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Die
Erfindung betrifft eine fliegende Schere zum kontinuierlichen Schneiden
eines Blechstreifens nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs 1,
bei der beide Messer drehbar sind und in der Schnittebene übereinanderliegen.
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BISHERIGER
STAND DER TECHNIK
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Die
ES-21143895-A (Anmeldung Nummer P 9601344) beschreibt eine fliegende
Schere der beanspruchten Art, die zwei Messerhalter oder drehbare Schneidwerkzeuge,
ein oberes und ein unteres, an jeder Seite des Blechstreifens umfasst,
welche sich zwischen den beiden seitlichen Säulen der Maschine erstrecken.
Der Blechsstreifen beschreibt eine horizontale Schnittlinie, in
welcher die Messer liegen, nachdem sie während ihrer Drehung senkrecht
nach oben und nach unten bewegt wurden. Jedes Schneidwerkzeug wird
von einem drehbaren Tragrahmen aufgenommen, für dessen synchrone Drehung
zwei aussermittige Achsen sorgen, die von einer der seitlichen Säulen aus
von einem Zahnradsatz angetrieben werden. Die Verbindung eines jeden Schneidwerkzeug-Tragrahmens mit der
Halterung an der Maschinenstruktur umfasst eine zylindrische senkrechte
Drehwelle, um welche sich der Tragrahmen des Schneidwerkzeugs dreht,
um den Neigungswinkel der Schnittlinie zur Vorschubrichtung des
Blechstreifens zu ändern.
Die parallele Ausrichtung zwischen dem oberen und dem unteren Messer über die
gesamte Länge
derselben wird durch seitliche, teleskopische Führungen erreicht, welche die beiden
Schneidwerkzeug-Tragrahmen miteinander verbinden. Dieses Dokument
stellt den bisherigen Stand der Technik dar.
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Das
Dokument US-4027564 beschreibt eine fliegende Schere mit symmetrischen
Messer-Tragrahmen, die durch zwei seitliche Führungen miteinander verbunden
sind, in welche im Einzelfall passgerechte Keile eingesetzt werden,
um die Messer einwandfrei parallel auszurichten, wodurch sich die Schneiden
der Schneidwerkzeuge im Moment des Zuschnitts in geeigneter Weise
treffen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Gegenstand
der Erfindung ist eine Blechstreifenschere mit einem oberen und
einem unteren Schneidwerkzeug, welche sich synchron drehen, um das
Blech schräg
zu schneiden, wie sie in den Ansprüchen definiert wird.
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Die
erfindungsmässige
Schere umfasst oben und unten einen Zahnradsatz für die synchrone
Drehbewegung jedes einzelnen der beiden Tragrahmen der Schneidwerkzeuge
bzw. des oberen und des unteren Messerhalters, eine aussermittige Übertragung für die Erzeugung
der Drehbewegung, Drehmittel für die
individuelle horizontale Drehbewegung der Tragrahmen zur Durchführung eines
zur Vorschubrichtung des Blechstreifens schrägen Schnitts sowie seitliche
Führungen,
welche die Tragrahmen parallel miteinander verbinden, damit sich
die Schneiden des oberen und des unteren Schneidwerkzeugs perfekt ausgerichtet über die
gesamte Länge
in der Schnittlinie treffen.
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Die
Erfindung löst
das Problem der mangelnden parallelen Ausrichtung des oberen und
des unteren Messers infolge des Verschleisses der seitlichen Führungen,
welche einer Beanspruchung ausgesetzt sind, die durch die Ungleichheit
zwischen den Übertragungen
der Drehbewegung der beiden Tragrahmen der Schneidwerkzeuge hervorgerufen
wird. Diese Ungleichheit entsteht bereits zu Beginn, nach der Montage
der Schere, auf Grund der Abweichungen bei der Befestigung des Zahnradsatzes,
wonach die Schneidwerkzeuge und die seitlichen Führungen, welche ihre Tragrahmen
miteinander verbinden, in einem zur vertikalen Ebene schrägen Winkel
verbleiben. Der Einsatz der Schere führt ausserdem zum Verschleiss
des Zahnradsatzes, was eine Erhöhung der
Beanspruchung der seitlichen Führungen
bewirkt und gleichzeitig auch den Verschleiss der Führungen hervorruft,
der eine Abweichung der Messer von der Parallelität zur Folge
hat und einen vorzeitigen Austausch des Zahnradsatzes und der Führungen
der Schere erfordert. Das Problem wird durch eine Maschine mit den
Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
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Mit
dem Ziel, das oben genannte Problem zu lösen, weist die fliegende Schere
eine flexible Verbindung auf, um den Tragrahmen eines jeden Schneidwerkzeugs
an der jeweiligen Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung
zu befestigen. Diese flexible Verbindung umfasst eine senkrechte
Drehwelle für den
Schlagwerkzeug-Tragrahmen, welche dazu dient, den schrägen Blechschnitt
durchzuführen.
Die Drehwelle ermöglicht
während
der senkrechten Drehbewegung zur Durchführung des Schnitts die Drehbewegung
der Schneidwerkzeuge in Übereinstimmung
mit einer horizontalen Ebene für
den schrägen
Schnitt sowie eine leichte winkelförmige Wippbewegung des Schneidwerkzeugs
zur einen und anderen Seite, welche die horizontale Kraftkomponente
in den Führungen
ausgleicht und damit die Abweichungen von der anfänglichen
parallelen Ausrichtung der Führungen
verhindert und den Verschleiss der Führungen und Zahnräder verzögert, um deren
Lebensdauer zu verlängern.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
einen frontalen Aufriss einer erfindungsmässigen Schere.
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2 entspricht
einen Profilschnitt der Schere gemäss 1 und zeigt
die Tragrahmen der drehbaren Schneidwerkzeuge sowie deren Befestigungsmittel.
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3 zeigt
eine Teilansicht der Schere gemäss 2 im
Schnitt, in welcher die Mittel zur Übertragung der Drehbewegung
und eine Abweichung von der Stellung der seitlichen Führungen
der beiden Schneidwerkzeug-Tragrahmen zu sehen sind.
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4 entspricht
einer Detailansicht der Befestigungsmittel des Schneidwerkzeug-Tragrahmens gemäss 2 im
Schnitt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die 1–4, umfasst
eine bevorzugte Ausführung
der erfindungsmässigen
fliegenden Schere einen oberen Tragrahmen 1 und einen unteren
Tragrahmen 2, die beide drehbar sind und jeweils die Schneidwerkzeuge 6 und 7 halten,
welche die entsprechenden Messer 3, 3' (3 und 4)
tragen, die sich parallel in einer horizontalen Richtung Y erstrecken.
Das Blech wird in der horizontalen Richtung X vorgeschoben. Die Tragrahmen 1 und 2 der
Schneidwerkzeuge führen gemäss einer
vertikalen Ebene eine Gegen-Drehbewegung aus und bewegen sich in
entgegengesetzter vertikaler Richtung Z zum Blech hin. Die Messer 3, 3' reihen sich
parallel in einer Schnittlinie des Bleches 27 in der horizontalen
Ebene XY aneinander.
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Die
Tragrahmen 1 und 2 der Schneidwerkzeuge werden
jeweils an einer aussermittigen oberen Vorrichtung 13, 14 und
an einer unteren Vorrichtung 13', 14' zur Übertragung der Drehbewegung
für den Schnitt
mit mindestens zwei aussermittigen Achsen 14, 14' befestigt,
die von zwei seitlichen Säulen 20 und 21 der
Schere gehalten werden. Die beiden aussermittigen Achsen 14, 14' werden von
einem einzigen Motor 15 über einen Zahnradsatz 24 angetrieben,
der sich im Rahmen der Maschine erstreckt und eine über die
Länge der
Säule 21 angeordnete
Antriebseinheit 24 sowie zwei Übertragungsteile 24 über und
unter den jeweiligen Tragrahmen der Schneidwerkzeuge aufweist (1 und 3).
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Um
den zur Richtung Y schrägen
Schnitt des Blechstreifens vornehmen zu können, müssen die Tragrahmen 1 und 2 mit
ihren Schneidwerkzeugen 6 und 7 eine Drehbewegung
gemäss
einer horizontalen Ebene "XY" durchführen, zu
welchem Zweck sie über
eine axiale Drehwelle 5a, 5b verfügen, die über eine
vertikale Drehachse 29 mit einem Untersetzungsmotor 16 verbunden
ist. Die Verbindung der drehbaren Tragrahmen 1, 2 kann
mit den Wellen 5a, 5b gelöst werden, da die Schneidwerkzeuge 6 und 7 für die Durchführung von
Schnitten mit einer andern Kontur ausgewechselt werden müssen.
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Die
Tragrahmen 1 und 2 der Schneidwerkzeuge werden
durch zwei seitliche teleskopische Führungen 8 und 8' miteinander
verbunden, welche die Tragrahmen 1 und 2 während ihrer
Drehung für den
schrägen
Schnitt begleiten und auf diese Weise die jeweiligen Messer 3, 3' in ihrer parallel
ausgerichteten Stellung halten.
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Auf
Grund des Spiels bei der Montage des Zahnradsatzes (3)
nehmen die Achsen 24' der oberen
und unteren übertragenden
Zahnräder
anfangs einen Abweichungswinkel 17 zwischen ihren Ruhestellungen "Null" an. Die Ebene, welche
die Schneiden der Messer 3, 3' miteinander verbindet, muss parallel
zur theoretischen vertikalen Ebene 31 liegen, welche die
Achsen 24' der
oberen und unteren übertragenden
Getriebeteile 24 in ihrer Ruhestellung "Null" verbindet.
Die Schneidwerkzeuge 6 und 7 und die diese verbindenden
Führungen 8, 8' nehmen anfangs
einen Neigungswinkel 18' (3)
an, der von der zentralen Ebene 31 abweicht; eine Abweichung
von 1 Grad bewirkt zum Beispiel eine lineare Verschiebung 32 des
einen Messers 3, 3' von
circa 21 mm.
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Dank
der Drehwellen 5a, 5b kann jeder Schneidwerkzeug-Tragrahmen 1 und 2 ausserdem zu
jeder Seite eine Wippbewegung (4) durchführen und
damit den anfänglichen
Abweichungswinkel 18' der
Führungen 8, 8' ausgleichen.
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Der
kontinuierliche Einsatz der Schere führt zu einem Spiel in den Führungen 8, 8', das auf den durch
die Ungleichheit 17 verursachten Verschleiss innerhalb
des Zahnradsatzes 24 zurückzuführen ist. Die Führungen 8, 8' werden so der
Beanspruchung durch eine horizontale Kraftkomponente ausgesetzt, die
zu einer Abweichung der Messer 3, 3' von der Parallelität führt, wodurch
sich diese kreuzen und gegeneinander stossen. Die Abweichung der
Messer 3, 3' infolge
des in jeder seitlichen Führung 8, 8' hervorgerufenen
Spiels wird durch eine winkelförmige Wippbewegung 18 eines
jeden Schneidwerkzeugs 6 und 7, unabhängig vom
entsprechenden Tragrahmen 1, 2 verhindert, indem
die vertikalen Kräfte
der Annäherung
und Entfernung der beiden Tragrahmen 1, 2 der
Schneidwerkzeuge auf jedes Führungsteil 8, 8' in Übereinstimmung
mit perfekt parallelen Antriebslinien übertragen werden.
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Damit
die oberen und unteren Schneidwerkzeuge 6 und 7 diese
Wippbewegung 18 nach beiden Seiten durchführen können, ist
das obere Schneidwerkzeug 6 unmittelbar über einen
wippenden Wellenhalter 28 mit der Drehwelle 29 und
das untere Schneidwerkzeug 7 über einen Tisch 9 am
unteren Tragrahmen 2 mit der Drehwelle 29 verbunden.
Die Drehwelle 29 nimmt den Tragrahmen 1, 2 bei
ihrer Drehbewegung gemäss
einer horizontalen Ebene XY mit, um den schrägen Schnitt durchzuführen. Der wippende
Halter 28 ermöglicht
die Wippbewegung 18 des Schneidwerkzeugs 6, 7 zur
einen und anderen Seite entsprechend der Ebene YZ.
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Der
Wellenhalter 28 weist ein zylindrisches Ende 28' auf, das in
einer zylindrischen inneren Aufnahme 29' der Drehachse 29 sitzt.
Beide Teile, der wippende Halter 28 und die Drehachse 29,
sind durch einen Riegel 30 miteinander verbunden, der sich
in der horizontalen Richtung Y erstreckt (4), wobei
die Wippbewegung 18 um den Riegel 30 erfolgt.
Die theoretische vertikale Ebene ZY, welche die beiden Riegeln 30 der
einzelnen Schneidwerkzeuge 6, 7 miteinander verbindet,
stimmt dabei mit der die Schneiden der Messer 3, 3' verbindenden
Ebene überein.
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Die
eine Hälfte
der kegelstumpfförmigen
Neigungsfläche
der beiden ineinandergreifenden zylindrischen Teile 28' und 29' der Drehwellen 5a und 5b weist
einen Neigungswinkel von 1 Grad und ein der anderen Hälfte entgegengesetztes
Zeichen auf. Der Kippwinkel 18 zur einen oder anderen Seite
jedes Schneidwerkzeugs 6, 7 ist von der Grösse der
horizontalen Kraftkomponente in den Führungen, hervorgerufen durch
das Spiel der Zahnräder 24 und
der Führungen 8 und 8', abhängig, beispielsweise
bis zu einem Höchstwert
von 1 Grad, dessen Schwankung nicht erreicht wird, denn bevor sie
eintritt, werden die Zahnräder 24 und
die seitlichen Führungen 8, 8' der Tragrahmen 1, 2 ausgetauscht.