DE3615381C2 - Fuehrungsvorrichtung fuer den messerbalken einer schere zur blechbearbeitung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung für den Messerbalken einer Schere zur Blechbearbeitung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 34 41 042 ist eine Führungsvorrichtung für den Messerbalken einer Schere zur Blechbearbeitung bekannt, in der ein Führungsteil an eine Gleitfläche eines Stempels gepreßt wird, der so gelagert ist, daß er sich frei in vertikaler Richtung an einem Rahmen bewegen kann, wobei das Führungsteil eine freie drehbare Rolle aufweist und stets in Kontakt mit der Gleitfläche des Stempels gehalten wird.

Zwar dient die aus der DE-OS 34 41 042 bekannte Rolle als Führung, die stets in Kontakt mit der Gleitfläche des Stempels gehalten wird, jedoch handelt es sich dabei im wesentlichen um eine Linienberührung horizontal zum Stempel, welche eine relativ instabile Führung ergibt. Zwar ist aus der DE-AS 12 67 945 schon bekannt, anstelle einer punkt- oder linienförmigen Führung eine flächenförmige Führung vorzusehen, jedoch bedarf es hierzu einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit und einer aufwendigen Justierung bei der Montage.

Aus der DE-PS 15 52 578 ist zwar weiterhin eine Führungsvorrichtung bekannt, die ebenfalls nur jeweils eine Rolle als Führung aufweist, wobei die Rolle lediglich um eine horizontale Achse schwenkbar ist, wodurch wiederum eine relativ instabile Führung vorliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige stabile Führungsvorrichtung, ausgehend vom Gegenstand nach der DE-OS 34 41 042, zu schaffen, die eine zuverlässige stabile Führung des Stempels gewährleistet und leicht herstellbar sowie einfach einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert. In diesen ist:

Fig. 1 eine Vorderansicht mit einem Teilschnitt einer Führungsvorrichtung für den Messerbalken einer Schere zur Blechbearbeitung;

Fig. 2 eine rechte Seitenansicht der Führungsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach Schnitt III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung in Richtung des Schnittes IV-IV nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung nach Schnitt V-V in Fig. 4.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden anhand einer Scherma­ schine als Blechbearbeitungsmaschine nach der vorliegen­ den Erfindung erläutert.

Bezugnehmend zunächst auf die Fig. 1 bis 3 ist in diesen eine Schermaschine 1 mit einer Mehrzahl von Seitenrahmen 3, 5 gezeigt, die parallel an der linken und rechten Seite aufgerichtet sind. An der Spitze der Vorderseiten der Seitenrahmen 3, 5 ist eine obere Frontplatte 7 vorge­ sehen, die integral rechts und links mit den Seitenrahmen 3, 5 verbunden und an diesen befestigt ist. Außerdem erhebt sich senkrecht eine untere Frontplatte 9, deren beide Enden einstückig mit dem Boden der Vorderseite der Seitenrahmen 3, 5 verbunden und mit diesen befestigt sind. Außerdem sind die Rückseiten des Oberteiles der Seitenrahmen 3, 5 integral durch einen Träger 11 verbunden, der sich in Querrichtung erstreckt.

Ein Arbeitstisch 13, der ein plattenförmiges Werkstück W trägt, ist horizontal auf dem oberen Abschnitt der unteren Frontplatte 9 vorgesehen. Ein langes unteres Schermesser 15 ist in Querrichtung lösbar an der Rückseite des Arbeitstisches 13 montiert. Ein oberes Schermesser 17, das mit dem unteren Schermesser 15 zusammenwirkt, um das Werkstück W abzuscheren, ist mit einer geeigneten Neigung an einem Stempel 19 befestigt, der frei anhebbar hinter der oberen Frontplatte 7 ange­ ordnet ist.

Um den Stempel 19 in vertikaler Richtung zu führen und seine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung genau zu steuern, ist eine Mehrzahl von langen, vertikalen Rippen 21 inte­ gral an der Rückseite der linken und rechten Seitenabschnitte des Stempels 19 befestigt. Eine Mehr­ zahl von rückseitigen, oberen Führungsteilen 23 und eine Mehrzahl von rückseitigen, unteren Führungsteilen 25 sind am hinteren oberen Abschnitt und am hinteren unteren Ab­ schnitt der Rippen 21 befestigt. Die linken und rechten rückseitigen oberen Führungsteile 23 berühren jeweils eine Mehrzahl von oberen Führungsrollen 27 und jede der oberen Führungsrollen 27 ist so gelagert, daß sie sich frei um eine Lagerungswelle 29 dreht, die horizontal am oberen Abschnitt der linken und rechten Seitenrahmen 3, 5 gelagert ist. Die linken und rechten rückseitigen unteren Führungsteile 25 berühren jeweils eine Mehrzahl von unteren Führungsrollen 31, wobei jede der unteren Füh­ rungsrollen 31 so gelagert ist, daß sie sich frei um einen exzentrischen Abschnitt 33e drehen kann, der an jeder einer Mehrzahl von Exzenterwellen 33 vorgesehen ist, die so gelagert sind, daß sie sich frei am unteren Abschnitt der linken und rechten Seitenrahmen 3, 5 drehen können. Ein Basisabschnitt jedes Armes einer Mehrzahl von Armen 35 ist auf jeder der Exzenterwellen 33 befestigt, um die Exzenterwellen 33 anzutreiben. An der Spitze jedes Armes 35 greifen jeweils die Spitzen einer Mehrzahl von Verbindungsstangen 39 jeweils drehgelenkig durch einen Bolzen 37 an. Das gegenüberliegende Ende jeder Verbin­ dungsstange 39 greift jeweils drehgelenkig durch einen Bolzen 43 an einem zugehörigen Antriebsarm 41 einer Mehr­ zahl von Antriebsarmen 41 an. Die Basis jedes Antriebs­ armes 41 ist jeweils einstückig an einer einzelnen Dreh­ welle 45 befestigt, die so gelangert ist, daß sie in der Nähe der beiden Enden am oberen Abschnitt des linken und rechten Seitenrahmens 3, 5 drehbar ist.

Ein Schwingarm 47 ist an einem Endabschnitt der Drehwelle 45 befestigt. Eine Gewindestange 51 erstreckt sich quer zu einer zylinderförmigen Bewegungsmutter 49, die auf die Gewindestange 51 aufgeschraubt ist und frei drehbar an der Spitze des Schwingarmes 47 gelagert ist. Ein Ende der Gewindestange 51 ist mit der Abtriebswelle einer Antriebsvorrichtung 55 durch ein Universalgelenk 53 ver­ bunden. Die Antriebsvorrichtung 55 kann ein geeigneter Steuermotor, wie z.B. ein Servomotor, der sowohl im Links- wie auch im Rechtslauf arbeiten kann, oder ein Schrittmotor sein und ist an dem Seitenrahmen 3 befe­ stigt. Eine geeignet geformte Klaue 57 ist am anderen Ende der Drehwelle 45 befestigt. Eine Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen 61a, 61b und 61c sind an einer Klammer 59 gelagert, die an dem Seitenrahmen 5 befe­ stigt ist, wobei die Anzeigevorrichtungen 61a, 61b und 61c in einer Lage angeordnet sind, die derjenige der Klaue 57 zugeordnet ist. Die Anzeigevorrichtungen 61a, 61b und 61c, die z.B. Grenz- oder Annäherungsschalter sein können, zeigen den Drehwinkel der Drehwelle 45 in Stufen (z.B. in acht Stufen) durch gleichzeitige Betäti­ gung, einzeln oder in geeigneter Weise kombiniert, mit­ tels der Klaue 47 an. Wie im Folgenden noch näher er­ läutert wird, zeigen die Anzeigevorrichtungen 61a, 61b und 61c den Abstand zwischen dem oberen Schermesser 17 und dem unteren Schermesser 15, d.h. den Scherspalt, an.

Wie aus der vorangegangenen Erläuterung mit Hilfe des vorerwähnten Aufbaues deutlich wird, wird, wenn die Ge­ windestange 51 durch die Antriebsvorrichtung 55 in ge­ eigneter Richtung in Drehung versetzt wird, die Dreh­ welle 45 in geeigneter Richtung durch den Schwingarm 47 gedreht. Entsprechend wird die querverlaufende Exzenter­ welle 33 in geeigneter Richtung durch den Antriebsarm 41, die Verbindungsstange 39 und den Arm 35 gedreht, so daß die unteren Führungsrollen 31, die auf dem exzentrischen Abschnitt 33e der Exzenterwelle 33 gelagert sind, genau in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eingestellt werden können. Daher kann der untere Abschnitt des Stempels 19 in Richtung Scherspalt genau justiert werden und der Scher­ spalt zwischen dem oberen Schermesser 17 und dem unteren Schermesser 15 auf die Dicke des Bleches als Werkstück W abgestimmt werden. Die Anzeigevorrichtungen 61a, 61b und 61c zeigen den Abstand zwischen dem oberen Schermes­ ser 17 und dem unteren Schermesser 15, d.h. den Scherspalt, an und werden durch die Klaue 57 aktiviert.

Durch diesen Aufbau kann insbesondere der Abstand zwischen dem oberen Schermesser 17 und dem unteren Scher­ messer 15, d.h. der Scherspalt, leicht automatisch in mehreren Schritten, z.B. kleiner, mittel oder groß, eingestellt werden, entspre­ chend den Anzeigevorrichtungen 61a, 61b und 61c durch entsprechende Steuerung der Antriebsvorrichtung 55.

Um sicherzustellen, daß die oberen und unteren Führungs­ rollen 27, 31 stets in Kontakt mit dem Stempel 19 sind, ist eine Mehrzahl von Führungsvorrichtungen 63 vorgesehen, die ständig den Stempel 19 in rückwärtige Richtung unter Druck setzen, wobei die Führungsvorrich­ tungen 63 in der Nähe der linken und rechten Seite der oberen Frontplatte 7 angeordnet sind. Außerdem sind die Führungsvorrichtungen 63 sowohl am linken wie auch am rechten Seitenrahmen 3, 5 vorgesehen, um die linke und rechte Seite des Stempels 19 zu führen.

Wie insbesondere in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist an der oberen Frontplatte 7 eine Führungsbuchse 67 durch eine Mehrzahl von Schrauben 65 befestigt. Ein druckbetätigtes Teil 69, das in frei gleitbarer Weise eine in der oberen Frontplatte 7 ausgenommene Führungsbohrung 7h durch­ dringt, ist in frei gleitbarer Weise in der Führungsbuchse 67 im Eingriff mit diesem geführt. Das druckbetätigte Teil 69, das zumindest annähernd zylindrisch ausgeführt ist, wird stets durch einen Führungskeil 71 in gleicher Orientierung gehalten, der zwischen dem druckbetätigten Teil 69 und der Führungsbuchse 67 eingesetzt ist. Die Spitze des druckbetätigten Teiles 69 weist in Richtung des Stempels 19 und an dieser Spitze ist ein senkrecht halbkreisförmig konkaver Abschnitt 69c ausgebildet, der eine Öffnung an der Seite des Stempels 19 bildet. Eine horizontale Durchgangsbohrung 69t, die den konkaven Abschnitt 69c schneidet, ist ebenfalls ausgebildet.

Ein horizontaler Drehbolzen 73 ist in die Durchgangs­ bohrung 69t des druckbetätigten Teiles 69 in frei dreh­ barer Weise eingesetzt. Dieser horizontale Drehbolzen 73 weist einen halbkreisförmigen Ausschnitt 73n auf, der sich quer zur Mittel­ linie des horizontalen Drehbolzens 73 erstreckt. Ein hierzu rechtwinkliger Drehbolzen 75 in Form einer halbzy­ lindrischen Säule, der sich in der senkrechten Richtung erstreckt und innerhalb eines konkaven Abschnittes 69c des druckbetätigten Teiles 69 angeordnet ist, ist in frei drehbarer Weise an dem halbkreisförmigen Ausschnitt 73n des horizontalen Drehbolzen 73 gelagert. Der Durchmesser des rechtwinkligen Drehbolzens 75 ist größer als der Durchmesser des Ausschnittes 73n des horizontalen Dreh­ bolzens 73 und kleiner als der Durchmesser des konkaven Abschnittes 69c des druckbetätigten Teiles 69. Im mitt­ leren Abschnitt der Längsausdehnung des rechtwinkligen Drehbolzens 75 ist ein Abschnitt 75c mit verringertem Durchmesser ausgebildet, der in den Ausschnitt 73n des horizontalen Drehbolzens 73 eingreift, wobei dieser mitt­ lere Abschnitt nutartig ausgebildet ist.

Ein Führungsteil 79, an dem ein an dem Stempel 19 befestigtes Gleitflächenteil 77 entlanggleitet, ist durch eine Mehrzahl von Schrauben 81 an der Fläche befestigt, mit der der rechtwinklig angeordnete Drehbolzen 75 dem Stempel 19 gegenüberliegt. Das Führungsteil 79 ist mit einer Mehrzahl frei drehbarer Rollen 83 versehen und zu­ sätzlich ist eine Mehrzahl von Wischern 85 an seinem oberen und unteren Ende angeordnet.

Im Ergebnis des vorerwähnten Aufbaues dreht sich der horizontale Drehbolzen 73 in geeigneter Weise um seine horizontale Achse und der rechtwinklig angeordnete Dreh­ bolzen 75 dreht sich entsprechend um seine rechtwinklige Achse, so daß das Gleitflächenteil 77 des Stempels 19 entlang dessen Gleitfläche am Führungsteil 79 geführt ist. Insbesondere wird ein zuverlässiger Flächenkontakt zwi­ schen dem Gleitflächenteil 77 und dem Führungsteil 79 gewährleistet und werden gute Führungseigenschaften er­ halten.

Eine Feder 87, die eine ursprünglich konische Tellerfeder sein kann, ist an dem druckbetätigten Teil 69 vorgesehen, um auf das Gleitflächenteil 77 des Stempels 19 Druck aus­ zuüben. Insbesondere ist eine verhältnismäßig große Aus­ nehmung 69h auf der Basisseite des druckbetätigten Teiles 69 ausgebildet. Die Feder 87, die durch einen Haltebolzen 89 festgelegt ist, ist innerhalb der Ausnehmung 69h ange­ ordnet. Ein Kopfteil 89h des Haltebolzens 89 ist in frei einstellbarer Weise festgelegt, in dem dieser in eine Schraubkappe 91 eingeschraubt wird. Die Schraubkappe 91 ist in frei einstellbarer Weise dadurch befestigt, daß sie auf einen Gewindeabschnitt 67t aufgeschraubt wird, der auf der Außenumfangsfläche der Führungsbuchse 67 ausgebildet ist.

Entsprechend ist das Führungsteil 79 stets unter dem Ein­ fluß der Feder 87 gegen das Gleitflächenteil 77 des Stem­ pels 19 vorgespannt. Außerdem ist der Aufbau der Füh­ rungsvorrichtungen 63, die an den linken und rechten Sei­ tenrahmen 3, 5 vorgesehen sind und die an der linken und rechten Seitenfläche des Stempels 19 angreifen die gleiche, wie der Aufbau der vorbeschriebenen Führungsvor­ richtung 63, so daß auf eine wiederholte Beschreibung hier verzichtet werden kann.

Das Führungsteil 63 mit dem vorerwähnten Aufbau kann an­ stelle der Führungsrollen 27 und 31 angewandt werden. Außerdem kann das Führungsteil 79 innerhalb der Füh­ rungsvorrichtung 63 derart modifiziert werden, daß es denselben Aufbau, wie die Führungsteile 23 und 25 aufweist. Eine solchermaßen modifizierte Führungsvor­ richtung kann anstelle der vertikalen Führungsrollen 27, 31 an der Rückseite des Stempels 19 befestigt werden.

Erneut bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 3 ist eine Hubvor­ richtung 97 am unteren Abschnitt des Stempels 19 ange­ ordnet, um den Stempel 19 anzuheben. Die Hubvorrichtung 97 ist in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form einer Exzenterwelle ausgeführt. Genauer ist eine Antriebswelle 99 mit einem kleinen Ver­ satz von einer Position direkt unterhalb des Stempels 19 unter diesem Stempel 19 angeordnet. Beide Enden der An­ triebswelle 99 sind in frei drehbarer Weise durch eine Mehrzahl von Lagern 101 abgestützt, die an den Seiten­ rahmen 3, 5 befestigt sind und die Antriebswelle 99 ist auf geeignete Weise mit einem Antriebsmotor 103 verbun­ den, der an dem Seitenrahmen 3 befestigt ist.

Nahe der beiden Enden der Antriebswelle 99 ist jeweils eine Exzenterscheibe 105 integral durch je einen Keil 107 auf der Antriebwelle 99 befestigt. Die Basis einer Ver­ bindungsstange 109 ist jeweils mit einer Exzenterscheibe 105 im Eingriff. Das Ende jeder Verbindungsstange 109 ist drehbar durch einen Verbindungsbolzen 111 mit einem unteren Abschnitt der Rippe 21 verbunden.

Der Verbindungsbolzen 111 ist stets oberhalb eines Punktes C angeordnet, in dem die untere Führungsrolle 31 und das untere rückseitige Führungsteil 25 miteinander in Berührung sind.

Außerdem ist eine Ausgleichsfeder oder ein Ausgleichszy­ linder 113 am hinteren Abschnitt des Stempels 19 vorge­ sehen, um den Stempel 19 glatt anzuheben. Genauer dient der Ausgleichszylinder 113 dem Gewichtsausgleich des Stempels 19 und ist so angeordnet, daß er sich schräg nach hinten oben erstreckt. Seine Basis ist durch einen Bolzen 115 an einer Klammer 117 abgestützt, die an dem Träger 11 befestigt ist. Die Spitze der Kolbenstange 119, die frei hin- und herbeweglich in dem Ausgleichszylinder 113 angeordnet ist, ist mit einer Klammer 121 verbunden, die an der Rückseite des Stempels 19 angreift.

Durch den vorbeschriebenen Aufbau wird der Stempel 19 durch die Exzenterscheibe 105 und die Verbindungsstange 109 angehoben, wenn die Antriebswelle 99 sich bei Betä­ tigung des Antriebsmotors 103 dreht. Das Werkstück W wird anschließend durch das obere Schermesser 17 und das untere Schermesser 15 abgeschert. Zu diesem Zeitpunkt, wenn sich der Stempel 19 absenkt, wirkt auf den Verbin­ dungsbolzen 111 eine horizontale Komponente H in rück­ wärtige Richtung und hierzu senkrecht eine rechtwinklige Komponente V. Unter der Wirkung der horizontalen Kompo­ nente H hat der Stempel 19 die Neigung zu schwenken mit den Kontaktpunkten der oberen Führungsrolle 27 und dem rückseitigen oberen Führungsteil 23 sowie dem Kontaktpunkt C der unteren Führungsrolle 31 und dem rückseitigen unteren Führungsteil 25 als jeweiliges Schwenkzentrum. Da jedoch der Verbindungsbolzen 111 stets oberhalb des Kontaktpunktes C liegt, löst sich der Stem­ pel 19 weder von der oberen Führungsrolle 27 noch von der unteren Führungsrolle 31.

Wie aus der Erläuterung des obigen Ausführungsbeispieles entnommen werden kann, folgt in der vorliegenden Erfin­ dung das Führungsteil der Führungsvorrichtung der Gleit­ fläche des frei anhebbaren Stempels in der Blechbearbei­ tungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung und die Führungswirkung kann durch eine vergleichsweise einfache Konstruktion erreicht werden. Da das Führungsteil sich beständig an die Gleitfläche anpaßt, ist eine sehr präzise Herstellung nicht notwendig und eine vergleichs­ weise einfache Bearbeitung und Montage wird gewährlei­ stet. Außerdem kann bei dem als Beispiel für eine Blech­ bearbeitungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gewählte Schermaschine der Schneidspalt zwischen dem oberen Schermesser und dem unteren Schermesser automa­ tisch sehr einfach eingestellt werden.

Claims (3)

1. Führungsvorrichtung für den Messerbalken einer Schere zur Blech­ bearbeitung, in der ein Führungsteil (79) an eine Gleitfläche (77) eines Stempels (19) gepreßt wird, der so gelagert ist, daß er sich frei in vertikaler Richtung an einem Rahmen bewegen kann, wobei das Führungsteil (79) eine frei drehbare Rolle (83) aufweist und stets in Kontakt mit der Gleitfläche (77) des Stempels (19) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (79) mindestens eine weitere Rolle (83) aufweist, wobei die Rollen vertikal beabstandet angeordnet sind und das Führungsteil (79) frei sowohl um eine Achse einer ersten vertikalen Welle (75) als auch frei um eine Achse einer zweiten Welle (73) rechtwinklig zu der ersten Welle (75) und parallel zu der Gleitfläche (77) schwenkbar ist.

2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der ersten und zweiten Welle (75, 73) der Führungsvorrichtung (63) durch einen bogenförmigen Eingriffsabschnitt in gegenseitigem Kontakt sind.

3. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkraft des Führungsteiles (79) gegen die Gleitfläche (77) des Stempels (19) frei einstellbar ist.