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Hebelschere Die Erfindung betrifft eine Hebelschere zum Zerkleinern
von insbesondere Metallschrott mit einem ortsfesten Untermesser, das unter einem
Neigungswinkel mit einem an einem Hebel befestigten Obermesser zusammenwirkt, der
um eine Drehachse schwenkbar ist.
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Eine Hebelschere dieser Gattung ist in der DT-PS 819 487 dargestellt
und beschrieben. Sie besteht im wesentlichen aus einem horizontal am Scherengestell
befestigten Untermesser, welches mit einem an einem um eine oberhalb des Untermessers
angeordnete Drehachse schwenkbaren Hebel befestigten Obermesser zusammenwirkt. Das
aus Ober-und Untermesser bestehende Messerpaar bildet einen je nach Arbeitsstellung
des Obermessers in der Größe veränderlichen Neigungswinkel, der, bezogen auf die
Drehachse, nach außen geöffnet ist.
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Derartige Hebelscheren haben folgenden Nachteil: Während des Schneidens
verkleinert sich der Neigungswinkel und der von den Schneidkanten der Schermesser
gebildete Schnittpunkt wandert, bezogen auf die Drehachse, nach
außen.
Eine Verkleinerung des Neigungswinkels führt zu einer Vergrößerung der beim Schneiden
jeweils unter Scherspannung stehenden Querschnittsfläche, so daß z.B.
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bei einem abzuscherenden Blech von gleicher Dicke und Festigkeit
mit zunehmendem Schnitt eine größere Scherkraft erforderlich ist. Die Scherkraft
verringert sich bei dieser Scherenart jedoch mit fortschreitendem Schnitt, weil
der Abstand des jeweiligen Scherkraftangriffspunktes von der Drehachse sich vergrößert.
Es kommt daher vor, daß die von der Schere aufbringbare Scherkraft nicht ausreicht,
z.B. ein im Scherenmaul befindliches, halb durchgeschnittenes Blech vollends durchzuscheren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hebelschere der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß sich während des Schnitts die erforderliche Scherkraft
verringert und die jeweils wirksame Scherkraft vergrößert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Neigungswinkel
zur Drehachse des Hebels hin geöffnet ist. Bei einer derart ausgebildeten Hebelschere
wandert beim Schneiden der von den Schneiden gebildete Schnittpunkt zur Drehachse
hin. Entsprechend verringert sich auch der Abstand des jeweiligen Scherkraftangriffspunktes
von der Drehachse zugunsten einer Vergrößerung der Scherkraft. Außerdem vergrößert
sich mit fortschreitendem Schnitt der Neigungswinkel, was zu einer Verkleinerung
der beim Schneiden jeweils unter Scherspannung stehenden Querschnittsfläche führt
und damit die erforderliche Scherkraft weiter verringert.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung trägt der Hebel
beidseitig je ein Obermesser, denen jeweils ein Untermesser zugeordnet ist. Diese
Ausgestaltung ermöglicht es, mit einem Scherhub zugleich zwei Schnitte durchzuführen.
Darüber hinaus bringt sie einen Niederhalteeffekt für das Schergut mit sich. Wenn
nämlich
nur zwischen einem Messerpaar geschert wird, neigt das Gut
dazu, über die Schneidkante des Untermessers zu kippen. Bei der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung kann das Gut jedoch nicht über eine der beiden Schneidkanten der Untermesser
kippen, da es zwischen den zwei Schermesserpaaren in ausgerichteter Lage gehalten
wird.
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Der Abstand der Messerpaare voneinander entspricht vorteilhaft der
gewünschten Länge des Schrottes.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Untermesser
in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind. Dadurch wird der Scher-Einsatz des einen
Messerpaares gegenüber dem des anderen verlagert, so daß insbesondere beim Scherbeginn
die erforderliche Scherkraft geringer ist.
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Eine zusätzliche Verringerung der erforderlichen Scherkraft, insbesondere
beim Scherbeginn, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch dadurch erreicht
werden, daß die der Drehachse zugewandten Endpunkte der Schneidkanten der Untermesser
auf einer rechtwinklig zur Schneidebene verlaufenden Gerade liegen und die Neigungswinkel
der Messerpaare unterschiedlich groß sind.
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Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Hebelschere
in der Seitenansicht; Fig. 2 die Schermesseranordnung der Hebelschere nach Fig.
1 in der Vorderansicht; Fig. 3 eine andere Schermesseranordnung in der Vorderansicht;
Fig.
4 die Schermesseranordnung nach Fig. 3 in der Seitenansicht; Fig. 5 ein Schermesserpaar
während des Schervorgangs in etwas vergrößerter Darstellung;und Fig. 6 ein drittes
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Schere 1 besteht im wesentlichen aus einem
auf einem Grundrahmen 2 angeordneten Ständer 3, an dem ein doppelarmiger Hebel 4
auf einer Drehachse 5 gelagert ist, wobei der Ständer 3 in eine gabelförmige Aussparung
des Hebels 4 ragt. Der in der Zeichnung rechte Arm des Hebels 4 ist beidseitig mit
je einem Obermesser 6, 7 bestückt, die mit je einem Untermesser 8, 9 zusammenwirken.
Die Untermesser 8, 9 bilden, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, die horizontalen
Innenkanten 10, 11 von zwei im Abstand voneinander angeordneten Untermesserträgern
12, 13, an denen die Untermesser 8, 9 befestigt sind. Der Untermesserträger 12 ist
aus noch zu erklärenden Gründen um das Maß a niedriger als der Untermesserträger
13.
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Der Hebel 4 wird mittels einer hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit
14 parallel zu den Scherebenen E auf- und abwärtsgeschwenkt. Die Zylinder-Kolbeneinheit
14 ist einerseits mittels eines Bolzens 15 mit dem in der Zeichnung linken Arm des
Hebels 4 verbunden und andererseits mittels eines Bolzens 16 gelenkig am Grundrahmen
2 befestigt.
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Die Schermesseranordnung nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich
von der nach Fig. 1 und 2 dadurch, daß das dem Obermesser 6 zugeordnete Untermesser
17 gegenüber dem horizontalen Untermesser 9 um einen zur Drehachse 5 hin geschlossenen
Winkel b geneigt ist. Dabei liegen die der Drehachse 5 zugewandten Endpunkte der
Schneidkanten 18, 19 (Fig. 4) in einer rechtwinklig
zu den Scherebenen
E verlaufenden Geraden G. Die Schermesserpaare 6, 17 und 7, 9 bilden einen in seiner
Größe mit der Stellung des Hebels 4 veränderlichen Neigungswinkel. Aufgrund der
Neigung des Untermessers 17 ist der von dem Schermesserpaar 6, 17 gebildete Neigungswinkel
c2 stets um den Winkel b kleiner als der von dem Schermesserpaar 7, 9 gebildete
Neigungswinkel cl.
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Die Hebelschere arbeitet folgendermaßen: Nachdem - nur in der Fig.
5 dargestelltes - zu schneidendes Gut in den Raum zwischen dem Hebel 4 und den Untermesserträgern
12, 13, das sogenannte Scherenmaul 21, eingelegt worden ist, wird die Zylinder-Kolbeneinheit
14 hydraulisch derart mit Druck beaufschlagt, daß sie den Hebel 4 in die in Fig.
1 strichpunktiert gezeichnete Stellung verschwenkt. Dabei werden die Schermesserpaare
6, 8; 7, 9 bzw. 6, 17; 7, 9 aneinander vorbeigeführt und das Gut in den zwei Scherebenen
E abgeschert. Während des Scherens wandert der von den Schermesserpaaren gebildete
Schnittpunkt 22 auf die Drehachse 5 zu, und die Neigungswinkel C1, c2 vergrößern
sich, was sich in der schon beschriebenen Weise vorteilhaft auswirkt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 kommt das Schermesserpaar
6, 8 aufgrund der unterschiedlichen Höhe der Untermesser 8, 9 zu einem späteren
Zeitpunkt zum Eingriff als das Messerpaar 7,9. Infolgedessen ist bei Scherbeginn
eine kleinere Scherkraft erforderlich und die plötzliche Belastung der Maschinenteile
geringer.
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Den gleichen Zweck erfüllt die Ausgestaltung gemäß den Fig. 3 und
4, bei der die Neigungswinkel c1, c2 der Schermesserpaare 6, 17; 7, 9 unterschiedlich
sind.
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Der Einfluß des Neigungswinkels c1 auf die jeweils unter Scherspannung
stehende Querschnittsfläche 23 des abzuscherenden Gutes 24 wird anhand der Fig.
5 veranschaulicht. Die jeweils unter Scherspannung stehende Querschnittsfläche 23
hat die Form eines Dreiecks, dessen eine Kathete der Dicke d des Schergutes 24 entspricht.
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Je größer der Neigungswinkel c1 ist, desto kleiner ist die Hypothenuse
h und somit auch die Querschnittsfläche 23. Da der Neigungswinkel cl sich mit zunehmendem
Schnitt kontinuierlich vergrößert, verkleinert sich in entsprechender Weise auch
die Querschnittsfläche 23, was zu einer kontinuierlichen Verringerung der erforderlichen
Scherkraft führt.
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Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Hebelscheren, deren Hebel
4, wie in Fig. 1 dargestellt, auf einer Drehachse 5 gelagert ist, die oberhalb der
Untermesser 8, 9 angeordnet ist, sondern auch auf Hebelscheren, deren Drehachse
unterhalb einer durch die Schneidkanten der Untermesser gehenden Ebene liegt. Ein
Ausführungsbeispiel einer solchen Hebelschere zeigt die Fig. 6.
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Der dem Hebel 4 in Fig. 1 entsprechende Hebel 26 weist zwei nach unten
ragende Wangen 27 auf, die über eine Achse 28 gelenkig auf einem verkürzten Ständer
29 abgestützt sind. Die Achse 28 liegt unterhalb einer durch die Schneidkanten der
beiden, in gleicher Höhe angeordneten Untermesser 30, 31 verlaufenden Ebene F.
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Im übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 dem nach
Fig. 1.