DE4131942A1 - Clearance adjustment of cutting machine blades - involves one blade in each pair pliably mounted at right-angles to cutting direction - Google Patents
Clearance adjustment of cutting machine blades - involves one blade in each pair pliably mounted at right-angles to cutting directionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Spieleinstellung der Messer einer Schneidmaschine während des Schneidvorganges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for automatically adjusting the play of the knives a cutting machine during the cutting process according to the preamble of Claim 1.
Ein Problem während des Schneidens von Blechen in Schneidmaschinen besteht darin, daß der Abstand zwischen den oberen und den unteren Messern eingestellt werden muß, wenn Bleche unterschiedlicher Stärken geschnitten werden sollen. Die Schnittkraft, die proportional zur Stärke des zu schneidenden Bleches ist, erzeugt nämlich eine horizontale Scherkraftkomponente, die sich zusammen mit der Verformung des Bleches in der Schneidzone an dem unteren Messer abstützt. Dieses Phänomen ist besonders dann von Bedeutung, wenn asymmetrische Schnitte ausgeführt werden, beispielsweise mit Messern, die in einem beliebigen Winkel angeordnet sind, denn unter diesen Bedingungen muß jedes Messer Kräfte unterschiedlicher Größe und Richtung aufnehmen.There is a problem during sheet metal cutting in cutting machines in that the distance between the upper and lower knives is set must be, if sheets of different thicknesses are to be cut. The Cutting force that is proportional to the thickness of the sheet to be cut namely a horizontal shear force component, which together with the Deformation of the sheet in the cutting zone is supported on the lower knife. This Phenomenon is particularly important when asymmetrical cuts be carried out, for example with knives, at any angle are arranged, because under these conditions each knife must have forces of different sizes and directions.
Es sind Vorrichtungen zur automatischen Spieleinstellung bekannt, welche die horizontalen Scherkraftkomponenten dadurch aufnehmen, daß der gesamte Kopf, welcher das obere Messer trägt, elastisch verschiebbar ist. Derartige Systeme haben jedoch verschiedene Nachteile. Der größte Nachteil besteht in der schwierigen und komplizierten Konstruktion des elastischen Systems, welches die Bewegung der gesamten Lagerung des Obermessers ermöglichen soll. Ein weiterer Nachteil beruht in der Tatsache, daß bei asymmetrischen Schnitten unterschiedliche und nicht miteinander fluchtende Kräfte erzeugt werden, die von dem Verstellsystem nur schlecht aufgenommen werden können, so daß in bestimmten Fällen sogar mit dem Bruch des Messers gerechnet werden muß.Devices for automatic game adjustment are known, which the absorb horizontal shear force components in that the entire head, which carries the upper knife, is elastically displaceable. Such systems have however, there are several disadvantages. The main disadvantage is the difficult and complicated construction of the elastic system, which is the movement of the should allow entire storage of the upper knife. Another disadvantage is based in the fact that asymmetrical cuts are different and not forces aligned with each other are generated by the adjustment system only can be poorly received, so that in certain cases even with the Breakage of the knife must be expected.
Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Spieleinstellung der Messer einer Schneidmaschine während des Schneidvorgangs zur Verfügung zu stellen, bei der die genannten Nachteile vermieden sind. Die Vorrichtung soll insbesondere wesentlich einfacher als bekannte Systeme aufgebaut sein und die Durchführung auch asymmetrischer Schnitte erlauben, wobei die Zuverlässigkeit im Einsatz von besonderer Bedeutung ist.The invention is therefore based on the object of a device for automatic Clearance adjustment of the knives of a cutting machine during the cutting process to make available, in which the disadvantages mentioned are avoided. The In particular, the device is said to be constructed much more simply than known systems be and also allow asymmetrical cuts to be made, the Reliability in use is of particular importance.
Bei einer Vorrichtung der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Messer jedes Messerpaares über elastische Mittel rechtwinklig zur Schnittrichtung nachgiebig gelagert ist.In a device of the type specified in claim 1, this is Object achieved in that at least one knife each Elastic pair resilient at right angles to the cutting direction via elastic means is stored.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das untere Messer elastisch gelagert. Zusammen mit den elastischen Mitteln, die dieses Messer abstützen, ist es an einem prismatischen Sektorkörper gehalten, welcher über mechanische Befestigungselemente am Maschinenbett angebracht ist.According to a preferred embodiment of the invention, the lower knife is elastically stored. Along with the elastic means that this knife support, it is held on a prismatic sector body, which over mechanical fasteners is attached to the machine bed.
Die elastischen Mittel zur Lagerung des Messers können aus Federn bestehen, von denen jede in einer Aussparung sitzt, welche in den prismatischen Sektorkörper so eingearbeitet ist, daß die Feder das untere Messer abstützt.The elastic means for mounting the knife can consist of springs from each of which sits in a recess that fits into the prismatic sector body is incorporated that the spring supports the lower knife.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die elastischen Mittel Hydraulikzylinder sind, von denen jeder in einem prismatischen Sektorkörper untergebracht ist und das untere Messer abstützt.Another possibility is that the elastic means hydraulic cylinders are, each of which is housed in a prismatic sector body and that lower knife supports.
Nach einer anderen Ausführungsform sind die elastischen Mittel Federn, von denen jede in einer Ausnehmung sitzt, welche in den prismatischen Sektorkörper eingearbeitet ist, und von denen jede über einen hydraulischen Zylinder komprimiert werden kann, der koaxial fluchtend mit der Feder in der Ausnehmung untergebracht ist.According to another embodiment, the elastic means are springs, of which each sits in a recess, which is in the prismatic sector body is incorporated, and each of which is compressed by a hydraulic cylinder can be accommodated coaxially aligned with the spring in the recess is.
Gemäß einer Variante der Erfindung ist das obere Messer elastisch nachgiebig gelagert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß beide Messer elastisch nachgiebig gelagert sind.According to a variant of the invention, the upper knife is resilient stored. Another possibility is that both knives are elastic are resiliently stored.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist im Vergleich mit bekannten Systemen zur automatischen Spieleinstellung wesentlich einfacher aufgebaut und zuverlässiger im Betrieb. Die Befestigung des elastisch gelagerten Messers an einem prismatischen Sektorkörper, der leicht ausgebaut werden kann, erlaubt eine Vorspannung der elasti schen Mittel im noch nicht eingebauten Zustand.The device according to the invention is compared to known systems for automatic game setting is much simpler and more reliable Business. The attachment of the elastically mounted knife to a prismatic one Sector body, which can be easily removed, allows the elasti to be preloaded means not yet installed.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:The invention is explained below using exemplary embodiments, which in the Drawing are shown. Show it:
Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch ein Obermesser und ein Untermesser einer Schneidmaschine mit automatischer Spieleinstellung gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a vertical cross section through an upper knife and a lower knife of a cutting machine with automatic clearance adjustment according to the invention,
Fig. 2 eine Variante der Fig. 1, Fig. 2 shows a variant of Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Variante und Fig. 3 shows another variant and
Fig. 4 die teilweise Vorderansicht zur Darstellung der in Längsrichtung verlaufenden Messer mit dem System zur Zuführung von Drucköl für die Betätigung der elastischen Mittel bei den Beispielen der Fig. 2 und 3. Fig. 4 shows the partial front view showing the longitudinally direction meter with the system for feeding pressure oil for the operation of the elastic means in the examples of FIGS. 2 and 3.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Verstelleinrichtung 1 zur automatischen Spieleinstellung an einer Schneidmaschine vorgesehen, von der nur ein Teil des horizontalen Bettes 2 gezeigt ist, auf welchem sich das zu schneidende Blech 3 abstützt und verschoben werden kann. Ferner ist ein Messerpaar zu erkennen, das aus einem oberen Messer 4, welches an einem oberen Messerträger S befestigt ist, sowie einem unteren Messer 6 besteht, das an dem festen Maschinenbett 2 angebracht ist.As shown in FIG. 1, the adjusting device 1 is provided for automatic play adjustment on a cutting machine, of which only part of the horizontal bed 2 is shown, on which the sheet 3 to be cut is supported and can be moved. Furthermore, a pair of knives can be seen, which consists of an upper knife 4 , which is fastened to an upper knife carrier S, and a lower knife 6 , which is attached to the fixed machine bed 2 .
Es ist zu erkennen, daß das untere Messer 6 nicht unmittelbar am Bett 2 befestigt ist, sondern über Schrauben 7 an einem prismatischen Sektorkörper 8, welcher seinerseits über Schrauben 9 am Bett 2 befestigt ist. Zur Lagerung des unteren Messers 6 an dem Sektorkörper 8 ist dieses in einen Sitz 10 eingesetzt, der im wesentlichen die Form eines L hat. Von dem unteren Messer 6 steht eine Nase 11 nach unten ab, die in eine Ausnehmung des Sitzes 10 eingreift. Auf diesem Sitz 10 stützt sich das untere Messer 6 über eine untere Fläche 12 ab, während es von der vertikalen Rückwand 14 des Sitzes 10 einen Abstand 13 hat.It can be seen that the lower knife 6 is not attached directly to the bed 2 , but via screws 7 to a prismatic sector body 8 , which in turn is attached to the bed 2 via screws 9 . To mount the lower knife 6 on the sector body 8 , the latter is inserted into a seat 10 which essentially has the shape of an L. A nose 11 protrudes downward from the lower knife 6 and engages in a recess in the seat 10 . The lower knife 6 is supported on this seat 10 via a lower surface 12 , while it is at a distance 13 from the vertical rear wall 14 of the seat 10 .
Ausgehend von der vertikalen Rückwand 14 ist in den prismatischen Sektorkörper 8 eine Aussparung 20 eingearbeitet, die eine Feder 21 aufnimmt, welche sich einerseits am Boden der Aussparung 20 und andererseits am unteren Messer 6 abstützt. Wenn während des Schneidens des Bleches 3 die Scherkraft 25 eine horizontale Scher kraftkomponente 26 erzeugt, kann daher das untere Messer 6 elastisch in Richtung der horizontalen Scherkraftkomponente 26 nachgeben, sobald die genannte Horizontalkraft größer als die Vorspannung der Feder 21 ist, die durch Einschrauben der Schraube 7 vorgegeben worden ist. Die elastische Einfederung ist proportional zur horizontalen Scherkraftkomponente 26 und damit zur Scherkraft 25, welche ihrerseits von der Stärke und dem Material des Bleches 3 abhängt.Starting from the vertical rear wall 14 , a recess 20 is machined into the prismatic sector body 8 , which receives a spring 21 which is supported on the one hand on the bottom of the recess 20 and on the other hand on the lower knife 6 . If, during the cutting of the sheet 3, the shear force 25 generates a horizontal shear force component 26 , the lower knife 6 can therefore give way elastically in the direction of the horizontal shear force component 26 as soon as the said horizontal force is greater than the pretension of the spring 21 , which is achieved by screwing in the screw 7 has been specified. The elastic deflection is proportional to the horizontal shear force component 26 and thus to the shear force 25 , which in turn depends on the thickness and the material of the sheet 3 .
Die elastische Einfederung des unteren Messers 6 erfolgt im wesentlichen durch eine Schwenkbewegung des unteren Messers 6 um seine Nase 11. Dabei wird der Abstand 13 an der Rückseite des unteren Messers 6 verringert. Es ist daher wichtig, daß dieser Abstand 13 ausreichend groß bemessen ist, so daß Bleche aller ge wünschten Stärken geschnitten werden können.The elastic deflection of the lower knife 6 takes place essentially by a pivoting movement of the lower knife 6 around its nose 11 . The distance 13 on the back of the lower knife 6 is reduced. It is therefore important that this distance 13 is sufficiently large so that sheets of all desired thicknesses can be cut.
Das untere Messer 6 ist nicht unmittelbar am Bett 2, sondern an dem prismatischen Sektorkörper 8 befestigt, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß über die Schraube 7 die Vorspannung der Feder 21 auf einem Prüfstand eingestellt werden kann. Anschließend wird dann der Sektorkörper 8 mit dem eingestellten Messer mittels der Schrauben 9 am Maschinenbett 2 befestigt. Diese Lösung erleichtert auch die fluchtende Einstellung des unteren Messers 6 zum oberen Messer 4, was bei bekannten Konstruktionen umständlich und schwierig ist. Durch die Erfindung ist es nämlich möglich, die unteren Messer zu den oberen Messern durch geringe Horizontalverstellungen der prismatischen Sektorkörper 8 auszurichten, wobei die Horizontalverschiebungen durch das Spiel ermöglicht werden, das zwischen der Schraube 9 und den Bohrungen 15 besteht, in welches jede Schraube eingesetzt ist.The lower knife 6 is not attached directly to the bed 2 , but to the prismatic sector body 8 , which has the advantage that the bias of the spring 21 can be set on a test bench via the screw 7 . Then the sector body 8 is then attached to the machine bed 2 with the set knife by means of the screws 9 . This solution also facilitates the alignment of the lower knife 6 with the upper knife 4 , which is cumbersome and difficult with known constructions. Because of the invention it is in fact possible to align the lower knives to the upper knives by slight horizontal adjustments of the prismatic sector bodies 8 , the horizontal displacements being made possible by the play that exists between the screw 9 and the bores 15 in which each screw is inserted .
Fig. 2 zeigt eine Variante der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung, die darin besteht, daß anstelle einer Feder als elastisches Mittel ein Kolben 31 dient, der in einen Raum 32 eingesetzt ist, welcher in den prismatischen Sektorkörper 33 eingearbeitet ist. Zwischen der Rückwand des Kolbens 31 und dem Raum 32 befindet sich eine hintere Kammer 34, die über eine Leitung 35 mit Öl oder Luft oder einem anderen Druckgas versorgt wird. Die Leitung 35 ist teilweise in den prismatischen Sektorkörper 33 und teilweise in das Maschinenbett 36 eingearbeitet. Das vordere Ende des Kolbens 31 ist als Rundkopf 37 ausgebildet, an welchem sich das untere Messer 38 abstützt. Horizontalbewegungen des unteren Messers 38, welche durch die horizontale Scherkraftkomponente 39 der vertikalen Scherkraft 40 verursacht werden, werden durch das elastische System aufgenommen, das durch den Kolben 31 und das in der hinteren Kammer 34 befindliche Druckmedium gebildet ist. Fig. 2 shows a variant of the adjusting device according to the invention, which consists in that instead of a spring serves as a resilient means a piston 31 which is inserted into a space 32 which is incorporated into the prismatic sector body 33 . Between the rear wall of the piston 31 and the space 32 there is a rear chamber 34 which is supplied with oil or air or another compressed gas via a line 35 . The line 35 is partly worked into the prismatic sector body 33 and partly into the machine bed 36 . The front end of the piston 31 is designed as a round head 37 , on which the lower knife 38 is supported. Horizontal movements of the lower knife 38 , which are caused by the horizontal shear force component 39 of the vertical shear force 40 , are absorbed by the elastic system formed by the piston 31 and the pressure medium located in the rear chamber 34 .
Fig. 4 zeigt, daß die Leitungen 35 zur Zuführung des Drucköls über eine gemeinsame Sammelleitung 41 miteinander verbunden sind, welche über einen Druckanschluß 42 mit einer äußeren Zentralhydraulikanlage verbunden sind, die in der Figur nicht gezeigt ist. Fig. 4 shows that the lines 35 are connected to each other for supplying the pressure oil via a common manifold 41, which are connected via a pressure connection 42 with an outer central hydraulic system, which is not shown in the figure.
Eine weitere Variante der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser insgesamt mit 50 bezeichneten Verstelleinrichtung bestehen die elastischen Mittel jeweils aus einer Feder 51, die zusammen mit einem Kolben 53 in einer Ausnehmung 52 in koaxialer Anordnung untergebracht ist. Über eine Leitung 54 kann der Kolben 53 mit Drucköl, Luft oder einem anderen Druckgas beaufschlagt werden. Zwischen die Feder 51 und den Kolben 53 ist ein Ring 55 eingesetzt, welcher an dem prismatischen Sektorkörper 56 befestigt ist und durch den hindurch in Längsrichtung eine Schraube 57 verläuft, mit der das untere Messer 58 am prisma tischen Sektorkörper 56 befestigt ist. Das Ende 59 der Schraube 57 ist in den Kolben 53 eingeschraubt, so daß dieser zusammen mit der Schraube 57 einen starren Körper bilden. In der Nähe des Ringes 55 hat der Kolben 53 einen geringeren Durchmesser, wodurch eine Kammer 60 gebildet ist, in die über die Leitung 54 das Drucköl einge leitet wird.Another variant of the adjustment device according to the invention is shown in FIG. 3. In this adjusting device, designated as a whole by 50, the elastic means each consist of a spring 51 , which is accommodated together with a piston 53 in a recess 52 in a coaxial arrangement. The piston 53 can be pressurized with compressed oil, air or another compressed gas via a line 54 . Between the spring 51 and the piston 53, a ring 55 is inserted, which is attached to the prismatic sector body 56 and passes through the through in the longitudinal direction of a screw 57, with the lower knife 58 is mounted on prismatic sector body 56th The end 59 of the screw 57 is screwed into the piston 53 so that it forms a rigid body together with the screw 57 . In the vicinity of the ring 55 , the piston 53 has a smaller diameter, whereby a chamber 60 is formed, into which the pressure oil is conducted via the line 54 .
Diese Lösungsvariante ist besonders dann sehr zweckmäßig, wenn das zu schneidende Blech 61 besonders dick ist. In solchen Fällen kann es sich nämlich als notwendig erweisen, das untere Messer 58 in Richtung des Pfeiles 62 horizontal zu verschieben, um die Durchführung des Schnittes zu erleichtern. Der Öldruck innerhalb der Kammer 60 verschiebt dann den Kolben 53 und die damit verbundene Schraube 57 in Richtung des Pfeiles 62, wodurch das untere Messer 58 mitgenommen wird. Im Anschluß daran wird das obere Messer 63 zur Durchführung des Schnittes des Bleches 61 abgesenkt, wobei das untere Messer 58 in Richtung des Pfeiles 62 nochmals weiter verschoben wird, wenn die horizontale Scherkraftkomponente die Vorspannungskraft der Feder 51 übersteigt.This solution variant is particularly useful if the sheet 61 to be cut is particularly thick. In such cases, it may prove necessary to move the lower knife 58 horizontally in the direction of arrow 62 in order to facilitate the execution of the cut. The oil pressure within the chamber 60 then displaces the piston 53 and the screw 57 connected thereto in the direction of the arrow 62 , whereby the lower knife 58 is carried along. Subsequently, the upper knife 63 is lowered to carry out the cut of the sheet 61 , the lower knife 58 being displaced further in the direction of the arrow 62 when the horizontal shear force component exceeds the prestressing force of the spring 51 .
Die vorstehende Beschreibung der Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung verdeutlicht die erzielten Vorteile. In erster Linie steht ein einfach ausgebildetes und damit wirtschaftlich herstellbares System zur automatischen Spielverstellung zur Verfügung. Im Vergleich zu allen herkömmlichen Systemen, bei denen das obere Messer mit der zugehörigen Lagerung verschoben wird, ist es bei der Einrichtung gemäß der Erfindung wesentlich einfacher, ein Nachgeben über die am unteren Messer angreifenden, elastischen Mittel herbeizuführen. The above description of the adjustment device according to the invention illustrates the advantages achieved. In the first place there is a simply trained and thus economically producible system for automatic game adjustment for Available. Compared to all conventional systems where the upper one Knife is moved with the associated storage, it is when setting up according to the invention much easier to give in on the bottom Knife attacking elastic means bring about.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verstelleinrichtung nach der Erfindung bei asymmetrischen Schnitten erheblich wirkungsvoller und sicherer ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die gesamte Horizontalverschiebung des unteren Messers, die proportional zur horizontalen Scherkraftkomponente ist, von den elastischen Mitteln aufgenommen wird, unabhängig von der Größe dieser Kraft. Überdies kann jedes Messer unterschiedliche Kräfte aufnehmen, da es über ein eigenes und autonomes System elastischer Reaktionsmittel verfügt.Another advantage is that the adjustment device according to the invention asymmetrical cuts is significantly more effective and safer. It has namely, it turns out that the total horizontal displacement of the lower Knife, which is proportional to the horizontal shear force component, from the elastic means is absorbed, regardless of the size of this force. In addition, each knife can absorb different forces because it has one own and autonomous system of elastic reactants.
Weiterhin kann die Verstelleinrichtung gemäß der Erfindung wesentlich einfacher eingestellt und tariert werden, da die Vorspannung der elastischen Mittel außerhalb der Schneidmaschine auf einem Prüfstand o. dgl. durchgeführt werden kann. Hierbei werden die Schrauben zur Verbindung der unteren Messer mit dem prismatischen Sektorkörper angezogen, worauf der Sektorkörper am Maschinenbett eingebaut wird. Darüber hinaus wird auch die Ausrichtung der unteren Messer zu den oberen Messern nach dieser Einstelloperation erleichtert.Furthermore, the adjustment device according to the invention can be much simpler can be set and tared, since the bias of the elastic means outside the cutting machine can be carried out on a test bench or the like. Here the screws for connecting the lower knife to the prismatic one Sector body attracted, whereupon the sector body is installed on the machine bed. It also aligns the lower knives to the upper ones Knives relieved after this adjustment operation.
Wie bereits erwähnt, beziehen sich die erläuterten Ausführungsbeispiele auf eine Ausführungsform, bei der jeweils die unteren Messer elastisch nachgiebig gelagert sind. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die oberen Messer oder die Obermesser und Untermesser zugleich elastisch nachgiebig zu lagern, wobei in beiden Fällen alle erläuterten Ausführungsbeispiele für die elastische Lagerung der Messer weiterhin gelten.As already mentioned, the exemplary embodiments explained relate to a Embodiment in which each of the lower knives resiliently mounted are. However, there is also the option of the upper knife or the upper knife and lower knife at the same time resiliently resilient, all in both cases explained embodiments for the elastic mounting of the knife further be valid.
Die Federn, aus denen die elastischen Mittel bestehen können, können jede beliebige Form haben und beispielsweise als Tellerfedern, Schraubenfedern, Spiralfedern o. dgl. ausgebildet sein. Die Federn können auch durch elastische Körper ersetzt werden, die aus Kunststoff oder besonderen Faserwerkstoffen bestehen, welche entsprechende Wirkungen haben.The springs from which the elastic means can be made can be any Have shape and for example as disc springs, coil springs, spiral springs or the like. be trained. The springs can also be replaced by elastic bodies be made of plastic or special fiber materials, which have corresponding effects.
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