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Hydraulisch betriebene Einrichtung zum Niederhalten der zu schneidenden
Bleche bei Tafelscheren Die Erfindunbezieht sich auf eine hydraulisch betriebene
Einrichtung zum Niederhalten der zu schneidenden Bleche bei Tafelscheren, bei der
die Erzeugung des auf die Niederhalterstempel wirkenden Druckes durch eine reit
dem Scbermesserantrieb verbundene Kurvenscheibe erfolgt, die bei jedem Schneidhub
auf einen in einem Zylinder beweglichen Kolben einwirkt.
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Zum Niederhalten der Bleche sind bei Tafelscheren mechanische, pneumatische
und hydraulische Vorrichtungen bekannt. Bei hydraulischen Niederhaltern bekannter
Ausführung wird der Öldruck von einer Kurvenscheibe über einen Kolben erzeugt. Hierbei
entsteht ein bestimmter hoher Druck, wie er zum Niederhalten beim Schneiden erforderlich
ist. Da der Öldruck durch die Belastungsfähigkeit der den Kolben betäte--enden Kurvenscheibe
und damit such der Haltedruck der Niederhalterstempel begrenzt ist, bewirkt ein
zu hoher Druck einen schnellen Verschleiß der Kurvenscheibe. Andererseits ist auch
die Erzeugung eines niedrigen Druckes erwünscht, damit z. B. beim Schneiden nach
Anriß das Blech vor dem Schneiden noch nachgerichtet werden kann. Diese zweifache
Druckeinstellung ist jedoch bei den bisherigen Einrichtungen nicht möglich. Um diese
Nachteile zu beseitigen, weist die Einrichtung gemäß der Erfindung einen zweistufigen
Kallen auf, dessen Zylinderraum für den End-Hochdruck mit dem Zylinderraum für Niederdruck
während der Füllung reit Niederdruck der zu den Niederhalterstempeln führenden Kanäle
in Verbindung steht, dagegen nach Beendigung der Füllung von dem Niederdruckraum
durch ein von dem Hochdruckkolbenteil gesteuertes Hochdruckventil abgeschlossen
ist. Dadurch wird erreicht, daß z. B. beim Schneiden mit Anschlag, bei dem das Blech
in der Maschine gegen einen Anschlag geschoben wird und nach dem Einrücken der Maschine
die Niederhalterstempel, noch bevor das Messer das Blech berührt, mit vollem Druck
das Blech festhalten, der gesamte Druck nicht auf die Kurvenscheibe übertragen und
somit eine wesentlich längere Laufzeit des Kurvengetriebes erhalten wird.
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Weiterhin ist die Einrichtung noch so getroffen, daß der Niederdruckraum
des Zylinders mit einem weiteren Niederd'ruckzylinder in Verbindung steht, der einen
über ein wahlweise von Hand, elektrisch oder pnenmatisch gesteuertes Ventil mit
Druckluft beaufschlagten Kolben aufweist, der zusätzlich die Niederhalterstempel
aufsetzt und löst,- wobei beide Zylinder in einem gemeinsamen Ölbehäter eingebaut
sind. Durch diese, insbesondere beim Schneiden nach Anriß, vorteilhafte Vorrichtung
wird das Blech so weit festgehalten, daß es z. B. durch Anklopfen mit einem Hammer
in die richtige Lage gebracht werden kante. Dies gilt besonders dann, wenn die Bleche
krumm sind. Vor dem Schneiden können so die Niederhalterstempel sich beliebig oft
auf das Blech aufsetzen bzw. dieses freigeben. Nach dem anschließenden Einschalten
der Maschine zum Schneiden und nach dem durch den Niedergang des Stufenkolbens entstehenden
hohen Druck verbleiben dann die Niederhalterstempel auf dem Blech. Dabei ist der
Nieder-oder Hochdruck auf sämtlichen Stempeln, auch bei verschiedenen Blechstärken,
stets gleichmäßig vorhanden.
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Ein weiterer Vorteil bei der Ausführung gemäß der Erfindung ist noch
dadurch gegeben, daß der End-Hochdruck von Hand über ein Ventil von außen ein-und
nachgestellt und der Niederdruck ebenfalls über ein Ventil auf einen bestimmten
Druck eingestellt werden kann. Dabei wird insbesondere über das letztere Ventil
das überschüssige öl in den Ölbehälter zurückgeführt, aus dem durch ein weiteres
Ventil beim Aufwärtsgang des zweistufigen Kolbens Öl in die Leitungen zu den Niederhalterstempeln
angesaugt wird.
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Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt Abb. 1 eine Seitenansicht der Einrichtung im Schnitt, Abb. 2 einen Längsschnitt
durch einen Niederhalter stempeln Abb. 3 eine Draufsicht nach der Linie III-III
der Abb-. 1. und Abb.4 einen Schnitt durch das I-Iochdruckventl nach der Linie IV-IV
der Abb. 3.
In einem Ölbehälter 1, der etwa bis zur Hälfte mit
Öl gefüllt ist, befindet sich in der linken Hälfte (Abb. 1) ein Niederdruckzylinder
2 mit einem Kolben 3, der durch eine gegen den Boden 4 des Zylinders sich abstützende
Druckfeder 5 ständig nach unten gedrückt wird. Für das Schneiden von Blech nach
Anriß, bei dem der Bedienungsmann das angerissene Blech mit der Kante des Untermessers
mit Hilfe bekannter Schnittlinienanzeigegeräte ausrichtet, wird hach Betätigung
eines Druckluftventils 6 z. B. von Hand, elektrisch oder pneumatisch, aus einer
Leitung 7 im unteren Teil des Niederdruckzylinders 2 Luft gegen den Kolben 3 gedrückt
und damit der Kolben angehoben.
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Der :\iederdruckzylinder 2 ist durch eine Bohrung 8 mit einem weiteren
Zylinder 9 verbunden, der gleichfalls in dem Ölbehälter 1 sitzt. In diesem Zylinder
gleitet ein zweistufiger Kolben, bestehend aus einem oberen Kolben 10 und einem
unteren, hohlen, zylindrischen. Kolben 11, dessen Außendurchmesser kleiner ist als
der Innendurchmesser des Zylinders 9. Der Kolben 11 weist beispielsweise vier Bohrungen
12 auf, welche die Verbindung zwischen dem den Zylinderraum 17' bildenden Innern
des Kolbens 11 und dem Zvlinderraum 13 des Zylinders 9 herstellen. In den Zylinderraum
17' des Kolbens 11 ragt der obere Teil eines Hochdruckventils 14, das mit Hilfe
einer Druckfeder 15 gegen feststehende Anschläge 16 anliegt und dessen Bewegung
somit nach oben hin begrenzt ist. Der das Hochdruckventil 14 umgebende Raum 17 steht
finit einer Bohrung 18 in Verbindung, an die sich ein zu den einzelnen, das Blech
festhaltenden Niederhalterstempeln 20 führendes Rohr 19 anschließt (Abb.2). Jeder
der Niederhalterstempel wird in bekannter Weise durch eine Schraubenfeder 21 bei
ichtbeaufschlagung nach oben gedrückt. Der Niederdruckzylinder 2, die Bohrung 8,
die Zylinderräume 13 und 1T, der Raum 17, die Bohrung 18, das Rohr 19 und die zu
den Niederhalterstempeln führenden Zuleitungen 22, 23 sind mit Öl gefüllt. Wenn
der Kolben 3 im Niederdruckzylinder 2 durch die Druckluft angehoben wird, fließt
das Öl über dem Kolben 3 `furch die genannten Kanäle zu den Niederhalterstempehi
und drückt diese entgegen der Kraft der Schraubenfedern 21 auf das eingeschobene
Blech. Der Niederdruck ist dabei so groß, daß das Blech durch einen Han imerschlag
noch verschoben und nachgerichtet werden kann.
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.Nach dem Ausrichten des Bleches wird jetzt zur Einleitung des Schneidvorganges,
ohne daß die durch den Niederdruck unter Vorspannung stehenden Z iederhalterstempel
zurückgehen, die Maschine über den Hauptschalter eingeschaltet. Dabei wird eine
@`#7ekle 24 in Umdrehung versetzt, auf der an dem einen. in den Ölbehälter 1 hineinreichenden
Ende eine Kurvenscheibe 25 sitzt, die mit einer Rolle 26 zusammenarbeitet.
Die Rolle 26 steht mit dem zweistufigen Kolben 10, 11 über ein Zwischenglied 27
in Verbindung, dessen untere Auflagefläche für stets sicheres Anliegen der Rolle
an der Kurvenscheibe 25 kugelförmig ausgebildet ist und sich in einer entsprechend
ausgebildeten Pfanne 28 abstützt. Eine Druckfeder 29 bewirkt zwischen Rolle 26 und
Kurvenscheibe 25 den Zwanglauf. Bei Beginn der Abwärtsbewegung des zweistufigen
Kolbens 10, 11 stehen zunächst, wie erwähnt, die Zylinderräume und die Kanäle
zu den Niederhalterstempeln miteinander in Verbindung.
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Bei der weiteren Abwärtsbewegung des zweistufigen Kolbens wird durch
den oberen Teil des Kolbens über ein auf einen Drucks von beispielsweise 10 atü
eingestelltes, federbelastetes Niederdruckventi130, das sich im Boden 4 des Niederdruckzylinders
2 befindet, das verdrängte Öl in den Ölbehälter 1 gedrückt und unter Abblasen
bei abgeschalteter Druckluft der Kolben 3 durch den Druck der Feder 5 wieder in
seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Der Niederdruck für das Aufsitzen der Niederhalterstempel
auf dem Blech wird also beim Rückgang des Kolbens 3 durch den sich abwärts bewegenden
zweistufigen Kolben 10, 11 aufrechterhalten.
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Im weiteren Verlauf setzt sich die untere ringförmige Stufenkolbenfläche
31 des Hochdruckkolbenteiles 11 auf den vorzugsweise schrägen Sitz 32 des Hochdruckventils
14 auf und drückt dieses nach unten. Damit ist der Raum 17 nach oben hin abgeschlossen,
und der Öldruck steigt jetzt in den Räumen 17, 18 und 19 und bis zu den Niederhalterstempeln
20 an, beispielsweise bis 150 atü, so daß sich das zu schneidende Blech nicht mehr
verschieben kann. Dieser hohe Druck bleibt während des dann folgenden Schneidens
konstant, wobei die Stärke des Bleches ohne Bedeutung ist. Der an den Niederhalterstempeln
erforderliche Druck kann von Hand durch ein Ventil 33 (Abb. 3 und 4) von außen eingestellt
werden, das über Leitungen 34 und 35 mit der Bohrung 18 (Abb. 1) in Verbindung steht.
Der unter dem Druck der Feder 36 (Abb. 3, und 4) stehende Ventilkörper 37 wird durch
Verdrehen der Spindel 38 mehr oder weniger gegen die Öffnung der Leitung 35 gepreßt,
so daß beim Überschreiten des eingestellten Druckes das überschüssige Öl durch eine
Leitung 39 in den Ölbehälter 1 abfließen kann. Bei der Ausbildung des Kolbens als
Stufenkolben erfolgt also der Rückdruck des Öles niemals auf die große Kolbenfläche
des Niederdruckkolbenteiles 10, sondern nur auf den unteren Hochdruckkolbenteil11,
so daß dadurch das Kurvengetriebe entlastet wird.
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Um während des Schneidens Leckverluste auszugleichen und einen unveränderlichen
Druck zu erhalten, ist die Kurvenscheibe 25 so ausgebildet, daß ihr Außenkranz 40
nach dem Aufsetzen der Stufenkolbenfläche 31 auf das Hochdruckventil 14 noch leicht
bis zum größten Kurvenscheibendurchmesser ansteigt, wodurch während des Schneidvorganges
ständig etwas Öl nachgedrückt wird. Das beim Abwärtsgang des Kolbens durch das Niederdruckventi130
in den Behälter 1 gedrückte Öl wird beim Aufwärtsgang des Kolbens über die Leitungen
41, 42 (Abb. 1 und 3) durch ein Ansaugventil 43 aus dem Ölbehälter 1 wieder angesaugt,
so daß für das neue Arbeitsspiel die Leitungen wieder gefüllt sind.
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Das Aufsetzen und Lösen der Niederhalterstempel beim Schneiden nach
Anriß - bei Stillstand des Stufenkolbens in seiner oberen Lage-wird nur über das
Druckluftventil 6 durch Ein- und Abschalten der Druckluft für den unter Federdruck
stehenden Kolben 3 bewirkt.
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Beim Schneiden nach Anschlag wird das Druckluftventil 6 nicht betätigt,
so daß keine Druckluft durch die Leitung 7 den Kolben 3 nach oben drücken kann.
Nach dem Einschalten durch den Hauptschalter wird vielmehr die Welle 24 in Umdrehung
versetzt und vermittels der Kurvenscheibe 25 jetzt über das von den Kolbenflächen
der Kolbenteile 10 und 11
verdrängte Öl die Niederhalterstempel auf
das Blech aufgesetzt, und zwar wieder unter dem durch das Niederdruckventi130 eingestellten
Druck. Nach dem Aufsetzen der Stufenkolbenfläche 31 auf das Hochdruckventi114 und
weiterer Abwärtsbewegung des Stufenkolbens setzen sich dann die Niederhalterstempel
mit
vollem Druck auf das Blech auf. Die zum Betätigen des Stufenkolbens 10, 11 auf der
Welle 24 sitzende Kurvenscheibe 25 arbeitet gegenüber der von der gleichen Welle
24 z. B. über ein Kurbelgetriebe abgeleiteten Schneidbewegung mit Voreilung, so
daß das Aufsetzen der Nied:erhalterstempel im Überhub der Messerbewegung erfolgt.
Beim Schneiden nach Anriß tritt die Voreilbewegung nicht weiter in Erscheinung,
da die Niederhalterstempel schon aufsitzen. Beim Abwärtsgang des Stufenkolbens wird
das überschüssige Öl auch hier durch das Niederdruckventi130 und das Hochdruckventil
33 nach Überschreiten der eingestellten Drücke in den Ölbehälter 1 gedrückt.
Das Absetzen der Niederhalterstempel erfolgt wie beim Schneiden nach Anriß.