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Kreisschere
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Die Erfindung betrifft Kreisscheren zum Ausschneiden von Blechteilen
aus Band- und Plattenmaterial mit einer Spannvorrichtung für das Ausgangsmaterial
sowie rotierend angetriebenen Rundmessern.
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Mit Kreisscheren dieser Art werden Ronden oder Ringe aus vorzugsweise
quadratischen Blechen ausgeschnitten. Das zu bearbeitende Blechteil wird mittels
einer Spanneinrichtung zentrisch eingespannt, welche eine Drehung des Bleches um
die in dessen Zentrum befindliche Spannachse ermöglicht.
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Die mit Bezug auf die Spanneinrichtung feststehend angeordneten, drehangetriebenen
Rundmesser beschneiden den Umfang der Blechplatte und erteilen dieser gleichzeitig
den erforderlichen Drehvorschub. Der Durchmesser der auszuschneidenden Ronden bzw.
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Ringe ist durch eine Änderung des Abstandes der verschiebbaren Rondenspanneinrichtung
zu den Rundmessern einstellbar. Derartige Kreisscheren zeichnen sich durch eine
leichte Bedienung durch die einfache Einstellbarkeit des Durchmessers der auszuschneidenden
Ronden sowie einen verhältnismäßig niedrigen Investitionsaufwand aus.
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Der Einsatz der herkömmlichen Kreisschere ist aufgrund der beschränkten
Fertigungsleistung auf kleine bis mittlere Produktionen beschränkt. Weitere Nachteile
dieser bekannten Kreisscheren sind darin zu sehen, daß das Vormaterial auf Maß zugeschnitten
werden muß, daß die Blechplatten zumeist manuell in die Kreisschere unter entsprechendem
Zeitaufwand eingelegt werden müssen und daß sowohl die fertige Ronde als auch das
Verschnittmaterial ebenfalls überwiegend manuell aus
der Maschine
entfernt werden müssen. Nachteilig ist ferner, daß beim Ausschneiden der zumeist
quadratischen Blechplatten vom Rand her ein scharfkantiger und stark verwundener
Blechschrott entsteht, der einerseits Unfallgefahren in sich birgt und andererseits
großvolumige Transport- und Aufbewahrungsräume erfordert.
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Blechverarbeitende Betriebe mit großen Rondenproduktionen setzen
vorwiegend Stanzpressenanlagen ein. In diesen Anlagen wird das Blechband von einer
Haspel abgespult, ggf. gerichtet und mit einem Zangenvorschub taktweise in eine
Stanzpresse eingeführt, die mit kreisförmigen Stanzwerkzeugen ausgerüstet ist und
die Ronden aus dem Blechband ausstanzt. Der Verschnittstreifen wird entweder hinter
der Presse verkleinert oder in flache Abfallstücke zerteilt und für weitere Produktionszwecke
gestapelt. Ferner besteht die Möglichkeit, das Verschnittband auf einer Haspel hinter
der Presse aufzuwickeln. Die Vorteile einer derartigen Stanzpressenanlage sind in
einer großen Produktionsleistung aufgrund der erreichbaren hohen Taktfolgen, verhältnismäßig
geringen Betriebskosten durch eine weitgehende Automatisierung des Betriebes sowie
in der einfachen Handhabung des Blechabfalls zu sehen. Die wesentlichen Nachteile
derartiger Stanzpressenanlagen sind in den hohen Investitionskosten und Lagerhaltungskosten
für die Werkzeuge, die für jeden Rondendurchmesser zur Verfügung stehen müssen,
sowie in den relativ langen Standzeiten der Anlage bei Werkzeugwechsel begründet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreisschere zum Ausschneiden
von Blechstücken mit einer beliebigen bogenförmigen Kontur, insbesondere von Ronden,
aus Band- und Plattenmaterial zu entwickeln, die bei vertretbaren Investitionskosten
sowohl für kleine und mittlere als auch für große Produktionen eingesetzt werden
kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kreisschere zum Ausschneiden
von Ronden gelöst, die durch eine zentrisch
angeordnete Spanneinrichtung
zum ortsfesten Einspannen des Band- oder Plattenmaterials sowie einen zusätzlichen
Drehantrieb der rotierenden Messer um eine zentrale, zur Materialebene lotrechte
Drehachse gekennzeichnet ist, welche koaxial zur Hauptachse der Einspannvorrichtung
angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Kreisschere weist als Hauptbauteile ein Pressengestellt
mit einem Querhaupt auf, welches durch einen Hubantrieb auf Führungssäulen vertikal
verstellbar ist, flsrner einen in dem Querhaupt spielfrei gelagerten oberen Drehteller
und einen im Pressengehäuse spielfrei gelagerten unteren Drehteller, ein Obermesser
und ein mit diesem zusammenwirkendes Untermesser, die mit einem Support auf einer
Führung der Drehteller radial verstellbar angeordnet sind, einen synchronen Antrieb
der beiden Drehteller sowie je ein im Bereich des oberen und unteren Drehtellers
zentrisch angeordnetes Spannelement zum Einspannen des Band- oder Plattenmaterials.
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Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge sind Ober-und Untermessersupport
mit einer Feststellvorrichtung ausgerüstet.
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Zum Ausschneiden von Blechteilen mit einer bogenförmigen Kontur ist
die Kreisschere mit einem zusätzlichen Translationsantrieb der Messer radial zur
zentralen Drehachse derselben ausgestattet.
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Erfindungsgemäß wird der Transaltionsantrieb, der mit dem Rotationsantrieb
der rotierenden Messer um eine zentrale Drehachse kombiniert wird, durch eine Kurvenscheibe
erreicht, auf welcher Obermesser- und Untermessersupport zur Steuerung der Schneidbewegung
der Messer zwangsgeführt sind.
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Zum Ausschneiden von Blechteilen mit einer bogenförmigen Kontur aus
taktweise zugeführtem Bandmaterial ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der
Erfindung im Bereich des oberen und des unteren Drehtellers der Kreisschere je eine
Kurvenscheibe
gleicher Abmessungen mit einer Steuerkurve angeordnet,
auf welchen Ober- und Untermessersupport mittels paarweise angeordneter Laufrollen
geführt sind.
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Zum Ausschneiden von Blechteilen aus zugeschnittenem, vorzugsweise
quadratischem Plattenmaterial sind bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kreisschere Ober- und Untermessersupport starr miteinander gekuppelt, und der Obermessersupport
ist mittels paarweise angeordneter Laufrollen auf der Steuerkurve einer im Bereich
des oberen Drehtellers angeordneten Kurvenscheibe geführt.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weisen die Führungsrollenpaare
des Ober- und Untermessersupports eine fest gelagerte Rolle und eine verschiebbar
gelagerte, feder belastete Rolle auf.
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Eine wesentliche Verbesserung erfährt die erfindungsgemäße Kreisschere
durch eine Einrichtung zum Verstellen des Pressengestells quer zur Bandlaufrichtung,
so daß aus dem Blechbandmaterial Ronden bei einem minimalen Anfall von Verschnittmaterial
ausgeschnitten werden können.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist schließlich noch darin
zu sehen, daß die zum Ausschneiden von Ronden bestimmte Kreisschere nach Austausch
der Rundmesser gegen Bördelrollen als Bördelmaschine betrieben werden kann.
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Die erfindungsgemäße Kreisschere zeichnet sich durch folgende Vorteile
aus: Die Grundausführung der Kreisschere kann in einer Anlage mit der Schere vorgeordneten
Maschinenwie Abwickelhaspel, Richtmaschine, Schlingengrube sowie Zangenvorschub
und einer der Schere nachgeordneten Stapeleinrichtung oder einer Auf wickelhaspel
zum Ausschneiden von Ronden aus Bandmaterial für Produktionen mit großen Stückzahlen
und als Einzelmaschine zum
Auschneiden von Ronden aus zugeschnittenem,
vorzugsweise quadratischem Blechmaterial für kleinere und mittlere Produktionen
eingesetzt werden. Die Investitions- und Betriebskosten der Kreisschere sind gegenüber
den bisher bei Großproduktionen verwendeten Stanzpressenanlagen wesentlich niedriger,
da die hohen Lagerkosten für die Stanzwerkzeuge, die in unterschiedlichen Abmessungen
für jeden zu stanzenden Rondendurchmesser zur Verfügung stehen müssen, entfallen.
Die Umrüstzeiten der Kreisschere sind sehr kurz.
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Mit der zweiten, weiter entwickelten Kreisscherenausführung, bei
der die Drehbewegung der rotierenden Messer um eine zentrale Drehachse mit einer
Translationsbewegung der Messer radial zur zentralen Drehachse derselben kombiniert
wird, können Blechteile mit einer bogenförmigen Kontur sowohl aus Band- als auch
aus Plattenmaterial ausgeschnitten werden.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
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Es zeigen Fign. 1A und 1B die Stirnansicht der Grundausführung der
erfindungsgemäßen Kreisschere, Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung des Messerantriebs
einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreisschere, die zum Ausschneiden
von Blechteilen mit bogenförmigen Konturen aus Bandmaterial bestimmt ist, Fig. 3
eine ausschnittsweise Darstellung des Messerantriebs einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kreisschere, die zum Ausschneiden von Blechstücken mit bogenförmiger
Kontur aus zugeschnittenem Plattenmaterial vorgesehen ist, Fig. 4 eine schematische
Darstellung der Kreisschere bei Betrieb als Bördelmaschine,
Fign.
5 bis 8 Blechstücke unterschiedlicher Ausführung, die mit der erfindungsgemäßen
Kreisschere aus Bandmaterial ausgeschnitten werden können, und Fig. 9 die schematische
Darstellung einer Kreisscherenanlage mit der neuen Kreisschere zum Ausschneiden
von Ronden bzw. Blechstücken beliebiger bogenförmiger Außenkontur aus Bandmaterial.
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Bei den in den einzelnen Figuren dargestellten verschiedenen Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Kreisschere sind gleiche oder ähnliche Bauteile durch gleiche
Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die Grundausführung der Kreisschere 1 zum Ausschneiden von Ronden
nach den Fign. 1A und 1B weist ein Pressengestell 2 auf mit einem Querhaupt 3, welches
durch einen hydraulischen, mechanischen oder elektrischen Hubantrieb 4 auf zwei
Führungssäulen 5, 6 vertikal verstellbar ist. In dem Querhaupt 3 ist ein oberer
Drehteller 7 und in dem Pressengehäuse 8 ein unterer Drehteller 9 spielfrei gelagert.
Die beiden Drehteller 7, 9 werden durch einen im Pressengehäuse 8 eingebauten Elektromotor
10 über eine Ritzelwelle 11 durch zwei Ritzel 12, 13 um die zentrale Achse 14-14
synchron angetrieben.
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Auf den beiden Drehtellern7, 9 befinden sich radial zur zentralen
Drehachse 14-14 Führungen 15, 16, auf denen jeweils ein Support 17 mit dem Obermesser
18 und ein Support 19 mit dem Untermesser 20 radial verstellbar sind,die mit nicht
dargestellten Spannschrauben in Arbeitsstellung festgeklemmt werden können. Obermesser
18 und Untermesser 20 sind als Rundmesser ausgebildet und elektromotorisch drehangetrieben.
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Im Bereich des oberen und unteren Drehtellers 7,9 ist je eir Spannteller
21,22 angeordnet,die eine Einspannvorrichtung bilder
deren Hauptachse
koaxial zur zentralen Drehachse 14-14 der Drehteller 7, 9 verläuft. Durch die beiden
Spannteller 21, 22 wird die Ronde 23 zentrisch und ortsfest eingespannt, wobei durch
die feste Einspannung der Ronde ein Verbiegen derselben während des Schnittes oder
ein Herausfallen aus der Kreisschere 1 nach dem Schnitt verhindert wird.
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In der Kreisscherenanlage nach Fig. 9 wird das Bandmaterial 24 von
der Abwickelhaspel 25 abgezogen, läuft durch die Richtmaschine 26 und die Schlingengrube
27 und wird durch die Zangenvorschubeinrichtung 28 taktweise in die Kreisschere
1 befördert.
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Der obere Drehteller 7 wird mit dem Querhaupt 3 bei. jedem Arbeitstakt
auf- und abwärtsgefahren. In der angehobenen Stellung des Drehtellers 7 und nach
Lösen der Spannteller 7, 9 wird das Band 24 zum Weitertransport freigegeben, und
in der abgesenkten Stellung des Drehtellers 9 sowie nach Schließen der Spannteller
21, 22 wird die Ronde 23 ausgeschnitten. Der Abwärts hub des oberen Drehtellers
7 wird durch einen nicht dargestellten Endschalter gesteuert, um die genaue Schnitttiefe
zwischen Obermesser 18 und Untermesser 20 einzustellen.
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Die Einstellung des Schnittspaltes zwischen Ober- und Untermesser
wird durch radiales Verschieben der beiden Messersupporte 17, 19 auf der jeweiligen
Führung 15 bzw. 16 des oberen und des unteren Drehtellers 7, 9 vorgenommen.
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Die Zangenvorschubeinrichtung 28 auf der Einlaufseite und die Gleitführung
29 auf der Auslaufseite der Kreisschere 1 sind so bemessen, daß die mit den Rundmessern
18, 20 bestückten Drehteller 7, 9 sowohl beim Schneidtakt mit abgesenktem oberen
Drehteller 7 als auch beim Vorschubtakt mit angehobenem oberen Drehteller kontinuierlich
um die zentrale Drehachse 14-14 umlaufen, so daß eine schnelle Taktfolge möglich
ist.
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Auf der Auslaufseite der Kreisschere 1 schließt sich an die Gleitführung
29 eine Stapeleinrichtung 30 mit einem pneumatischen oder elektrischen Fördermittel
31 an, mit welchem
die ausgeschnittenen Ronden 23 auf eine Palette
oder dergleichen abgelegt werden.
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In der auf die Stapeleinrichtung 30 folgenden Zerteilanlage 32 wird
das Schrottband 33 in Platten 34 geschnitten, die zur Weiterverarbeitung in einen
Container 35 gefördert werden.
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Die Kreisschere 1 nach den Fign. 1A und 1B kann zusätzlich mit einer
Einrichtung zur Verstellung des Pressengestells 2 quer zur Bandlaufrichtung a ausgerüstet
sein. Diese Quervorschubeinrichtung weist einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder
36 auf, der das mit Laufrädern 37 ausgestattete Pressengestell 2 auf einer im Maschinenfundament
38 eingelassenen Laufschiene 39 in Querrichtung b, c hin und her fährt.
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Beim Vorschub des Bandes 24 in Bandlaufrichtung a führt die Kreisschere
1 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 36 abwechselnd einen Querhub b, c aus, so daß
sich ein optimaler Bandzuschnitt durch das versetzte Ausschneiden der Ronden 23
ergibt und damit ein minimaler Verschnitt anfällt, wie dies Fig. 8 verdeutlicht.
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Die Kreisschere 1 ist auch als selbständige Einzelmaschine einsetzbar.
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Die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform 40 der neuen Kreisschere
wird in Anlagen zum Ausschneiden von Blechteilen mit einer bogenförmigen Kontur,
z.B. Ellipsen 41 (Fig. 5) und abgerundeten Polygonen 42, 43 (Fign. 6 und 7) aus
Bandmaterial 24 eingesetzt.
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Zu diesem Zweck erhält die Kreisschere 40 zusätzlich zu dem Rotationsantrieb
der rotierenden Messer 18, 20 um die zentrale Achse 14-14 eine Translationsantrieb
radial zur zentralen Drehachse 14-14. Der Translationsantrieb erfolgt durch
je
eine im Bereich des oberen und unteren Drehtellers 7, 9 angeordnete, gleich ausgebildete
Kurvenscheibe 44, 45 mit einer Steuerkurve 46, auf welchen Ober- und Untermessersupport
17, 19 zur Steuerung der Schneidbewegung von Ober- und Untermesser 18, 20 mittels
paarweise angeordneter Laufrollen 47, 48 zwangsgeführt sind. Die Führungsrallenpaare
des Ober- und des Untermessersupports 17, 19 weisen eine fest gelagerte Laufrolle
47 und eine verschiebbar gelagerte, federbelastete Laufrolle 48 auf.
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Die Anordnung der festgelagerten Laufrolle 47 auf der Innenseite 46a
oder der Außenseite 46b der Steuerkurve 46 ist derart getroffen, daß die auf das
jeweilige Messer wirkende resultierende Schnittkraft durch die fest gelagerte Laufrolle
47 aufyenommen wird.
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Die Kreisschere 40 nach Fig. 2 ist auch als Einzelmaschine einsetzbar.
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Die dritte Kreisscherenausführung 49 nach Fig. 3 ist ausschließlich
als Einzelmaschine zum Ausschneiden von Blechteilen 41, 42, 43 mit bogenförmiger
Kontur aus zugeschnittenen Blechplatten bestimmt. Die Kreisschere 49 unterscheidet
sich von der zweiten Ausführung 40 nach Fig. 2 dadurch, daß Ober-und Untermessersupport
17, 19 durch eine Brücke 50 starr miteinander gekuppelt sind und daß der Obermessersupport
17 mittels paarweise angeordneter Laufrollen 47, 48 auf der Steuerkurve 46 einer
im Bereich des oberen Drehtellers 7 angeordneten Kurvenscheibe 44 zwangsgeführt
ist.
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Fig. 4 zeigt den Einsatz der Kreisschere 1 als Bördelmaschine. Zu
diesem Zweck werden Obermesser 18 und Untermesser 20 gegen Bördelrollen 51, 52 ausgetauscht.