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Eine Schere dieser Art, welche mit Messern arbeitet, die das zu trennende
Profilmaterial jeweils umschließen, also Kalibereinschnitte haben, die dem zu durchtrennenden
Profilquerschnitt angepaßt sind, ist bereits durch die DE-OS 27 03 197 bekannt.
Sie hat gegenüber anderen zum Stand der Technik gehörenden Scheren zum Schneiden
von Formprofilen den Vorteil, daß in ihren Scherenständern nur ein Messerschlitten
vorhanden ist, der den Messerbalken für das Obermesser eines Messerpaares hält Der
zweite Messerbalken für das Obermesser des anderen Messerpaares ist jedoch nicht
am Messerschlitten befestigt, sondern wird vielmehr unabhängig davon durch besondere
Kolben-Zylinder- Einheiten relativ zum zugehörigen Messertisch für das Untermesser
bewegt Da die Schneidarbeit mit einer linearen, vertikalcn Schnitthubkomponente
und einer dieser überlagerten, ebenfalls linearen, schrägen Schneidhubkomponente
ausgeführt
wird, ergeben sich gratfreie und glatte Schnittflächen am Profilmaterial, die eine
zusätzliche Bearbeitung nicht erforderlich machen.
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Die optimale Schneidarbeit der Schere nach der DE-OS 27 03 197 wird
gegenüber den hierdurch verbesserten Scheren zum Schneiden von Profilmaterial, wie
sie bspw. durch die DE-AS 22 39 805, die DE-OS 2253 052 und die DE-OS 25 26 199
zum Stand der Technik gehören, durch einen relativ großen technischen Aufwand für
den einwandfreien Scherenantrieb sowie auch für die exakte Führung der Messerbalken
- insbesondere der den Schrägschnitt ausführenden Messerbalken -gewährleistet.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Schere zum Schneiden von Profilmaterial
der durch die DE-OS 27 03 197 bekanntgewordenen Art so zu verbessern, daß sie mit
bauich einfachem Antriebs- und Führungsvorrichtungen für die die Schneidarbeit durchführenden
Messerbalken auskommt und es zugleich ermöglicht, die Schneidarbeit am Profilmaterial
ohne wesentliche Einwirkung der Schnittkräfte auf den Zulauf- und Ablaufrollgang
durchzuführen.
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Erreicht wird dieses Ziel erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen des
Anspruchs 1 dadurch, daß der Messerschlitten mit dem Führungsschlitten durch eine
Lenkerführung verbunden ist und daß der Führungsschlitten beidseitig zur Koppelführung
in den die Scherenständer verbindenden Quertraversen abgestützt ist sowie über eine
einem Koppelzylinder bildenden Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Messerschlitten in
Verbindung steht.
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Die Schrägführung für Obermesser und Untermesser des ersten Messerpaares
wird hier also ohne die Benutzung von langen, geraden und damit herstellungsmäßig
teueren Führungsflächen bewirkt, und zwar ohne daß sich dadurch eine qualitative
Beeinträchtigung an den Schnittflächen des Profilmaterials ergibt.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schere
ergibt sich nach Anspruch 2 dadurch, daß die Lenkerführung aus einem einzelnen Lenker
besteht, der zwischen den - als Druckstelzen wirksamen - Pleuelstangen zweier Kurbeltriebe
oben am Führungsschlitten und unten am Messerschlitten angelenkt ist Wichtige Weiterbildungsmerkmale
für eine erfindungsgemäße Schere bestehen nach Anspruch 3 darin, daß der Lenker
in seinen beiden möglichen End-Schwenkstellungen jeweils eine gegenüber der Vertikalen
geneigte Lage einnimmt, während gemäß Anspruch 4 der Winkelabstand zwischen den
beiden End-Schwenkstellungen des Lenkers etwa 150 beträgt und seine Ausgangsneigung
- jeweils bei Beginn des Schrägschnittes - gegenüber der Vertikalen bei wenigstens
annähernd 500 liegt. Es ergibt sich hierdurch etwa die gleiche Arbeitsweise, wie
bei einer Schere, an der die für den Schrägschnitt zusammenarbeitenden, geraden
Führungsflächen einen Neigungswinkel gegen die Vertikale haben, in einem Bereich
von etwa 400 liegt.
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Nach Anspruch 5 ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Messerschlitten
des einen Messerpaares die Führung für den darunter liegenden Messerbalken bildet,
während der Messertisch des anderen Messerpaares als Führung für den darüber liegenden
Messerbalken vorgesehen ist.
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Eine wichtige Weiterbildungsmaßnahme der Erfindung besteht nach Anspruch
6 auch darin, daß der Messerschlitten des einen Messerpaares zwischen dem Scherenständer
und dem Messertisch des anderen Messerpaares horizontal verlagerbar geführt ist
und dabei
zwischen Messerschlitten und dem Messertisch Federleisten als Führungsmittel
angeordnet sind.
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Vorgesehen ist nach Anspruch 7 ferner, daß der auf dem Messertisch
ruhende Messerbalken über eine aus relativ zueinander verschiebbaren Keilleisten
bestehende Anhebe- und Fixiervorrichtung relativ zum Scherenständer begrenzt vertikal
verstellbar ist. Nach Anspruch 8 sind andererseits zur Messerspaltverstellung zwei
Paare von relativ zueinander verschiebbaren Keilleisten zwischen dem Scherenständer
sowie dem Messerschlitten und dem daran geführten Messerbalken vorgesehen.
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Nach Anspruch 9 sind dabei in den Quertraversen zwischen den Scherenständern
verstellbare Aufsetzanschläge für den Führungsschlitten angeordnet. Weiterhin besteht
eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß nach Anspruch 10 der Messerschlitten
durch Ausbalancierungszylinder auf den Scherenständern abgestützt ist, während zwischen
dem Messerschlitten und dem darunter liegenden Messerbalken Zustellzylinder angeordnet
sind.
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Schließlich ist nach Anspruch 11 auch noch der Messerbalken durch
Ausbalancierungs-Zylinder am Messerständer aufgehängt, während zwischen dem auf
dem Messertisch ruhenden Messerbalken und dem darüber liegenden Messerbalken Zustellzylinder
vorgesehen sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden
nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt Fig. 1 eine Schere zum
Schneiden von Profilmaterial im Schnitt bei oberer Hub-Endstellung des Antriebes,
F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch die Schere nach F i g. 1 entlang der Linie
ll-ll, Fig. 3 eine Ansicht der Schere in Pfeilrichtung III der F i g. jedoch ohne
aufgebauten Antrieb, F i g. 4 einen Horizontalschnitt durch die Schere entlang der
Linie IV-IV in F i g. 1, F i g. 5 einen Horizontalschnitt durch die Schere nach
Fig. 1 entlang der Linie V-V, Fig. 6 einen Halbschnitt durch die Schere entlang
der Linie Vl-Vl in Fig. 5, F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig.4und
Fig.8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig 7.
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In der Zeichnung ist eine Schere zum Schneiden von Profilmaterial
gezeigt, deren Rahmen 2 von zwei Scherenständern 3 und 4 gebildet wird, die durch
zwei Quertraversen 5 und 6 in Verbindung stehen, welche aus den F i g. 2 und 4 ersichtlich
sind. Oben auf den Rahmen 2 der Schere ist gemäß Fig. 1 in einem Gehäuse 7 ein Getriebe
8 untergebracht, das zwei Kurbelscheibentriebe 9', 9" bewegt, von denen jeder eine
Pleuelstange 10', 10" antreibt.
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Zwischen den beiden Scherenständern 3 und 4 des Rahmens 2 ist ein
Führungsschlitten 11 angeordnet, der zwei Wangen 11' und 11" hat, über der vertikal
verschiebbar mit rechtwinklig zueinander liegenden Stütz-und Gleitflächen 12' und
13' bzw. 12" und 13" zusammenwirkt, die an den Quertraversen 5 und 6 vorgesehen
sind.
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Dem Führungsschlitten 11 ist ein oberer Messerschlitten 14 zugeordnet,
an dessen Lageraugen 14', 14" die Pleuelköpfe 15', 15" der Pleuelstangen 10', 10"
je über einen Gelenkbolzen 16', 16" angreifen. Die Drehbewegung der beiden Kurbelscheibentriebe
9', 9" wird dabei über die als Druckstelzen wirkenden Pleuelstangen
10',
10" als Hub- und Senkbewegung auf den Messerschlitten 14 übertragen, der eine nach
abwärts verlängernde Wange 17 hat.
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Der Messerschlitten 14 ist einerseits über eine Kolben-Zylinder-Einheit
18, die in den F i g. 2,4 und 8 angedeutet ist, kraftschlüssig mit dem Führungsschlitten
11 verbunden. Andererseits ist er aber mit dem Führungsschlitten 11 noch über einen
Lenker 19 gekuppelt, der oben um einen Gelenkbolzen 20 schwenkbar am Führungsschlitten
11 angreift, während er unten über einen Gelenkbolzen 21 am Messerschlitten 14 ebenfalls
schwenkbar gelagert ist. Dabei ergibt sich aus F i g. 1, daß der Lenker 19 und seine
beiden Gelenkbolzen 20 und 21 zwischen den als Druckstelzen wirkenden Pleuelstangen
10' und 10" dem Führungsschlitten 11 und dem Messerschlitten 14 zugeordnet sind.
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Die relative Schwenklage des Lenkers 19 zwischen dem Führungsschlitten
11 und dem Messerschlitten 14 ist abhängig von der Stellung der Aufsetzanschläge
28 und vom Hub des Messerschlittens 14. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß
der Lenker in seinen beiden möglichen End-Schwenkstellungen, von denen die obere
in Fig. 1 zu sehen ist, jeweils eine gegenüber der Vertikalen geneigte Lage einnimmt.
Wichtig ist dabei, daß der Winkelabstand zwischen den beiden möglichen End-Schwenkstellungen
des Lenkers 19 etwa 150 beträgt und seine Ausgangsneigung, wie sie in F i g. 1 gezeigt
ist, in über der Vertikalen bei wenigstens annähernd 500 liegt Als besonders vorteilhaft
hat es sich erweisen, wenn die mittlere Neigungslage des Lenkers 19 zwischen dem
Führungsschlitten 11 und dem Messerschlitten 14 in einem Bereich von 400 oder 450
liegt. An einer Innenseite der Scherenständer 3 und 4 sind jeweils Flachführungen
æ- und 23 vorgesehen, wie das aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich ist. Diese wirken
dabei mit zugeordneten Gleitflächen 24 und 25 zusammen, welche sich an der Außenseite
des Messerschlittens 14 befinden, wie das die F i g. 5 erkennen läßt. Die Flachführungen
22, 23 bieten im Zusammenwirken mit den Gleitflächen 24, 25 die Gewähr für eine
horizontale Beweglichkeit des Messerschlittens 14 parallel zu seiner Ebene relativ
zum Rahmen 2 der Schere und auch zu dem darin ausschließlich vertikal beweglichen
Führungsschlitten 11, wenn der Lenker 19 seine Schwenkbewegung um die Gelenkbolzen
20 und 21 ausführt. Diese Schwenkbewegung des Lenkers 19 ist jedoch nur möglich,
wenn eine vorgegebene Haltekraft der zwischen den Führungsschlitten 11 und den Messerschlitten
14 als Koppelzylinder eingeschalteten Kolben-Zylinder-Einheit 18 überwunden wird.
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Die Kurbelscheibentriebe 9', 9" übertragen mittels ihrer als Druckstelzen
wirkenden Pleuelstangen 10', 10" die Antriebskraft nahezu in Vertikalrichtung auf
den Messerschlitten 14. Da jedoch die den Koppelzylinder bildende Kolben-Zylinder-Einheit
18 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Messerschlitten 14 und dem Führungsschlitten
11 herstellt, wird dem Messerschlitten 14 über den ausschließlich vertikal beweglichen
Führungsschlitten 11 auch so lange eine Vertikalbewegung aufgezwungen, wie die den
Koppelzylinder bildende Kolben-Zylinder-Einheit 18 den Kraftschluß aufrechterhält
Damit dieser Kraftschluß aufgehoben werden kann, sind außenseitig an den Wangen
11', 11" des Führungsschlittens 11 jeweils zwei Kragarme 26 (F i g. 7) im Abstand
nebeneinander vorgesehen, die einen abgefederten Puffer 27 tragen. Diesen Kragarmen
26 und Puffern 27 sind am Scherenrahmen 2, und zwar jeweils an den die Scherenständer
3 und 4 verbindenden Quertraversen 5 und 6 Anschläge 28 zugeordnet, die jweils über
einen Schraubentrieb 29 verstellbar sind.
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Die Schraubentriebe 29 sämtlicher Anschläge 28 können dabei gemeinsam
über Schneckengetriebe 30 betätigt werden, wie das in den F i g 7 und 8 zu sehen
ist.
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Sobald die Kragarme 26 mit ihren abgefederten Puffern 27 auf die
verstellbaren Anschläge 28 auftreffen, wird die vertikale Abwärtsbewegung des Führungsschlittens
11 gestoppt und der durch die Kolben-Zylinder-Einheit 18 aufrechterhaltene Kraftschluß
zwischen ihm und dem Messerschlitten 14 überwunden. Nunmehr führt der Messerschlitten
14 relativ zum Führungsschlitten 11 und damit auch zu den Scherenständern 3 und
4 des Rahmens 2 eine weitere Abwärtsbewegung in einer Richtung aus, die durch die
Schwenkbewegung des Lenkers 19 relativ zum Führungsschlitten 11 und zum Messerschlitten
14 bestimmt wird.
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Die verstellbaren Anschläge 28 werden jeweils so eingestellt, daß
der über die Kolben-Zylinder-Einheit 18 vom Messerschlitten 14 mitgenommene Führungsschlitten
in seiner Abwärtsbewegung gestoppt wird, kurz bevor das unmittelbar am Messerschlitten
14 sitzende Obermesser 31 auf das in der Schere befindliche Profil auftrifft.
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Dem unmittelbar im Messerschlitten 14 sitzenden Obermesser 31 ist
ein Untermesser 34 zugeordnet, welches in einem Messerbalken 35 sitzt, der unter
Zwischenschaltung einer Anhebe- und Fixiervorrichtung 36 auf einem ortsfesten Messertisch
37 des Rahmens 2 abgestützt ist. Über die Anhebe- und Fixiervorrichtung 36 kann
der Messerbalken 35 in begrenztem Umfang gehoben und gesenkt werden, um das Untermesser
34 entweder unter das Transportniveau von Zulaufrollgang 38 und Ablaufrollgang 39
abzusenken oder aber es während der Durchführung der Schneidarbeit über dieses Transportniveau
hinaus anzuheben. Aus den F i g. 2, 3 und 6 ist ersichtlich, daß die Anhebe- und
Fixiervorrichtung 36 von zwei im Querschnitt U-förmigen Keilschienen 40 und 41 sowie
einem zwischen diesen angeordneten und mit ihnen gekuppelten Druckmittelzylinder
42 gebildet wird. Durch Beaufschlagung des Druckmittelzylinders 42 können dabei
die Keilschienen 40 und 41 jeweils entgegengesetzt zueinander verschoben werden.
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Dem Messerschlitten 14, der an seiner verlängernden Wange 17 das
Obermesser 31 trägt, ist oberhalb des das Untermesser 34 tragenden Messerbalkens
35 ein Messerbalken 43 zugeordnet, der ein weiteres Obermesser 32 trägt, wie das
deutlich der F i g. 2 entnommen werdenkann. Andererseits befindet sich unterhalb
des Messerschlittens 14 noch ein Messerbalken 44, in dem ein zweites Untermesser
33 sitzt.
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In den Fig. 1,4 und 5 ist zu sehen, daß der Messerschlitten 14 durch
zwei an seinen gegenüberliegenden Enden angreifende Ausbalancierungszylinder 45'
und 45" an den Scherenständern 3 und 4 abgestützt wird.
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Andererseits ist aus F i g. 3 zu entnehmen, daß am Rahmen 2 der Schere
1 aufgehängte Ausbalancierungszylinder 46 auch am Messerbalken 35 des Untermessers
34 angreift. Gemäß den F i g. 1,4 und 5 ist der Messerschlitten 14 mit dem darunter
liegenden Messerbalken 44 jeweils an sich gegenüberliegenden Enden durch Zustellzylinder
47', 47" gekuppelt, während in F i g. 6 angedeutet ist, daß der untere Messerbalken
35 mit dem darüberliegenden Messerbalken 43, ebenfalls jeweils an sich gegenüberliegenden
Enden durch Zustellzylinder 48 in Verbindung steht.
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Durch die Zustellzylinder 47', 47" ist es möglich, den
Messerbalken
44 dem Untermesser 33 relativ zum Messerschlitten 14 mit dem Obermesser 31 so zuzustellen,
daß Obermesser 31 und Untermesser 33 gemeinsam den Querschnitt des in der Schere
1 befindlichen Profilmaterials umfassen. Andererseits wird durch die Zustellzylinder
48 der Messerbalken 43 mit seinem Obermesser 32 relativ zum Messerbalken 35 mit
seinem Untermesser 34 so zugestellt, daß auch die Messer 32 und 34 den Querschnitt
des in der Schere 1 befindlichen Profilmaterials eng umfassen.
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Bei dem durch die Kurbelscheibentriebe 9', 9" über die Pleuelstangen
10', 10" und den Messerschlitten 14 ausgeführten Schnitthub findet eine gemeinsame
Schrägbewegung des Obermessers 31 und des Untermessers 33 relativ zu Obermesser
32 und Untermesser 34 statt; mittels welcher dann die gratfreie Durchtrennung des
Profilmaterials bewirkt wird.
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Bei nach Anlaufen gegen die Anschläge 28 zur Ruhe gekommenen Führungsschlitten
11 und der daran anschließenden, schräg nach abwärts gerichteten Weiterbewegung
des Messerschlittens 14 wird die als Koppelzylinder dienende Kolben-Zylinder-Einheit
im Ausmaß der durch den Lenker 19 bestimmten Seitenbewegung des Messerschlittens
14 zum Führungsschlitten 11 seitwärts aus der vertikalen Wirkachse ausgelenkt, wobei
er in eine sich fortwährend verändernde Schräglage gelangt, die der Neigungslage
des Lenkers 19 entgegengerichtet ist In F i g. 5 ist erkennbar, daß die nach abwärts
verlängerte Wange 17 des Messerschlittens 14 vor die Außenseite des Messerbalkens
44 greift und dadurch dessen Führungs- und Durchbiegungsverhalten verbessert.
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Aus den Fig.2 und 3 ist ersichtlich, daß auch der Messerbalken 35
eine nach aufwärts gerichtete Wange 49 aufweist, welche vor die Außenseite des Messerbalkens
43 greift und damit dessen Führungs- und Durchbiegungsverhalten verbessert.
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Aus F i g. 5 geht noch hervor, daß der das Untermesser 33 tragende
Messerbalken 44 mit Stütz- und Führungsflächen 5Q', 50" zusammenwirkt, die sich
in der Wange 17 des Messerschlittens 14 befinden. Diese Stütz- und Führungsflächen
50', 50" sind dabei mit den Enden des Messerbalkens 44 über entsprechend orientierte
Flachführungen 51', 51" zusammen.
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In ähnlicher Weise befinden sich gemäß F i g. 5 an der Wange 49 des
Messerbalkens 35 im rechten Winkel zueinander liegend ausgerichtete Stütz- und Führungsflächen
52', 52", die mit zugehörigen Flachführungen an den Enden des Messerbalkens 43 zusammenwirken.
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Die besondere Wirkverbindung des das Untermesser 33 tragenden Messerbalkens
44 mit der Wange 17 des Messerschlittens 14 sowie die entsprechend, besondere Wirkverbindung
des Messerbalkens 43 für das Obermesser 32 mit der Wange 49 des Messerbalkens 35
für das Untermesser 34 bietet Gewähr dafür, daß die jeweils zusammenarbeitenden
beiden Messerpaare 31,34 und 32, 33 einwandfreie Schneidarbeit an dem in der Schere
1 befindlichen Profilmaterial ausführen. Es wird nämlich sichergestellt, daß die
Messerbalken 43 und 44 relativ zum Messerschlitten 14 und zum Messerbalken 35 während
des eigentlichen Schnitthubes nur diejenigen Relativbewegungen ausführen können,
welche einen Schnitt mit vertikaler und schräg dazu gerichteter Komponente gewährleisten.
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Zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktion der Schere 1 hat
es sich auch noch bewährt, zwischen den Messerbalken 35 und 43 abgefederte Führungsleisten
53', 53" vorzusehen, wie dies in F i g. 5 angedeutet ist.
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Die F i g. 3, 4 und 5 lassen wiederum erkennen, daß der Messerbalken
35 mit seiner Wange 49 über Vertikalführungen 54', 54" exakt an den Scherenständern
3 und 4 des Rahmens 2 geführt wird und hierdurch sicherstellt, daß das von ihm getragene
Untermesser 34 in jeder durch die Anhebe- und Fixiervorrichtung 36 be stimmte Höhenlage
auf ein und derselben Vertikalebene liegt.
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Die Schnittspalteinstellung einerseits zwischen dem Obermesser 31
und dem Untermesser 34 und andererseits zwischen dem Obermesser 32 und dem Untermesser
33 erfolgt über Keilleisten-Verstellvorrichtungen 55', 55", wie sie in den F i g.
3 und 5 erkennbar sind, und die zwischen dem Messerschlitten 14 sowie den Scherenständern
3 und 4 des Rahmens 2 wirksam sind. Der entsprechende Schnittspalt wird dann durch
die abgefederten Führungsleisten 53', 53" selbsttätig aufrechterhalten.
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