DE2024890B2

DE2024890B2 - Hydraulische Schere, insbesondere zum Schneiden von Rundstahlstäben

Info

Publication number: DE2024890B2
Application number: DE2024890A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7031 Holzgerlingen Bock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1978-03-16
Also published as: BE766781A; DE2024890C3; US3733699A; DE2024890A1; CH519975A; GB1323958A; CA921394A; FR2091669A5

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schere, ·"> insbesondere zum Schneiden von Rundstahlstäben, mit einem Antriebsmotor für eine Druckmittelpumpe, sowie mit in einem Druckzylinder angeordnetem, in Arbeitsrichtung beaufschlagbarem und durch Federwirkung zurückbewegbarem Treibkolben, dessen Kolbenschaft sich durch den Zylinderdeckel hindurch erstreckt und an seinem Ende ein bewegliches Messer trägt, das mit einem feststehenden Messer zusammenwirkt, wobei in einer axialen Bohrung des Treibkolbens ein den Druckmittelstrom steuerndes, federbelastetes Ventil für den Abfluß des Druckmittels aus dem Zylinderraum in einen Behälter angeordnet ist.

Scheren der genannten Art sind bereits vorgeschlagen worden (DE-Patent 15 02 689).

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine solche hydraulische Schere noch handlicher und kompakter zu gestalten und dabei die Schneidstelle in den Sichtbereich der Bedienungsperson zu bringen. Es hat sich gezeigt, daß Scheren der genannten Art nach Möglichkeit eine kompakte zylindrische Bauform mit relativ kleinem Durchmesser aufweisen sollten, damit mit ihnen jede Schnittstelle, insbesondere an Stahlmatten, leicht zugänglich wird. Dabei sollten die Schneidmesser so angeordnet sein, daß sie im Sichtbereich der Bedienungsperson liegen. ¹^

Die gestellte Aufgabe wird bei einer hydraulischen Schere der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der das bewegliche Messer tragende Kolbenschaft exzentrisch zum Kolbenboden versetzt angeordnet und in dem den Zylinderraum begrenzenden Gehäuseteil entsprechend exzentrisch zu dessen Mittelachse versetzt gelagert ist, wobei seitlich vom Kolbenschaft in entgegengesetzter Richtung zu der Mittelachse exzentrisch versetzt der Behälter für das Druckmittel angeordnet ist.

Dadurch läßt sich eine sehr kompakte Bauweise der Schneidmaschine erzielen, bei welcher das Schermaul nach außen zum Rande des im wesentlichen zylindrischen Gerätes gerückt ist und damit im Sichtbereich der Bedienungsperson liegt.

Durch die exzentrische Anordnung des Kolbenschaftes auf dem Kolbenboden wird der zusätzliche Vorteil erzielt, daß eine besondere Verdrehsicherung des Kolbens entfallen kann, die bei einer konzentrischen Anordnung des Kolbenschaftes auf dem Kolbenboden wegen der am beweglichen Schneidmesser auftretenden Seitenkräfte beim Schneiden erforderlich wäre. Besondere Kolbenführungsteile als Drehsicherungselemente können also entfallen, und der durch die exzentrische Anordnung des Kolbenschaftes auf dem Kolbenboden einseitig entstehende größere Kolbenbereich kann zur Aufnahme der den Hub und den Rücklauf des Kolbens im Zylinder steuernden Ventileinrichtung dienen.

Der durch die Verschiebung des Schermaules zum Rand der Schneidmaschine hin im vorderen Geräteteil entstehende Raum ist erfindungsgemäß durch die dortige Anordnung des Behälters ausgenutzt, so daß dieser nicht durch eine Durchmesservergrößerung des Gerätes geschaffen werden muß. Dieser Behälter ist erforderlich, um das Volumen des Kolbenschaftes, welcher beim Arbeitshub des Kolbens aus dem geschlossenen Hydrauliksystem austritt, auszugleichen. Im Behälter ist ein Hohlkörper mit einer flexiblen Wandung untergebracht, dessen innengefüllter Innenraum über eine Entlüftungsöffnung im Gehäuseteil mit dem Außeniaum verbunden ist, so daß sich dieser Hohlkörper im Rhythmus des Arbeitshubs der Schere zusammendrücken und wieder entspannen läßt.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes mehr oder weniger schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Gesamtansicht der hydraulischen Schere,

Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen vorderen Teil der Schere,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Wie die Gesamtdarstellung in F i g. 1 zeigt, handelt es sich bei der hydraulischen Schere um ein Handgerät, dessen hinteres Ende als Handgriffteil 10 bekannter Ausführungsform ausgebildet ist. An dieses Handgriffteil 10 schließt sich ein zentrales Gehäuseteil 11 an, in welchem ein Elektromotor untergebracht ist, mit welchem die im erfindungswesentlichen Kopfteil 12 untergebrachte hydraulische Einrichtung der Schere betrieben wird. Im Kopfteil 12 ist auch das Schermaul 13 der Schere mit den Schneidmessern ausgebildet.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß das Kopfteil 12 der Schere aus einem Pumpenkörper 121, einem Zylinderkörper 122 und einem Schermaulkörper 123 zusammengesetzt ist, die praktisch koaxial zueinander und zu dem Gehäuseteil 11 mittels nicht dargestellter lösbarer Verbindungsorgane miteinander verbunden sind. Die ein Lüfterad 14 tragende Welle 15 des nicht dargestellten Elektromotors ist in einem im Pumpenkörper 121 angeordneten zentralen Kugellager 16

gelagert und mittels einer Dichtung 17 gegenüber dem angrenzenden ölspeicherraum 18 abgedichtet. Das äußere und in den Ölspeicherraum 18 des Pumpengehäuses 121 ragende Ende 151 der Welle 15 ist exzentrisch ausgebildet und trägt einen wälzgelagerten Laufring 19, gegen welchen ein in einem Vorsprung einer Querwandung 124 des Zylinderkörpers 122 gelagerter Radialkolben 20 anliegt. Der Kolben arbeitet gegen die Kraft einer Rückstellfeder 21, die sich einerseits an dem Kolben 20 und andererseits an <Jem federbelasteten Ventilkörper 22 eines Einwegventils abstützt. Der Ventilkörper 22 beherrscht eine in der Querwand 124 ausgebildete Zuflußbohrung 23, die in den Zylinderraum 24 des Zylinderkörpers 122 der Schere führt.

In dem Zylinderkörper 122 des Gehäuses ist ein Kolbenboden 25 mit einer Dichtmanschei.te 26 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 27 verschiebbar gelagert. Die Rückstellfeder 27 ist einerseits auf der Rückseite des Kolbenbodens und andererseits im angrenzenden Schermaulkörper 123 abgestützt, welcher den hinter dem Kolben liegenden Zylinderraum 28 begrenzt. Der Kolbenboden 25 ist mindestens annähernd konzentrisch zur Welle 15 des Elektromotors und damit konzentrisch zur Scherenlängsachse angeordnet, während der einstückig mit ihm ausgebildete Kolbenschaft 29 exzentrisch auf der Rückseite des Kolbenbodens 25 angeordnet ist. Der Kolbenschaft 29 ist im ^cchermaulkörper 123 der Schere gelagert und durch eine Dichtungsmanschette 30 nach außen abgedichtet. Der Kolbenschaft 29 trägt an seinem freien und in das Schermaul 13 ragenden Ende des bewegliche Schneidmesser 31 der Schere.

Durch die exzentrische Anordnung des Kolbenschaftes 29 zum Kolbenboden 25 und damit auch zur Scherenlängsachse ist das Schermaul 13 mit dem beweglichen Schneidmesser 31 und mit dem damit zusammenwirkenden feststehenden Schneidmesser 32 aus der Mitte rum Rand des Schermaulkörpers der Schere hin versetzt, so daß es im Sichtbereich der Bedienungsperson liegt, die damit das Einbringen eines Rundstahlslabes 33 in das Schermaul 13 leichter und rascher bewerkstelligen kann.

Durch die exzentrische Anordnung des Kolbenschaftes 29 im Schermaulkörper 123 entsteht in diesem vorzugsweise als robustem Gußkörper hergestellten Teil der Schere ein größerer freier Bereich, in welchem ein Behälter 34 ausgebildet ist. Wie die Schnittdarstellung in F i g. 3 zeigt, wird durch diesen Behälter 34 der tragende Querschnitt des Schneidmaulkörpers 123 der Vorrichtung nicht geschwächt. Der Benälter 34 ragt bis in eine kleine Ausbuchtung 125 auf der dem Schermaul 13 gegenüberliegenden Außenseite des Schermaulkörpers. Diese Ausbuchtung setzt sich im Zylinderkörper 122 der Schere fort, wo dort ein Kanal 35 ausgebildet ist, der eine Verbindung zwischen dem ölspeicherraum 18 im Pumpenkörper 121 der Schere und dem mit dem Behälter 34 in Verbindung stehenden Zylinderraum 28 auf der Rückseite des Kolbenbodens 25 schafft.

In dem Behälter 34 ist ein Gummihohlkörper 36 mit W) einer flexiblen Wandung angeordnet, dessen Innenraum über eine im Bereich der Ausbuchtung 125 angeordnete Hohlschraube 37 mit dem Außenraum in Verbindung steht, so daß sich der Gummihohlkörper 36 leicht zusammendrücken läßt. ir>

In dem durch die exzentrische Anordnung des Kolbenschaftes 29 entstandenen vergrößerten Bereich des Kolbenbodens 25 ist ein Lagerkörper 38 für den Schaft 39 eines Ventilschließgliedes 40 gelagert, das die Verbindung des Zylinderraumes 24 mit einer in Her Zwischenwandung 124 ausgebildeten ölrückflußbohrung 41 steuert. Das Ventilschließglied 40 ist als Ventilteller ausgebildet, der nur mit der Randzone seiner Vorderseite mit dem die ölrückflußbohrung 41 umgebenden Ventilsitz zusammenwirkt und das auf seiner Rückseite, an welcher Tellerfedern 44 anliegen, eine dem Kolbenboden zugekehrte ausgeprägte Druckfläche aufweist, auf welcher der beim Arbeitshub der aus dem Kolbenboden 25 und dem Kolbenschaft 29 bestehenden Treibkolbens im Zylinderraum 24 herrschende Druck wirksam wird. Andererseits ist das freie Ende des mit dem Ventilschließglied 40 verbundenen Schaftes 3S an seinem Ende mit einem Anschlagkörper

42 versehen, an welchem sich eine Druckfeder 43 abs.ützt, die mit ihrem anderen Ende an dem mit dem Kolbenboden 25 mitbewegten Lagerkörper 38 anliegt. Die Teile dieses Ventils sind so bemessen, daß nach einem gewünschten maximalen Hub des Treibkolbens das Ventilschließglied abhebt und die Rückflußbohrung 41 freigibt. Die genaue Ausführungsform eines solchen Ventils ist beispielsweise Gegenstand des DT-Patents 16 52 753.

Die Wirkungsweise der Schere ist folgende:
Bei eingeschaltetem Elektromotor treibt das exzentrische Ende 151 der Welle 15 über den wälzgelagerten Laufring 19 den Radialkolben 20 an und verleiht ihm eine hin- und hergehende Bewegung. Dabei wird über eine Einlaßöffnung 181 aus dem ölspeicherraum 18 laufend öl vorbei am sich öffnenden Ventilkörper 22 und durch die Zuflußbohrung 23 in den Zylinderraum 24 gepumpt. In der aus Fig. 2 ersichtlichen Ruhestellung des Kolbenbodens 25 ist die ölrückflußbohrung 41 durch das Ventilschließglied 40 verschlossen und bleibt auch unter dem sich im Zylinderraum 24 aufbauenden Druck und bei der dadurch bewirkten Bewegung des Kolbenbodens 25 in der Zeichnung nach links geschlossen. Mit dem Kolbenboden wird zusammen mit dem Kolbenschaft 29 das bewegliche Schneidmesser 31 in Richtung auf das feststehende Schneidmesser 32 im Schermaul 13 der Schere bewegt und ein in das Schermaul eingelegter Rundstahlstab 33 abgeschert. Nach Erreichen einer in der Zeichnung nicht dargestellten linken Endlage des Kolbenbodens übersteigt die Spannung der Druckfeder 43 den im Zylinderraum 24 auf die Druckfläche des Ventilschließgliedes 40 wirkenden Druck oder schlägt der Lagerkörper 38 gegen den Anschlagkörper 42 des Schaftes 39, so daß das Ventilschließglied 40 von seinem Ventilsitz abgehoben wird und die ölrückflußbohrung 41 freigibt, durch welche das Drucköl aus dem Zylinderraum 24 in den ölspeicherraum 18 zurückströmen kann. Während der Hubbewegung des Kolbcnbodens 25 wird das in dem hinter dem Kolbenboden befindlichen Zylinderraum 28 vorhandene öl für den Raum 24 über dem Kolben benötigt. Das durch den im Raum 28 befindlichen Kolbenschaftes 29 fehlende Differenzvolumen wird durch den Gummihohlkörper 36 ausgeglichen.

Bei der Rückstellbewegung des Kolbenbodens 25 in die aus Fig. 2 ersichtliche Ruhestellung bleibt das Ventilschließglied 40 durch die Wirkung der Druckfeder

43 gegen die Stirnseite des Kolbenbodens zurückgehalten, bis es nach Erreichen der Ruhelage des Treibkolbens gegen die Querwand 124 unter der Wirkung der zwischengefügten Tellerfedern 44 federnd gedrückt wird.

Die F i g. 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der

Schere in maßstäblicher Darstellung. Aus ihnen ist der kompakte und handliche Aufbau der Schere ersichtlich. Das aus der Längsachse der Schere versetzte bewegliche Schneidmesser 31, das sich beim Schneidvorgang parallel gegen das im Schermaulkörper 123 der Maschine fest angeordnete Gegenschneidmesser 32 bewegt, läßt sich gemäß Fig. 3 so anordnen, daß die Schnittkante in einer zentralen Mittelebene der Schere verläuft. Beim Schneidvorgang wirken auf das bewegliche Messer unvermeidliche seitliche Kräfte ein. Durch die außermittige Anordnung des Kolbenschaftes 29 zum Kolbenboden 25 können diese seitlichen Kräfte jedoch keine Verdrehung des Kolbens bewirken. Bei einer konzentrischen Anordnung des Kolbenschaftes müßte dagegen der Kolbenboden mit einem zusätzlichen Führungskörpcr versehen werden, der diese auf den Kolben wirkenden Seitenkräfte auffängt und ein Verdrehen des Kolbens verhindert, da durch eine Verdrehung des Kolbens die Parallelführung der Schneidmesser gestört würde.

Durch die Anordnung des wegen des geschlossenen hydraulischen Systems in der Schere unvermeidlichen Behälters 34 in dem durch die exzenirische Anordnung der Schneidorgane gewonnenen Raum im Gehäuse läßt

ίο sich die Schere ohne eine zusätzliche Vergrößerung ihrer Baulänge, bei einem letztlich nur durch die Kolbcngröße bedingten, relativ kleinen Durchmesser, in der aus der Zeichnung ersichtlichen handlichen Form gestalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Schere, insbesondere zum Schneiden von Rundstahlstäben, mit einem Antriebsmotor für eine Druckmittelpumpe, sowie mit in einem "> Druckzylinder angeordnetem, in Arbeilsrichtung beaufschlagbarem und durch Federwirkung zurückbewegbarem Treibkolben, dessen Kolbenschaft sich durch den Zylinderdeckel hindurch erstreckt und an seinem Ende ein bewegliches Messer trägt, das mit einem feststehenden Messer zusammenwirkt, wobei in einer axialen Bohrung des Treibkolbens ein den Druckmittclstrom steuerndes federbelastetes Ventil für den Abfluß des Druckmittels aus dem Zylinderraum in einen Behälter angeordnet ist, dadurch '5 gekennzeichnet, daß der das bewegliche Messer (31) tragende Kolbenschaft (29) exzentrisch zum Kolbenboden (25) versetzt angeordnet und in dem den Zylinderraum (28) begrenzenden Gehäuseteil (123) entsprechend exzentrisch zu dessen Mittelachse versetzt gelagert ist, wobei seitlich vom Kolbenschaft (29) in entgegengesetzter Richtung zu der Mittelachse exzentrisch versetzt der Behälter (34) für das Druckmittel angeordnet ist.

2. Hydraulische Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federbelastete Ventil (38—44) im Kolbenboden (25) in dem durch die exzentrische Lage des Kolbenschaftes (29) entstandenen größeren Kolbenbereich angeordnet ist.

3. Hydraulische Schore nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (34) ein Hohlkörper (36) mit flexibler Wandung untergebracht ist, dessen Innenraum über eine Entlüftungsöffnung (Hohlschraube 37) im Schermaulkörper (123) der Maschine mit dem Außenraum verbunden ist. J5