DE2401734C2 - Einrichtung zum Steuern der Einspann- und Scherkraft einer hydraulischen Schere - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der Einspann- und Scherkraft einer hydraulischen Schere mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer bekannten hydraulischen Knüppelschere dieser Gattung (DE-OS 14 02 356) sind das bewegbare Messer, der Niederhalter und der Gegenhalter antriebsmäßig parallel zu schalten, so daß die Niederhaltekraft und die Gegenhaltek^raft der Scherkraft proportional sind. Dabei besteht jedoch der Nachteil, daß die Spannkraft nicht gezielt gesteuert werden kann, um während des Schervorganges eine höhere Spannkraft als vorher und nachher einzustellen und zu gewährleisten, daß der Gegenhalter die abzuscherenden Gegenstände auch dann gleichförmig abstützt, wenn nach Beendigung des Schervorganges der Niederhalter und das bewegbare Messer zurückgezogen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer hydraulischen Schere, die auf die abzuscherenden Gegenstände einwirkende Einspannkraft vor und nach dem Scheren niedriger als während des Schervorganges halten zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, welche die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 aufweist Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
öei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist gewährleistet daß der Gegenhaiter stets mit dem vollen - hydraulischen Druck der Pumpenanordnung beaufschlagt wird, während man mittels des Wegeventils die Bewegungen und den Arbeitsdruck des bewegbaren is Messen und des Niederhalters entsprechend dem Arbeitsablauf der hydraulischen Schere steuern kann. Dadurch ist man in der Lage, die auf die abzuscherenden Gegenstände einwirkende Einspannkraft vor und nach dem Schervorgang niedriger als während des Schervorganges selbst zu halten, während andererseits die abzuscherenden Gegenstände auch dann noch gleichförmig abgestützt werden, wenn das bewegbare Messer zurückgezogen ist und der Niederhalter ebenfalls zurückgezogen wird, so daß die Einspannung der abzuscherenden Gegenstände beendet ist und diese dann weiterbewegt werden können.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, abzuscherende Gegenstände vor und nach dem eigentlichen Schervorgang mit ausreichender Kraft einzuspannen, und zwar auch dann, wenn diese Gegenstände gegenüber vorgegebenen Standardquerschnitten im üblichen Toleranzbereich liegende Abweichungen aufweisen. Die während des Scherens aufgebrachte Scherkraft läßt sich selbsttätig in Übereinstimmung mit dem Scherwiderstand des jeweils abzuscherenden Gegenstandes einstellen und dementsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen, wobei während des Scherens die auf die abzuscherenden Gegenstände einwirkende Einspannkraft entsprechend der jeweiligen Scherkraft erhöht wird.

Dies läßt sich besonders vorteilhaft erreichen, wenn die Pumpenanordnung aus einer für schnelle Vor- und Rückbewegungen des bewegbaren Messers und des Niederhalters bestimmten hochvolumigen Niederdruckpumpe und einer für einen hohen Einspann- und Scherdruck sorgenden niedervolumigen Hochdruckpumpe besteht

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Schere, welche mit der erfindungsgemä-Ben Einrichtung zum Steuern der Einspann- und Scherkraft ausgerüstet ist, schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht der hydraulischen Schere, wobei die hydraulische Steuerung in Form eines Schaltbildes dargestellt ist, und

F i g. 2 eine Seitenansicht der hydraulischen Schere nach Linie 2-2 aus F i g. 1.

Die hydraulische Schere 1 hat eine Grundplatte 2, die auf Säulen 3 ruht und an der die unteren Enden von Zugankern 4 angebracht sind. An den oberen Enden der Zuganker 4 ist eine Kopfplatte 5 befestigt, die einen Zylinder 6 zum Betätigen des bewegbaren Messers 12 der Schere 1 trägt. Eine am oberen Ende des Zylinders 6 befindliche Kopfplatte 7 ist mit der Kopfplatte 5 mittels Ankerbolzen verbunden.

Auf der Grundplatte 2 ist ein Führungsblock 8 befestigt, an den das feststehende Messer 9 angeschraubt ist und der vertikale Führungen 10 für einen

Träger 11 des bewegbaren Messers 12 enthält Der Träger 11 ist-an der Kolbenstange 14 des Zylinders 6 befestigt Wenn im Querschnitt quadratische Gegenstände Sabgeschert werden sollen, enthalten die Messer 9 und 12 V-förmige Vertiefungen.

Ein· Gegenhalter weist eine in die Führungen 10 eingreifende Strebe 15 und eine mit den Gegenständen Sin Kontakt kommende Platte 16 auf. Die Strebe 15 ist nachgiebig bewegbar auf Bolzen 17 abgestützt, die sich an den oberen Enden von Kolbenstangen 18 von an der Unterseite der Grundplatte 2 befestigten hydraulischen Zylindern 19 befinden. Durch Verdrehen der Bolzen 17 läßt sich der Gegenhalter einstellen. Seine Einstellung ist mittels eines an der Strebe 15 befindlichen Bügels 20 zu sichern, dessen Enden mit Seitenflächen der Köpfe der Bolzen 17 zusammenwirken, um ein unerwünschtes Verdrehen der Bolzen zu verhindern.

Auf der Oberseite der Grundplatte 2 ist ein I-Träger 23 angebracht an dessen oberen Flansch eine Stützplatte 21 für die abzuscherenden Gegenstände 5 befestigt ist In die Oberseite der Grundplatte 2 sind zwei Ankerbolzen 24 eingeschraubt, mit denen ein Kopfstück 25 über Muttern 26 und einen Querbalken 27 einstellbar verbunden ist Ein Träger 28 ist auf den Ankerbolzen 24 vertikal verschiebbar am Kopfstück 25 angeordnet, wobei an der Unterseite des Trägers 28 ein Niederhalter 29 angebracht ist der eine V-förmige Aussparung enthält und die Oberseite der abzuscherenden Gegenstände S für den Abschervorgang erfaßt Am Kopfstück 25 ist ein hydraulischer Zylinder 30 befestigt, dessen Kolbenstange 31 eine keilförmige Backe 32 trägt Wenn durch Betätigen des Zylinders 30 die Backe 32 — in F i g. 1 gesehen — nach rechts verschoben wird, bewegt sich der Träger 28 nach unten, bis der Niederhalter 29 mit der Oberseite eines Gegenstandes S in Kontakt kommt und diesen auf die Stützplatte 21 und das feststehende Messer 9 drückt.

Der Träger 28 wird außer von den Ankerbolzen 24 von mit ihm verschweißten Seitenplatten 34 geführt, die sich nach oben erstrecken und von einem Steg 35 verbunden sind, an dem Federn 36 anliegen, welche den Träger 28 anheben, wenn die Backe 32 aus der in F i g. 1 dargestellten Lage nach links verschoben wird. Die Backe 32 enthält eine Ausnehmung, durch welche der in F i g. 1 links dargestellte Ankerbolzen 24 hindurchgeht, um die Backe 32 verschieben zu können.

Das für die Betätigung der Zylinder 6,19,30 und eines

weiteren Zylinders 40 vorgesehene hydraulische System enthält einen Antriebsmotor 41, an den eine hochvolu-■ mige Niederdruckpumpe 42 und eine niedervolumige Hochdruckpumpe 43 angekoppelt ist.

Der hydraulische Zylinder 40 wird von einem Vierwege-Magnetventil 45 gesteuert, dessen Einlaß 46 über eine Leitung 47 mit dem Auslaß 48 der Niederdruckpumpe 42 in Verbindung steht, während sein Rücklauf 49 in einen Vorratsbehälter 50 mündet. Das Magnetventil 45 steht über öffnungen 51 und Kanäle 52 mit den beiden Enden des Zylinders 40 in Verbindung. Wird die in der Zeichnung rechts dargestellte Magnetspule des Magnetventils 45 erregt, gelangt unter Druck stehendes hydraulisches Strömungsmittel in das Ende des Zylinders 40, aus dem die Kolbenstange 65 hinausragt, so daß der Kolben nach rechts verschoben wird und aus dem Kopfende des Zylinders 40 hydraulisches Strömungsmittel verdrängt, das in den Vorratsbehälter 50 zurückläuft. Wird hingegen die andere Magnetspule des Magnetventils 45 erregt, ist die Führung des hydraulischen Druckmittels umgekehrt

Die Zylinder 6 und 30 werden von einem Vierwege-Magnetventil 56 gesteuert dessen Öffnungen 57 über Leitungen 58 mit den beiden Enden der beiden Zylinder 6 und 30 verbunden sind. In der in Fig. 1 dargestellten neutralen Lage des Magnetventils 56 läuft das von den beiden Pumpen 42 und 43 geförderte hydraulische Druckmedium direkt in den Vorratsbehälter 50 zurück. In der Druckleitung der Niederdruckpumpe 42 ist ein ίο Absperrventil 59 vorgesehen. Die Druckseite der Hochdruckpumpe 43 ist über eine Leitung 60 mit den Kopfenden der Zylinder 39 des Gegenhalters verbunden. Befindet sich das Magnetventil 56 in der neutralen Position, reicht der Rückdruck im System aus, um die Kolben der Zylinder 19 im oberen Hubbereich zu halten, wodurch die Strebe 15 mit der auf ihr befindlichen Platte 16 in der Position gehalten werden, um die abzuscherenden Gegenstände 5 vor dem feststehenden Messer 9 abzustützen.

An die Leitung 60 ist ein Überströmventil 61 angeschlossen, das zur Druckbegrenzung in der Leitung 60 dient und sich in den Vorratsbehälter 50 öffnen kann. Hinter dem Absperrventil 59 ist an die Leitung 60 eine Steuerleitung 62 angeschlossen, die zu einem Entlastungsventil 63 führt, damit letzteres sich zum Vorratsbehälter 50 öffnet, wenn der Druck hinter dem Absperrventil 59 einen vorbestimmten Wert überschreitet, so daß die Niederdruckpumpe 42 dann direkt in den Vorratsbehälter 50 zurückfördert

Wird durch Erregung der einen Magnetspule des Magnetventils 56 dessen Schieber nach rechts verschoben, fördern die beiden Pumpen 42 und 43 hydraulisches Druckmittel zu den Kolbenstangenenden der Zylinder 6 und 30, so daß das bewegbare Messer 12 und der Niederhalter 29 in ihre oberste Position angehoben werden. Gleichzeitig werden die Kolben der Zylinder 19 durch den in der Leitung 60 herrschenden Druck in die oberste Position gedrückt, um den Gegenhalter 15,16 in Höhe des feststehenden Messers 9 zu bringen. Ist die entsprechende Einstellung dieser drei Teile erfolgt, wird die entsprechende Magnetspule des Magnetventils 56 abgeschaltet. Der abzuscherende Gegenstand S wird nun vorgerückt, bis sein vorderes Ende die als Anschlag dienende Kolbenstange 56 des Zylinders 40 berührt und die für den Schervorgang gewünschte Position einnimmt. Nun wird die andere Magnetspule des Magnetventils 56 erregt, so daß die Druckseiten der Pumpen 42 und 43 mit den Kopfenden der Zylinder 6 und 30 verbunden werden und die Kolbenstangenenden dieser Zylinder sich zum Vorratsbehälter 50 öffnen. Dadurch werden der Niederhalter 29 und das bewegbare Messer 9 nach unten bewegt. Am Anfang erfolgt diese Bewegung relativ schnell unter niedrigem hydraulischen Druck, da beide Pumpen 42 und 43 in die Leitung 58 fördern. Wenn das bewegbare Messer 12 und der Niederhalter 29 mit dem abzuscherenden Gegenstand S in Kontakt kommen, steigt der Druck in der Leitung 60 an. Ist der Druck auf einen bestimmten Wert gestiegen, wird das der Niederdruckpumpe 42 zugeordnete Entlastungsventil 63 geöffnet, so daß jetzt nur noch der Druck der Hochdruckpumpe 43 auf die Zylinder 6, 19 und 30 einwirkt, um den Abschervorgang fortzusetzen.

Der in den Zylindern 6, 19 und 30 herrschende hydraulische Druck ist weitgehend gleich und hängt von der zum Abscheren des Gegenstandes Serforderlichen Kraft ab. Bei Abnahme der Scherkraft sinkt der Druck in den Zylindern 6, 19 und 30 entsprechend, wodurch

auch die Einspannkraft sinkt. Sobald der Abschervorgang beendet ist, wird die Einspannkraft selbsttätig ohne spezielle Schaltungen gesenkt. Dies ist wichtig, weil ein zu festes Einspannen des Gegenstandes S und des von ihm abgescherten Stückes nach dem Abscheren dazu führen kann, daß die Schnittflächen gegeneinander gerieben und dadurch beschädigt werden können.

Wenn nach Beendigung eines Abschervorganges und nach dem Hochfahren des bewegbaren Messers und des Niederhalters der Gegenstand S vorgeschoben wird, schiebt er das abgescherte Stück vom Gegenhalter ab. Die Kolbenstange 65 des Zylinders 40 wird wieder ausgefahren, um als Anschlag für die Positionierung des Gegenstandes S als Vorbereitung für den nächsten Schervorgang zu dienen. Der Hub des bewegbaren Messers 12 braucht nur geringfügig größer als die Höhe der abzuscherenden Gegenstände Szu sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Steuern der Einspann- und Scherkraft einer hydraulischen Schere, mit einem feststehenden Messer und einem bewegbaren Messer, einem gegenüber dem bewegbaren Messer angeordneten und während des Schervorganges mit diesem verschiebbaren, nachgiebig gelagerten Gegenhalter, einem gegenüber dem feststehenden Messer angeordneten Niederhalter zum Festhalten der abzuscherenden Gegenstände gegenüber dem feststehenden Messer, ferner mit parallel an eine gemeinsame Druckmittelquelle anzuschließenden zweiseitig beaufschlagbaren Hydraulikantrieben für das bewegbare Messer, den Niederhalter und den Gegenhalter, mit einer Pumpenanordnung und mit einem Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (56) zwischen der Pumpenanordnung und den Hydraulikantrieben (6 und 30) für das bewegbare Messer (12) und den Niederhalter (29) angeordnet und als Wegeventil ausgebildet ist und daß der einseitig beaufschlagbare Hydraulikantrieb (19) des Gegenhalters (15, 16) unmittelbar an die Pumpenanordnung angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung aus einer hochvolumigen Niederdruckpumpe (42) und einer niedervolumigen Hochdruckpumpe (43) besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckbegrenzungsventil (63) für die Niederdruckpumpe (42) und zwischen dieser und dem Wegeventil (56) ein Rückschlagventil

(59) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikantrieb (19) des Gegenhalters (15,16) mit der Druckleitung

(60) der Hochdruckpumpe (43) verbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckleitung (60) der Hochdruckpumpe (43) ein Druckbegrenzungsventil (61) angeschlossen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Niederdruckpumpe (42) ein hydraulisch zu betätigender Anschlag (40,65) über ein Wegeventil (45) angeschlossen ist