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Maschine zum Scheren von Blechen mit zwei an je einer Seite der Vorschubebene
des Bleches angeordneten stabförmigen Scherwerkzeugen Die 1-Erfindung betrifft eine
Maschine zum Scheren von Blechen und ähnlichen Merkstoffen. Der Zweck der Erfindung
ist es, eine Maschine zu schaffen, mit deren Hilfe auch verhältnismäßig dicke und
harte Bleche nach Kurven mit kleinen Krümmungsradien geschnitten werden können..
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Bei bisher bekannten Blechscheren, bei-welchen die Schneiden sich
in. einer gemeinsamen Ebene bewegen, wird das Scheren in Kurven dadurch erschwert,
daß die Iosgeschnittenen Kanten sich gegen die Innenseiten der Schneidwerkzeuge
anlegen-; da die ebener und miteinander Parallelen Schneidwerkzeuge als Geradführung
für die Blechkanten wirken, ist eine Drehung des Bleches in bezug auf die Schneidwerkzeuge
erschwert. Aus diesem Grunde müssen- bei den- vorbekannten Blechscheren die Schneidwerkzeuge
so kleine Abmessungen als möglich in der Richtung des Schirittes haben.- Die Möglichkeit,
die Abmessungen der Schneidwerkzeuge in der erwähnten Richtung zu vermindern, ist
jedoch: bei den üblichen. Scheren aus praktischen Rücksichten begrenzt. ' Ein in
dieser Beziehung zu beachtender Umstand ist, daß die beiden Sclrneidwerkzeüge während
des Scherens Seitendrücken ausgesetzt sind, die von den Schneidwcrkzeugen selbst
in der Weise aufgenommen werden müssen, daß diese mit ihren Innenseiten gegeneinander
anliegen und als Führung für einander dienen. Für die Aufnahme dieses Seitendruckes
ist eine verhältnismäßig große Anliegefläche der Schneidwerkzeuge notwendig. Dies
bedingt eine verhältnismäßig große Länge der Schneidwerkzeuge in der Schnittrichtung.
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Eine gewisse Erleichterung beim Schneiden .von Kurven mit ' Blechschermaschinen
ist schon früher dadurch: erreicht worden, daß man den Schneidwerkzeugen der Maschine
Formen gegeben hat, die ein seitliches Verschieben des Bleches während des Vor-'
schubs @irri Sinne der zu schneidenden Kurve nicht so stark behinderten. Bei derartigen
Maschinen hatte zumeist das obere bewegliche Schneidwerkzeug eine einseitig - -oder
doppelseitig -abgeschrägte Schneide erhalten. Solche Schneidmaschnen sind jedoch
hauptsächlich nur für das Schneiden von Blechen geringerer Dicke geeignet, da bei
ihnen im Wesentlichen nur die Spitzen der Schneiden wirksam werden, die infolge
der großen Beanspruchung sich auch schnell ab-.
nutzen. Beim Schneiden
von Blechen größerer Dicke ist es nicht möglich, nur mit den Spitzen zu arbeiten;
es muß vielmehr eine beträchtliche Schneidlänge wirksame «=erden, was im Gegensatz
zu den vorbekannten Maschinen bei der erfindungsgemäßen Maschine der Fall ist, die
die Herstellung von gekrümmten Schnitten mit kleinen Krümmungsradien auch bei Blechen
größerer Dicke. ohne Schwierigkeiten ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die erwähnten Schwierigkeiten
bei Erzeugung von gekrümmten . Schnitten mit kleinen Krümmungsradien in vollkommenerer
Weise als bei den vorbekannten Maschinen durch eine solche :,nordnung der Schneidwerkzeuge
vermieden, daß deren Schneiden einander weder Führung geben noch berühren. Dies
wird dadurch erreicht, daß zwei stabförmige Scherwerkzeuge, von denen wenigstens
eines eine hin- und zurückgehende Bewegung ausführen kann und deren arbeitende Schneiden
in der Vorschubrichtung des Bleches gegeneinander konvergieren, an den beiden Vorschubebenen
des Bleches derart angerdnet sind, daß die Schnittebenen der beiden Werkzeuge in
der Vorschubrichtung des Bleches gegeneinander und einander in Punkten an den vordern
wirksamen Teilen der Schneiden schneiden. Das Blech wird hierbei in der verdünnten
Schnittzone auf einander abgestimmten Zugkräften ausgesetzt, die von den von den
Schneiden auf die Schnittkanten ausgeübten Seitendrücken hervorgerufen werden. Die
beiden Schneiden sind derart im Verhältnis zueinander angeordnet, daß ihre Schnittebenen
einen spitzen Winkel zueinander bilden. Die vorderen Teile der wirksamen Schneiden
bearbeiten das Blech an einander gegenüberliegenden Punkten, während die hinteren
Teile gelte einander verschoben sind. Durch das Vorhandensein eines Spielraums zwischen
den beiden Schnittebenen, der allmählich gegen die hinteren Kanten der Schneiden,
also in der Vorschubrichtung zu-. nimmt, kann das Blech, ohne von den abgeschnittenen
Kanten gehindert zu werden, in einem verhältnismäßig großen Winkel' zwischen den
einzelnen Arbeitsbeweguhgen der Schneidwerkzeuge gedreht werden. Da die gegeneinander
gekehrten Seiten der Schneid-Werkzeuge bei der erfindungsgemäßen Blechschere nicht
eben sein müssen, erhalten sie vorteilhaft eine gekrümmte Form, wodurch das Scheren
in Kurven noch erleichtert wird, denn hierdurch erhält das Blech während der Drehung
eine gewisse Führung. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung und Anordnung der Schneidwerkzeuge
wird auch der Vorteil erreicht, daß ihre Länge in der j Schnittrichtung vermindert
werden kann. Die Schneidwerkzeuge können die Form von Meißeln mit verhältnismäßig
kurzen Schneiden erhalten.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Zeichnungen veranschaulicht.
-Fig. i zeigt die Blechschermaschine in Seitenansicht.
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Fig.2 und 3 zeigen die wirksamen Teile der Schneidwerkzeuge in Seitenansichten.
Fig. q. und 5 zeigen in entsprechender Weise die Schneidewerkzeuge in einer anderen
relativen Lage.
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Fig.6 zeigt ein Schneidwerkzcug von dem Arbeitsende aus gesehen.
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Fig.7 zeigt einen Schnitt in den Blech sowie in waagerechtem Schnitt
das obere Schneidwerkzeug unmittelbar an der Oberfläche des Bleches.
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Fig.8 ist ein Schnitt nach der Linie 1A.-1.1 in Fig.7. Fig.9 ein Schnitt
nach der Linie 15-15 in Fig. 7.
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Fig. io zeigt schematisch die Lage von Vorschubebene und Schnittehenen
in Perspektive, wobei VE die Vorschubebene, SE, und. SE'.. die beiden Schnittebenen
und VR die Vorschubrichtung bedeuten. Das Maschinengestell besteht aus einem mit
einem Fuß i versehenen senkrechten Ständer 2 aus Blech, welcher mit zwei Armen 3,4
ausgebildet ist, die bei ihren vorderen Enden die Schneidwerkzeuge sowie deren Antriebsmechanismus
tragen. Zwischen den Armen 3, q. ist ein Zwischenraum für das zu scherende Blech
vorgesehen. Eine längs des inneren Randes der Arme angeordnete Verstärkung 5 begrenzt
den Zwischenraum.
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Der Antrieb besteht aus einem seitlich an dem oberen Arm 3 befestigten
Elektromotor 6, welcher dem oberen der beider. S*chneidwerkzeuge 7, 8 eine schnelle
auf- und abwärts gehende Bewegung erteilt.
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Die Ausführung der Schneidwerkzeuge geht aus den Fig.2 bis 6 hervor.
Die Schneiden sind durch Schleifen der Enden der Werkzeuge nach zwei gekrümmten,
vorzugsweise zylindrischen Flächen erzeugt, deren Achsen bzw. Erzeugenden einen
spitzen @N'inkel miteinander bilden, der gleich dem Schneid-Winkel -der Schneiden
ist. Die Kanten 52 und 53 der Schneiden bekommen hierdurch: die Form einer gekrümmten
. Linie, deren Scheitel etwa bei der Mitte der Schneide liegt. Die Neigung der Seitenflächen
der Schneide wird derart gewählt, daß die Kante _ 52 bzw. 53 in einer mit der Längsrichtung
des Schneidwerkzeuges parallelen Ebene liegt. Diese Ebenen SE" SF. sind also die
Schnitt- ; ebenen der Werkzeuge in bezug auf das Blech. Die Schnittebenen sind erfindungsgemäß
schief
zueinander angeordnet, so daß sie einen spitzen Winkel miteinander bilden, wobei
die beiden Ebenen einander in einer Linie. schneiden, die durch Punkte auf den wirksamen
vorderen Kanten der Schneiden geht,. wie dies aus . Fig. 6 ersichtlich ist.
Diese Figur zeigt in ausgezogenen Linien das obere Schneidwerkzeug 7 von unten gesehen
und in strichpunktierten Linien das untere Schneidwerkzeug 8 in einer entsprechenden
Projektion. !-lus der Figur geht hervor, daß die durch die Kanten 5 a, 53 gehenden
Schnittebenen SE, und SE'2 einen kleinen Winkel miteinander bilden und einander
in Punkten 5q. an den erwähnten Kanten schneiden, die entgegen der Vorschubrichtung
VR in der Schliittrichtung an den vorderen Teilen der Schneiden liegen. Die Schneiden
der beiden Werkzeuge sind gleichgeschliffen und geformt, weshalb die Ebenen durch
die Kaifiten der Schneiden an beiden Werkzeugeil denselben Winkel mit den ebenen
Seitenflächen des Schaftes bilden. Der Winkel ist gleich dem halben Winkel zwischen
den Schnittebenen. Aus den Fig.3, 5 und 6 geht auch hervor, daß die beiden Seiten
55, 56 der Schneide eine gewisse Neigung zu. der Schnittebene haben. Bei der gezeigten
Ausführung bilden beide Seiten der Schneiden gleich große Winkel mit der Schnitfebene.
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Das Scheren kann an einer beliebigen Stelle 57 an dem' Blech entweder
an einer Kante oder auch innerhalb der Kante anfangen. Wenn das obere Werkzeug sich
nach unten bewegt, dringen die Schneiden beider Werkzeuge in die beiden. Seiten
des Bleches hinein, wie aus Fig. ? und 3 hervorgeht, die die relativen Lagen der
Schneidwerkzeuge in demjenigen Augenblick zeigen, in dem die Schneide 7 das Hubende
erreicht hat. Dabei werden Vertiefungen oder - Für= chen von der Form der Schneiden
in das Blech eingepreßt. Wemn das Werkzeug 7 sich danach nach oben bewegt, wird
das Blech 57 unter Einwirkung des Arbeitsdruckes in der Richtung des Pfeiles 58
in =Fig. 7 (VR nach Fig: io) verschoben, bis. das Werkzeug mit dem vorderen Teil
der Schneide gegen den vorderen Teil der Vertiefung- oder Furche in dem Blech anliegt.
Das Blech und- die Schneiden nehmen dann die in Fig. 4. ud, 5 gezeigte gegenseitige
Lage ein, wobei Fig. 5 das Blech im Schnitt nach der Linie i i-i c in Fig: 7 zeigt.
Fenn das obere Werkzeug '7 sich dann wieder nach unten bewegt, erzeugt seine vordere
Schneide eine neue Vertiefung oder Furche, während gleichzeitig der folgende Teil
der Schneide eine weitere Vertiefung und seitliche Erweiterung der Furche erzeugt,
wie dies aus den in Fig. 3, 5, 8 und 9 . gezeigten, in verschiedenen Punkten
des Schnittes liegenden Querschnitten hervorgeht. Wenn das Werkzeug mit verhältnismäßig
kleinem Hub arbeitet, wird die Bearbeitung des Bleches bei jedem Hub des Werkzeuges
verhältnismäßig gering. Je nach dem Ausmaß, in dem 'das Blech vorgeschoben wird,
wird die Dicke des Bleches in der Schnittlinie allmählich verringert, wobei gleichzeitig
die Schneiden verhältnismäßig große Seitendrücke gegen die Kanten des ,Schnittes
in waagerechter Richtteig ausüben. Das Blech wird also der kombinierten Wirkung
eines Stauchens in einer senkrechten Ebene und eines Aüseinanderziehens in deiner
waagerechten Ebene ausgesetzt; hierdurch wird der dünnste Teil des Bleches schließlich
-entzweigerissen. Dies erfolgt schon, ehe der dünnste Teil des Bleches den Mittelpunkt
der Schneiden erreicht. Die Scheitel der Schneiden, welche in der untersten Lage
des oberen .Sclincidwerkzeuges etwas aneinander vorbeiragen, erweitern also nur
den schon vor diesen Teilen fertigerizeugten Schnitt. Wie aus den Schnitten des
Bleches in Fig. 3 und 5 hervorgeht, werden die Kanten des Bleches an beiden Seiten
des Schnittes durch die Einwirkung der Werkzeuge nicht merkbar in senkrechter'Riclitung
voneinander verschoben. Dies beruht in der Hauptsache darauf, daß erfindungsgemäß
auch die gegeneinander gekehrten Innenseiten der Schneiden gegen die Schnittebenen
eine Neigung aufweisen. Hierdurch wird nämlich ein Abschieben des Bleches mit daraus
folgender Verschiebung der Schnittkanten in einer senkrechten Ebene verhindert,
wie es bei gewöhnliehen Blechscheren vorkommt, bei welchen die Innenseiten der Schneiden
in der Hauptsache parallel mit der Schnittebene sind: Dagegen werden die Schnittkanten
unter Einwirkung 'der von den Schneiden ' ausgeübten Seitendrücke in einer waagerechten
Ebene auseinandergebog n. Der S@;:hneidavinkcl der Werkzeuge, d. h. der Winkel zwischen
den Seitenflächen 55, 56 der Schneide, kann . schen 5o 'und 8o° gewählt werden,
je nach dem Werkstoff deso Bleches und seiner Dicke..
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Damit die Schneidwerkzeuge. in der beschriebeiien Weise arbeiten.
können, ist es selbstverständlich wichtig, daß die vorderen wirksamen Kanten. der
Schneiden in einer senkrechten Ebene eine Neigung zueinander bzw. zu dem Bleche
aufweisen und äaß der Hub derart begrenzt ist, daß der Abstand zwischen den Scheiteln
der Schneiden niemals größer als die Dicke des Bleches .ist, so daß die Vorwärtsbewegung
des Bleches, auch «penn das Schneidwerkzeug seine höchste Lage einnimmt, immer von
den Schneidwerkzeugen
dadurch: begrenzt wird, daß die. voräeren
Grenzflächen --der eingepreßteli--Fiirchen. sich gegen die Schneiden anlegen. .Bei
deerni Erfindungsgegenstand soll- der Hubfür diesen Zweck kleiner als ' die icke
des Bleches und z. B. gleich `der halben Dicke des Bleches gewählt -werden, wobei,di;e
Scheitel der Schneiden in der untersteh 'Lage des bewegl:chei Werkzeuges einander,-tvie
in Fig. 2 und 3 ersichtlich, nur unliedeutcnd *iilierragen: Da die beiden- Werkzeuge
sich während des Scherens, wie ;es bei den Blechselleren. üli-: licher Ausführung
der Fall ist, einander nicht zu stützen=:lirauchen, ist es auch nicht notwendig,
daß die hinteren., u.nwirksainen Teile der Schneiden einander überragen, weshalb
die entsprechenden Teile der Schneiden divergieren können und-zweckmäßig dieselbe
Form wie diejenige der vorderen Teile erhalten. Durch Umkehrung der Schneidwerkzeub
@um iSo' in ihren Haltern können also die beiden Hälften der Schneiden abwechselnd
für die Arbeit benutzt werden.
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Bei Scheren von Blechen von' verhältnismäßig großer Dicke brauchen
die Schneidwerk-zeuge relativ relativ nicht =so tief -in das Blech einzudringen;
um das Durchschneiden zu be-
wirken, wie bei dünnen -Blechen-. 1s hat sich
also gezeigt, daß Bruch in der Schnitt-Bäche eintreten kann, ehe schon
die Schneiden bis zu einer Tiefe ,eingedrungen sind, die der halben Dicke
des Bleches entspricht. Bei z. B. 3 mm -d:ek,en Blechen kann der Bruch schon eintreten,
wenn die Furchen an jeder Seite des Bleches die Tiefe von r mm erreicht haben, wobei
die Dicke des zurückgebli-cbenen Materials an der Bruchstelle noch 1 man -ist. Hieraus
ergibt sich; daß dis Überragen der Scheitel der Schneiden 1n der Endlage der Werkzeuge
bei größerer Dicke des Bleches noch weiter vermindert werden kann und daß dabei
gegebenenfalls -die Sahneiden einander gar nicht- zu überlappen brauchen. Bei -großer'.
Dicke des Bleches kann aus diesem Grunde auch der Winkel zwischen den- Schnittebenen
der Werkzeuge kleiner sein. Gegebenenfalls könrien die Schneiden in derselben Schnittebene
arbeiten, wenn die Werkzeuge derart eingestellt sind, daß die Schneiden einander
in der Endlage acht -berühren können.