DE202011109756U1 - Cutting device for cutting sheet metal or block material - Google Patents
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Abstract
Schneidvorrichtung (10) zum Schneiden von Blech- oder Blockmaterial mit einem Gestell (11) und einer in dem Gestell angeordneten Messeranordnung mit zumindest einem Untermesser (16) und einem Obermesser (17), wobei das Untermesser unter das Obermesser zur Ausführung eines Schneidvorgangs mit ihren Schneidkanten gegeneinander und gegen eine im Gestell definierte Materialebene M zur Anordnung des Blech- oder Blockmaterials verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Untermesser als auch das Obermesser zur Einstellung eines Untermesserschneidkantenwinkels αU zwischen einer Untermesserschneidkante (44) und der Materialebene sowie eines Obermesserschneidkantenwinkels αO zwischen einer Obermesserschneidkante (39) und der Materialebene verschwenkbar im Gestell angeordnet und unabhängig voneinander verfahrbar sind.Cutting device (10) for cutting sheet metal or block material with a frame (11) and a knife arrangement arranged in the frame with at least one lower knife (16) and one upper knife (17), the lower knife under the upper knife for carrying out a cutting process with their Cutting edges can be moved against each other and against a material plane M defined in the frame for arranging the sheet metal or block material, characterized in that both the lower knife and the upper knife for setting a lower knife cutting edge angle αU between a lower knife cutting edge (44) and the material plane and an upper knife cutting edge angle αO between an upper knife cutting edge (39) and the material plane are arranged pivotably in the frame and can be moved independently of one another.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Schneiden von Blech- oder Blockmaterial mit einem Gestell und einer in dem Gestell angeordneten Messeranordnung mit zumindest einem Untermesser und einem Obermesser, wobei das Untermesser und das Obermesser zur Ausführung eines Schneidvorgangs mit ihren Schneidkanten gegeneinander und eine im Gestell definierte Materialebene zur Anordnung des Blech- oder Blockmaterials verfahrbar sind.The present invention relates to a cutting device for cutting sheet metal or block material with a frame and arranged in the frame knife assembly with at least one lower blade and an upper blade, the lower blade and the upper blade for performing a cutting operation with their cutting edges against each other and a defined in the frame Material level for arranging the sheet metal or block material are movable.
Schneidvorrichtungen der eingangs genannten Art werden insbesondere in Walzwerksanlagen zum Beschneiden der Enden des gewalzten Materials verwendet. Dieses Beschneiden, das häufig auch als „Schopfen” bezeichnet wird, ist notwendig, um aufgeworfene, unebene Endstücke von dem Walzmaterial abzutrennen, da diese Endstücke ansonsten die weitere Verarbeitung des gewalzten Materials behindern würden. Ebenso werden Schneidvorrichtungen der eingangs genannten Art, die häufig auch als „Blockscheren” oder „Schopfscheren” bezeichnet werden, eingesetzt, um Teilstücke aus gewalztem Material abzulängen, insbesondere um Plattenmaterial maßhaltig herzustellen.Cutting devices of the type mentioned above are used in particular in rolling mills for trimming the ends of the rolled material. This trimming, often referred to as "puffing", is necessary to separate raised, uneven tails from the rolled stock, as these tails would otherwise interfere with further processing of the rolled stock. Likewise, cutting devices of the type mentioned, which are often referred to as "block scissors" or "cropping shear", used to cut sections of rolled material, in particular to dimensionally produce plate material.
Besonders bei der Herstellung von Plattenmaterial wird Wert darauf gelegt, dass die Schnittkanten keinen von der Oberfläche des Plattenmaterials abstehenden Schnittgrat aufweisen, der bei der weiteren Verarbeitung der Platten hinderlich ist. Insbesondere dann, wenn abgelängte Platten in einem weiteren Bearbeitungsschritt einem Reckvorgang unterzogen werden, um durch eine dabei erfolgende Kaltverfestigung ihre Festigkeitseigenschaften zu verbessern, erweist sich ein an der Schnittkante infolge des Schneidvorgangs ausgebildeter Grat als störend bei der Einspannung der Plattenenden in eine Reckvorrichtung.Especially in the production of plate material, emphasis is placed on the fact that the cut edges have no protruding from the surface of the plate material cutting burr, which is a hindrance in the further processing of the plates. In particular, when cut-to-length plates are subjected to a stretching operation in a further processing step in order to improve their strength properties by work hardening, a burr formed on the cut edge as a result of the cutting process proves to be disturbing in the clamping of the plate ends in a stretching device.
Neben der Vermeidung eines Grates an den Schnittkanten ist es auch erwünscht, dass die Enden der Platten keine Verwerfungen aufweisen, die die gewünschte Planheit der Platten nachteilig beeinträchtigen.In addition to avoiding a burr at the cut edges, it is also desirable that the ends of the plates have no distortions that adversely affect the desired flatness of the plates.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung zum Schneiden von Blech- oder Blockmaterial vorzuschlagen, die die Ausbildung eines Oberflächengrates oder von Verwerfungen im Bereich der Schnittkanten vermeidet.The present invention is therefore based on the object to propose a cutting device for cutting sheet metal or block material, which avoids the formation of a Oberflächengrates or distortions in the region of the cutting edges.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung sind einerseits sowohl das Untermesser als auch das Obermesser zur Ausführung eines Schneidvorgangs mit ihren Schneidkanten gegeneinander und eine im Gestell definierte Materialebene zur Anordnung des Blech- oder Blockmaterials verfahrbar, und andererseits sind sowohl das Untermesser als auch das Obermesser zur Einstellung eines Untermesserschneidkantenwinkels und eines Obermesserschneidkantenwinkels gegenüber der Materialebene verschwenkbar im Gestell angeordnet.In the cutting device according to the invention, on the one hand, both the lower blade and the upper blade for performing a cutting operation with their cutting edges against each other and a defined in the frame material plane for arranging the sheet or block material movable, and on the other hand, both the lower blade and the upper blade for setting a Untermesserschneidkantenwinkels and a Obermesserschneidkantenwinkels arranged opposite the material plane pivotally mounted in the frame.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ermöglicht die Schneidvorrichtung, dass einerseits die zur Ausführung des Schneidvorgangs erforderlichen Druckkräfte sowohl von oben als auch von unten auf das Material aufgebracht werden können, so dass bereits aufgrund dieser beidseitigen Beaufschlagung des Materials mit Druckkräften extreme Verwerfungen vermieden werden können. Darüber hinaus ermöglicht die Einstellung eines definierten Untermesserschneidkantenwinkels sowie eines definierten Obermesserschneidkantenwinkels eine erhebliche Reduzierung der zur Ausführung des Schneidvorgangs auf das Material aufzubringenden Druckkräfte, so dass auch hierdurch die Ausbildung von Verwerfungen entsprechend weiter reduziert werden kann.On account of the design according to the invention, the cutting device makes it possible to apply the pressure forces necessary for the execution of the cutting process both from above and from below onto the material, so that extreme distortions can already be avoided on account of this two-sided loading of the material with compressive forces. In addition, the setting of a defined Untermesserschneidkantenwinkels and a defined Obermesserschneidkantenwinkels allows a significant reduction in the execution of the cutting process applied to the material pressure forces, so that also the formation of faults can be further reduced accordingly.
Aufgrund der voneinander unabhängigen Verfahrbarkeit des Untermessers und des Obermessers kann der Schneidvorgang in mehrere Phasen aufgelöst werden, derart, dass das Untermesser in einer ersten Phase bis zu einer definierten Schnitttiefe gegen das zu schneidende Material verfahren wird und die vollständige Durchtrennung des Materials in einer nachfolgenden Phase durch das Obermesser erfolgt. Hierin liegt der besondere Vorteil, dass während der Ausführung des ersten Teilschnitts durch das Untermesser, der nach oben gerichtet ist, keine Beanspruchung einer beispielsweise als Rollenbahn oder dergleichen ausgeführten Transportvorrichtung erfolgt, auf der das zu schneidende Material durch die Blockschere gefördert wird. Vielmehr kann sich während des ersten Teilschnitts das zu schneidende Material mit seiner Oberfläche gegen das Obermesser abstützen. Erst während des zweiten Teilschnitts erfolgt eine nach unten gerichtete Druckbeaufschlagung des Materials, wobei diese dann jedoch im Wesentlichen von dem bereits bis zur definierten Schnitttiefe in das Material eingefahrenen Untermesser aufgenommen wird, so dass tatsächlich im Wesentlichen keine Beaufschlagung der Transportbahn durch Schneidkräfte erfolgt.Due to the independent mobility of the lower blade and the upper blade of the cutting process can be resolved into several phases, such that the lower blade is moved in a first phase to a defined depth of cut against the material to be cut and the complete separation of the material in a subsequent phase through the upper knife. This is the particular advantage that during the execution of the first partial section through the lower blade, which is directed upward, no stress on a running, for example, as a roller conveyor or the like transport device takes place on which the material to be cut is supported by the block shear. Rather, during the first partial cut, the material to be cut can be supported with its surface against the upper knife. Only during the second partial section is a downwardly directed pressurization of the material, which, however, then essentially being taken up by the lower blade already driven into the material up to the defined cutting depth, so that in essence substantially no loading of the transport path takes place by cutting forces.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schneidvorrichtung sind das Untermesser und das Obermesser jeweils an einen Messerbalken angeordnet, derart, dass zur Einstellung des Untermesserschneidkantenwinkels und des Obermesserschneidkantenwinkels das Untermesser und das Obermesser mittels einer Verstelleinrichtung gegenüber dem zugeordneten Messerbalken verschwenkbar sind.In a preferred embodiment of the cutting device, the lower blade and the upper blade are each arranged on a cutter bar, such that for adjusting the Untermesserschneidkantenwinkels and the upper blade cutting edge angle, the lower blade and the Upper blade by means of an adjusting against the associated blade bar are pivotable.
Wenn die Messerbalken neben der Verstelleinrichtung eine Druckeinrichtung zur Erzeugung des von der Untermesserschneidkante und der Obermesserschneidkante auf das in der Materialebene angeordnete Material aufweisen, kann die Betätigung der Verstelleinrichtung verriegelt und somit von der Druckeinrichtung entkoppelt werden, so dass die Verstelleinrichtung hinsichtlich einer möglichst exakten Positionierung des Untermessers und des Obermessers gegenüber den Messerbalken optimierbar ist und nicht zur Übertragung großer Kräfte ausgelegt sein muss.If the cutter bars next to the adjusting device have a pressure device for generating the arranged from the lower blade cutting edge and the upper blade cutting edge on the arranged in the material plane material, the actuation of the adjustment can be locked and thus decoupled from the printing device, so that the adjustment with respect to the most accurate positioning of the Undercutter and the upper blade against the cutter bar can be optimized and must not be designed for the transmission of large forces.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verstelleinrichtung und die Druckeinrichtung an jedem Messerbalken paarweise ausgebildet sind, derart, dass die Verstelleinrichtung zwei Verstelleinheiten und die Druckeinrichtung zwei Druckeinheiten umfasst, wobei jeweils eine Verstelleinheit und eine Druckeinheit auf einer gemeinsamen Zustellachse angeordnet sind. Hierdurch kann beispielsweise die jeweilige Zustellachse gleichzeitig zur Kraftmessung verwendet werden, die eine Bestimmung der tatsächlich wirkenden Schnittkräfte ermöglicht.It is particularly advantageous if the adjusting device and the printing device are designed in pairs on each cutter bar, such that the adjusting device comprises two adjusting units and the printing device comprises two printing units, wherein in each case an adjusting unit and a printing unit are arranged on a common feed axis. As a result, for example, the respective feed axis can be used simultaneously for force measurement, which allows a determination of the actual acting cutting forces.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Untermesser und das Obermesser über parallel zu den Zustellachsen wirkende elastische Rückstelleinrichtungen mit den Messerbalken verbunden sind, so dass ein mögliches, etwa in den Verstelltrieben der Verstelleinrichtung ausgebildetes Spiel durch die elastischen Rückstelleinrichtungen kompensiert wird und die gewünschten Schneidkantenwinkel sehr genau einstellbar sind.It is also particularly advantageous if the lower blade and the upper blade are connected to the cutter bar via elastic restoring devices acting parallel to the feed axes, so that a possible clearance formed approximately in the adjusting drives of the adjusting device is compensated by the elastic restoring devices and the desired cutting edge angles are very high are precisely adjustable.
Insbesondere zur einfachen und schnell durchführbaren Vorpositionierung des Obermessers ist es vorteilhaft, wenn der obere Messerbalken mittels einer zwischen dem Gestell und dem oberen Messerbalken angeordneten Verstelleinheit in eine Öffnungsposition und eine Arbeitsposition verfahrbar ist, so dass der Abstand zwischen den Schneidkanten des Obermessers und des Untermessers, also der Schneidspalt, auf die jeweilige Stärke des zu schneidenden Materials leicht einstellbar ist.In particular, for easy and quick to carry out pre-positioning of the upper blade, it is advantageous if the upper cutter bar is moved by means of an arranged between the frame and the upper cutter bar adjusting in an open position and a working position, so that the distance between the cutting edges of the upper blade and the lower blade, that is, the cutting gap, to the respective thickness of the material to be cut is easily adjustable.
Hinsichtlich einer möglichst genauen Positionierbarkeit durch die Verstelleinheiten und einer möglichst großen Druckkraft der Druckeinheiten ist es vorteilhaft, wenn die Verstelleinheiten als Spindeltrieb und die Druckeinheiten als Hydraulikzylinder ausgebildet sind.With regard to a positionability as accurate as possible by the adjusting units and the greatest possible compressive force of the printing units, it is advantageous if the adjusting units are designed as a spindle drive and the pressure units as a hydraulic cylinder.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl das Untermesser als auch das Obermesser zur Ausführung des Schneidvorgangs mit einem zwischen der Untermesserschneidkante bzw. der Obermesserschneidkante und der Materialebene ausgebildeten Untermesserschneidkantenwinkel bzw. Obermesserschneidkantenwinkel im Gestell verschwenkt sind.It is particularly advantageous if both the lower blade and the upper blade for executing the cutting operation are pivoted in the frame with a lower blade cutting edge angle or upper blade cutting edge angle formed between the lower blade cutting edge or the upper blade cutting edge and the material plane.
Hierdurch ist es möglich, die Schnittkante im Materialquerschnitt so auszubilden, dass sie sowohl mit Abstand zur Oberkante als auch mit Abstand zur Unterkante schräg innerhalb des Materialquerschnitts verläuft.This makes it possible to design the cutting edge in the material cross-section so that it extends obliquely within the material cross-section both at a distance from the top edge and at a distance from the bottom edge.
Als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer möglichst gradlinig ausgebildeten Schnittkante hat es sich erwiesen, wenn der Untermesserschneidkantenwinkel und der Obermesserschneidkantenwinkel übereinstimmend eingestellt sind.It has proved to be particularly advantageous with respect to a cutting edge that is as straight as possible when the lower knife cutting edge angle and the upper knife cutting edge angle are set to coincide.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Untermesserschneidkantenwinkel und der Obermesserschneidkantenwinkel entsprechend einem Soll-Schnittkantenwinkel im Materialquerschnitt eingestellt sind, der zwischen einer Seitenkanten des Materialquerschnitts in einem Schnittkantenabstand von einer Oberkante und einer Unterkante des Materialquerschnitts miteinander verbindenden Schnittkante und der Mittelachse des Materialquerschnitts ausgebildet ist.It is particularly preferred if the lower blade cutting edge angle and the upper blade cutting edge angle are set according to a desired cutting edge angle in the material cross section, which is formed between a side edge of the material cross section at a cutting edge distance from a top edge and a bottom edge of the material cross section interconnecting cut edge and the central axis of the material cross section.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Schneidvorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.Hereinafter, a preferred embodiment of the cutting device will be explained with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Weiterhin sind die Messerbalken
Im Fall des in
Dabei wirken die Stellspindeln
Sowohl der Messerbalken
Zur Einführung einer Materialbahn
Wie ebenfalls aus der schematischen Darstellung in
Ausgehend von der in
Infolge der Verstellung bzw. des Verfahrens der Stellspindeln
Nachfolgend der in
Zur Vorpositionierung des Obermessers
Die in
Ausgehend von der Vorpositionierung des Obermessers
Bei dem in den
Claims (10)
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