DE202006020179U1

DE202006020179U1 - Schere mit Linearantrieb

Info

Publication number: DE202006020179U1
Application number: DE202006020179U
Authority: DE
Original assignee: Fooke GmbH
Current assignee: Fooke GmbH
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2016-08-04

Abstract

Schere,
mit einem unteren und einem oberen Messerbalken, die relativ zueinander beweglich sind,
wobei wenigstens einer der beiden Messerbalken motorisch angetrieben ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der angetriebene Messerbalken mittels wenigstens eines Linearmotors angetrieben ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Schere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Scheren sind aus der Praxis für den industriellen Einsatz bekannt. Sie werden mittels einer Kniehebelmechanik betätigt. Dabei ist der angetriebene Messerbalken entweder mit eifern Rahmengestell oder mit dem anderen Messerbalken über diese Kniehebelmechanik verbunden und durch Stößelbetätigung der Kniehebel können diese abgewinkelt oder gestreckt werden, so dass sich der Abstand zwischen den beiden Messerbalken in Abhängigkeit von der Bewegung der Kniehebel verändert. In Walzwerken werden derartige Scheren beispielsweise als Schopfscheren eingesetzt, die das Anfangs- oder Endstück eines Stahlbandes von dem übrigen Stahlband abtrennen.
Bei den gattungsgemäßen Scheren ist nachteilig, dass die Kniehebelmechanik verschleißintensiv und dementsprechend wartungsaufwendig ist, wobei die erzielbare Geschwindigkeit der Schere durch die Kniehebelmechanik begrenzt ist.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schere dahingehend zu verbessern, dass diese möglichst einfach aufgebaut und preisgünstig herstellbar ist, wartungsarm zu betreiben ist und hohe Schneidgeschwindigkeiten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Schere mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, den Antrieb des beweglichen Messerbalkens durch einen Linearmotor oder mehrere Linearmotoren vorzunehmen. Überraschend hat sich gezeigt, dass auch für industrielle Anwendungen mit entsprechend hohen Kräften, welche die Schere überwinden muss bzw. ihrerseits bereitstellen muss, ein Antrieb mittels Linearmotoren möglich ist. Die Linearmotoren erübrigen eine aufwendige mit mehreren Gelenken versehene mechanische Ansteuerung des beweglichen Messerbalkens und ermöglichen insbesondere ein hochdynamisches Verhalten der Schere, so dass entsprechend hohe Schneidgeschwindigkeiten erzielbar sind. Insbesondere hat sich in praktischen Versuchen überraschend herausgestellt, dass auch eine mittels Linearmotor angetriebene Schere als Schopfschere industriell angewendet werden kann, welche zum Durchtrennen eines Stahlbandes verwendet wird.
Vorteilhaft kann der untere Messerbalken angetrieben sein. Während ein von oben abgesenkter beweglicher Messerbalken grundsätzlich vorteilhaft erscheint, da er durch sein Eigengewicht besonders hohe Schneidkräfte bereitstellen kann, ist überraschend die umgekehrte Konzeption der Schere vorteilhaft: Dadurch, dass der untere Messerbalken beweglich ist und eine untere Ruhestellung einnimmt, aus der er in eine angehobene Schneidstellung bewegt werden muss ergibt sich, dass der bewegliche Messerbalken in seiner Ruhestellung nicht permanent kraftaufwendig angehoben verbleiben muss – wie dies bei einem oberen Messerbalken der Fall wäre – sondern dass er vielmehr auf einem Auflager ruhen kann und lediglich zu den jeweiligen Schneidaktionen mittels Motorkraft bewegt werden muss. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Messerbalken in seiner unteren Ruhestellung auf einem Fluid gedämpften Auflager ruht. Das Fluid gedämpfte Auflager ermöglicht den Aufbau von Druckimpulsen, die das Anheben des Messerbalkens unterstützen können, so dass dem Messerbalken über den rein motorischen Antrieb per Linearmotor hinausgehend Antriebsenergie vermittelt werden kann.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das Fluid gedämpfte Auflager pneumatisch gedämpft ist. Auf diese Weise kann die Ausgestaltung der Schere besonders preisgünstig und mit geringen Betriebskosten dadurch ermöglicht werden, dass kein aktiver Druckaufbau erforderlich ist, wie dies beispielsweise bei einem hydraulisch gedämpften Auflager verwirklich werden könnte, um den unteren Messerbalken aus seiner unteren Ruhestellung in seine Schneidstellung anzuheben. Vielmehr ermöglicht das pneumatisch gedämpfte Auflager durch die Kompressibilität des pneumatischen Dämpfungsmediums, im einfachsten Falle Luft, dass der Messerbalken dieses pneumatische Dämpfungsmedium komprimiert, wenn er aus seiner Schneidstellung in die untere Ruhestellung abgesenkt wird. Dies bewirkt einerseits ein sanftes Auflegen des Messerbalkens auf das Auflager, da das Auflager insofern nach unten nachgiebig ist. Weiterhin wird durch diese pneumatische Kompression jedoch auch bei der umgekehrten Bewegung des Messerbalkens ein positiver Effekt bewirkt: Dadurch, dass das pneumatische Medium sich beim Anheben des Messerbalkens entspannt, bewirkt es eine zusätzliche Unterstützung der Aufwärtsbewegung zusätzlich zum Linearantrieb, so dass der Linearantrieb unterstützt wird, ohne dass ein eigens vorgesehener aktiver Druckaufbau – beispielsweise mittels einer Pumpe – für das Dämpfungsmedium vorgesehen sein müsste. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, das Auflager des unteren Messerbalkens mittels zweier oder mehrerer Pneumatikzylinder zu verwirklichen, wobei diese Pneumatikzylinder zu Gunsten kleiner baulicher Abmessungen ein vergleichsweise kleines Gasvolumen aufweisen können, jedoch über pneumatische Druckleitungen mit einem weiter entfernt vorgesehenen Speichervolumen verbunden sein können, nämlich einem weiter entfernt aufgestellten pneumatischen Druckspeicher.
Vorteilhaft kann ein besonders leichter Lauf des beweglichen Messerbalkens durch Führungen sichergestellt werden, die zu sätzlich zu dem Linearmotor vorgesehen sind, so dass der Linearantrieb selbst von derartigen Führungskräften möglichst freigehalten wird. Beispielsweise bei Anwendung eines einzelnen zentral angeordneten Linearantriebs können vorzugsweise vom Antrieb beabstandet zwei derartige Führungen vorgesehen sein, um einen gleichmäßigen und verkantungssicheren Lauf des Messerbalkens zu gewährleisten.
Vorteilhaft kann der angetriebene Messerbalken nicht nur durch einen einzigen, sondern durch wenigstens zwei Linearmotoren angetrieben sein. Auf diese Weise lassen sich die für die erwähnten industriellen Anwendungen erforderlichen hohen Schneidkräfte aufbringen. Insbesondere, wenn ein vorteilhafter so genannter ziehender Schnitt erzielt werden soll, die Messerbalken also nicht gleichmäßig, sondern über die Breite des Schnittes wandernd angeordnet sind, beispielsweise schräg gestellt sind, kann durch die Anordnung von wenigstens zwei Linearmotoren und ggf. den vorerwähnten zusätzlichen Führungen sichergestellt sein, dass Verkantungen beim Betrieb der Schere ausgeschlossen sind, so dass ein funktionssicherer Betrieb der Schere sichergestellt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen die
1–3 eine Schopfschere aus drei unterschiedlichen Blickrichtungen.
In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt eine Schere bezeichnet, die zur Verarbeitung besonders großer Materialmengen als Doppelschere mit zwei übereinander angeordneten Schneidebenen ausgestaltet ist. 1 zeigt eine Blickrichtung auf die Schere 1 in Laufrichtung eines Stahlbandes gesehen. Dabei sind zwei Bandlaufebene I und II in gestrichelten Linien dargestellt. Oberhalb jeder Band laufebene I und II ist jeweils ein obe rer Messerbalken 2 vorgesehen und unterhalb der jeweiligen Bandlaufebene I und II ist jeweils ein unterer höhenbeweglicher Messerbalken 3 vorgesehen, wobei dieser untere, bewegliche Messerbalken 3 schräg gestellt ist, um über die Breite des Stahlbandes einen ziehenden Schnitt zu bewirken. Die beweglichen Messerbalken 3 sind mittels schematisch angedeuteter Linearmotoren 4 höhenbeweglich angetrieben. Weiterhin ist der untere Messerbalken 3 jeweils über zwei Rollenführungen 5 auf- und abbeweglich geführt.
Die gesamte Schere 1 kann mittels einer Spindel 6 aus ihrer in 1 dargestellten Arbeitsstellung seitlich verfahren werden, um verschlissene Messer an den Messerbalken 2 und/oder 3 auswechseln zu können.
2 zeigt die Schere 1 in einer Seitenansicht quer zur Bandlaufrichtung des Stahlbandes. Beiderseits der Schere 1, also in Bandlaufrichtung vor und hinter der Schere 1, sind Antriebsrollen 7 vorgesehen, die das Stahlband erfassen und transportieren bzw. abbremsen können.
Weiterhin ist in 2 ein Auflager 8 für jeden unteren Messerbalken 3 in Form eines Luftzylinders vorgesehen, wobei die Luftzylinder 8 über Pneumatikleitungen mit einem externen pneumatischen Druckspeicher in Verbindung stehen.
3 zeigt lediglich einen Ausschnitt der Schere 1 in einem horizontalen Schnitt, also parallel zur Bandlaufebene. Dabei erstreckt sich dieser Schnitt durch den unteren Messerbalken 3 und es ist der Aufbau des Linearmotors 4 aus einem Primärteil 4a und einem Sekundärteil 4b schematisch ersichtlich. Weiterhin ist der Aufbau der Rollenführung 5 ersichtlich: Ein Klauenteil 9 ist mit dem unteren Messerbalken 3 verbunden und umfasst eine profilierte Führungsschiene 10, auf welcher das Klauenteil 9 gemeinsam mit dem unteren Messerbalken 3 auf- und abverfahrenbar ist. Dabei sind aus 3 nicht ersichtliche Rollen oder Kugeln vorgesehen, so dass das Klauenteil 9 gleitfrei und stattdessen rollbeweglich auf der Führungsschiene 10 gelagert ist.
Schließlich ist aus 3 das Auflager 8 näher ersichtlich: Ein U-förmiger Schuh 11 ist am unteren Messerbalken 3 vorgesehen und gegenüber einer runden Führungsstange 12 höhenbeweglich, da diese Führungsstange 12 ortsfest am Scherenrahmen der Schere 1 befestigt ist. Der eigentliche Luftzylinder ist mit 14 dargestellt, der die pneumatische Dämpfung des Auflagers 8 bewirkt.

Claims

Schere, mit einem unteren und einem oberen Messerbalken, die relativ zueinander beweglich sind, wobei wenigstens einer der beiden Messerbalken motorisch angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der angetriebene Messerbalken mittels wenigstens eines Linearmotors angetrieben ist.
Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Messerbalken angetrieben ist und aus einer unteren Ruhestellung in eine angehobene Schneidstellung beweglich ist, wobei der untere Messerbalken in seiner Ruhestellung auf einem Fluid gedämpften Auflager ruht.
Schere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager pneumatisch gedämpft ist.
Schere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch aufrechte Führungen, an denen der angetriebene Messerbalken geführt ist und die zusätzlich zu dem Linearmotor vorgesehen sind.
Schere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der angetriebene Messerbalken durch zwei Linearmotoren angetrieben ist.
Schere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schere als Schopfschere zum Durchtrennen eines Stahlbandes ausgestaltet ist.