Blechtafelschere Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blechtafel schere mit einem Ständer, einem an diesem starr be festigten Untermesserbalken sowie einem in bezug auf den Untermesserbalken bewegbaren Obermesserbalken.
Blechtafelscheren dienen bekanntlich der Erzielung geradliniger Schnitte. Dabei wird das Obermesser von oben in einem geringen, als Schnittspalt bezeichneten Abstand am Untermesser vorbeigeführt, wobei das zwi schen den beiden Messern liegende Blech abgetrennt wird.
Eines der beim Schneiden von Blechen auf Tafel scheren auftretenden Probleme liegt darin, dass sich das Blech beim Schneiden unter dem Druck des Obermes serbalkens verformt. Wie die beiliegende Fig. 1 zeigt, wird das auf einem Untermesserbalken 1 aufliegende Blech 2 vom Obermesserbalken 3 abgeknickt und emp fängt dadurch eine Deformierung, welche durch kost spielige Nachbearbeitung ausgeglichen werden muss. Diese Verformung der Bleche ist in erster Linie vom Schnittwinkel abhängig. Ein grosser Schnittwinkel führt dabei zwangläufig auch zu einer grossen Verformung des Bleches, so dass von diesem Gesichtspunkt aus mög lichst kleine Schnittwinkel gewählt werden.
Anderseits ist der Verminderung des Schnittwinkels aber dadurch eine Grenze gesetzt, dass kleine Schnittwinkel eine grö ssere Scherkraft erfordern und damit eine schwerere und teuere Bauart der Maschine bedingen.
Man hat, um den vorerwähnten Nachteilen zu be gegnen, Tafelscheren mit verstellbarem Schnittwinkel konstruiert. Abgesehen von ihrer relativ komplizierten Konstruktion muss bei derartigen Scheren aber immer damit gerechnet werden, dass ein Arbeiter die Verstel lung des Schnittwinkels vergisst und die Schere durch ein zu dickes, mit zu grossem Schnittwinkel geschnittenes Blech zum Stillstand gebracht wird. Der dadurch be dingte zeitweilige Ausfall der Schere bis zu deren Wie derinstandsetzung kann hohe Unkosten und Zeitverlust mit sich bringen.
Durch die Verwendung des sogenannten schrägen Schnittes kann zwar eine relativ saubere und rechtwink- lige Schnittfläche erzielt werden, doch lässt sich die un erwünschte Verformung des Bleches dadurch nicht ver meiden. Beim sogenannten schwingenden Schnitt führt der Obermesserbalken eine schwingende Bewegung um einen Drehpunkt aus, wodurch der Messerverschleiss re duziert wird; auf die Verformung des Bleches hat aber auch diese Schneidart nur unerheblichen Einfluss.
Eine geringfügige Verminderung der Blechverfor mung kann durch die Verstellbarkeit des Schnittspaltes erzielt werden. Man verwendet hierzu beispielsweise drehbare, exzentrische Schwenkachsen für den Obermes serbalken. Soll der Schnittspalt dagegen bei schrägem Schnitt verstellbar sein, so muss der ganze Tisch der Tafelschere verstellbar ausgeführt werden, was eine un stabile Bauart bedingt und die Maschine verteuert.
Durch die vorliegende Erfindung wird das Problem der unerwünschten Blechverformung auf völlig neuartige Weise unter Vermeidung der den bekannten Systemen anhaftenden Nachteile gelöst. Die den Gegenstand die ser Erfindung bildende Blechtafelschere ist demgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante des. am Obermesserbalken befestigten Obermessers konvex ge krümmt ist und der Obermesserbalken mit einer An triebsvorrichtung in Wirkungsverbindung steht, welche das Obermesser beim Schneidvorgang im Sinne einer Abrollbewegung auf das Blech drückt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die genannte Krümmung der Schneidkante praktisch einem Kreisabschnitt. Dabei weist der Obermesserbalken auf seiner der angrenzenden Wandung des Ständers zuge wandten Seite vorzugsweise eine Abstufung auf, welche in der Einbaulage des Obermesserbalkens auf einer ent sprechenden, in der genannten Wandung des Ständers vorgesehenen Abstufung aufliegt, wobei die Stufenfläche der Ständerwandung praktisch plan ist, diejenige des Obermesserbalkens eine der Schneidkante des Obermes sers entsprechende Krümmung aufweist.
Der Obermesserbalken ist zweckmässigerweise durch Permanentmagnete an der angrenzenden Wandung des Ständers verschiebbar gehalten und in den Seitenteilen des Ständers mittels Rollen geführt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Fig. 2 zeigt die beiden Messerbalken der Tafel schere in vereinfachter, perspektivischer Darstellung; Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch die Tafelschere; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Ebene IV-IV in Fig. 3. Die schematische Darstellung nach Fig. 2 zeigt unter Weglassung unwesentlicher Einzelheiten einen Untermes serbalken 4 üblicher Bauart, an welchem ein Untermes ser 5 befestigt ist. Oberhalb des Unterbalkens 4 be findet sich ein in seiner Gesamtheit mit 6 bezeichneter Obermesserbalken, welcher das Obermesser 7 trägt.
Das Obermesser 7 weist im Gegensatz zu den bis her bekannten Konstruktionen eine Schneidkante 8 auf, welche konvex gekrümmt ist, und zwar vorzugsweise der Form eines Kreisabschnittes entspricht. Die Krüm mung der Schneidkante ist der Deutlichkeit halber über trieben dargestellt; bei einer Tafelschere für Bleche bis 10 mm Dicke, mit einer Nutzlänge von beispielsweise 2000 mm, beträgt der dem genannten Kreisabschnitt entsprechende Radius vorzugsweise etwa 10 bis 14 m.
Der Obermesserbalken 6 weist ferner auf seiner dem Messer 7 entgegengesetzten Rückwand 9 eine Abstufung 10 auf, wobei die sich über die gesamte Rückwand 9 des Messerbalkens erstreckende Stufenfläche 11 eben falls konvex gekrümmt ist. Die Krümmung dieser Stu fenfläche entspricht im wesentlichen derjenigen der Ober messerschneidkante B.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Maschinenständer 12, in welchem die beiden Messerbalken 4 und 5 gemäss Fig. 2 gelagert sind. Der Untermesserbalken 4 ist, wie üblich, starr mit dem Ständer verbunden. Der Ober messerbalken 6 ruht mit seiner Stufenfläche 1 1 auf einer in der angrenzenden Wandung des Ständers vorgesehe nen Stufenfläche 13 (Fig. 4). Im Gegensatz zur Fläche 11 ist die Stufenfläche 13 jedoch praktisch plan, so dass sich der Obermesserbalken auf ihr im Sinne einer Rollbewegung abwälzen kann.
Der Obermesserbalken 6 ist auf seiner dem Ständer 12 zugekehrten Seite mit drei Permanentmagneten 14 versehen, welche beispielsweise mit Schrauben 15 am Messerbalken befestigt sind und den Messerbalken am Ständer verschiebbar halten. Durch diese magnetische Halterung wird erreicht, dass der Messerbalken 6 wohl auf der Stufenfläche 13 abrollen kann, dennoch aber ständig mit der angrenzenden Ständerwandung verbun den bleibt.
Im Ständer 12 ist beidseitig des Obermesserbalkens 6 je eine vertiefte Führungskurve 15 bzw. 16 ange ordnet. Der Obermesserbalken weist an seinen beiden Enden je eine um eine Achse 17 bzw. 18 drehbar gelagerte Führungsrolle 19 bzw. 20 auf. Die Rollen 19 und 20 laufen bei der Schneidbewegung des Obermesser balkens in den Führungskurven 15 und 16 und ver hindern somit ein unerwünschtes seitliches Ausweichen des Obermesserbalkens, Zweckmässigerweise sind diese Rollen abgefedert, so dass geringe Ungenauigkeiten der Kurven 15 und 16 sowie die ständige Stossbeanspruchung nicht zu einer unliebsamen Verklemmung des Ober messerbalkens in den Führungskurven führen können. Eine derartige Federung kann beispielsweise in Form starker Stahlfedern oder einer hydraulischen Dämpfungs vorrichtung bestehen.
Die Form der beiden Führungskurven 15 und 16 ist so ausgelegt, dass die Schneidkante 8 des Messers 5 beim Durchschneiden des Bleches eine echte Abrollbe wegung ausführt, ähnlich derjenigen eines auf dem Erd boden sich abwälzenden Rades.
Zum Antrieb des Obermesserbalkens 6 dienen be dem gewählten Ausführungsbeispiel zwei hydraulisch Kolben 21 und 22, welche in Zylindern 23 und 2, angeordnet sind. Die Kolbenstangen 25 und 26 greife an drehbar gelagerten Achsen 27 und 28 an.
Der Schneidvorgang läuft nun unter Verwendung de; oben beschriebenen Einrichtung wie folgt ab: Zu Be ginn des Schneidvorganges liegt das zu schneidende Blech 29 auf dem Tisch der Tafelschere oberhalb des Unter messers 4. Der Obermesserbalken ist ganz angehoben wobei sich beide Kolben 21 und 22 in ihrem oberer toten Punkt befinden. Sobald nun der Schneidvorgang ausgelöst wird, erhält der Zylinder 23 Drucköl, da: den Kolben 21 nach unten gegen das Blech und durch dieses hindurchpresst, so dass das Blech 29 angeschnit ten wird. Der Kolben 22, welcher bis zu diesem Augen blick in seiner Ruhestellung verharrte, erhält nun eben falls Drucköl und bewegt sich nach unten, wobei die gekrümmte Fläche 11 des Obermesserbalkens auf der Planfläche 13 des Ständers abrollt und das Blech ge schnitten wird.
Der bereits abgeschnittene Teil 29a des Bleches wird dabei weit weniger nach unten gedrückt, als dies - wie Fig. 1 zeigt - bei Verwendung einer geradlinigen Schneidkante der Fall wäre. Beim Abrollen des Ober messerbalkens hebt sich die in Fig. 3 linke Seite des Obermessers 7 wieder an, so dass die Deformierung des Bleches äusserst gering ist.
Dank der beschriebenen Ausbildung des Obermes serbalkens muss dieser den abgeschnittenen Blechab schnitt somit nicht mehr nach unten drücken, wodurch sich eine beträchtliche Ersparnis an Energieaufwand er gibt.
Die Berührungsflächen zwischen dem Obermesserbal ken 6 (Fig. 4) und dem Ständer 12 sind druckölge- schmiert. Die Stufenfläche 13 ist etwas geneigt und dient gleichzeitig als Ölsammelrinne, so dass das über schüssige Schmieröl durch einen Ablaufkanal 30 wieder in den Ölsammelbehälter zurückgeführt werden kann.
Vorzugsweise wird im Druckölzylinder 23 ein Sicher heitsventil angebracht, das bei Oberdruck im hydrauli schen System anspricht und das C51 zum Sammelbe- hälter zurückströmen lässt.
Die Permanentmagnete 14 (Fig. 4) könnten auch in die angrenzende Wandung des Ständers 12 eingelassen sein. Auch wäre es selbstverständlich möglich, sowohl im Ständer 12 als auch im Obermesserbalken 6 solche Permanentmagnete vorzusehen.
Beim Schneidvorgang haben die Magnete 14 nicht nur die Aufgabe, den Obermesserbalken 6 am Ständer 12 zu halten, sondern sie bewirken auch eine gewisse Bremsung der Abrollbewegung des Obermesserbalkens, so dass dieser nicht abrupt niedergedrückt werden kann.
Auch könnten Elektromagnete verwendet werden. Grundsätzlich könnte die Sicherung des Obermes- serbalkens 6 am Ständer 12 auch mit anderen, bei spielsweise mechanischen Mitteln erfolgen.
Die Schneidkante 8 muss nicht unbedingt einem ge nauen Kreisabschnitt entsprechen, sondern könnte auch gemäss einer anderen Kurvenform konvex ausgebildet sein.
Anstelle der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anord- nung könnten beispielsweise auch zwei Exzenter ver wendet werden. Die mit dem Obermesserbalken 6 in Berührung ste hende Wandung des Ständers 12 wird bei einer bevor zugten Ausführungsform etwas geneigt (31, Fig. 4). Da durch rollt das Messer schräg ab und es ergibt sich der zusätzliche Vorteil des Schrägschnittes, d. h. eine praktisch rechtwinklig zur Blechebene stehende Schnitt fläche. Da das Obermesser dank seiner beschriebenen Ausbildung nur wenige Zentelmillimeter unter die Ober kante des Untermessers gelangt, lässt sich hier auch eine Neigung durchführen, welcher der in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Neigung entgegengesetzt ist.
Sheet metal shears The present invention relates to sheet metal shears with a stand, a lower cutter bar fixed to this rigidly be and an upper cutter bar movable with respect to the lower cutter bar.
As is well known, sheet metal shears are used to achieve straight cuts. The upper knife is guided past the lower knife from above at a small distance called the cutting gap, with the sheet metal lying between the two knives being separated.
One of the problems encountered when cutting sheet metal on sheet metal shears is that the sheet is deformed when cutting under the pressure of the upper cutter bar. As the accompanying Fig. 1 shows, the sheet 2 resting on a lower cutter bar 1 is bent from the upper cutter bar 3 and thereby catches a deformation which must be compensated for by costly post-processing. This deformation of the sheets is primarily dependent on the cutting angle. A large cutting angle inevitably leads to a large deformation of the sheet metal, so that from this point of view the smallest possible cutting angles are selected.
On the other hand, the reduction in the cutting angle is limited by the fact that small cutting angles require a greater shear force and thus require a heavier and more expensive machine design.
In order to counter the disadvantages mentioned above, guillotine shears have been designed with an adjustable cutting angle. Apart from their relatively complicated construction, however, it must always be expected with such scissors that a worker forgets the adjustment of the cutting angle and the scissors are brought to a standstill by a sheet that is too thick and cut with too large a cutting angle. The resulting temporary failure of the scissors until they are repaired can result in high costs and loss of time.
By using the so-called oblique cut, a relatively clean and right-angled cut surface can be achieved, but the undesired deformation of the sheet cannot be avoided. With the so-called oscillating cut, the upper cutter bar carries out an oscillating movement around a pivot point, which reduces knife wear; However, this type of cutting also has only a negligible influence on the deformation of the sheet.
A slight reduction in sheet metal deformation can be achieved by adjusting the kerf. One uses, for example, rotatable, eccentric pivot axes for the Obermes serbalken. If, on the other hand, the kerf should be adjustable in the case of an inclined cut, the entire table of the guillotine shears must be made adjustable, which causes an unstable design and makes the machine more expensive.
The present invention solves the problem of undesired sheet metal deformation in a completely new way while avoiding the disadvantages inherent in the known systems. The sheet metal shears forming the subject of this invention are accordingly characterized in that the cutting edge of the upper cutter attached to the upper cutter bar is convexly curved and the upper cutter bar is operatively connected to a drive device which presses the upper cutter onto the sheet metal during the cutting process in the sense of a rolling movement .
In a preferred embodiment, said curvature of the cutting edge corresponds practically to a segment of a circle. The upper cutter bar on its side facing the adjoining wall of the stand preferably has a step which, in the installed position of the upper cutter bar, rests on a corresponding step provided in the said wall of the stand, the step surface of the stand wall being practically flat of the upper cutter bar has a curvature corresponding to the cutting edge of the upper cutter.
The upper cutter bar is expediently held displaceably by permanent magnets on the adjacent wall of the stand and is guided in the side parts of the stand by means of rollers.
In the accompanying drawing, an embodiment example of the subject invention is illustrated. Fig. 2 shows the two cutter bars of the table scissors in a simplified, perspective illustration; Fig. 3 is a vertical section through the guillotine shears; Fig. 4 is a section along the plane IV-IV in Fig. 3. The schematic representation of FIG. 2 shows, omitting insignificant details, a Untermes serbalken 4 of conventional design, on which a Untermes ser 5 is attached. Above the lower beam 4 there is an upper cutter bar, designated in its entirety by 6, which carries the upper cutter 7.
In contrast to the constructions known up to now, the upper knife 7 has a cutting edge 8 which is convexly curved and preferably corresponds to the shape of a segment of a circle. The curvature of the cutting edge is shown exaggerated for the sake of clarity; in the case of guillotine shears for sheets up to 10 mm thick, with a useful length of, for example, 2000 mm, the radius corresponding to the circle segment mentioned is preferably about 10 to 14 m.
The upper cutter bar 6 also has a step 10 on its rear wall 9 opposite the knife 7, the step surface 11 extending over the entire rear wall 9 of the cutter bar also being convexly curved. The curvature of this stepped surface essentially corresponds to that of the upper knife cutting edge B.
3 and 4 show a machine stand 12 in which the two cutter bars 4 and 5 according to FIG. 2 are mounted. The lower cutter bar 4 is, as usual, rigidly connected to the stand. The upper cutter bar 6 rests with its step surface 1 1 on a provided in the adjacent wall of the stand NEN step surface 13 (Fig. 4). In contrast to the surface 11, the step surface 13 is practically flat, so that the upper cutter bar can roll on it in the sense of a rolling movement.
The upper cutter bar 6 is provided on its side facing the stand 12 with three permanent magnets 14, which are fastened to the cutter bar with screws 15, for example, and hold the cutter bar displaceably on the stand. This magnetic holder ensures that the cutter bar 6 can roll on the step surface 13, but still remains connected to the adjacent stand wall.
In the stand 12 on both sides of the upper cutter bar 6 is a recessed guide curve 15 and 16 is arranged. The upper cutter bar has a guide roller 19 and 20 rotatably mounted about an axis 17 and 18 at both ends. The rollers 19 and 20 run in the guide curves 15 and 16 during the cutting movement of the upper cutter bar and thus prevent undesired lateral deflection of the upper cutter bar, these rollers are expediently cushioned so that slight inaccuracies in the curves 15 and 16 as well as the constant shock load do not occur can lead to an undesirable jamming of the upper cutter bar in the guide curves. Such a suspension can for example be in the form of strong steel springs or a hydraulic damping device.
The shape of the two guide curves 15 and 16 is designed so that the cutting edge 8 of the knife 5 executes a real Abrollbe movement when cutting through the sheet, similar to that of a wheel rolling on the ground.
To drive the upper cutter bar 6, two hydraulic pistons 21 and 22, which are arranged in cylinders 23 and 2, are used in the selected embodiment. The piston rods 25 and 26 act on rotatably mounted axles 27 and 28.
The cutting process now runs using de; Device described above as follows: At the beginning of the cutting process, the sheet to be cut 29 is on the table of the guillotine shears above the lower knife 4. The upper cutter bar is completely raised with both pistons 21 and 22 are in their upper dead point. As soon as the cutting process is triggered, the cylinder 23 receives pressure oil because: the piston 21 presses down against the sheet metal and through it, so that the sheet metal 29 is cut. The piston 22, which remained in its rest position until this moment, now receives just if pressure oil and moves downward, the curved surface 11 of the upper cutter bar rolls on the flat surface 13 of the stand and the sheet metal is cut ge.
The already cut part 29a of the metal sheet is pressed down much less than - as FIG. 1 shows - would be the case when using a straight cutting edge. When the upper cutter bar rolls off, the left-hand side of the upper cutter 7 in FIG. 3 rises again, so that the deformation of the sheet is extremely small.
Thanks to the described training of the Obermes serbalkens this must cut the cut Blechab no longer press down, which is a considerable saving in energy he is.
The contact surfaces between the upper cutter bar 6 (Fig. 4) and the stand 12 are lubricated with pressure oil. The step surface 13 is slightly inclined and at the same time serves as an oil collecting channel, so that the excess lubricating oil can be returned to the oil collecting container through a drain channel 30.
A safety valve is preferably installed in the pressure oil cylinder 23, which responds when there is overpressure in the hydraulic system and allows the C51 to flow back to the collecting tank.
The permanent magnets 14 (FIG. 4) could also be let into the adjacent wall of the stator 12. It would of course also be possible to provide such permanent magnets both in the stand 12 and in the upper cutter bar 6.
During the cutting process, the magnets 14 not only have the task of holding the upper cutter bar 6 on the stand 12, but they also cause a certain braking of the rolling movement of the upper cutter bar so that it cannot be abruptly depressed.
Electromagnets could also be used. In principle, the upper cutter bar 6 could also be secured to the stand 12 by other means, for example mechanical means.
The cutting edge 8 does not necessarily have to correspond to an exact segment of a circle, but could also be convex according to another curve shape.
Instead of the hydraulic piston-cylinder arrangement, two eccentrics could also be used, for example. The standing wall of the stand 12 in contact with the upper cutter bar 6 is slightly inclined in a preferred embodiment (31, FIG. 4). Since the knife rolls through at an angle and there is the additional advantage of the bevel cut, i.e. H. a cut surface practically at right angles to the plane of the sheet. Since the upper knife, thanks to its described design, only reaches a few centimeters below the upper edge of the lower knife, an inclination can also be carried out here which is opposite to the inclination indicated by dashed lines in FIG. 3.