DE3626964A1 - Kreisschere - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreisschere zum Schneiden ins­ besondere plattenförmiger Werkstücke, mit zwei in Gebrauchs­ stellung einander in vertikaler Richtung mit Abstand im wesentlichen gegenüberliegenden, an einer Trageinrichtung angeordneten Werkzeugköpfen, an denen jeweils ein um seine Längsachse drehbar gelagertes, rollen- bzw. scheibenförmiges Schneidwerkzeug bzw. Messer einer Schneideinrichtung angeord­ net ist, welche beiden insbesondere im Bereich zwischen den Werkzeugköpfen angeordneten Ober- und Untermesser im Schneidbetrieb einander im Schneidbereich der Schneidein­ richtung mit jeweils einem Abschnitt ihrer Schneidkanten benachbart sind, wobei ihre Längsachsen im wesentlichen in einer gemeinsamen Werkzeugachsen-Ebene verlaufen, und mit einer Werkstückhalterung für das im Schneidbereich zu schneidende Werkstück.

Derartige Maschinen werden verwendet, um aus plattenförmig vorliegenden Materialien wie Dünnblech, Folie, Pappe od. dgl. Teile mit kurvenförmiger und insbesondere kreisförmiger Außenkontur auszuschneiden. Diese Teile werden häufig als Ronden bezeichnet; diese Bezeichnung soll nachfolgend repräsentativ für die ausgeschnittenen Teile verwendet werden. Bei den bisher bekannten Kreisscheren wird das Ausgangswerkstück zur Bearbeitung in der neben den Messern angeordneten Werkstückhalterung drehbar festgespannt, wobei die Drehachse rechtwinkelig zur Werkstückebene verläuft. Die beiden Messer sind angetrieben, und sobald das Werkstück in den Schneidbereich gelangt, findet ein Schneidvorgang statt, im Laufe dessen sich das Werkstück um die genannte Drehachse dreht, so daß ein kreisförmiger Schnittverlauf entsteht. Als Nachteil dieser Kreisscheren kann angeführt werden, daß sich mit ihnen nur solche Werkstücke bearbeiten lassen, deren Abmaße in der Werkstückebene nach sämtlichen Richtungen stark beschränkt sind. Ansonsten wäre die Drehbar­ keit des Werkstückes maschinenbedingt behindert. Eine Ver­ größerung der Arbeitsbreite läßt sich nur durch eine unver­ hältnismäßig kostenintensive Vergrößerung der gesamten Kreisschere erzielen. Die Abmaßbegrenzung der Werkstücke hat bisher auch dazu beigetragen, daß Kreisscheren in voll­ automatische Fertigungsabläuft in den meisten Fällen nicht ein­ bindbar sind, da zur Herstellung einer jeden Ronde ein speziell vorbereitetes, in den Abmaßen angepaßtes Werkstück zur Verfügung stehen muß. Direktes Herausscheren - ohne zusätz­ liche Vorkehrungen - beispielsweise aus coilartig bereitgestelltem Bandmaterial und Tafelmaterial ist mit den bekannten Scheren nicht möglich.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Kreisschere gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich auch relativ großflächige Werkstücke bearbeiten lassen und die eine zeitsparendere und damit kostengünstigere Herstellung von Ronden gestattet.

Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Werk­ zeugköpfe um eine gemeinsame, in Gebrauchsstellung im wesent­ lichen vertikale Drehachse gegenüber der Trageinrichtung synchron drehend antreibbar angeordnet sind, wobei die Drehachse parallel bzw. annähernd parallel zur Werkzeugachsen- Ebene der mit dem jeweiligen Werkzeug-Ober- bzw. -Unterkopf mitbewegten Messer verläuft, daß der Schneidbereich der Schneideinrichtung in Radialrichtung mit Bezug auf die Drehachse mit Abstand zu dieser angeordnet ist und während der Rotationsbewegung der Werkzeugköpfe eine Kurvenbahn um die Drehachse ausführt, und daß das Werkstück während seiner Bearbeitung mittels der Werkstückhalterung undrehbar festlegbar ist.

Auf diese Weise wird ein zu scherendes Werkstück während seiner Bearbeitung undrehbar festgehalten, während die Werkzeuge, also die Messer, eine synchrone Drehbewegung entsprechend dem Umfangsverlauf der gewünschten Ronde um die Drehachse der Werkzeugköpfe ausführt. Die Drehachse der Werkzeugköpfe wird in der Regel mit deren Längsachsen zumindest annähernd zusammenfallen. Von Vorteil ist nunmehr, daß sich mit der Kreisschere auch relativ großflächige und sich insbesondere in eine Koordinatenrichtung beträcht­ lich erstreckende Werkstücke handhaben und bearbeiten lassen. Es ist insbesondere möglich, auch unmittelbar aus Band­ material Ronden herauszuschneiden, ohne vorher vom Band­ material einzelne Werkstücke in Anpassung an die Schere ablängen zu müssen. Die Fertigung der Ronden läßt sich auch infolge der hiermit verbundenen Materialeinsparung dadurch erheblich verbilligen. Auch läßt sich die Kreisschere in vorteilhafter Weise in eine automatische Fertigungs­ straße einbinden, indem sie beispielsweise an deren Anfang steht und aus Endlosbändern kontinuierlich nachfolgende weiterzubearbeitende Ronden ausschneidet. Ganz erheblich ist auch die mit der erfindungsgemäßen Kreisschere erziel­ bare höhere Sicherheit während eines Bearbeitungsvorganges, da sich die Drehbewegung allein auf den eng begrenzten Bereich der Messer beschränkt und die von einem sich drehenden Werkstück ausgehende Verletzungsgefahr ausgeschlossen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Weiterbildung gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 ermöglichen ohne Werkzeugwechsel eine Variation der Abmessungen aufein­ anderfolgend herzustellender Ronden. Dies erhöht die Flexibilität der Fertigung und spart Zeit. Darüber hinaus lassen sich mit diesen Weiterbildungen auch besonders ein­ fach ringförmige Teile herstellen, indem zwei Arbeitsvor­ gänge mit unterschiedlichen Schnittkurven-Durchmessern vcr­ genommen werden. Auf nachfolgende Stanzarbeiten od. dgl. läßt sich hiermit u. U. verzichten.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 7 lassen sich insbe­ sondere auch geradlinige Scherarbeiten durchführen, beispiels­ weise um Band- oder Tafelmaterial zu spalten.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 15 trägt dafür Sorge, daß die Messer während des Schneidvorganges nicht mahlen; insbesondere bei kleineren Scherradien ist einem Klemmen und Quetschen dadurch entgegengewirkt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 19 bedingt eine optimale Gleichförmigkeit bei der Drehbewegung der Messer, was sich günstig auf den Schervorgang auswirkt.

Mit den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 21 und 22 läßt sich die Standzeit der gesamten Maschine beträchtlich erhöhen, da die einzelnen Messer pro Fertigungseinheit weniger und gleichmäßiger belastet werden als beim Vorhanden­ sein lediglich einer Arbeitseinheit.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreisschere in Seitenansicht, teilweise ge­ schnitten und stark schematisiert,

Fig. 2 eine Detail-Vorderansicht der Fig. 1 gemäß Pfeil II,

Fig. 3 u. 4 die bevorzugte Reihenfolge der Rondenfertigung bei bandförmigem Ausgangsmaterial,

Fig. 5 u. 6 vergrößerte Ausschnitte des Bereiches des unteren Werkzeugkopfes und Untermessers bei weiteren Ausführungsformen, ebenfalls schematisiert,

Fig. 7 die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Kreisschere und

Fig. 8 eine besondere Anordnungsweise der Ober- und Untermesser.

Die in den Fig. 1 und 2 abgebildete Kreisschere enthält ein in Gebrauchsstellung auf dem Boden stehendes Maschinen­ bett 1, auf dem zwei Schlitten 2 angeordnet sind, die eine Trageinrichtung 3 in Gestalt eines U-förmigen Bügels 4 tragen. Die Bügelöffnung 5 weist seitwärts, und über eine motorgetriebene, am Maschinenbett 1 angebrachte, mit den Schlitten 2 in Wirkverbindung stehende Spindel 6 läßt sich der Bügel 4 gemäß den Doppelpfeilen 7 auf dem Maschinenbett 1 in Richtung zur Bügelöffnung 5 und in entgegengesetzter Richtung horizontal hin und her verfahren.

Die beiden übereinander angeordneten Bügelschenkel 8, 8′ tragen im Bereich der Öffnung 5 jeweils einen Werkzeug­ kopf 9, 9′; der obere Werkzeugkopf 9 liegt dem unteren 9′ in Vertikalrichtung mit Abstand gegenüber.

Oberhalb des oberen (9) und unterhalb des unteren (9′) Werkzeugkopfes befindet sich ein am Bügel 4 fest angebrachter Getriebekasten 10, 10′, an dem der jeweilige Werkzeugkopf 9 bzw. 9′ drehbar gelagert ist, wobei die beiden Drehachsen zusammenfallen und bei 14 ausgewiesen sind. Im Ausführungs­ beispiel sind die Werkzeugköpfe 9, 9′ im wesentlichen von zylindrischer Kontur, und die Drehachse 14 fällt mit den Kopf-Längsachsen zusammen.

An den beiden einander zugewandten Endbereichen weisen die beiden Werkzeugköpfe 9, 9′ jeweils einen mit Bezug auf die Drehachse 14 radial nach außen ragenden Ausleger 15, 15′ auf. Diese besitzen an ihren einander zugewandten Seiten jeweils die eine Hälfte einer Führungseinrichtung 16, 16′, die beim Ausführungsbeispiel als Schwalbenschwanz­ führung ausgebildet ist und deren andere Hälfte jeweils an einem Schlitten 17, 17′ vorgesehen ist, der jeweils ein Schneidwerkzeug bzw. Messer 18, 18′ trägt. Unter Vermitt­ lung der Führungseinrichtungen 16, 16′ lassen sich die beiden einander benachbarten Schlitten 17, 17′ gemäß den Doppelpfeilen 19, 19′ in Radialrichtung bezüglich der Dreh­ achse 14 linear hin und her verschieben; der Antrieb erfolgt beispielsweise über eine am jeweiligen Ausleger 15, 15′ angebrachte Gewindespindel 20, die mit am Schlitten 17, 17′ angeordneten Gewindeklötzen 21 zusammenarbeitet.

Die Messer 18, 18′ sind rollen- bzw. scheibenförmig ausge­ bildet und bilden die Hauptbestandteile einer Schneideinrich­ tung 22. Sie sind jeweils über eine Messerwelle 23, 23′ drehbar am zugehörigen Schlitten 17, 17′ gelagert, wobei ihre Längsachsen 24, 24′ zumindest während des Schneid­ betriebes der Kreisschere in einer gemeinsamen horizontalen Werkzeugachsen-Ebene verlaufen, in der auch die Drehachse 14 enthalten ist.

Die beiden Messer (Obermesser 18, Untermesser 18′) befinden sich an der radial nach innen weisenden Schlittenseite und ragen von dort aus in den Arbeitsbereich 25 zwischen den beiden Werkzeugköpfen 9, 9′. Der nach unten weisende Schneidkantenabschnitt der umlaufenden Schneidkante des Obermessers 18 ist hierbei dem nach oben weisenden Schneid­ kantenabschnitt des Untermessers 18′ unmittelbar benachbart bzw. die beiden Abschnitte überlappen sich in Vertikalrichtung leicht; der Bereich der beiden Schneidkantenabschnitte bildet den Schneidbereich 29. Der Schneidbereich 29 ist mit radial gemessenem Abstand zur Drehachse 14 angeordnet und kann vermittels der Schlittenverstellung den Erforder­ nissen entsprechend variiert werden.

Im Arbeitsbereich 25 im Bereich der Drehachse 14 findet sich ferner eine Werkzeughalterung 30. Sie enthält einen oben aus dem unteren Werkzeugkopf 9′ herausragenden, am Getriebekasten 10 drehfest verankerten Unterstößel 31′, der an seinem freien Ende eine Haltescheibe 32 trägt. Deren nach oben weisende Fläche, deren Höhenniveau im wesentlichen mit demjenigen des Schneidbereiches 29 übereinstimmt, dient zur Ablage eines zu bearbeitenden Werkstückes, das bei 33 strichpunktiert angedeutet ist und beispielsweise eine horizontal ausgerichtete Blechtafel sein kann. Aus der Unterseite des oberen Kopfes 9 ragt ein in diesem drehbar gelagerter Oberstößel 31 heraus, der ebenfalls eine Halte­ scheibe 32′ trägt. Über eine nicht näher dargestellte Hydrau­ likeinrichtung läßt sich der Oberstößel 31 und damit die entsprechende Haltescheibe 32′ in Höhenrichtung verfahren; auf diese Weise läßt sich im von der unteren Haltescheibe entfernten Zustand das Werkstück 33 zwischenfügen, welches hernach durch Absenken des Oberstößels 31 zwischen den beiden Haltescheiben festgespannt werden kann.

Im Betrieb der Kreisschere lassen sich die beiden Werkzeug­ köpfe 9, 9′ in Rotation um ihre gemeinsame Drehachse 14 versetzen, wobei die Drehbewegung synchron erfolgt, so daß die beiden Messer 18, 18′ immer ihre voreingestellte, oben beschriebene Lage beibehalten. Bei dieser Rotations­ bewegung vollzieht der Schneidbereich 29 eine Kurvenbahn in der Ebene des Werkstücks 33, die bei konstant beibehalte­ nem Abstand zur Drehachse i 4 eine Kreisbahn ist. Während der Rotation ist das Werkstück 33 von der Werkstückhalterung 30 undrehbar festgehalten, das Werkstück 33 steht also still, während die Messer relativ hierzu die Schneidkurve ablaufen und hierbei die Werkstückhalterung 30 umrunden.

Je nach Bedarf lassen sich die Durchmesser der ausgeschnitte­ nen Teile (Ronden) variieren, indem die Stellung der Schlitten 17, 17′ geändert wird. Darüber hinaus lassen sich auch be­ liebige Kurvenformen erzielen, indem während der Drehbewegung der Messer 18, 18′um die Drehachse 14 Verschiebebewegungen der Schlitten um zueinander rechtwinkelige Achsen überlagert werden, z.B. bei Tafelmaterial.

Die verfahrbaren Schlitten gewährleisten darüberhinaus eine exakte Maßeinstellung.

Die synchrone Drehbewegung der beiden Werkzeugköpfe 9, 9′ wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 folgendermaßen gewährleistet:
Die beiden Werkzeugköpfe 9, 9′ sind mit ihrem dem jeweiligen Getriebekasten zugewandten Abschnitt ein Stück weit in den zugeordneten Bügelschenkel 8, 8′ eingelassen und tragen dort an ihrem Außenumfang jeweils eine Umfangsverzahnung 34, 34′, die mit jeweils einem am Bügel 4 vorgesehenen Zahnrad 35, 35′ mit zur Drehachse 14 paralleler Drehachse kämmt. Diese beiden Zahnräder stehen untereinander über einen im Bügel 4 verlaufenden, strichpunktiert angedeuteten Antriebsstrang 36 in Verbindung, indem zusätzlich ein An­ triebsmotor 37 eingeschaltet ist, mit dem die beiden Zahn­ räder 35, 35′ gleichzeitig antreibbar sind. Bei 38 sind Winkelgetriebe zur Umlenkung des Kraftflusses im Antriebs­ strang 36 vorgesehen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der obere Werkzeug­ kopf 9 höhenverstellbar ausgebildet, um den Abstand zwischen Ober- und Untermesser 18, 18′ an die jeweilige Materialdicke anpassen zu können und um insbesondere im angehobenen Zustand des Kopfes ein leichteres Zuführen bzw. Entnehmen des Werk­ stückes 33 durchführen zu können. Die Höhenverstellung erfolgt beim Ausführungsbeispiel hydraulisch Hierzu sitzt an der Unterseite des oberen Getriebekastens 10 ein ins Kopf-Innere hineinragender hohlzylindrischer Fortsatz 39.

Zwischen dessen Außenumfang und dem Innenumfang der den Fortsatz koaxial umgebenden Kopfwandung 44 im Bereich der Verzahnung 34 erstreckt sich ein Ringraum, der axialseitig jeweils von einer Wand 45, 45′ begrenzt ist. Die Wände 45, 45′ sind an der Wandung 44 sitzende, radial nach innen ragende ringförmige Bünde, die den Fortsatz 39 mit Gleitspiel zentrieren, wobei am Übergang zum Fortsatz 39 nicht näher dargestellte Dichtringe vorhanden sind, um den Ringraum nach außen hin abzudichen. Im Inneren des Ringraumes ist an den Fortsatz 39 ein den Ringraum unter Abdichtung in zwei Kammern unterteilender Ringbund 40 angeformt; die beiden Kammern stehen jeweils über eine strich­ punktiert angedeutete Steuerleitung 46, 46′ mit einer auf dem Bügel sitzenden Hydraulikeinrichtung 47 in Verbindung. Entsprechend der Befüllung bzw. Ent­ leerung der genannten Kammern läßt sich der Werkzeugkopf 9 gemäß Doppelfpeil 41 anheben oder absenken; um in jeder Höhenstellung den Kraftfluß zwischen Zahnrad 35 und Verzahnung 34 zu gewährleisten, weist letztere in Höhenrich­ tung eine größere Breite auf als das Zahnrad 35, so daß die kämmenden Ver­ zahnungen während der Hubbewegung in Längsrichtung aneinander abgleiten können. Man kann auch vorsehen, daß der Getriebekasten 10 in vertikalen Führungsbahnen gelagert ist, so dass er mit den Werkzeugköpfen 9 in vertikaler Richtung bewegbar ist. Hier werden allerdings 63 und 63′ mit einer horizontalen Gelenkwelle zu versehen sein. Man kann auch die Einheit 8 und 8′ (C-Gestalt) als Portal ausführen.

Nachdem im Schneidbetrieb der Kreisschere die Arbeitsbewegung von den synchron rotierenden Werkzeugköpfen ausgeübt wird und das Werkstück 33 feststeht, können insbesondere auch Tafelmaterialien, die in einer Koordinatenrichtung eine relativ hohe Erstreckung aufweisen, z. B. sogenanntes Endlos- Bandmaterial, verarbeitet werden. Lediglich die Bandbreite ist begrenzt durch die Tiefe des Bügeleinschnittes 48. Bei der Verarbeitung von bandförmigen Werkstücken 33 gemäß Fig. 3 wird das Werkstück 33 rechtwinkelig zur Verschiebe­ richtung 7 des Bügels 4 gemäß Pfeil 49 zwischen den beiden Werkzeugköpfen 9, 9′ schrittweise vorgeschoben. Die Schritt­ weite ist in Fig. 3 durch s angedeutet. Nach jedem Vorschub­ schritt wird der Bügel 4 quer zur Vorschubrichtung 49 schritt­ weise versetzt, wobei nach jedem Versetzungsschritt eine Ronde 50 aus dem Werkstück 33 ausgeschnitten wird. Man kann auf diese Weise ein Schnittmuster erzielen, das in Fig. 3 durch die mit den Ziffern 1 bis 10 versehenen Ronden 50 verdeutlicht wird. Es können also quer zur Vorschubrichtung 49 gesehen mehrere Ronden nebeneinander ausgeschnitten werden, und durch Koordination der Vorschubschrittweite s, der Seitenversatzschrittweite des Bügels 4 und der Ronden­ radien kann eine optimale Werkstückausnutzung erzielt werden, die zu einer beträchtlichen Materialeinsparung führt.

Bei der in Fig. 6 abgebildeten Kreisschere ist ein Portal 75 mit einem oberen und einem unteren, mit Abstand zuein­ ander angeordneten Querträgern 51, 51′ vorhanden, wobei der untere Querträger 51 das Maschinenbett 1 bildet. Die beiden Träger 51, 51′ stehen über in Höhenrichtung verlaufen­ de, parallel und im Abstand zueinander angeordnete Führungs­ säulen 52, 52′ miteinander in Verbindung. An den Säulen sitzt ein den Säulen-Zwischenraum überspannender, mittels einer am oberen Querträger 51 sitzenden Hydraulikeinrichtung 47′ gemäß Doppelpfeil 41′ höhenverstellbarer Stößel 53. Dieser verläuft parallel zum Maschinenbett 1 und trägt zusammen mit diesem mehrere (hier drei Stück) Arbeitseinheiten 54, die jeweils einen oberen und unteren Werkzeugkopf 9, 9′ mit entsprechenden Messern 18, 18′ enthalten. In Abwand­ lung zur Ausführungsform nach Fig. 1 ist allerdings die jeweilige Trageinrichtung 3 nicht als Bügel ausgebildet, sondern enthält zwei Tragteile 55, 55′, die die Funktion der Bügelschenkel 8, 8′ übernehmen. Die jeweils beiden Tragteile 55, 55′ einer jeden Arbeitseinheit 54 sind als Schlitten ausgebildet, und das jeweils eine Tragteil 55 sitzt an der Unterseite des Stößels 53 und das jeweils andere Tragteil 55′ an der Oberseite des Maschinenbettes 51′, und sie sind jeweils gemäß den Doppelpfeilen 7 in Stößel- bzw. Bett-Längsrichtung hin und her verschiebbar. An den Tragteilen 55, 55′ sitzen die synchron drehbaren Werkzeugköpfe 9, 9′ und die Werkzeughalterung 30, wobei der jeweilige die Messer 18, 18′ tragende Schlitten 17, 17′ ein sich rechtwinkelig zur Drehachse 14 erstreckendes zylindrisches Führungsteil 56, 56′ aufweist, das im Werkzeug­ kopf gemäß den Pfeilen 19, 19′ analog zur Ausführungsform aus Fig. 1 hin und her bewegbar gelagert ist.

Die Arbeitsweise der einzelnen Arbeitseinheiten 54 entspricht der bisher anhand der Fig. 1 beschriebenen Arbeitsweise, hinzu kommt allerdings, daß jeweils gleichzeitig sämtliche der Arbeitseinheiten 54 einen Schneidvorgang ausführen können.

Mit einer derartigen Anordnung läßt sich die Arbeitsge­ schwindigkeit der Kreisschere beträchtlich erhöhen bei gleichzeitiger Erhöhung der Standzeit der einzelnen Messer.

Im Betrieb der Kreisschere gemäß Fig. 6 kann insbesondere bandförmiges Ausgangsmaterial schrittweise durch die einzelnen Arbeitseinheiten gleichzeitig hindurchgeführt werden, wobei die Vorschubrichtung 49′ (vgl. Fig. 4) in Fig. 6 recht­ winkelig zur Zeichenebene steht. Nach jedem Vorschubschritt s′ des Werkstückes 33 kann gleichzeitig eine der Anzahl der Arbeitseinheiten entsprechende Anzahl von Ronden 50 ausgeschnitten werden, wobei die Arbeitseinheiten 54 nach jedem Vorschubschritt s′ einen Schritt x quer zur Vorschub­ richtung 49′ seitlich versetzt werden. Dadurch erhält man das in Fig. 4 abgebildete Schnittmuster, bei dem die in Vorschubrichtung aufeinanderfolgenden Ronden auf Lücke gesetzt sind, so daß sich eine erhebliche Materialeinsparung erzielen läßt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 befinden sich die Kopf-Drehachsen 14 der einzelnen Arbeitseinheiten 54 in einer gemeinsamen Arbeitsebene, darüber hinaus ist es durch­ aus möglich, auch noch weitere Arbeitseinheiten in einer dazu im Parallelabstand angeordneten Arbeitsebene vorzu­ sehen. Bei entsprechender Anordnung kann dadurch sogar auf einen Seitenversatz der Arbeitseinheiten verzichtet werden, wobei zweckmäßigerweise die Schrittweise pro Vorschub­ schritt zwei s′ entspricht.

Um beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 einen synchronen Drehantrieb der Werkzeugköpfe zu gewährleisten, sind die oberen und unteren Tragteile jeweils untereinander mit einer Antriebswelle 57 verbunden, die jeweils von einem an einem Tragteil sitzenden Motor 58 angetrieben wird, wobei auf ihr in jedem Tragteil axial verschieblich und drehfest ein Kegelrad 59 sitzt, das mit einem weiteren Kegelrad 59′ die Umlenkung des Kraftflusses zum jeweiligen Arbeitskopf bewirkt. Durch die axial verschiebliche Anord­ nung des Kegelrades 59 ist gewährleistet, daß die einzelnen Arbeitseinheiten auch einander gegenüber verstellt werden können, um eine Anpassung an die jeweilige Werkstückbreite durchführen zu können.

Im übrigen sind in Fig. 4 und Fig. 6 gleichartige Bauteile mit identischen Bezugszeichen versehen.

Um eine bessere Schnittqualität zu erzielen und um insbe­ sondere beim Herausschneiden von Ronden kleiner Durchmesser ein Verklemmen der Messer zu vermeiden, sind diese beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zwangsweise zu einer Rotations­ bewegung um ihre Längsachsen 24, 24′ synchron gegensinnig antreibbar. Hierzu ist in der Trageinrichtung 3 ein ent­ sprechender Antriebsmotor 62 vorgesehen, der gleichzeitig sowohl das Obermesser 18 als auch das Untermesser 18′ treibt. Die beiden entsprechenden Antriebsstränge 63, 63′ verlaufen zum Teil im Inneren des Bügels 4 und werden in den Getriebe­ kästen 10, 10′ über ein Winkelgetriebe 64, 64′ jeweils in einen mit der Drehachse 14 zusammenfallenden, zum Arbeits­ bereich 25 hin verlaufenden Strangabschnitt 65, 65′ umge­ lenkt. Im Niveaubereich des Auslegers 15, 15′ erfolgt wieder­ um eine Umlenkung des Kraftflusses zu einem in den Auslegern sich radial nach außen erstreckenden zweiten Strangabschnitt 66, 66′. Dieser ist gekoppelt jeweils an einen dritten Strangabschnitt 67, 67′, der sich in den Schlitten 17, 17′ befindet und mit den Messern 18, 18′ in Verbindung steht. Dieser Kraftflußverlauf ist auch bei den Ausführungs­ formen gemäß den Fig. 5 bis 7 verwirklicht.

Gemäß Fig. 1 und 5 ist die Koppelung zwischen zweitem und drittem Strangabschnitt eine Verschiebekoppelung, um die Verschiebemöglichkeiten der Schlitten nicht zu beeinträchti­ gen. Hierzu trägt der zweite Antriebsstrang 66, 66′ ein relativ große axiale Erstreckung aufweisendes Zahnrad 68, mit dem ein Zahnrad 69 des dritten Antriebsstranges kämmt, das bei der Schlittenbewegung gemäß den Pfeilen 19, 19′ in Längsrichtung an der Verzahnung des Zahnrades 68 abgleiten kann. Gemäß Fig. 7 ist der zweite Strangabschnitt 66′ unter­ teilt in eine Zentralwelle 70 und eine auf dieser sitzenden Hohlwelle 71; beide Wellen sind verdrehfest und axial ver­ schieblich einander gegenüber verbunden, so daß die Hohl­ welle 71 bei der Schlittenbewegung 19′ auf der Zentralwelle 70 entlanggleiten kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verlaufen die beiden Messerachsen 24, 24′ schräg zueinander, wobei die obere Messerachse 24 rechtwinkelig zur Kopf-Drehachse 14 verläuft und die untere Messerachse 24′ schräg gegen die Drehachse 14 angestellt ist. Die obere Messerachse 24 ist gegenüber der Längsachse des Zahnrades 69 parallel nach unten versetzt, um in den Arbeitsbereich 25 zu gelangen. Die Verbindung zwischen dem dritten Strangabschnitt 67, 67′ und der jewei­ ligen Messerwelle 23, 23′ erfolgt unter Berücksichtigung des winkeligen Kraftflusses jeweils mittels einer Gelenk­ welle 70, 70′, die im Kupplungsbereich zur jeweiligen Messer­ welle bzw. zum jeweiligen Antriebsstrang ein Kreuzgelenk aufweist.

Anstelle der Gelenkwellen können gemäß Fig. 5 und 7 die Kraftfluß-Umlenkungen auch mittels Kegelradpaarungen erfolgen, was die Gleichförmigkeit der Rotationsbewegung der Messer erhöht. Gemäß Fig. 5 kämmt das Zahnrad 69 mit einem weiteren Zahnrad 76 mit paralleler Drehachse, das auf der gleichen Welle sitzt wie ein mitdrehendes Kegelrad 72, das mit einer auf der schräg zum Antriebsstrang 66′ verlaufenden Messer­ welle 23′ sitzenden Kegelrad 73 kämmt.

Gemäß Fig. 7 steht die Hohlwelle 71 in fester Verbindung mit einem koaxial angeordneten Kegelrad 72′, das direkt mit dem auf der schrägen Messerwelle 23′ sitzenden Kegelrad 73′ kämmt.

Je nach Bauform kann die eine oder andere Kraftübertragungs­ art gewählt werden, wobei auch beliebige Kombinationen hinsichtlich Obermesser und Untermesser möglich sind.

Im übrigen sind auch andere Anordnungsweisen der Messer- Drehachsen 24, 24′ möglich, so sind sie beim Ausführungs­ beispiel nach Fig. 6 und gemäß Fig. 8 nicht divergent zuein­ ander angeordnet, sondern vielmehr parallel. Gemäß Fig. 6 verlaufen die parallelen Messerachsen 24, 24′ schräg gegenüber der Kopf-Drehachse 14, während sie gemäß Fig. 8 beide in Radialrichtung bezüglich der Drehachse 14 ver­ laufen. Die letztgenannte Anordnung ermöglicht insbesondere lineare Schnitte, beispielsweise zum Spalten von Bandmaterial, wenn die Kreisschere bei ruhenden, nicht rotierenden Werk­ zeugköpfen betrieben wird. Denn vorteilhafterweise sind der Werkzeugkopf-Antrieb 37 und der Messer-Drehantrieb 62 unabhängig voneinander regelbar, so daß erforderlichen­ falls der eine oder andere Antrieb sogar stillgelegt werden kann.

Ein besonderer Vorteil der Kreisschere liegt darin, daß durch die Verstellmöglichkeit der Messer über die Schlitten 17, 17′ Umstellzeiten beträchtlich reduziert werden können, da ein Werkzeugwechsel nicht erforderlich ist. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung mittels einer Steuereinrichtung, in die lediglich der Schneiddurchmesser einzugeben ist, wonach sich die Schlitten automatisch entsprechend ver­ stellen. Ferner ist es möglich, die Kreisschere vollautoma­ tisch zu betreiben, indem insbesondere auch die Werkstücke 33 automatisch zugeführt und entnommen werden. Durch die Höhenverstellbarkeit mindestens eines Werkzeugkopfes und durch die insbesondere stufenlose Regelmöglichkeit der Messer- und Kopfbewegungen kann auf einfache Weise eine optimale Anpassung an die Materialverhältnisse der zu schnei­ denden Werkstücke erfolgen. Bei alledem versteht es sich, daß die einzelnen Antriebe auch hydraulisch oder pneumatisch erfolgen können, der mechanische Antrieb ist nicht not­ wendigerweise Voraussetzung. Mit der erfindungsgemäßen Kreis­ schere lassen sich Ronden kostengünstier herstellen, wobei sowohl der Materialverbrauch als auch der Werkzeug­ verbrauch stark reduziert werden können. Weiterhin entfällt die Herstellung von Schnittwerkzeugen für unterschiedliche Rondendurchmesser.

Es sei noch nachgetragen, daß der Antriebsstrang 65 des höhenverstellbaren Werkzeugkopfes 9 zweckmäßigerweise zwei­ geteilt ist und zwei teleskopartig angeordnete Wellen 75, 75′ enthält, die drehfest und einander gegenüber in Axial­ richtung verschiebbar sind, um die Höhenverstellbarkeit zu gewährleisten.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, mit mehreren, z.B. zwei oder vier Köpfen zu fahren. Diese Köpfe können symmetrisch zu dem in Fig. 1 dargestellten Kopf 9 angeordnet werden, so daß es dann mehrere Ausleger 15 bzw. 15′ geben wird.

Claims (22)

1. Kreisschere zum Schneiden insbesondere plattenförmiger Werkstücke, mit zwei in Gebrauchsstellung einander in Verti­ kalrichtung mit Abstand im wesentlichen gegenüberliegenden, an einer Trageinrichtung angeordneten Werkzeugköpfen, an denen jeweils ein um seine Längsachse drehbar gelagertes, rollen- bzw. scheibenförmiges Schneidwerkzeug bzw. Messer einer Schneideinrichtung angeordnet ist, welche beiden insbesondere im Bereich zwischen den Werkzeugköpfen angeord­ neten Ober- und Untermesser im Schneidbetrieb einander im Schneidbereich der Schneideinrichtung mit jeweils einem Abstand ihrer Schneidkanten benachbart sind, wobei ihre Längsachsen im wesentlichen in einer gemeinsamen Werkzeug­ achsen-Ebene verlaufen, und mit einer Werkstückhalterung für das im Schneidbereich zu schneidende Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkzeugköpfe (9, 9′) um eine gemeinsame, in Gebrauchsstellung im wesentlichen ver­ tikale Drehachse (14) gegenüber der Trageinrichtung (3) synchron drehend antreibbar angeordnet sind, wobei die Drehachse (14) parallel bzw. annähernd parallel zur Werkzeug­ achsen-Ebene der mit dem jeweiligen Werkzeug-Ober- bzw. -Unterkopf (9, 9′) mitbewegten Messer (18, 18′) verläuft, daß der Schneidbereich (29) der Schneideinrichtung (22) in Radialrichtung mit Bezug auf die Drehachse (14) mit Abstand zu dieser angeordnet ist und während der Rotations­ bewegung der Werkzeugköpfe (9, 9′) eine Kurvenbahn um die Drehachse (14) ausführt, und daß das Werkstück (33) während seiner Bearbeitung mittels der Werkstückhalterung (30) undrehbar festlegbar ist.

2. Kreisschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalterung (30) im Bereich der Kopf-Drehachse (14) zwischen den beiden Werkzeugköpfen (9, 9′) angeordnet ist, derart, daß sie im Betrieb von den beiden Messern (18, 18′) umrundet wird.

3. Kreisschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werkstückhalterung zwei insbesondere scheibenförmige, jeweils an einem der Werkzeugköpfe (9, 9′) angeordnete Halter (32, 32′) aufweist, von denen zweck­ mäßigerweise mindestens einer parallel zur Drehachse (14) der Werkzeugköpfe (9, 9′) verstellbar ist.

4. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (18, 18′) quer zur Drehachse (14) der Werkzeugköpfe (9, 9′) insbesondere stufenlos ver­ stellbar und einstellbar am jeweiligen Werkzeugkopf (9, 9′) angeordnet sind, derart, daß der Abstand des Schneid­ bereiches (29) von der Drehachse (14) variabel ist.

5. Kreisschere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Messer (18, 18′) jeweils an einem Werkzeug­ schlitten (17, 17′) angeordnet sind, der am zugehörigen Werkzeugkopf (9, 9′) quer zu dessen Drehachse (14) verschieb­ bar gelagert ist.

6. Kreisschere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und/oder untere Werkzeugkopf (9, 9′) einen im wesentlichen quer zur Drehachse (14) nach außen ragenden Ausleger (15, 15′) aufweist, an dem der Schlitten (17, 17′) verschiebbar geführt ist.

7. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (24, 24′) der beiden Messer (18, 18′) parallel zueinander angeordnet sind und im wesentlichen in Radialrichtung mit Bezug auf die Kopf- Drehachse (14) verlaufen.

8. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (24, 24′) der beiden Messer (18, 18′) parallel zueinander verlaufen und gegenüber der Kopf-Drehachse (14) schräg angestellt sind.

9. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (24, 24′) der beiden Messer (18, 18′) schräg zueinander verlaufen.

10. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der obere Werkzeugkopf (9) zusammen mit dem daran angeordneten Obermesser (18) vorzugs­ weise hydraulisch betätigbar in Längsrichtung der Drehachse (14) bzw. in Höhenrichtung verstellbar ist.

11. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehantrieb der beiden Werkzeugköpfe (9, 9′) diese jeweils eine Umfangsverzahnung (34, 34′) aufweisen, die mit jeweils einem an der Trageinrichtung (3) vorgesehenen antreibbaren Zahnrad (35, 35′) zusammen­ arbeitet, wobei im Falle eines höhenverstellbaren Werkzeug­ kopfes (9) die Breite einer Verzahnung breiter ist als diejenige der anderen Verzahnung, derart, daß die beiden Verzahnungen (34, 34′) in Axialrichtung aneinander abgleiten können.

12. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkzeugköpfe (9, 9′) mit ihrer Drehachse (14) und mit den zugeordneten Messern (18, 18′) in Radialrichtung mit Bezug auf die Kopf-Drehachse (14) hin und her verstellbar sind, insbesondere zusammen mit der zweckmäßigerweise als Schlitten ausgebildeten und auf einer Konsole (1) verfahrbar angeordneten Trageinrichtung (3).

13. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (3) ein U-förmiger Bügel (4) ist, dessen beiden Bügelschenkel (8, 8′) im Bereich der Bügelöffnung (5) jeweils einen der Werkzeugköpfe (9, 9′) tragen können.

14. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (3) im wesentlichen aus zwei jeweils einem Werkzeugkopf (9, 9′) zugeordneten Tragteilen (55, 55′) besteht, wobei beide Tragteile (55, 55′) mit einem Portal (75) mit einem oberen und einem unteren Querträger (51, 51′) in Verbindung stehen, wobei das untere Tragteil (55) mit dem unteren Querträger (51) und das obere Tragteil (55) mit einem an die beiden Querträger verbindenden Säulen (52, 52′) höhenverstellbar angeordneten Stößel (53) verbunden ist.

15. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeihnet, daß die beiden Messer (18, 18′) jeweils zu einer Rotationsbewegung um ihre Längsachse (24, 24′) insbesondere synchron gegensinnig antreibbar sind.

16. Kreisschere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (62) für die Rotationsbewegung der Messer (18, 18′) außerhalb des Werkzeugkopfes (9, 9′) insbesondere an der Trageinrichtung (3) angeordnet ist, wobei der zum jeweiligen Messer (18, 18′) führende Antriebs­ strang (63, 63′) einen mit der Kopf-Drehachse (14) zusammen­ fallenden ersten Strangabschnitt (65, 65′) und hieran an­ schließend einen radial nach außen führenden zweiten Strang­ abschnitt (66, 66′) aufweist, der an einen parallelen, im jeweiligen Werkzeugschlitten (17, 17′) angeordneten, zum Messer (18, 18′) führenden dritten Strangabschnitt (67, 67′) gekoppelt ist.

17. Kreisschere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung zwischen zweitem und drittem Strangabschnitt eine Verschiebekoppelung ist, indem der im Schlitten (17, 17′) angeordnete, mit diesem verfahrbare dritte Strang­ abschnitt (67, 67′) ein Zahnrad (69) enthält, das mit einem Zahnrad (68) größerer Breite bezüglich diesem längsverschieb­ bar kämmt.

18. Kreisschere nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Verbindung zwischen drittem Strang­ abschnitt (67, 67′) und dem jeweiligen Messer (18, 18,) eine Gelenkwelle (70, 70′) mit Kreuzgelenken bzw. minde­ stens einem Kreuzgelenk eingeschaltet ist.

19. Kreisschere nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dritte Strangabschnitt (67, 67′) insbe­ sondere bei schräg zur Kopf-Drehachse (14) angestellter Werkzeug-Längsachse (24, 24′) über eine Kegelradpaarung (72, 73 bzw. 72′, 73′) mit dem jeweiligen Messer (18, 18′) in Verbindung steht.

20. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekenn­ zeichnet durch unabhängig voneinander arbeitende und regel­ bare Werkzeugkopf- und Messer-Drehantriebe.

21. Kreisschere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere jeweils einen oberen und einen unteren Werkzeugkopf (9, 9′) mit Messer (18, 18′) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 enthaltende Arbeitseinheiten (54) zweckmäßigerweise nebeneinander angeordnet vorhanden sind, deren Arbeitsablauf vorzugsweise synchron erfolgt.

22. Kreisschere nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Arbeitseinheiten (54) nebeneinander angeordnet sind, deren Kopf-Drehachsen (14) in einer gemeinsamen Arbeits­ ebene angeordnet sind und die gemeinsam parallel zur Arbeits­ ebene und hierbei rechtwinkelig zu den Drehachsen seitwärts hin und her verschiebbar bzw. taktbar sind.