einem Obermesser mit einer Schneidkante und einem
Untermesser mit einer Schneidkante sowie einem Tisch und einer Schnittspaltverstelleinrichtung,
welche auf ein Untermesser wirkt, bekannt. Diese Schnittspaltverstelleinrichtung
umfasst einen Schneidbalken, welcher das Untermesser trägt, und
einen Sekundärbalken,
wobei der Abstand des Schneidbalkens zu dem Sekundärbalken
veränderbar
ist. Zwischen dem Schneidbalken bzw. einem Messerhalter und dem
Sekundärbalken
bzw. einer Messeraufnahmeplatte ist ein verschiebbarer Einstellkeil,
angeordnet. Nach einem Verstellvorgang werden der Messerhalter,
die Messeraufnahmeplatte und der Einstellkeil mittels eines Druckmittelzylinders
auf dem Tisch festgeklemmt. Nachteilig an einer derartigen Blechschere
ist der hohe technische Aufwand für das Festklemmen des Messerhalters.
Weiterhin lässt
sich durch den vollflächig
anliegenden Einstellkeil nach einer langen Betriebszeit ohne Verstellung
des Schnittspalts der Einstellkeil oft nur mit stark erhöhtem Kraftaufwand
lösen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blechschere zu entwickeln,
welche nach einer langen Betriebszeit oder Ruhezeit, in welcher
keine Verstellung des Schnittspalts erfolgt ist, mit vergleichsweise
geringem Kraftaufwand verstellbar ist, deren Schnittspalt sich in
kleinen Schritten verstellen lässt
und deren Verstelleinrichtung einen einfachen Aufbau aufweist.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. In den
Unteransprüchen
sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Blechschere
zum Schneiden einer Blechtafel, Blechstreifen oder dergleichen, weist
einen Sekundärbalken
auf, welcher parallel zu einer Schneidkante eines Untermessers in
eine Verschieberichtung (x, x')
verschiebbar ist und welcher mit dem Schneidbalken durch wenigstens
zwei gleichwirkende Kupplungsmittel verbunden ist, wobei durch eine
Verschiebung des Sekundärbalkens
abhängig
von der Verschieberichtung (x, x')
ein paralleles Annähern
des Schneidbalkens an den Sekundärbalken
oder ein paralleles Entfernen des Schneidbalkens von dem Sekundärbalken
in eine Verstellrichtung (y, y')
erzeugbar ist. Bei einer derartigen Blechschere ist der Schnittspalt
auch nach einer langen Betriebs- und/oder Ruhezeit ohne einen hierdurch
signifikant erhöhten
Kraftaufwand verstellbar, da der Sekundärbalken und der Schneidbalken
keine großflächigen Kontaktflächen miteinander
aufweisen, welche dazu neigen, miteinander zu verbacken.
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Weiterhin
sieht die Erfindung vor, das Kupplungsmittel zwischen dem Sekundärbalken
und dem Schneidbalken als Passfeder auszuführen. Mit einem derartigen
Distanzstück
findet ein kostengünstig
und mit hoher Genauigkeit herstellbares Bauteil Verwendung, welches
auch hohe Belastungen aufnehmen kann.
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Zur
Lagerung der Passfeder sieht die Erfindung vor, am Sekundärbalken
und am Schneidbalken für jede
Passfeder eine Tasche auszubilden. Derartige Aufnahmen für die Passfeder
lassen sich fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herstellen.
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Die
Erfindung sieht insbesondere vor, die Tasche als Drehlager für die Passfeder
auszubilden, in welchem die Passfeder unter Vermeidung eines Verkantens
drehbar ist. Hierdurch wird eine leichtgängige Bewegung zwischen dem
Sekundärbalken
und dem Schneidbalken begünstigt
und eine exakte Berechenbarkeit der Schnittspaltverstellung ermöglicht.
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Alternativ
sieht die Erfindung vor, zwischen dem Sekundärbalken und dem Schneidbalken
als Kupplungsmittel einen Hebel anzuordnen, welcher an dem Sekundärbalken
und an dem Schneidbalken drehbar gelagert ist. Mit einem Hebel findet
ebenfalls ein kostengünstig
und mit hoher Genauigkeit herstellbares Bauteil Verwendung, welches
auch hohe Belastungen aufnehmen kann.
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Weiterhin
ist erfindungsgemäß eine Spannvorrichtung
vorgesehen, durch welche der Schneidbalken mit dem Untermesser gegen
den Sekundärbalken
drückbar
oder an den Sekundärbalken
heranziehbar ist. Hierdurch ist es möglich eine Beeinflussung der
Position des Schneidbalkens durch von außen auf diesen wirkende Kräfte zu vermeiden,
solange diese Kräfte,
die durch die Spannvorrichtung bewirkte Haltekraft nicht übersteigen.
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Gemäß der Erfindung
ist es vorgesehen, die Spannvorrichtung als Zugstange auszubilden.
Mit einer Zugestange ist es möglich,
den Schneidbalken in Richtung des Sekundärbalkens zu ziehen und hierdurch
den Bauaufwand im Bereich des Schneidbalkens minimal zu halten,
um die Wartung der Blechschere einfach zu gestalten.
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Insbesondere
ist es vorgesehen, den Schneidbalken mittels der Zugstange an einen
feststehenden Rahmen der Blechschere heranzuziehen. Hierdurch wird
es vermieden weitere Bauteile in diese Verspanneinrichtung einzubeziehen.
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Besonders
vorteilhaft ist es im Sinne der Erfindung, die Zugstange durch wenigstens
eine Feder, insbesondere eine Tellerfeder, vorzuspannen. Hierdurch
kann die Verspannung auch bei temperaturbedingten Ausdehnungen einfach
in einem Sollzustand gehalten werden.
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Weiterhin
sieht die Erfindung vor, die Zugstange mit Spiel durch eine im Sekundärbalken
befindliche Durchgangsbohrung zu führen. Dies ermöglicht die
Bewegung des Sekundärbalkens
in die Verschieberichtung (x, x'),
ohne den Sekundärbalken
durch eine aufwendige Konstruktion umgehen zu müssen.
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Um
die Bewegung des Sekundärbalkens
in die Verschieberichtung (x, x')
zu erleichtern, weist der Sekundärbalken
Querseiten auf, welche durch insbesondere V-förmig zueinander stehende Gleitflächen gebildet sind.
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Erfindungsgemäß sind die
Gleitflächen
des Sekundärbalkens
zwischen zwei in entgegengesetzte Verstellrichtungen (y, y') bewegbaren Keilen
gelagert. Hierdurch ist eine Bewegung des Sekundärbalkens in die Verschieberichtung
(x, x') erzeugbar.
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Weiterhin
sieht die Erfindung vor, die Keile mittels wenigstens einer motorisch
und/oder manuell antreibbaren Antriebswelle zu bewegen. Dies ermöglicht eine
rasche werkzeuglose Verstellung des Spaltabstands der Blechschere.
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Insbesondere
ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
zwischen der Antriebswelle und dem motorischen und/oder manuellen
Antrieb ein Untersetzungsgetriebe anzuordnen. Hierdurch lässt sich
die erforderliche Verstellkraft minimieren und der Schnittspalt
noch feiner verstellen.
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Schließlich sieht
die Erfindung vor, die Antriebswelle an ihrem antriebsfernen Ende
als Spindel auszuführen,
mittels welcher der Keil in der Art eines Schlittens bewegbar ist.
Für die
Herstellung einer derartigen Verbindung lassen sich kostengünstige Standardbauteile
verwenden.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch
dargestellten Ausführungsbeisielen
beschrieben.
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Hierbei
zeigt:
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1:
eine Draufsicht auf ein Unterteil einer erfindungsgemäßen Blechschere;
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2:
ein Detail II der in der 1 dargestellten Blechschere;
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3:
einen Schnitt durch die in der 1 dargestellte
Blechschere entsprechend der Schnittlinie III-III, wobei auch ein
Oberteil der Blechschere dargestellt ist;
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4:
einen Schnitt durch die in der 1 dargestellte
Blechschere entsprechend der Schnittlinie IV-IV;
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5:
eine geschnittene Detailansicht der in der
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1 dargestellten
Blechschere aus einer Pfeilrichtung V;
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6:
eine Detailansicht einer Ausführungsvariante
der in der 1 dargestellten Blechschere;
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7a–7b:
zwei schematische Darstellungen der Passfeder in unterschiedlichen
Stellungen und
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8a–8b:
zwei schematische Darstellung von zwei als Hebel ausgeführten Kopplungsmitteln
in unterschiedlichen Stellungen.
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In
der 1 ist eine Draufsicht auf ein Unterteil UT einer
erfindungsgemäßen Blechschere 1 dargestellt.
Die Blechschere 1 weist einen feststehenden Rahmen 2 auf,
an welchem eine Schneidspaltverstellung 3 angeordnet ist.
Die Schneidspaltverstellung 3 dient dazu, einen horizontalen
Schneidspalt SP zwischen einer Schneidkante SUM eines Untermessers
UM und einer Schneidkante SOM eines Obermessers OM zu verstellen
(siehe auch 3), wobei das Obermesser an
einem Oberteil OT der Blechschere 1 angeordnet. Die Schneidspaltverstellung 3 umfasst
hierzu einen das Untermesser UM tragenden Schneidbalken 4 und
einen Sekundärbalken 5.
Der Schneidbalken 4 ist in x- bzw. x'-Richtung
verfahrbar und bildet eine Verstellschiene bzw. Tragschiene für das Untermesser
UM. Der Sekundärbalken 5 ist
in y- bzw. y'-Richtung
verfahrbar. Zwischen dem Schneidbalken 4 und dem Sekundärbalken 5 sind
sechzehn Kupplungsmittel KM angeordnet, welche bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
als Passfedern 6 ausgebildet sind (in der 1 sind
lediglich zwei Kupplungsmittel exemplarisch mit Bezugszeichen versehen,
um die Übersichtlichkeit
der Figur nicht zu mindern). Zur Lagerung der Kupplungsmittel KM
weisen der Schneidbalken 4 und der Sekundärbalken 5 für jedes
der Kupplungsmittel KM eine Tasche 7 bzw. 8 auf,
welche als Drehlager dient. Bei einer Bewegung des Sekundärbalkens 5 in
die Richtung x' dreht
sich jedes der Kupplungsmittel KM um eine senkrecht aus der Zeichnungsebene
heraustretende Hochachse H in eine Drehrichtung w. Diese Drehung
bzw. dieses Aufstellendes Kupplungsmittels KM bewirkt eine Vergrößerung eines
Spalts 9 zwischen dem Scheidbalken 4 und dem Sekundärbalken 5 von
einer Breite b auf eine Breite B (B hier nicht dargestellt). Zu
den vorhergehenden und folgenden Ausführungen wird grundsätzlich auch
auf die 2 verwiesen, welche ein in der 1 mit
II bezeichnetes Detail der Blechschere 1 zeigt. Der Schnittspalt
SP verkleinert sich durch die erwähnte Verschiebung des Sekundärbalkens 5 um
einen Wert d = B – b,
da der Schneidbalken 4 mit dem Untermesser UM durch die
Vergrößerung des
Spalts 9 in y-Richtung näher an das Obermesser OM herangefahren
wird.
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Die
Vergrößerung des
Spalts 9 durch eine Bewegung des Schnittbalkens 4 in
die y-Richtung erfolgt gegen eine Zugkraft F, welche mittels einer
Spannvorrichtung 10 aufgebracht wird. Die Spannvorrichtung 10 umfasst
sieben Zugestangen 11, welche mit dem Schnittbalken 4 fest
verbunden sind und sich an einer Traverse 12 unter Zwischenschaltung
von Tellerfedern 13 abstützen. Der Sekundärbalken 5 weist
für jede
Zugstange 11 eine Durchgangsbohrung 14 mit Übermaß bzw. Spiel
auf, um in seiner Bewegung in x- bzw. x'-Richtung frei zu sein.
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Eine
Bewegung des Sekundärbalkens 5 in
die x-Richtung ruft umgekehrt eine Drehung der Kupplungsmittel KM
bzw. Passfedern 6 in eine Drehrichtung w' um deren Hochachsen
H hervor. Dies erlaubt es der Spannvorrichtung 10 den Schneidbalken 4 mit
dem daran befestigten Untermesser UM in die Pfeilrichtung y' an den Sekundärbalken 5 heranzuziehen
und hierdurch den Spalt 9 zu verkleinern und den Schneidspalt
SP zu vergrößern.
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Der
Sekundärbalken 5 wird
durch zwei Keile 15, 16 bewegt. Hierzu weist der
Sekundärbalken 5 an schräg stehenden
Querseiten 17, 18 Gleitflächen 19, 20 auf.
Diese Gleitflächen 19, 20 wirken
mit schrägen Gleitflächen 21, 22 der
Keile 15, 16 zusammen. Zur Verschiebung des Sekundärbalkens 5 in
die Verschieberichtungen x bzw. x' werden die Keile 15, 16 mit
gleicher Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung y und
y' bewegt. Hierbei
führt eine
Bewegung des Keils 15 in die Pfeilrichtung y' und eine Bewegung
des Keils 16 in die Pfeilrichtung y zu einer Bewegung des
Sekundärbalkens 5 in
die Pfeilrichtung x. Umgekehrt führt
eine Bewegung des Keils 15 in die Pfeilrichtung y und eine
Bewegung des Keils 16 in die Pfeilrichtung y' zu einer Bewegung
des Sekundärbalkens 5 in
die Pfeilrichtung x'.
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Der
Antrieb der Keile 15, 16 erfolgt über zwei
Antriebswellen 23, 24, welche von einem gemeinsamen Antrieb 25 unter
Zwischenschalung eines Untersetzungsgetriebes 26 angetrieben
werden. Der Antrieb 25 ist als numerisch steuerbarer Elektromotor 27 ausgeführt. An
ihren antriebsfernen Enden E sind die Antriebswellen 23, 24 nach
der einer Umlenkung durch Umlenkgetriebe 28, 29 als
Spindeln 30, 31 ausgeführt. Eine Rotation der Spindeln 30, 31 führt abhängig von
einer Drehrichtung der Spindeln 30, 31 zu einer
Bewegung der Keile 15, 16 in y' und y, wobei sich die Keile 15, 16 wie
Schlitten 32, 33 verhalten. Zur Realisierung der
entgegengesetzten Bewegungsrichtungen der Keile 15, 16 ist
die Spindel 30 mit einem Rechtsgewinde und die Spindel 31 mit
einem Linksgewinde ausgeführt.
Die 1 zeigt weiterhin zwei Säulen 34, 35,
welche das Oberteil OT der Blechschere 1 tragen, das in
der 3 im Schnitt dargestellt ist.
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Die 3 zeigt,
wie bereits oben beschrieben, einen Schnitt durch die in der 1 dargestellte
Blechschere 1 entsprechend der Schnittlinie III-III, wobei
auch das erwähnte
Oberteil OT der Blechschere 1 dargestellt ist. Das Oberteil
OT umfasst neben dem erwähnten
Obermesser OM mit der Schneidkante SOM einen pneumatisch oder hydraulisch
betätigbaren
Niederhalter 36. Zur Durchführung eines Schnitts wird das
Oberteil OT der Blechschere 1 in die in der 3 dargestellte
Stellung in eine Pfeilrichtung z abgesenkt. Beim Absenken wird eine
nicht dargestellte Blechtafel durch die aufeinander zulaufenden
und im Abstand des eingestellten Schnittspalts SP aneinander vorbeilaufenden
Schneidkanten SOM, SUM getrennt bzw. geschnitten. Das Unterteil
UT der Blechschere 1 bildet einen Tisch T, auf welchem
die nicht dargestellten Blechtafeln aufliegen. Im Schnitt ist auch
die Spindel 31 erkennbar, welche den als Schlitten 33 arbeitenden
Keil 16 in die Pfeilrichtung y bzw. y' bewegt.
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Die 4 zeigt
einen weiteren Schnitt durch die in der 1 dargestellte
Blechschere 1 entsprechend der in der 1 dargestellten
Schnittlinie IV-IV. In dieser Ansicht ist der Antrieb 25 erkennbar,
welcher unterhalb einer Arbeitsebene AE an dem Tisch T angeordnet
ist.
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Die 5 zeigt
eine geschnittene Detailansicht der in der 1 dargestellten
Blechschere 1 aus einer Pfeilrichtung V. In dieser Ansicht
ist das Umlenkgetriebe 28 erkennbar, welches die von der
Antriebswelle 23 eingeleitet Drehbewegung auf die Spindel 30 weiterleitet.
Das Umlenkgetriebe 28 ist als Schneckengetriebe ausgebildet.
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Die 6 zeigt
eine Detailansicht einer Ausführungsvariante
der in der 1 dargestellten Blechschere 1.
Bei dieser Ausführungsvariante
findet als Antrieb 25 eine Handkurbel 37 Verwendung,
durch welche die Antriebswelle 23 drehbar ist. Die Stellung
der Antriebswelle 23 und somit die Einstellung für den Schnittspalt
ist mittels eines Klemmhebels 28 fixierbar.
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Die
7a zeigt
eine Draufsicht auf eines der beispielsweise in der
1 dargestellten
Kupplungsmittel KM, welches als Passfeder
6 ausgeführt ist.
Die Passfeder
6 weist eine Länge PL von 50 mm und eine Breite
PB von 30 mm auf. In der dargestellten Draufsicht setzt sich die
Passfeder
6 aus einem Rechteck PR und zwei Kreissegmenten
PK4 und PK5 zusammen. Bei einer Bewegung des hier nicht dargestellten
Sekundärbalkens
5 in
die Pfeilrichtung x um einen Weg Wx wird die Passfeder
6 mit
ihrem Kreissegment PK5 um ihre Hochachse H um einen Drehwinkel α gedreht
(siehe
7b). Dies führt zu einer Verschmälerung des Spalts
9 zwischen
dem Sekundärbalken
5 und
dem Schneidbalken
4 (siehe
1 bzw.
2)
um einen Weg Wy. Diese Verschmälerung
des Spalts
9 von einer Spaltbreite B (siehe
7a)
auf eine Spaltbreite b (siehe
7b) erfolgt
durch eine Bewegung des Schneidbalkens
4 in Richtung des
Sekundärbalkens
5,
wobei die Bewegung durch die Spannvorrichtung
10 bewirkt
wird. Bei den genannten Abmessungen der Passfeder
6 ergeben
sich folgende Verschmälerungen
des Spalts
9 bzw. Verbreiterungen des Schnittspalts SP
bei einer Verschiebung des Sekundärbalkens
5 um Werte
Wx.
| Wx | Wy | SP | α |
| 4,44 | –0,5 | +0,5 | 13° |
| 6,24 | –1 | +1 | 18° |
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Die 8a und 8b zeigten
in Analogie zu den 7a und 7b eine
schematische Darstellung, bei welcher Kopplungsmittel KM als Hebel 39 ausgeführt sind.
Der exemplarisch dargestellte Hebel 39 ist an einem Schneidbalken 4 über einen
ersten Drehpunkt 40 und an dem Sekundärbalken 5 über einen
zweiten Drehpunkt 41 angelenkt. Eine Verschiebung des durch
die Traverse 12 abgestützten
Sekundärbalkens 5 in eine
Pfeilrichtung x um einen Weg Wx bewirkt eine Drehung des Hebels 39 um
seine Drehpunkte 40 und 41 und eine Verringerung
des Spalts 9 von einer Breite B auf eine Breite b um einen Wert
Wy, welcher wesentlich kleiner ist als der Wert Wx, um welchen der
Sekundärbalken 5 verschoben
wurde. Der Wert Wx entspricht wiederum dem Wert, um welchen der
Schneidspalt vergrößert wird.
Grundsätzlich
betrachtet bewirkt das Kopplungsmittel in den Beispielen der 7a bis 8b eine
Untersetzung in bezug auf die gewünschte Spaltbreitenverstellung
und erlaubt somit eine feine Justierung der Spaltbreite.
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Die
Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der
Schutzrechtsansprüche.
Insbesondere sieht die Erfindung auch vor, den Sekundärbalken
mit anderen geeigneten Vorrichtungen zu Verschieben. Hierbei ist beispielsweise
insbesondere daran gedacht, den Sekundärbalken als Schlitten direkt über eine
Spindel anzutreiben.
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- 1
- Blechschere
- 2
- Rahmen
von 1
- 3
- Schnittspaltverstelleinrichtung
- 4
- Schneidbalken
- 5
- Sekundärbalken
- 6
- Passfeder
- 7
- Tasche
in 4
- 8
- Tasche
in 5
- 9
- Spalt
zwischen 4 und 5
- 10
- Spannvorrichtung
- 11
- Zugstange
- 12
- Traverse
- 13
- Tellerfeder
- 14
- Durchgangsbohrung
in 5
- 15,
16
- Keil
- 17,
18
- Querseite
von 5
- 19,
20
- Gleitfläche von 5
- 21,
22
- Gleitfläche von 15 bzw. 16
- 23,
24
- Antriebswelle
- 25
- Antrieb
- 26
- Untersetzungsgetriebe
- 27
- Elektromotor
- 28,
29
- Umlenkgetriebe
- 30,
31
- Spindel
- 32,
33
- Schlitten
- 34,
35
- Säule
- 36
- Niederhalter
- 37
- Handrad
- 38
- Klemmhalter
- 39
- Hebel
- 40,
41
- Drehpunkt
von 39 an 4 bzw. 5
- AE
- Arbeitsebene
- b
- Breite
von 9
- B
- Breite
von 9
- d
- Spaltbreitenveränderung
- E
- antriebsfernes
Ende von 23 bzw. 24
- F
- Zugkraft
von 10
- H
- Hochachse
von KM
- KM
- Kupplungsmittel
- OM
- Obermesser
- OT
- Oberteil
von 1
- PB
- Breite
von 6
- PL
- Länge von 6
- PR
- Rechteck
- PK4,
PK5
- Kreissegment
- SOM
- Schneidkante
von OM
- SP
- Schneidspalt
- SU
- Untermesser
- SUM
- Schneidkante
von UM
- T
- Tisch
- UT
- Unterteil
von 1
- Wx
- Weg
in x-Richtung
- Wy
- Weg
in y-Richtung
- w,
w'
- Drehrichtung
von KM
- x,
x'
- Verschieberichtung
- y,
y'
- Verstellrichtung
- z,
z'
- Hub-
bzw. Senkrichtung
- α
- Drehwinkel
von KM