DE1908770B - Antriebsvorrichtung für eine Schere zum Schneiden von Holzfurnieren, Kunststoff- oder Metallfolien oder -bahnen od. dgl - Google Patents

Description

I 908

•,.i.'hnr sind, indem wechselseitig während der ersten !Lill'ie des Arbeitshubes des Arbeitskolbens der AriviiM-iiiim des einen Hilfskolhens mit Druckmittel i- -.mfschlagbar ist und während der zweiten Hälfte i Aibeitsliuhes des Arbeitskolbens das im Arbeits- : .inn des anderen Hilfskolbens eingeschlossene i.THL-kmiitel — wie an sich bekannt — über Drossel-■ 'iiiLiiiücn und unmittelbar ins Freie oder einen Raum Jeivn Druckes abführbar ist.

Den Hilfskolben wird eine doppelte Funktion auf-.'cn. und zwar dienen sie in der einen Bewegungs-■•■duung als Hubkraftverstärker, um damit die ,dinittkraft des Messers zu erhöhen. In der anderen Richtung dienen sie als Dämpfungskolben, welcher /:<c Aufwärtsbewegung des Messers dämpft. Wichtig i- dabei, daß der als Dämpfungskolben wirkende Hubkolben das Messer während der ganzen Aufu iinsbewegung dämpft, womit sich die Massenkräfte in annehmbaren Grenzen halten.

Die Vereinigung zweier Funktionen, nämlich des Hubkraftverstifrkers und des Dämpfens in einem Bauglied, nämlich dem Hilfskolben, führt zu einer beträchtlichen konstruktiven Vereinfachung einer Antriebsvorrichtung für Scheren. Darüber hinaus wird auch die Steuerung der Druckmittelversorgung. abgesehen \om verminderten Druekmittelverbrauch. wesentlich vereinfacht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist d?>rin zu sehen. daß der Arbeitskolben während seines ganzen Hubes mit dem vollen Betriebsdruck beaufschlagt ist. Die Gefahr einer Vereisung, wie sie durch eine plötzlicht-Expansion der im Kolbenarbeitsraum cingc- -dilossenen Druckluft gegeben ist. ist somit von vornherein ausgeschaltet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erlin-.!imist der Durchmesser des druckmittelbeauf-■•chlagbaren Teiles der Hilfskolben größer als der Durchmesser des Arbeitskolbens. Daraus ergibt sich cine große, auf den Hilfskolben wirkende Kraft und eine dementsprechend große Beschleunigung bei der Abwärtsbewegung des Messers.

Nacli einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung iM in der zum Arbeitsraum des Hilfskolbens führendt 11 Druckmiitelleitiing ein Ventil angeordnet, das !vi Druckmitlc'/iifiihr geöffnet wird und bei Druck- :nitlelabfulir eine Drosselöffnung freigibt. In weiterer Ai-sgestaltimg de,- Erfindung ist das Ventil dabei als Tellerventil ausgebildet und derart pneumatisch vorbelastbar, daß bei Beendigung des Zuströmen:; des Druckmittels der Ventilteller in seine Dmssclstellung bewegbar ist. Das zur Dämpfung dienende Ventil wird somit durch das zuströmende Druckmittel geöffnet b/w. durch Federkraft oder pneumatisch in Drosselstellung gebracht. Es ist daher nicht e rf orderlieh, das Ventil von außen zu steuern.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Ventil der Antriebsvorrichtung einen den Ventilteller tragenden Schieber auf, der auf einem axial von außen einstellbaren Ventilschaft verschiebbar zwischen zwei die Schließ- und Offenstcllung festlegenden Anschlägen gelagert ist. Weiterhin ist zwischen dem Schieber und dem Ventilschaft ein ringförmiger, ständig mit der Atmosphäre über Bohrungen verbundener Raum vorgesehen. Durch die Einstellbarkeit des Ventilschaftes kann die die Drosselöffnung definierende Stellung des Ventilteller so verändert werden, daß sich ein optimaler Dämpfimesnrad einstellen läßt.

Schließlich weisen nach einer weiteren Ausgesmltung der Erfindung die Stirnwände des Hilfskolhens Pufferseheiben aus einem widerstandsfähigen Kunsistoff auf, die mittels Sprengringen im Kolben hefestigt sind. Gegenüber einem Verkleben hai das Festlege η mit Sprenaringen den Vorteil, daß die PurTerscheiben von Zeit zu Zeit leicht ausgewechselt werden können.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht auf eine Furnierschere mit einer Antriebsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung für die Furnierschere,

Fi g. 3 einen Längsschnitt durch einen Hilfskolben nach F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 einen Längsschr;;'» durch ein der Dämpfung dienendes Ventil in der Druck.nittelzuleitung der Antriebsvorrichtimg nach Fi e. 2 in vererößertem Maßstab.

Gemäß Fig. 1 weist die Schere einen Ständer 1 auf, in dem ab- und aufbewegbar ein Messerbalken 2 mit einem Messer 3 angeordnet ist. Das Messer arbeitet mit einem Gegenmesser 4 zusammen, das im Ausführungsbeispiel als eine lange Spindel ausgebildet ist. die mit einem hinsichtlich Abnutzung widerstandsfähigen Kunststoff, beisfielsweisc Tetrafluoräthylcn, umkleidet ist. Der Messerbalken 2 wird mittels eines druckbeaufschlagten Kraftzylinders 5 betätigt, der einen doppelseitig beaufsehlagbarcn Arbcitskolbcn 6 und eine Kolbenstange 7 aufweist.

Der Messerbalken 2 wird über ein Kniehebelgestange in der Senkrechten ab- und aufbewegt, wobei im Ausführungsbeispiel vier Kniehebel 8 vorgesehen sind. Mittels der einzelnen Kniehebel 8 1st der Messerbalken an der oberen Traverse des Ständers 1 aufgehängt. Jeder Kniehebel besteht aus zwei Leukern 9. 10. die an dem einen Ende 11 schwenkbar miteinander verbunden sind. Dlis andere Ende des Lenkers 10 ist an der oberen Traverse 13 des Ständers drehbar angelenkt, während das andere Ende 14 des Lenkers 9 an dem Messerbalken 2 schwenkbar angelenkt ist.

Die Schwenkzapfen 11 der einzelnen Kniehebels sind über einen sich waagerecht erstreckenden I.enker oder eine Stange 15 miteinander verbunden. Diese Stange ist außerdem über einen Lenker oder eine Kurbelstange 16 mit dem nach außen ragenden Kopf 17 mit der Kolbenslange des doppelt wirkenden. drucklauftbeaufschlagtcn Arbeuskolbens 6 ties Kraftzylinders verbunden.

Um den Messerbalken 2 in senkrechter Richtung zu führen, ist er mit einem Lenker 18 über ei" 'iclenklager 19 mit dem Ständer 1 verbunden.

Alle Kniehebel 8 haben zwei Auslenksiellungen wobei die rechte Auslenkstcllung in ausgezogener Linien dargestellt ist. Die linke Auslcnkstellung2l ist bei einem der mittleren Lenker gezeigt. Die Knie hebel 8 werden mittels des Arbcitskolbcns 6 zwi sehen den beiden Ausicnkstellungen bewegt, wöbe ein Hub des Arbeitskolbcris 6 einer Bewegung de Knichebelzapfcns 11 von seiner einen in seine andcn Alislenkstellung entspricht. Während dieses Hube führt der Messerbalken 2 eine Ab- und Auf- um damit eine vollständige Schnitlbewegimg aus. Bc entgegengesetztem Hub des Messeibalkcns wird cli gleiche vollständige Schnittbewegung ausgeführt.

In Fig. 2 ist der Kraftzylinder 5 näher dargestellt. Die mit dem Arbeitskolben 6 fest verbundene Kolbenstange 7 erstreckt sich zu beiden Seiten des Arbeitskolbcns durch eins Gehäuse 22 des Kraf'.zylinclcrs. Der linksseitige bzw. rechtsseitige Arbeitsraum 23 bzw. 24 ist über eine Leitung 25 bzw. 26 und einen Anschluß 27 bzw. 28 mit einer Driickluftquelle verbindbar.

Auf der Kolbenstange 7. zu beiden Seiten des Arbeitskolbens 6. isl jeweils ein ills Stufenkolben i usgebildeter Hilfskolben 29 bzw. 30 verschiebbar gelagert, .leder der beiden spiegelsymmetrisch zueinander angeordneten Hilfskolben weist einen äußeren Stufenabschnitt 29« und einen inneren Stufcnabschnitt 2^l)h mit geringerem Durchmesser auf. Die Stirnwände 31. 32 und 33 eines jeden Stufcnkolbcns sind mil ringförmigen Pufferscheiben 34. 35. 36 versehen. Die vom Arbeitskolben 6 abgewandten Arbeitsräume 37. 38 der beiden Hilfskolben sind jeweils über eine Leitung 39. 40 mit dem Anschluß 27 h/w. 28 und damit mit der DrucklufU|iielle verbindbar. Die an die Stirnflächen 32 der Hilfskolben angrenzenden Räume 49. 50 stehen über Leitungen 41, 42 mit der Atmosphäre dauernd in Verbindung. Der Hub des Hilfskolbens 29 wird durch zwei Gehäusewändc43. 44 und der Hub des Hilfskolbens 30 durch zwei entsprechende Gehäusewände 45. 46 begrenzt. Die Gehäusewände· 44 bzw. 45 trennen die Arbeitsräume 23. 24 des Arbeitskolbens 6 von den angrenzenden Räumen 49. 50. Tn einer Bohrung der Gehäusewändc 44. 45 sind die inneren Stufenabschnitte 29/\ 30 h der Hilfskolben gleitend geführt, die somit in die Arbeitsräume des Arbeitskolbens eintauchen und mit dem Arbeitskolben 6 in Berührung treten können.

In den Leitungen 39. 40. die die Arbeitsräume 37, 38 tier Hilfskolben mit den Anschlüssen 27, 28 verbinden, ist jeweils ein Ventil 47 bzw. 48 angeordnet. Min denen das Ventil 47 in F i g. 4 genauer beschrieben ist. Auf einem Ventilschaft 52 ist ein Ventilteller 51 gleiibar gelagert.

In seiner Drosselstellung ist der Ventilteller51 durch die Stirnfläche 54 des Ventilschaftes 52 begrenzt. In seine·· Drosselstellung hat der Ventilteller 51 einen vorgebbaren Abstand von der Gehäusewand, so daß er eine bestimmte Drosselöffnung 57 für den Durchfluß von Druckluft freiläßt. Ist der Anschluß 27 mit der Druckquelle verbunden, wird durch die einströmende Druckluft der Ventilteller 51 in Richtung des Ventilgehäuses 67 geschoben. Die Bewegung des Ventiltellers 51 wird durch die Stirnfläche 65 des Ventilgehäuses 67 begrenzt.

Bei dieser Bewegung entsteht ein Zylinderraum zwischen Ventilschaft 52 und Ventilteller 51. mit der Ringfläche D und der Hublänge des Ventiltellers 51.

Dieser Zylinderraum steht über die Bohrungen 55 und 56 mit der Atmosphäre in Verbindung. In diesem Zylinderraum herrscht also immer atmosphärischer Druck. Hat der Hilfskolben 29 seine Endlage gegen die Stirnfläche 44 erreicht, ist das Zuströmen der Druckluft beendet. Der in dem Raum 39 sich aufbauende Arbeitsdruck wird durch den Überströmkanal 64 auch in dem Raum 66 erreicht.

Durch die nun wirksame Ringfläche D wird der Ventilteller 51 durch den im Raum 66 herrschenden Arbeitsdruck in seine Drosselstellung geschoben. Die unter atmosphärischem Druck stehende Luft des Zylinderraumes zwischen Ventilschaft 52 und Ventilteller 51 wird über die Bohrungen 55 und 56 ausgc schoben. Der Spalt 57 kann durch den Ciewindean satz des Vcntilschaftes 52 verändert werden. Dii Sechskantmutter53 dient zum Absichein der einge stellten Position. Das spiegelsymmetrisch zum V'enti 47 angeordnete, identisch ausgebildete Ventil 48 ar beitet in analoger Weise.

In Fig. 3 ist der Hilfskolben 29. der identisch wie der Hilfskolben 30 ausgebildet ist. näher dargestellt

ίο Zur Verringerung seiner Massenträgheit ist der KoI ben mit mehreren über den Umfang verteilten Aus iiehmunpen 62 versehen. Die Ausnehmungen 62 sine mittels eines Rings 63. der durch über den Umfanj verteilte Schrauben 58 im Hilfskolben befestigt ist

ij abgedeckt. Die in die Stirnwände des Hilfskolben! eingesetzten ringförmigen Pufferscheiben 34. 35. 3i sind mittels Sprengringen 59. 60. 61 im Hilfskolbci gehaltert.

Die Arbeitsweise des Kraftzylinders ist wie folgt Befinden sich Arbeitskolben und Hilfskolben in de ι in F i g. 2 gezeigten Stellung und wird der Anschlul. 27 mit der Druckwelle verbunden, strömt Druckluft an dem sich öffnenden Ventil 47 vorbei über die Leitung 39 in den Arbeitsraum 37 des Hilfskolbens 2¹J line'» über die Leitung 25 in den Arbeitsraum 23 de:· Arbcitskolbcns 6. Die Stirnfläche 31 des Hilfskolbens 29 ist dann über einen Ringc|uerschnitt Λ mit Druck beaufschlagt, während die linke Stirnfläche des Ar btitskolbens 6 über eine Ringfläche C minus U mit Druck beaufschlagt ist. Der Hilfskolben 29 und ilei Arbcitskolbcn 6 bewegen sich gemeinsam nach rech^: (im Sinne der Zeichnung) wobei das Messer ci;a η Schnitt ausführt. Am Ende der Schnittbewcgiinjiwenn sich das Messer an seinem unteren Totpunkt befindet und der Arbeilskolben die Hälfte seines Hubes zurückgelegt hat. läuft der Hilfskolben 29 an der Gehäusewand 44 auf. Der Arbeitskolbcn 6 löst sich vom Hilfskolben 29 und trifft im gleichen Augenblick auf den Hilfskolben 30 auf. Der ArbeitskoHvn.

der nun über den Ringquerschnitt C mit Druck beaufschlagt ist, bewegt dann allein das Messer nach oben.

Der Arbeitskolben 6 schiebt während der zweiten Hälfte seines Hubes den Hilfskolben 30 vor sich lic'·.

In dem Arbeitsraum 38, der noch vom vorhergeherden Hub mit Druckluft beaufschlagt wc . hat sich der Druck durch die Drosselwirkung des Rückschlagventils 48 nur zum Teil aufgebaut, da die Hubgeschwindigkeit des Arbeitskolbens 6 sehr groß ist. Die

Größe des im Arbeitsraum noch vorhandenen Drucss hängt naturgemäß von der Größe der Drosselöffnunc des Ventils 48 ab, das schon vor der Druckentlastung am Anschluß 28 durch den im Raum herrschenden Arbeitsdruck in seine Drosselstellung geschoben

wurde. Der Hilfskolben 30 drückt also "während der zweiten Hälfte der Hubbewegung des Arbeitskolbens die im Arbeitsraum 38 befindliche Luft durch die Drosselöffnung des Ventils 48, wodurch die Aufwärtsbewegung des Messers gedämpft wird. Durch

Verstellung der Drosselöffnung des Ventils 48 Iäßi sich jeder gewünschte Dämpfungsgrad erzielen. In dem Augenblick, in dem der Arbeitskolben 6 auf den Hilfskolben 30 auftrifft, ist der Druck im Arbeitsraum 38 normalerweise ungefähr auf die Hälfte des

Betriebsdruckes (z. B. euva 6 atü) abgesunken. Durch die plötzliche Anfangsbewegung des Hilfskolbens 30 steigt der Druck im Arbeitsraum 38 kurzfristig auf einen Wert, der in der Größenordnung des Betriebs-

:an-Die igenlil a r-

mg ist, ■ns 3ft

druckes oder etwas darüber liegt. Danach sinkt der Druck gleichmäßig ab.

Bei der nun darauffolgenden Bewegung des Arbeitskolbens nach links, die wiederum einem vollen Λ beitstakt des Messers entspricht, sind die Verhältnisse ganz analog wie bei einer Rechtsbewegung der Kolben. Während der ersten Hälfte des Hubs wirkt nun der Hilfskolben 30 als Verstärker, während in der zweiten Hälfte des Hubs der Arbeitskolben 29 die Dämpfungswirkung übernimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109584/277

Claims (5)

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvor- p t .. . . richtung für eine Schere zum Schneiden von HoIz- JU *■ -I ' furnieren, Kunststoff-oder Metallfolien oder-bahnen od. dgl., wobei über ein Kniehebelgestänge von einem

1. Antriebsvorrichtung für eine Schere zum 5 doppelseitig beaufschlagbaren druckmittelbetätigten Schneiden von Holzfumieren, Kunststoff- oder Arbeitskolben ein auf-und abbewegbares Me, ser he-Metallfolien oder -bahnen od. dgl., wobei über tätigbar ist, dessen Aufwärtsbewegung durch zwei zn ein Kniehebelgestänge von einem doppelseitig be- beiden Seiten des Arbeitskolbens auf dessen Kolbenaufschlagbaren druckmittelbetätigten Arbeitskol- stange verschiebbar angeordnete druckmittelbeaufbon ein auf- und abbewegbares Messer betätigbar io schlagbare Hilfskolben gedämpft wird.

ist. dessen Aufwärtsbewegung durch zwei zu bei- Bei einer derartigen, aus der deutschen Auslegeden Seiten des Arbeitskolbens auf dessen Kolben- schrift 1 147022 bekannten Antriebsvorrichtung win.! stange verschiebbar angeordnete druckmittelbe- das ab- und aufbewegbare Messer einer Schere miiaiiisehlagbare Hilfskolben gedämpft wird, da- tels eines doppelt beaufschlagbaren druckmittelbed u reh ge ken nze ich ne t, daß die Hublänae 15 tätigten Arbeitskolbens über ein Kniehebeigestänu der !leiden Hilfskolben (29 und 30) je gleich der betätigt. Ein vollständiger Arbeitshub des Arbeit·-- FKilfie der Huolänge des Arbeitskolbens (6) ist kolbens in der einen Richtung bewirkt über das KhL--lüiJ daß die beiden Hilfskolben sowohl als Ar- hebelsiestänüe zunächst eine Abwärtsbewegung d,.·: Kitskolben als auch als Dämpfungskolben ein- Messers, bei welcher der Schnittvorgang durehtvsji/bar sind, indem wechselseitig während der 20 führt wird. Bei gleichbleibender Vorschubrichiu;i_;, eisten Hälfte des Arbeitshubes des Arbeitskol- des Arbeitskolbens und des Kniehebelgestänges K-I ens der Arbeitsraum (37 bzw. 38) des einen wegt sich das Messer nach dem Erreichen der tiefste-, llillskolbens (29 bzw. 30) mit Druckmittel be- Stellung wieder aufwärts bis in seine Ruhestellung .Unschlagbar ist und während der zweiten Hälfte Die deichen Vorgänge des Niederfahrens und Al <\s Arbeitshubes des Arbeitskolbens das im Ar- 25 schneidens und Wiederanhcbens ergeben sieh. wem. Kitsraum (38 bzw. 37) des anderen Hilfskolbens der Arbeitskolben wieder zurückbewegt wird.
(30 bzw. 29) e'...geschlossene Druckmittel — wie Auf der Kolbenstange des Arbeitskolbens sin·,; im sieh lick, nut — über Drosselöffnungen (57) Hilfskolben angeordnet, die kurz vor dem Erreiche:¹, und unmittelbar ins ί reie oder einen Raum niede- der Totpunktlage durch als Mitnehmer wirkendren Druckes abführbar ist. ₃₀ Flansche mitgenommen werden. Die Hilfskolben

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1. da- dienen aber daoei nur der Dämpfung der Kolbenhcdurch gekennzeichnet, dnß der Durchmesser des wegung. Es ist nicht möglich, mit ihnen weitere Ai dniekmittelbeaufschlagbaren Teiles (29c/ bzw. beitsfunktionen auszuführen.

.¹O./) der Hilfskolben (29 und 30) größer ist als Die Anforderungen an die Schnittkrafl derartige:

der Durchmesser des Arbeitskolbens (Γι). ₃₅ Scheren haben sich in den letzten Jahren immer meli

3. Antriebsvorrichtung nach. Anspruch I. da- erhöht. Dies rührt einerseits daher, daß Furniere von durch gekennzeichnet, daß in der zum Arbeits- immer größerer Dicke (beispielsweise 7 bis 8 mini raum (37 bzw. 38) des Hilfskolbens (29 bzw. 30) einwandfrei geschnitten werden müssen: andererseits führenden Druckmittelleitung (39 bzw. 40) ein werden die Furniere immer häufiger in getrocknetem Ventil (47 bzw. 48) angeordnet ist. das bei Druck- 40 Zustand geschnitten, während sie früher im allgemeimiitelziil'uhr geölinet wird und bei Druckmittel- neu in noch gedümpf'em. also feuchtem Zustand geabl'uhr eine DrosselölTnung (57) freigibt. schnitten und dann eist getrocknet wurden. Hei I 1

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3. da- höhung der Schnittkraft treten bei den bekannter, '.lurch gekennzeichnet, daß das Ventil (47 bzw. Scheren izewissc Schwierigkeiten auf. So neiuen die 4S) als I cllciAcntil (51) ausgebildet und derart 45 Dämpfiingseinrichlungen dazu, das Messer insbeson pneumatisch vorbelastbar ist. daß bei Beendigung (lere bei der Abwärtsbewegung kurz, vor der oberen des Zustiömens des Druckmittels der Ventilteller lirdlaee sehr hart abzudämpfen, so daß sich m'oße in Drosselstellung bewegbar ist. Massenkräfte ausbilden, die sich ungünstiu auf die

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4. da- Maschine und das Fundament auswirken.

(liirc'i gekennzeichnet, daß das Ventil (47 Iw.. 50 hi ilen Dämpliingszv lindern nimmt der Druck 48( einen den Ventilteller (51) tragenden Schic- Wert. an. die wesentlich über dem Betriebsdruck her aufweist, der auf einem axial nach außen (beispielsweise Ci aiii) liegen. Außerdem ist es zur Ir einstellbaren \ cntilschaft (52) verschiebbar zwi- höhung dei Sehni'tkraft :'ll<!fmein üblich, zwei Ar sehen zwei die Schließ- und Ollenstellung f si beitskolbcn zusammenwirken zu Ursen, was auch den legenden Anschlägen (54 und 65) gelagert ist. 55 Druckliiftveibraueh in unerwünschter Weise erhöht. und daß zwischen dem Schieber und dem Vcn- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvortilschaft ein ringförmiger, ständig mit der Atmo- richtung für eine Schere der eingangs erläuterten Art sphäre über Bohrungen (55 und 66) verbundener _zu schaffen, bei der die Schnittkraft gegenüber iler-Raum (D) vorgesehen ist. jenigen bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wert. Antriebsvorrichtung nach Anspruch I. da- 60 sentlich vergrößert ist. ohne daß die Massenkräfte durch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (31. der bewegten Massen in gefährlichem Ausmaß an-32 und 33) des Hilfskolbens (29 bzw. 30) Puffer- steigen und der Druckmittelverbrauch unwirtschaftscliciben (34. 35 und 36) aus einem Widerstands- lieh hoch wird.

fähigen Kunststoff aufweisen, die mittels Spreng- Die gestellte Aufgabe ist gemäß der Erfindung daringen (59. 60 und ftl) im Kolben befestigt sind. 65 durch gelöst, daß die Hublänge der beiden Hilfskolben je gleich der Hälfte der Hublänge des Arbeitskolbens ist und daß die beiden Hilfskolben sowohl als Arbcitskolben als auch als Dämpfungskolben ein-