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Fliegende Schere zum Unterteilen von laufendem Schneidgut Die Erfindung
bezieht sich auf eine fliegende Schere zum Unterteilen von laufendem Schneidgut,
insbesondere Stahlband, mit bei beliebiger Bandgeschwindigkeit zur Änderung der
Abschnittlänge anpaBbarer Mitlaufgeschwindigkeit der Messer.
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Es sind Konstruktionen von Scheren zum Unterteilen von laufendem Schneidgut
bekannt, bei denen die Messer beim Schneiden mitlaufen und deren Mitlaufgeschwindigkeit
an die Durchlaufgeschwindigkeit des Schneidgutes angepaßt werden kann, um in jedem
Falle ein Aufbäumen oder Zerren des Schneidgutes vor der Schere während des Schneidvorganges
zu vermeiden. Diese bekannten Konstruktionen sind im Autbau jedoch kompliziert und
damit störungsanfällig und in der Fertigung teuer.
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Aus diesem Grunde wurden schon Scheren vorgeschlagen, bei denen ein
Messer, vorzugsweise das Obermesser, durch eine schwingende Kurbelschleife 'angetrieben
und deren schwenkbare Führung in bezug auf die Kurbelwelle verstellbar ist, wobei
die Führung zweckmäßigerweise während der Schnitte im Raume schwenkbar festliegt,
derart, daß sich das Längenverhältnis der Kurbelstange der schwingenden Kurbelschleife
während einer Kurbeldrehung ändert, und die Führung zur
Änderung
der Schnittlänge nur im Stillstand höhen.- bzw. seitenverstellbar ist.
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Bei dieser Scherenkonstruktion ändert sich infolge des sich während
einer Kurbeldrehung ändernden Stangenverhältnisses die Messergeschwindigkeit beim
Durchlaufen der Messerbahnkurve so stark, daß infolge der auftretenden Beschleunigungs-
und Verzögerungskräfte den Schnitt- und damit Bandgeschwindigkeiten Gren, zen gesetzt
sind. Auch ergeben sich hierdurch hohe Lagerbeanspruchungen.
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Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Schere bei einfachstem
Aufbau eine gleichförmigere Messerumlaufgeschwindigkeit erreicht, wodurch ein Arbeiten
mit höheren Schnitt- und damit Bandgeschwindigkeiten ermöglicht wird. Die fliegende
Schere gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Antrieb eines der
Messer, vorzugsweise des Obermessers, durch eine Schub-, insbesondere Bogenschubkurbel
mit Gleitbahnführung bzw. Schwingarmführung erfolgt und die Führungsteile in bezug
auf die Kurbelwelle verstellbar sind, wobei die Führungsteile zweckmäßigerweise
während der Schnitte in nicht verschiebbar an der Kurbelstange angeordnet sind,
so, daß das Stangenverhältnis der Schubkurbel während der Kurbeldrehung konstant
bleibt und die Führungsteile zur Änderung der Schnittlänge im Stillstand verstell-,
insbesondere höhenverstellbar sind.
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Zur Änderung der Schnittlänge des Schneidgutes unter Beibehaltung
der Bandgeschwindigkeit wird zunächst die Kurbeldrehzahl verändert, wodurch sich
auch die Messermitlaufgeschwindigkeit gegenüber der Bandgeschwindigkeit ändert.
Um nun die Messermitlaufgeschwindigkeit der Bandgeschwindigkeit wieder anzupassen,
werden die Führungsteile gegenüber der Kurbelwelle verstellt, wobei sich entsprechend
dem geänderten Stangenverhältnis der Schubkurbel die Mitlaufgeschwindigkeit infolge
vergrößerter bzw. verkleinerter Messerbahnkurve ändert.
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Bei Gleitbahnführung, d. h. Verwendung einer Schubkurbel, kann der
auf der Kurbelstange verst(-llbare Führungsteil in der Führung laufende Rollen tragen.
Bei Schwingarmführung, d. h. Verwendung einer Bogenschubkurbel, kann die verstellbare
Schwingarmlagerung jeweils in etwa halber Höhe des Schwingarmausschlages erfolgen.
Hierbei kann noch der Vorteil erreicht werden, daß bei entsprechender Anordnung
der Schwingarme die Messergeschwindigkeit nach dem Schnitt erhöht wird, infolge
Veränderung der Messerbahnkurve, die eine erwünschte beschleunigte Absetzbewegung
der Messer von der Schnittkante des nachfolgenden Bandes ergibt.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das durch e#ne Exzenterwelle
angetriebene Untermesser am Schubkurbelrahmen des Obermessers geführt, wodurch erreicht
wird, daß die Messerschneiden sich stets in der gleichen _Jbene gegeneinander bewegen.
Ferner erübrigen sich besondere Gestänge für die Lagerung des Untermessers. Des
weiteren können Ober- und Untermesser mit schräg verlaufenden Schneidkanten ausgeführt
sein. Das bedeutet, daß der jeweilige Schneidpunkt auf dem Obermesser eine flachere
Kurve durchläuft, wie bei der bisher üblichen horizontal angeordneten Schneidkante
der Obermesser. Hierdurch wird eine Erweiterung des zum Schnitt erforderlichen Bereiches
gleicher Messermitlaufgeschwindigkeit erzielt. Durch die schräg verlaufenden Schneidkanten
werden außerdem der Schnittdruck und damit die zu beschleunigenden Massen verringert.
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Der Antrieb der Messer erfolgt zweckmäßigerweise über eine Kurbelwelle
an das Obermesser und über eine mit der Kurbelwelle durch Übertragungsmittel (Zahnräder)
in Verbindung stehende Exzenterwelle an das Untermesser, wobei die Übertragungsmittel
(Zahnräder) mit verschiedener Übersetzung zum Aussetzen von Schnitten verschieden
miteinander kuppelbar (in Eingriff bringbar) sind, wodurch es möglich ist, die Länge
der Schnittstücke zu vervielfachen.
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- Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schere sind in der Zeichnung
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. i und 2 die schematische Darstellung
des Antriebes und der Bewegung vom Obermesser mit Gleitbahnführung bei verschiedener
Einstellung des-Führungsteils, Fig. 3 und 4 die schematische Darstellung der Seitenansicht
zweier Gleitbahnführungen, Fig.5 die schematische Darstellung des Antriebs und der
Bewegung vom Obermesser mit Schwingarmführung, Fig.6 die schematisch dargestellten
Ober- und Untermesser - mit schräg verlaufender Schneidkante, Fig. 7 die schematische
Darstellung der erfindungsgemäßen Schere.
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Die Schubkurbel 2 trägt bei allen Ausführungsbeispielen das Obermesser
3 und wird von der Kurbelwelle 4 angetrieben. Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. i bis 3 wird der während der Schnitte fest an der Kurbelstange i- -geordnete
Führungsteil durch zwei Rollen 5 gebildet, die in einer .Gleitbahn 6 geführt sind.
Die Fig. i und 2 stellen die Bahnkurven a und b der Schneide des Obermessers
3 bei verschiedener Einstellung des mittels Feststellvorrichtung 7 verstellbaren
Führungsteils dar. In Fig. 4 ist als weitere Ausführungsform an Stelle der Rollenführung
5, 6 eine Gleitführung 8, 9 dargestellt. Die Feststellvorrichtung 7 dient ebenfalls
der verschiedenen Höheneinstellung des Führungsteils.
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Bei den fliegenden Scheren zum Unterteilen von laufendem Schneidgut,
insbesondere Stahlband, erfolgt der Schnitt durch die schräg verlaufende Schneidkante
des Untermessers io allmählich, da sonst zu große Schnittkräfte erforderlich sind.
Man benötigt somit eine gewisse Zeit zum Schnitt, wodurch sich zur Vermeidung des
Blechaufbäumens bzw. Zerrens beim Schnitt die Forderung gleicher Band- und Messermitlaufgeschwindigkeit
ergibt.
Bei der erfindungsgemäßen Schere wird mittels Kurbeldrehzahl
n die gewünschte Abschnittlänge des Schneidguts und mittels Verstellung des Führungsteils
an der Kurbelstange die Mitlaufgeschwindigkeit u der Messer jeweils der Bandgeschwindigkeit
v angepaßt. Soll beispielsweise bei vorgegebener Durchlaufgeschwindigkeit v des
Bandes die Abschnittlänge i des Schnittgutes verdoppelt werden, so wird zunächst
die Kurbeldrehzahl auf die Hälfte 1/2 n reduziert. Das bedeutet, daß bei gleichbleibender
Durchlaufgeschwindigkeit v des Bandes die Schnittfolge auf die Hälfte vermindert
und damit die Abschnittlänge verdoppelt wird.
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Damit nun aber bei der verminderten Drehzahl n die ebenfalls auf die
Hälfte verminderte Mitlaufgeschwindigkeit u der Messer der Durchlaufgeschwindigkeit
v wieder gleich wird, muß bei vorherigem Stangenverhältnis m : p = 1 : i
jetzt das Verhältnis 2:1 eingestellt- werden, was mittels Verstellung des Führungsteils
auf der Kurbelstange geschieht, wobei sich die Geschwindigkeit u im Schnittbereich
verdoppelt und damit -wieder gleich v wird. Dies wirkt sich durch entsprechende
Verbreiterung der Messerbahnkurve a, b aus, die in der durch die Abschnittlänge
bestimmten vorgegebenen Zeit zu durchlaufen ist. Auf diese Weise läßt sich somit
die Länge der Schnittstücke stufenlos verändern.
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Beim letzten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die Gleitbahnführung
5, 6 bzw. 8, 9 durch eine Schwingarmführung 11, 12 ersetzt. Letztere hat den Vorteil,
daß die bei einer Gleitbahn insbesondere 'bei hohen Drücken sich ergebenden Schwierigkeiten
bei der Schmierung und die Reibungsverluste vermieden werden. Die Höhenverstellung
der Schwingarme 11, 12 kann mittels Spindeln 14 erfolgen, wobei in gleichem Maße
die Verschiebung des Angriffspunktes 15 an der Schubstange erfolgen muß. Die verstellbare
Lagerung 12 der Schwingarme i i erfolgt vorzugsweise jeweils in halber Höhe des
Schwingarmausschlages h. Da hierbei die Führung der Kurbelstangen nicht wie bisher
auf einer Geraden, sondern wie strichpunktiert in Fig. 5 dargestellt, auf einem
Kreisbogen erfolgt, so ergibt sich an Stelle der bisherigen Kurve c der Messer hier
die veränderte Kurve d. Dies bringt aber bei entsprechender Anordnung der Schwingarme
i i eine Erhöhung der Messergeschwindigkeit u nach dem Schnitt und damit eine erwünschte,
beschleunigte Absetzbewegung der Messer von der Schnittkante des nachfolgenden Bandes
mit sich, was in der Zeichnung durch Einzeichnen konstanter Zeitabschnitte besonders
deutlich gemacht ist.
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Bisher wurde nur die Schneide des Untermessers 1o, wie in Fig. 6 strichpunktiert-
dargestellt, schräg verlaufend ausgeführt, während die Schneide des Obermessers
3 horizontal angeordnet war. Wird nun auch die Schneide des Obermessers schräg ausgeführt,
so verläuft der Schneidpunkt auf einer gegenüber der bisherigen Kurve flacheren
Kurve, wodurch eine Erweiterung des zum Schnitt erforderlichen Bereiches gleicher
Messermitlaufgeschwindigkeit v erzielt und somit eine Vergrößerung des Schnittweges
erreicht wird.
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Wie in Fig.7 schematisch dargestellt ist, kann auf dem Rahmen der
Schubkurbel 2 mit den verstellbaren Schwingarmen 11, 12, 14 und 15 das Untermesser
io mittels Führung 16 gleiten. Der Antrieb des mittels einer Exzenterwelle 17 auf-und
abbewegten Untermessers io kann zweckmäßigerweise über Zahnräder 18, i9 von der
Kurbelwelle 4 aus erfolgen. Zwecks Vervielfachens der Länge der Schnittstücke können
die Zahnräder 18, i9 mit verschiedener Übersetzung miteinander in und außer Eingriff
gebracht werden, um so jeweils Schnitte aussetzen zu können. Der Gesamtantrieb der
fliegenden Schere gemäß der Erfindung erfolgt schließlich von 2o aus.