DE576656C - Antriebsvorrichtung fuer elektrisch angetriebene fliegende Scheren - Google Patents

Description

in Paris

Fliegende Scheren haben den Zweck, aus einer Walzenstraße austretende Stäbe abzuscheren, ohne daß man dieselben stillzusetzen braucht. Während die Messer zum Abscheren sich einander nähern, bewegen sich die Messerhalter gleichzeitig in derselben Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit wie die Stäbe.

Bei den fliegenden Scheren verlagern sich die Messer bei ihrer Bewegung aus der Ruhestellung mit einer sich erhöhenden Geschwindigkeit, die im Augenblick und während der Schneidarbeit gleich derjenigen des abzuscherenden Stabes ist. Sodann dreht sich der Messerhalter um seine Achse, um für den Stab den Durchgang freizugeben, und die Geschwindigkeit der Messer geht auf Null herunter.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die durch dieses Anhalten der Messer gegebene Energie zurückgewonnen, um die Schneidvorrichtung zunächst wieder in ihre ursprüngliche Stellung, sodann in die Stellung des Schnittbeginns zurückzuführen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß derart angeordnete Kupplungsvorrichtungen zwischen Elektromotor und einer die Schere betätigenden Zahnstange sowie gasgefüllte Zylinder vorgesehen sind, daß der Motor nur während der eigentlichen Schneidarbeit eingekuppelt ist und daß das Zurückführen sowie das Einstellen in die Schneidstellung durch die beim Abbremsen in den Zylindern aufgespeicherte Energie der bewegten Masse erfolgt.

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt schematisch in Ansicht die gesamte Schervorrichtung und ihren Antrieb gemäß der Erfindung. Abb. 2 bis 4 zeigen die Scherenantriebsvorrichtung in drei verschiedenen Stellungen. Abb. 5 bis 7 stellen die Verriegelungs- und Auslösevorrichtung der Antriebsvorrichtung in verschiedenen Stellungen dar. Abb. 8 und 9 sind zwei Schnitte nach A-B bzw. C-D der Abb. 6. Abb. 10 bis 14 geben Einzelheiten der Einrückvorrichtung wieder. Abb. 15 bis 17 zeigen gegenüber der in den Abb. 12 bis 14 dargestellten Vorrichtung eine andere Ausführungsform, bei welcher die Ausrückung mechanisch erfolgt. Abb. 18 bis 22 zeigen die Ausbildung einer Puffervorrichtung. Abb. 23 bis 25 zeigen die Vorrichtung, mit welcher die Stäbe auf eine bestimmte Länge abgeschnitten werden.

ι ist der untere Messerhalter, der bei A drehbar gelagert ist. Im oberen Teil desselben gleitet ein Kreuzkopf 2, der die Achse 3 trägt, auf welcher der obere Messerhalter Y und die Antriebslenkstange Z schwingbar gelagert sind, die mit einer Führung 5 verbunden sind, die in einem mit dem Maschinenrahmen fest verbundenen Teil gleitet. Die eine Seite dieser Führung ist als Zahnstange ausgebildet.

Die Stange 8 der Zahnstange 5 steht mit dem Kolben 6 eines Zylinders 7, der ein unter Druck stehendes Gas enthält, in Verbindung, und die

Zahnstange 5 besitzt an ihrem unteren Teile einen Ansatz 5'", der mit einem Bremszylinder 9 in Berührung tritt, der Druckgas enthalt.

Zwischen dem Druckgas und den Kolben wird S eine gewisse Flüssigkeitsmenge eingeschaltet um Verluste durch Undichtigkeiten zu vermeiden.

Durch einen Ablaßhahn 67 bekannter Art kann die Höhe der Flüssigkeit in dem Zylinder kontrolliert werden. Ein am Ende der Vorrichtung 67 angebrachter Hahn 68 ermöglicht die Einführung der Flüssigkeit und des Gases in den Zylinder.

Ein Riegel mit Einschnappvorrichtung 10 kann die Führung 5 in der Ausgangsstellung halten. In dieser Stellung ist das im Zylinder 7 enthaltene Gas durch den Kolben 6 verdichtet. Um den Druck des Kolbens freizugeben, wird der Riegel 10 unter dem Druck des KoI-bens 6 ausgelöst; so gelangen die Zahnstange und die Schere aus der Stellung D₁ bzw. L₁ in die Stellung D₂ bzw. L₂, wo das System die Geschwindigkeit des zu schneidenden Stabes erreicht. Die jeweils gegebene Geschwindigkeit ist entsprechend dem Gasdruck in dem Zylinder 7 regulierbar. Da die Wirkung des Kolbens 6 bei L₂ und D₂ aufhört, so bewegt sich die ganze Einrichtung unter dem Einfluß der Motorarbeit von L₂, D₂ nach L₃, D₃ mit gleichbleibender Geschwindigkeit, wobei der Stab geschnitten wird. Da ein gewisser Teil der Energie durch Reibung verlorengeht, so ist es für die Rückkehr bis in die Anfangsstellung notwendig, daß der Motor außer der für die Schneidearbeit erforderlichen Energie noch eine Zusatzenergie liefert, um die Verluste auszugleichen. Bei L₃, D₃ kommt der Ansatz 5'" der Führung 5 mit dem Bremszylinder 9 in Berührung und verdichtet das in demselben enthaltene Gas bis zur Stellung L₄, D₄, wo die lebendige Kraft des Systems vollständig vernichtet ist. Da der Umkehrbewegung der Zahnstange 5 nichts entgegensteht, so wird das System durch den Zylinder 9 von L₄, D₄ wieder nach L₁, D₁ zurückgeführt, wobei das im Zylinder 7 enthaltene Gas durch den Kolben 6 verdichtet wird und die ganze Einrichtung durch das Einschnappen der Sperrklinke 10 in Verriegelungsstellung geht. Um die oben beschriebene Vorrichtung mit dem Antriebsmotor A (Abb. 1) zu verbinden, kämmt die Zahnstange 5 mit einem Triebrad 11, das sich zwischen zwei Lagern dreht, die mit dem feststehenden Maschinengestell aus einem Stück bestehen. Das Triebrad 11 kann mit einer Welle 12, die in einer Verlängerung liegt, durch eine Kupplung irgendeiner bekannten Art gekuppelt werden.

Die selbsttätige Steuerung der Kupplung zur

gewünschten Zeit erfolgt mit Hilfe eines mit dem Triebrad 11 fest verbundenen Daumens 13 (Abb. 10 bis 14). Wird die Zahnstanges durch den Riegel 10 unter dem Druck des Kolbens 6 freigegeben, so bewegt sich dieselbe von D₁ nach D₂ unter Mitnahme des Triebrades 11 und somit auch des Daumens 13. Der bei D₂ anlangende Daumen 13 schiebt die Rolle eines Hebels 14 vor sich, der durch Vermittlung der Verbindungsstange 15 eine Teildrehung der Muffe 16 bewirkt. Diese Teildrehung wird durch einen Nocken 17, der mit der Muffe 16 fest verbunden ist und über eine an einem feststehenden Teil des Gestelles angeordnete Rolle 18 läuft, in eine axiale Verschiebung verwandelt. Die Muffe 16 wirkt auf eine Reihe von Hebeln

19 ein, wodurch ein Anpressen der Planscheiben

20 und 21 des Schwungrades 23 der Welle 12 des Motors A gegen die mit dem Triebrad 11 fest verbundene Scheibe 22 erfolgt.

Die Bewegung der Zahnstange von D₂ nach D₃ erfolgt mit gleichbleibender Geschwindigkeit So unter dem Einfluß des Motors A und des Schwungrades 23. Bei D₃ angelangt, kommt die Rolle des Hebels 14 außer Eingriff mit dem Nocken 13, und eine Feder 24 bringt die Muffe i6 durch Vermittlung der Verbindungsstange 25 in ihre Anfangslage zurück. Die Federn 26 sprengen dann die Scheiben 20 und 21 auseinander, wodurch das Triebrad 11 von der Antriebswelle 12 abgekuppelt wird.

Um zu vermeiden, daß beim Rückwärtsgang, währenddem das Triebrad 11 in umgekehrter Richtung kämmt, der Nocken 13 die Kupplung betätigt, geht der Traghebel 14 mit der Rolle in die Stellung a¹ (Abb. 14) und tritt gegen den Nocken zurück. Unter dem Einfluß einer Feder geht der Hebel mit der Rolle nach dem Vorbeigang des Nockens wieder in die tätige Stellung.

Um die Vorrichtung, die während der einzelnen Beschleunigungs- und Bremsvorgänge durch Reibung verlorengegangene Energie wiederzugeben, ist das Ende 3' des Nockens derart ausgestaltet, daß die Einwirkung des Motors A nach dem Abscheren und während des gesamten oder eines Teiles der Periode der Kompression des Zylinders 9 fortdauert.

In der abgeänderten Ausführung der Abb. 15 bis 17 findet das Zurückziehen der Kupplungsmuffe 16 durch den Nocken 13 statt, welcher die Rolle eines Hebels 27, der mit dem für die Befestigung der Feder 24' vorgesehenen Hebel 28 fest verbunden ist, zurückstößt. Der Zurückzug der Muffe erfolgt somit zwangsläufig, wobei die Feder 24' die Bewegung nur unterstützt.

Falls es. erwünscht sein sollte, die Geschwindigkeit der abzuscherenden Stange bei derselben Vorrichtung in^; gewissen Grenzen zu verändern, genügt es, einen Motor mit veränderlicher Drehzahl vorzusehen und die Drücke in den Zylindern 6 und 9 zu verändern, damit die Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit angelassen wird, die mit der durch den Motor in

dem Augenblick, wo das Einrücken erfolgt, erzeugten Geschwindigkeit nahezu gleich ist.

Wenn man die Geschwindigkeit des abzuscherenden Stabes ändert, unter Beibehaltung S desselben Profils des Nockens 13, wird die zugeführte Energie im gleichen Maße wie die Geschwindigkeit geändert, und da die passiven Widerstände nicht proportional den Drücken sind, wird die Vorrichtung über ihre Ausgangsstellung D₁ bis zu D₀ (Abb. 21) hinausgehen können. Da die umgekehrte Bewegung nicht abgebremst wird, wird sie von D₀ nach D₁ mit einer sich vergrößernden Geschwindigkeit gelangen und kräftig gegen den Riegel 10 schlagen.

Zu diesem Zweck ist ein auf der Welle 11 lose sitzender Hebel 29 durch eine Verbindungsstange 30 mit einer hydraulischen Bremse verbunden. Ein mit dem Hebel 29 fest verbundener Riegel 31 kommt mit einem Anschlag 32 in Eingriff, der auf genannter Welle 11 aufgekeilt ist.

Wenn die ganze Vorrichtung sich während des Rückhubes von D₂ nach D₁ bewegt, so drückt der Anschlag 32 zunächst den Riegel 31 nach unten, der von selbst in Verriegelungsstellung geht, sobald die Maschine in D₁ angelangt ist.

Wenn die Zahnstange sich bis nach D₀ (Abb. 21) bewegt, wird der Anschlag 32 durch Vermittlung des Hebels 29 und des Anschlages 30 von dem Kolben 33 mitgenommen (Abb. 18). Die in dem Zylinder 34 enthaltene Flüssigkeit bewegt sich von vorn nach hinten unter Abheben des Ventiles 35. Sobald die lebendige Kraft restlos aufgenommen ist, setzt sich das Ventil 35 unter dem Einfluß der Feder 36 wieder auf ihren Sitz, und die durch den Anwurfkolben 6 mitgenommene Zahnstange bewegt sich wieder von D₀ nach D₁ herab; diese Bewegung wird

durch den Übertritt der Flüssigkeit auf die andere Seite des Kolbens 33 durch eine durch einen Stift 36 regulierbare Öffnung beeinflußt. Auf diese Weise läßt sich die Rückkehrgeschwindigkeit so einstellen, daß die Zahnstange 5 ohne

⁴S Stoß auf den Riegel 10 aufzuliegen kommt.

Um etwa eintretende leichte Undichtigkeiten auszugleichen, steht der Dämpferzylinder mit einem Druckwassersammler W (Abb. 18) in Verbindung. Die Auslösung · des -Riegels 31 erfolgt gleichzeitig mit der Freigabe der Zahnstange 5 durch den Riegel 10, wie es vorher beschrieben ist.

In den Abb. 5 bis 9 ist die Vorrichtung zur Auslösung des Riegels 10 dargestellt, durch welchen die Schere in der Anfangslage festgehalten wird.

Durch einen Riegel 38 wird ein Hammer 39 festgehalten, der mit einer Achse 40 und einem unter dem Einfluß einer Feder 42 stehenden Hebel 41 fest verbunden ist.

Wird der durch die Achse 44 mit dem

fest verbundene Hebel 43 durch einen Finger 61, der im Eingriff mit den abzuscherenden Stäben stehenden Welle 54 zurückgeschoben, so wird der Hammer 39 freigegeben; unter dem Einfluß der Feder 42 stößt der Hammer gegen den Riegel 10, wodurch die Zahnstange 5 freigegeben wird.

Während der Bewegung von D₁ nach D₂ unter dem Einfluß des Kolbens 6 stößt der durch das Triebrad 11 angetriebene Nocken 45 die Rolle zurück, die auf dem Hebel 46 sitzt, der durch Vermittlung der Verbindungsstange 47 den Hebel 48 an sich zieht. Dieser auf der Achse 40 lose sitzende Hebel stößt gegen den Hebel 41, nimmt denselben mit und bringt die ganze Vorrichtung in die Anfangslage zurück (Abb. 7).

Nachdem der Finger 61 den Hebel 43 losgelassen hat, wird dieser durch die Feder 49 zurückgezogen, worauf der Riegel 38 von selbst in Eingriff kommt. ■

Während der Rückbewegung von D₄ nach D₁ wird der Hebel 46, die Verbindungsstange 47 und der Hebel 48 durch eine Feder 50 in die Anfangslage (Abb. 5) zurückgebracht.

Sobald die Zahnstange wieder in D₁ angelangt ist, geht der Riegel 10 von selbst in Verschlußstellung.

Die Vorrichtung ist dann für einen weiteren Schnitt bereit, sobald der Finger 61, seinen Kreislauf fortsetzend, den Hebel 43 von neuem zurückgestoßen hat.

Wenn eine hydraulische Puffervorrichtung bei der Maschine mitverwendet wird, so wird der Riegel 31 der Puffervorrichtung (Abb. 19) gleichzeitig mit dem Riegel 10 der Zahnstange ausgelöst.

Der Riegel 31 ist durch eine Verbindungsstange 51 mit einem Hebel 52 verbunden, der auf der Achse 40 des Auslösehammers (Abb. 5 und 18) lose sitzt. Wird der Hammer 39 (Abb. 6 und 8) ausgelöst, so nimmt der auf der Achse 40 sitzende Hebel 53 (Abb. 19) den Hebel 52 mit, der durch Vermittlung der Verbindungsstange 51 das Ausklinken des Riegels 31 bewirkt.

Wenn die Zahnstange sich von D₁ nach D₄ bewegt, stellt sich die Vorrichtung unter dem Einfluß der Achse 40 wieder ein (Abb. 20).

Die oben beschriebene Maschine wird durch eine Vorrichtung ergänzt, durch welche es möglich ist, aus einer Walzenstraße austretende no Stäbe in Handelslängen selbsttätig zu schneiden, ohne dieselben stillsetzen zu müssen.

Die Abb. 23 bis 25 zeigen eine Gesamtansicht des Antriebes für die Auslösung der Schere.

Da die abzuschneidenden Längen sich nach der Winkelbewegung der Zylinder richten, so wird durch die Walzenstraße durch Vermittlung von passenden Vorgelegen und Transmissionen eine Welle 54 synchron mitgenommen, deren Drehzahl gegenüber der Walzenstraße mit Hilfe eines Wechselgetriebes mit auswechselbaren Radsätzen 55 verändert werden kann.

In der Abb. 25 ist die Welle 54 in größerem Maßstab dargestellt. Eine Konuskupplung, deren lose Scheibe 56 fortwährend durch die Walzenstraße angetrieben wird, kann ihre Bewegung auf den auf der Welle 54 aufgekeilten Konus 57 übertragen, wenn man einen Elektromagnet 58 in Tätigkeit setzt, dessen Kern durch sein Gewicht den Konus entkuppelt hält.

Beim Austritt aus der Schere hebt der Stab »ο eine Klappe 5g, die auf einer in passender Entfernung angeordneten Achse 60 drehbar gelagert ist. Durch diese Bewegung wird ein Stromkreis geschlossen, der den Elektromagnet erregt, wodurch der Konus 57 freigegeben wird, der dann unter dem Einfluß der Feder 66 mit der Scheibe 56 in Eingriff kommt. Die Welle 54 wird während des ganzen Durchganges des Stabes unter der Klappe 59 angetrieben.

Bei jeder Umdrehung wird durch den auf der 2c Welle 54 sitzenden Finger 61 der Hebel 43 zurückgeschoben, der die Schere auslöst.

Von der Lage der Klappe gegenüber der Schere hängt die Länge des ersten Stabes ab.

Mit der oben beschriebenen Vorrichtung kann man entweder das Ende des Stabes abschneiden oder den Stab auf die gewünschte Länge schneiden, worauf die einzelnen Schnitte aufeinanderfolgen und den Stab in gleichmäßige Längen teilen.

Wenn der fertig abgeschnittene Stab außerhalb der Klappe 59 abgeführt worden ist, fällt die Klappe zurück, wodurch der Stromkreis des Elektromagnets wieder geöffnet wird.

Da das Entkuppeln in einer feststehenden Stellung erfolgen soll, so kann dasselbe nur dann stattfinden, wenn ein auf derWelle 54 sitzender Daumen 62 den Rückzug des Antriebskonusses 57 durch den Kern des Elektromagnets und durch Vermittlung der Hebel 63 und 64 sowie der Verbindungsstange 65 gestattet.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für elektrisch angetriebene fliegende Scheren, dadurch gekennzeichnet, daß derart angeordnete Kupplungsvorrichtungen zwischen Elektromotor und einer die Schere beeinflussenden Zahnstange (5) sowie gasgefüllte Zylinder vorgesehen sind, daß der Motor nur während der eigentlichen Schneidarbeit eingekuppelt ist, und "daß das Zurückführen sowie das Einstellen der Schere in die Ausgangsstellung (Schneidstellung) durch die beim Abbremsen der bewegten Massen in den Zylindern aufgespeicherte Energie erfolgt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schere mit einer sie antreibenden Zahnstange (5) in Verbindung steht, die ein Riegel (10) in Bereitschaftsstellung hält, und daß die Zahnstange (5) andererseits mit einem Kolben (6) eines unter Druck stehendes Gas enthaltenden Bremszylinders verbunden ist und mit einem Ritzel einer Welle (11) kämmt, auf der ein Nocken (13) angebracht ist, welcher das Ein- und Auskuppeln dieser Welle mit der Welle (12) des elektrischen Antriebsmotors bewirkt, und daß die Zahnstange (5) mit einem Zapfen (5'") versehen ist, der mit einem zweiten unter Druck stehendes Gas enthaltenden Bremszylinder (9) in Berührung tritt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen durch den Nocken (13) der Welle (11) betätigten Hebel (14), der über eine Verbindungsstange (15) mit Zugfeder (24) eine Muffe (16) dreht, die auf der Welle (11) gleitet und einen Nocken (17) trägt, der, sobald er über eine ortsfest angeordnete Rolle (18) gleitet, die Muffe (16) zwecks Ein- und Abkuppeins der Wellen (11 und 12) axial verschiebt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (13) auf den Hebel (14) über eine Laufrolle einwirkt, welche vor dem Nocken (13) bei umgekehrter Drehrichtung der Welle (11) ausweicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Nockens (13) so groß ist, daß für das Einkuppeln der Wellen (11 und 12) zwecks Abscher ens des Stabes bis nach Beendigung dieses Schnittes Gewähr gegeben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Kolben (6) bei Verriegelungsstellung der Zahnstange einwirkende Druck, die Zahnstange nach dem Lösen des Sperriegels (10) mit der Schneidgeschwindigkeit .im Augenblick des Einkuppeins des Motors bewegt, während der Kolben (9) des anderen Bremszylinders die lebendige Kraft der gesamten Vorrichtung nach dem Abkuppeln des Motors aufnimmt, durch deren Rückwirkung die Zahnstange mit ihrem Sperrriegel (10) wieder in Eingriff gebracht und zu gleicher Zeit in dem Druckraum oberhalb des Kolbens (6) ein Vorspannungsdruck für den folgenden Schnitt erzeugt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einer synchron mit dem Walzwerk angetriebenen Welle (54) angeordneter Finger (61) einen unter dem Einfluß einer Zugfeder (49) stehenden Kniehebel (43) periodisch ausschwenkt, der einen unter Federzug (42) stehenden, auf einer Welle (40) drehbaren Hammer (39) verriegelt und bei seiner Drehung auslöst, so daß dieser mit seinem Kopf gegen den ebenfalls unter Federwirkung stehenden, die

Zahnstange (5) sperrenden Sperriegel (10) anschlägt und somit die Zahnstange (5) freigibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (11) ein weiterer Nocken (45) angeordnet ist, der über ein Gestänge (46, 47) auf einen auf der Drehachse (40) des Hammers (39) lose drehbaren Finger (46) einwirkt, der durch Beeinflussung eines auf der Welle (40) angebrachten Anschlages (41) den Hammer auslöst.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das ein Stoßfinger ,mit einer Muffe (29) verbunden ist, die lose drehbar auf der Welle (11) angeordnet ist und eine Sperrklinke (31) trägt, die mit einem auf der Welle (11) fest angebrachten Vorsprung (32) in Eingriff kommt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (31) elastisch mit einem Hebel (52) verbunden ist, der lose atif der Drehachse (40) des Hammers (39) sitzt, mit dem ein Hebel (53) verbunden ist, der den Hebel (52) zwecks öffnens des Sperriegels (31) mitnimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (54) des Antriebsfingers (61) solange Antrieb erhält, als der abzuscherende Stab unter einer Klappe (59) hindurchläuft, durch deren Anheben und Senken auf elektrischem Wege das Kuppeln mit dem Antrieb bzw. das Entkuppeln erfolgt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen