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Drehschere für Profilstangen mit zwei im Maschinengestell geführten,
gegeneinander beweglichen Scherbackenpaaren Die Erfindung bezieht sich auf eine
Drehschere für Profilstangen mit zwei im Maschinengestell geführten, gegeneinander
beweglichen Scherbackenpaaren. Jedes Scherbackenpaar bildet dabei eine Einspannvorrichtung
für die abzuscherenden Teile einer Profilstange. Bei einer derartigen Schere fluchten
in der Ruhestellung die dem Stangenprofil angepaßten Durchgangsöffnungen der Scherbackenpaare
miteinander. Es sind bereits Drehscheren für Profil- und Stabeisen mit gegeneinander
vierdrehbaren Scherbacken bekanntgeworden, die mit der Form des zu schneidenden
Eisens entsprechenden Öffnungen bzw. Führungen in den Scherbacken versehen sind.
Bei einer bekannten Ausführungsform sind ein beweglicher und einfester Scherhebel
vorgesehen. Der bewegliche Scherbacken wird beim Abscheren durch in exzentrischen
Führungen gelagerte Rollzapfen derart geführt, daß die Drehachse dieses Backens
während des Schneidvorganges parallel zu sich selbst verlegt wird. Dadurch werden
die Stellen des zu schneidenden Profils, die anfangs im Drehzentrum des Scherhebels
lagen und daher lediglich einer Verdrehung ausgesetzt waren, am Ende des Schneidvorgangs
ebenfalls einer Abscherung unterworfen.
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Bei einer anderen Ausführungsform einer Drehschere mit ebenfalls einem
festen und einem beweglichen Drehbacken werden die Schneidbacken bei der Einleitung
der Drehbewegung gegen das Werkstück vorgeschoben und nach dem Schneiden zurückgezogen.
Der eigentliche Schneidvorgang erfolgt dabei von einem kontinuierlichen Antriebsaggregat,
beispielsweise einem Elektromotor,. der kurzfristig eingekuppelt und nach erfolgter
Abscherung wieder ausgekuppelt wird, worauf der bewegliche Schneidbacken durch Federkraft
wieder in seine Ruhestellung zurückgebracht wird. Bei dieser Vorrichtung ist die
von den Schneidbacken umschlossene öffnung für das abzuscherende Werkstück exzentrisch
zu einer die Drehbewegung bewirkenden Trommel angeordnet, so daß bei dem eigentlichen
Schervorgang nicht nur eine Verdrehung, sondern ebenfalls eine Verschiebung der
Achsen gegeneinander erfolgt.
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Derartige Drehscheren ermöglichen zwar ein in vielen Fällen genügend
gutes Abscheren der gewünschten Profillängen. Bei erhöhten Ansprüchen läßt sich
jedoch infolge der ungenügenden Einspannung der zu schneidenden Profilstange in
den Backen eine nachträgliche Bearbeitung nicht vermeiden.
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Es ist das Ziel der Erfindung, eine Drehschere zu schaffen, bei welcher
die Schneidbacken gleichzeitig als Klemmbacken wirken, und zwar derart, daß die
Klemmkraft mit der zum Abschneiden erforderlichen Scherkraft für ein bestimmtes
Profil zunimmt. Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, das abzutrennende Profil
in jedem Fall, und zwar zunehmend mit der im einzelnen Fall erforderlichen Abscherkraft,
auch festzuklemmen, so daß sich nahezu keine oder nur geringfügige Verformungserscheinungen
an den Stirnflächen der abgetrennten Profilteile ergeben.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jedes der beiden gleichzeitig
die Einspannvorrichtung bildenden Scherbackenpaare in einem exzentrisch angeordneten
offenen Führungsschlitz je einer im Maschinengestell gleichachsig drehbar gelagerten
Scheibe geführt und daß die eine dieser Scheiben mit einer Antriebsvorrichtung über
einen an dieser schwenkbar gelagerten Mitnehmeranschlag kuppelbar ist, während die
andere Scheibe im gleichen Sinne wie die erstgenannte Scheibe durch das die beiden
Scheiben über die Scherbackenpaare verbindende; noch ungetrennte Profilstangenstück
bis zur Anlage gegen einen am Maschinengestell schwenkbar gelagerten Begrenzungsanschlag
vierdrehbar ist, wobei
gegen Ende der Drehbewegung der mitgenommenen
Scheibe die in die Öffnungen dre Führungsschlitze eintretenden Anschläge (Mitnehmeranschlag
und Begrenzungsanschlag) entsprechend der auftretenden Scherkraft zwischen die beweglichen
Hälften der beiden Scherbackenpaare und die Begrenzungsflächen der Führungsschlitze
eindringen. Zweckmäßigerweise besteht dabei die Antriebsvorrichtung für die Scheibe
aus einem die Scheibe zentrisch umgebenden Ring; der über einen Arm mit dem Antriebsgestänge
verbunden ist und in seinem Innern den beweglich angeordneten Mitnehmeranschlag
trägt.
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Auf diese Weise ist eine Drehschere geschaffen, welche den höchsten
Anforderungen auf Genauigkeit auch beim Abscheren von Stahlprofilen mit verhältnismäßig
großer Querschnittsfläche voll genügt.
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Weitere Eigenschaften und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht, Fig. 2 eine Seitenansicht
der Drehschere, Fig. 3 und 4 die wesentlichen Scherbackenpaare in perspektivischer
Ansicht, wobei Fig.3 bei abgenommener Rückwand und Fig. 4 eine Vorderqueransicht
bei abgenommener Vorderwand darstellt, Fig. 5 und 6 in Vorderansicht die Abstechelemente
in Ruhe- bzw. Arbeitsstellung: Die Drehschere besteht aus einem Gestell A, auf dem
ein Abstechblock B und verschiedene Antriebsorgane angeordnet sind. Die dargestellte
Schere wird hydraulisch angetrieben und umfaßt im wesentlichen einen Ölbehälter
C, ein Antriebsaggregat (Pumpe) D, einen durch Druckflüssigkeit angetriebenen Antriebszylinder
E, in dem sich ein (nicht dargestellter) Kolben bewegt, der mittels eines Antriebsgestänges
verbunden ist, welches das Antriebsorgan des Abstechblockes darstellt. Die Arbeitsgänge
der Schere werden durch einen hydraulischen Verteiler G geregelt, der seinerseits
durch ein Pedal H betätigt wird, wobei die Vorrichtung im übrigen eine diese verschiedenen
Organe verbindende Rohranlage umfaßt. Die Antriebsvorrichtung ist an sich bekannt
und kann im übrigen durch eine Regelvorrichtung, insbesondere durch eine automatische
Regelung, ersetzt werden.
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Der Abstechblock B ist im Inneren der beiden senkrechten Plätten angeordnet,
und zwar einer vorderen Platte 1 und einer rückwärtigen Platte 2, die selbst am
Gestell A befestigt sind und gegeneinander durch zwei Bolzen oder andere geeignete
Befestigungsmittel gepreßt sind und Hohlräume aufweisen, in denen die Abstechelemente,
die im folgenden einzeln beschrieben werden, angeordnet sind.
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Fig. 3 zeigt den Abstechblock B von hinten, wobei die Platte 2 entfernt
ist. In. Platte 1 ist (Fig. 4) eine Schalen tragende Scheibe 3 angeordnet, in der
eine Lünette gleitend gelagert ist. Diese Lünette dient dazu, die abzustechende
Stange aufzunehmen und zusammenzudrücken, und ist aus zwei Scherbacken
4a, 4b zusammengesetzt. Die Scheibe 3 ist in einem zylindrischen Hohlraum
angeordnet, der sich in Platte 1 befindet, und kann sich frei drehen. Die beiden
Scherbacken 4a, 4b sind gleich und im wesentlichen halbzylindrisch und durch Abplattungen
5 beschnitten. Sie können leicht in einen Führungsschlitz 6 entsprechender Form
und Abmessungen eingebracht werden, der in der Scheibe 3 vorgesehen ist. Der Führungsschlitz
6 ist derart angeordnet, daß das Scherbackenpaar 4 a, 4 b in bezug auf die Scheibe
3 exzentrisch liegt. Er umfaßt zwei parallele Flächen 6 a, 6 b, die bestimmt sind,
mit den Abplattungen 5 der Scherbacken zusammenzuwirken, wobei ein. zylindrischer
Teil 6 c den Boden bildet und mit der zylindrischen Oberfläche des Scherbackens
4 b zusammenarbeitet, und eine erweiterte Öffnung, die aus einer zu 6 b senkrechten
Wand 6 d besteht, und einer in bezug auf 6a schrägen Begrenzungsfläche 6e. Die beiden
Scherbacken haben je eine Ausnehmung 8 von einer Form, die mit derjenigen der abzustechenden
Stange übereinstimmt, abgesehen von einem Spielraum 7, der es ermöglicht, die Scherbacken
auf die Stange zu pressen.
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In der vorderen Platte 1 ist weiterhin ein Begrenzungsanschlag 9 drehbar
angeordnet. Dieser Anschlag 9 umfaßt ein freies keilförmiges Ende; eine seiner Flächen
stützt sich auf die zylindrische Oberfläche des Scherbackens 4 a und weist zu diesem
Zweck einen zylindrisch konkaven Teil 10 auf, während die andere Fläche konvex
ausgebildet ist und sich bei 11 auf die Begrenzungsfläche 6e des Führungsschlitzes
6 abstützt.
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Der Abstechblock B weist weiterhin (Fig. 3) eine Antriebsvorrichtung
12 auf, die aus einem Ring 12 a besteht, der durch einen Arm 12b verlängert ist,
auf dem sich bei 13 ein von dem Antriebskolben betätigtes Antriebsgestänge F drehen
kann. Die Antriebsvorrichtung 12 und das mit ihr zusammenhängende Antriebsgestänge
F sind (Fig. 4) in einer Ausnehmung 14 entsprechender Form und Abmessung der Platte
2 angeordnet, die der Antriebsvorrichtung 12 eine Drehbewegung ermöglicht. Im Inneren
des Ringes 12a (Fig. 3) kann sich eine hintere Scherbacken tragende Scheibe 15,
die der Scheibe 3 entspricht, frei drehen; sie umfaßt gleichermaßen einen Führungsschlitz
16, der dem Führungsschlitz 6 entspricht und in dem sich zwei hintere Scherbacken
17 a, 17 b, die den Scherbacken 4 a, 4 b entsprechen, befinden.
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Im Inneren der Antriebsvorrichtung 12 ist drehbar und schwingend ein
Mitnehmeranschlag 18 (Fig. 3) angeordnet, der mit dem Begrenzungsanschlag 9 identisch
ist und in den Begrenzungsschlitz 16 eindringt und sich mit einem konkaven Teil
19 auf den Scherbacken 17 a abstützt, während eine Begrenzungsfläche 20 in Berührung
mit einer geneigten Fläche des Führungsschlitzes 16 in Berührung ist, wobei diese
Zusammenarbeit zwischen dem Anschlag 18, der Scheibe 15 und dem Scherbacken 17a
derjenigen entspricht, die zwischen den vorher erwähnten Teilen 9, 3 und 4 a besteht.
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Da die beiden Platten 1 und 2 aneinander befestigt sind; sind die
beiden Scheiben 3 und 15 ebenso gegeneinandergelegt und koaxial, und die Anordnung
der Führungsschlitze 6 und 16 ist derart, daß sie im Zustand der Ruhe der Schere
miteinander ausgerichtet sind, wie es auch die beiden Scherbackenpaare 4a, 4 b einerseits
und 17a, 17b andererseits sind. Die beiden Scherbackenpaare sind gleich, wobei die
Ausnehmung 8 dem Profil der abzustechenden Stange entspricht. Selbstverständlich
muß eine solche Schervorrichtung mit dem dem Querschnitt der abzustechenden Stange
entsprechenden Spiel der Scherbacken versehen sein.
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Im Ruhezustand sind die beiden Ausnehmungen 8 koaxial, so daß eine
Stange quer durch diese Ausnehmungen
eingeführt werden kann, wobei
eine öffnung 21 für diesen Zweck in der vorderen Platte 1 (Fig.l) und eine entsprechende
COffnung in der hinteren Platte 2 vorgesehen sind, um den Austritt des abgeschnittenen
Endes zu ermöglichen.
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Das Abstechen der Stangen erfolgt durch Zusammendrücken der Stangen
in den Lünetten und Relativdrehung der beiden Lünetten gegeneinander, wobei sich
das Abstechen in der Trennebene zwischen der vorderen Lünette und der hinteren Lünette
auf eine Weise abspielt, die nunmehr im einzelnen in bezug auf vorwiegend Fig.5
und 6 beschrieben wird, in denen die Abstechelemente von vorn gesehen dargestellt
sind, d. h. in einer zu Fig. 4 analogen Art und Weise. Es ist offensichtlich, daß
auf Grund der gewählten Darstellungsweise eine Drehung der Antriebsvorrichtung 12
im Sinne des Pfeiles f 1 (Fig. 4, 5 und 6) einer Drehung im Sinne des Pfeiles f2
in Fig. 3 entspricht.
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In Fig. 5 und 6 ist eine Einstellvorrichtung für die vordere Scheibe
1 vorgesehen, die der Klarheit halber in Fig. 3 und 4 fortgelassen ist. Sie besteht
aus einem Paar Anschlägen 22, 23, die sich auf den Grund von in der vorderen Scheibe
befindlichen Aussparungen 24, 25 abstützen. Diese beiden Anschläge sind auf dem
feststehenden Gestell A befestigt. Der Anschlag 23 ist nachgiebig angeordnet und
wird durch eine (nicht dargestellte) Feder in Richtung des Pfeiles f3 gedrückt,
um die vordere Scheibe in zu dem Pfeil f 1 entgegengesetzter Richtung in Drehung
zu versetzen. Der Anschlag 22 ist feststehend, aber einstellbar, um das Ende der
Bewegung dieser Scheibe festzulegen.
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In Fig. 5 ist die Vorrichtung in der Ruhestellung, des Antriebsgestänge
F befindet sich in der oberen Stellung und der Ring 12 in der äußersten Endlage
entgegen dem Uhrzeigersinn. Die vordere Scheibe stützt sich auf den Anschlag 22.
In dieser Stellung ist keinerlei Kraft - weder zwischen der vorderen Scheibe 3 und
dem Begrenzungsanschlag 9 noch zwischen der hinteren Scheibe 15 und ihrem Mitnehmeranschlag
18 - wirksam. Die Scherbacken sind leicht voneinander gespreizt, und die Lünetten
sind koaxial.
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Wenn die abzustechende Stange in die beiden Lünetten derartig eingebracht
ist, daß die gewünschte Trennfläche mit den gegenseitigen Angriffsstirnflächen der
beiden Lünetten übereinstimmt, wird, wenn die Maschine in der Weise betätigt wird,
daß das Antriebsgestänge F sich von oben nach unten zu bewegen beginnt, zunächst
ein Pressen des Endes der Stange durch das Schließen der hinteren Scherbacken unter
der Einwirkung des Hebels des Mitnehmeranschlages 18 bewirkt.
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Infolge der exzentrischen Stellung der hinteren Scherbacken wird die
Stange gleichzeitig um die Achse der Scheibe in Drehung versetzt und versetzt ihrerseits
infolgedessen die vorderen Scherbacken in Drehung. Die vordere Scheibe 3 wird also
im Sinne des Pfeiles f 1 (Fig. 5) angetrieben; der Begrenzungsanschlag 9 bewirkt
zunächst das Zusammenpressen der vorderen Scherbacken; wenn dieses Zusammenpressen
erfolgt ist, wird die Drehung der vorderen Scheibe 3 durch den Begrenzungsanschlag
9 verhindert, so daß Scheibe 3 vollkommen blockiert ist. In diesem Augenblick sind
die beiden Teile der Stange, die unmittelbar auf den gegenüberüberliegenden Seiten
der Schere sich befinden, durch die hintere Lünette bzw. die vordere Lünette stark
zusammengepreßt. Das Antriebsgestänge F setzt seinen Weg fort, die hintere Lünette
versucht, ihre Drehbewegung um die den beiden Scheiben gemeinsame Achse fortzusetzen.
Daraus ergibt sich eine Drehbewegung des Teiles der Stange, der durch die hintere
Lünette gehalten wird, in bezug auf den von der vorderen Lünette gehaltenen Teil.
Es ergeben sich also gleichzeitig eine Scherwirkung und eine Torsionswirkung, die
das Abscheren der Stange bewirken.
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In Fig. 6 sieht man, daß sich die hintere Lünette in bezug auf die
vordere Lünette verschoben hat und daß die beiden Ausnehmungen 8, 8 der Lünetten
nicht mehr koaxial sind. In dieser Stellung ist der Abschervorgang praktisch beendet.
Der Anschlag 22 stützt sich nicht mehr gegen die Scheibe 3, und der elastische Anschlag
23 ist durch seine Feder zurückgestoßen. Wenn das Antriebsgestänge F in seine obere
Stellung zurückkehrt, dreht sich die Antriebsvorrichtung 12 entgegen der Pfeilrichtung
f 1 und nimmt seine Anfangsstellung wieder ein, während die vordere Scheibe 3 in
ihre Anfangsstellung unter dem Einfiuß des elastischen Anschlages 23 zurückkehrt.
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Die Schere nach der Erfindung ermöglicht es also, ein energisches
Zusammenpressen der beiden Enden, und zwar des abscherenden Endes und der verbleibenden
Stange, sicherzustellen und eine Abtrennung mittels einer Torsions- und Scherwirkung
zu erzielen.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß das Abscheren in kaltem Zustand ohne
Abreißen, Zerreißen oder Splittern der sehr harten Stähle oder Legierungen vor sich
geht und daß kein dem Abscheren vorausgehender Arbeitsgang, bei dem geglüht oder
angelassen wird, erforderlich ist. Das energische Zusammenpressen der Stange und
des abzuscherenden Endes und die besondere, oben beschriebene, für den Schervorgang
verwendete Arbeitsweise ermöglichen es, wenn es gewünscht wird, abgeschnittene Enden
sehr kurzer Länge zu erhalten. Diese Länge kann geringer als ein Drittel des Durchmessers
der Stange sein.