DE1502940C - Verstelleinrichtung fur die Schwingweite des Schwingrahmens einer fliegenden Schere mit an einer Schwinge vorgesehenen, gegen laufig angetriebenen Messern - Google Patents

Description

termesser annähernd eine horizontal gestreckte ellipsenförmige Bahn, deren höchster Punkt so weit oberhalb der Durchlaufebene des Schneidgutes liegt, daß die Bahnen beider Messer sich zur Durchführung des Schnittes überdecken.

Um die Horizontalkomponente der Geschwindigkeit der Messer beim Schnitt der Vorlaufgeschwindigkeit des Schneidgutes anzupassen, sind bei den bekannten Scheren Einrichtungen vorgesehen, welche durch Änderung im wesentlichen der Horizontalkomponente der vom Schwingrahmen ausgeführten Schwingungen die Bahngeschwindigkeit der Messerkanten während des Durchlaufes der dem Schneidvorgang zugeordneten Bahnabschnitte der Vorlaufgeschwindigkeit des Schneidgutes anpassen. Bei den bekannten Scheren dieser Art wird die Änderung der Horizontalkomponente durch eine von der Hauptantriebswelle des Schwingrahmens mittels einer Kulissenscheibe betätigten Zahnstange bewirkt, die über ein Zahnritzel eine Ausgleichswelle mit dieser zugeordneten Exzentern verschwenkt. Auf dem bzw. den Exzentern angeordnete Pleuel greifen an den Schwingrahmen an und bestimmen die jeweilige Lage von dessen Schwenkachse und in Folge ihrer periodischen horizontalen Bewegung im Verein mit dem Exzenterantrieb die von den am Schwenkrahmen vorge-" sehenen Messern durchlaufende Bahnkurve. Durch entsprechende Kulisseneinstellung läßt sich die in horizontaler Richtung ausgeführte Schwingamplitudebestimmen und damit die Messergeschwindigkeit an4 die des Schneidgutes anpassen.

Als nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß zur Einstellung einer neuen Grundlänge und somit eines^ neuen Amplitudenverhältnisses der Schwingung des., Schwingrahmens die Schere zur Durchführung der Einstellung in einer bestimmten Stellung stillgesetzt werden muß und damit nicht unerhebliche Ausfallzeiten sowie einen diesen entsprechenden Produk¹ tionsausfall bedingt. Bei der durch die periodischen Beschleunigungen der Messer der Schere auftretenden starken Kräfte ergibt sich eine enorme Beanspruchung der zusammenwirkenden Maschinenteile, und zwar insbesondere der Zahnstange und des Exzenterritzels, die einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Um den erheblichen Aufwand nicht noch weiter zu steigern, werden die Kulissenscheibe, die Zahnstange und das Zahnritzel nur einseitig vorgesehen; hierbei ergibt sich eine erhöhte unsymmetrische Belastung, die zur weiteren Versteifung des Maschinenrahmens sowie gegebenenfalls des Schwingrahmens und damit zu einer weiteren Erhöhung des Aufwandes zwingt.

Um wenigstens einige der Nachteile dieser bekannten Anordnung zu beheben, sind Vorschläge gemacht, die Zahnstange und das Exzenterritzel durch umfangreiche Stirnrad- und Differentialgetriebe zu ersetzen; hierdurch läßt sich zwar die Umstellung auf andere Schwingungsamplituden vereinfachen, der erforderliche Aufwand aber erhöht sich beträchtlich, und auch die Wartung der Schere wird durch den komplizierten Aufbau erschwert.

Es sind weiterhin, beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 633 092, Anordnungen bekannt, bei denen ein aus einer Anzahl von Hebeln od. dgl. bestehendes Gelenkgetriebe auf die Schwinge zur Einwirkung gebracht wird. Es ergibt sich hierbei eine Vielzahl recht umfangreicher und damit schwerer und träge schwingender Teile, die infolge ihrer Masse eine Begrenzung der Arbeitsgeschwindigkeit bedingen, und die insbesondere an den Lagerstellen wesentliche Reibungsverluste sowie einen erheblichen Verschleiß aufweisen.

Es ist weiterhin mit der deutschen Patentschrift 959 783 eine Schere veröffentlicht, deren Schwinge in einem bestimmten Punkte bzw. Bereiche durch eine Gleitbahnführung seitlich abgestützt ist. Durch Stützpunktverlagerung läßt sich bei dieser Einrichtung eine Verstellung der Schwingungsweite erzielen,

ίο die Gleitführung zeigt infolge der starken, durch die Führung aufzunehmenden Kräfte aber, wie schon die vorerwähnten Gelenkgetriebe, starke Verschleißerscheinungen sowie erhebliche Reibungsverluste. Durch die gleiche deutsche Patentschrift 959 783 ist es weiterhin bekannt, die Führung der Schwinge durch eine Schwingarmführung zu bewirken. Zwar wird auch hier ein gesonderter Antrieb für die horizontale Bewegungskomponente der Schwinge eingespart, Schwierigkeiten aber ergeben sich bei der Ein-Stellung, da sowohl die Abstützung als auch der Angriffspunkt der Bogenschwinge zu verlagern sind.
Eine Lösung des Problems des Horizontalantrie-

^ 'bes fliegender Scheren ist nach der deutschen Ausle-

.· '-^geschrift 1 141 857 in der Lehre gesehen, auf einer Hilfswelle Doppelexzenter vorzusehen, deren Pleuel ~'~* an die Schwinge angelenkt sind. Bei der praktischen Ausbildung zeigt es sich jedoch, daß die Verstellung der Doppelexzenter auf der Nebenwelle zwar in vor- ;.~ gegebenen Grenzen beliebig einstellbare Antriebs-.30 amplituden erlaubt, andererseits aber einen erhebli-. chen zusätzlichen Aufwand bedingt. So sollen die

J Exzenter während des Laufes unter Last verstellbar sein und nach Herbeiführung einer gewünschten Einstellung drehstarr mit der Nebenwelle umlaufen, ohne daß eine direkte Verbindung zwischen diesen vorgesehen sein darf. Es hat sich hierbei als erforderlich herausgestellt, die Nebenwelle durch eine wei-

" tere, ihr parallel liegende Welle zu ergänzen, deren Phasendifferenz der gegenseitigen Einstellung der Doppelexzenter entspricht, und deren drehzahlgleicher und mit einstellbarem Phasenwinkel phasenstarrer Antrieb über gesonderte Differentialgetriebe erfolgt.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Verstelleinrichtung für die Schwingungsweite des Schwingrahmens einer fliegenden Schere der beschriebenen Gattung zu schaffen, die bei geringen oszillierenden Massen eine Verstellung der Horizontalkomponente der Messerbewegung in weiten Grenzen erlaubt und sich gegenüber den bekannten Verstelleinrichtungen durch geringen Aufwand und übersichtlichen Aufbau auszeichnet. Erreicht wird dies gemäß der Erfindung bei einer Schere der beschriebenen Gattung, bei der die Schwinge mit während des Betriebes verstellbaren Amplituden mittels eines von der Hauptwelle aus angetriebenen Gelenkgetriebes über einen Lenker angetrieben wird, indem gemäß der Erfindung das freie Ende des Lenkers mit dem freien Ende eines seitlich angreifenden, von einer synchron mit der Antriebswelle laufenden Nokkenwelle angetriebenen Pleuels gelenkig verbunden ist und die Verbindungsstelle durch einen weiteren Lenker geführt ist, der mit dem ersten gemeinsam ein Kniehebelpaar bildet, und dessen stützender Schwenkpunkt verlagerbar ist.

Bewährt hat es sich, die Nockenwelle mit zwei Nocken auszustatten und gleichartige Hebelgetriebe beidseitig an der Schwinge anzuordnen. Mit Vorteil

ist der Schwenkpunkt entlang einer Geradführung einstellbar. Andererseits kann der Schwenkpunkt des Lenkers auf einem um eine ortsfeste Achse verschwenkbaren Hebel gelagert und mit dessen Schwenkung verlagerbar sein.

Als nachahmenswert wurde erkannt, beidseitig der Schere vorgesehene ortsfest gelagerte Hebel durch eine gemeinsame Welle miteinander zu verbinden. Die Verstellvorrichtung kann hierbei an beide Hebel, an einen der Hebel oder aber auch an einen weiteren, auf der sie verbindenden Welle vorgesehenen Hebel angreifen.

Als empfehlenswert wurde gefunden, die Verschiebung in den Geradführungen oder die Verschwenkung der ortsfest gelagerten Hebel mittels Gewindespindel und Mutter von Hand oder elektrisch zu bewirken.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung in der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele an Hand dieser darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt hierbei

F i g. 1 die Ansicht eines Ausführungsbeispiels mit dem zur Einstellung der Messergeschwindigkeit vor--;-^ gesehenen Kniehebelgetriebe,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linien A-B der.-as Fig. 1 durch die Hauptantriebswelle zur Betätigung des Ober- und Untermessers und

F i g. 3 in der Ansicht ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der Schere mit durch Verschwenken ·< eines weiteren Hebels verlagerbarer Schwenkachse des zweiten Lenkers. · · :

In der Ansicht der F i g. 1 ist der auf Exzentern.l^J der Hauptantriebswelle 2 gelagerte schwingende Scherenrahmen 3, im folgenden als Schwinge bezeichnet, in der Seitenansicht dargestellt. Während (vergleiche Fig.2) das Obermesser4 am Obermesserbalken 5 in der Schwinge 3 fest angeordnet ist,. wird der in Führungen 6 der Seitenwangen der Schwinge 3 beweglich angeordnete, das Untermesser 7 aufweisende Untermesserbalken 8 durch weitere auf der Hauptantriebswelle 2 gegenüber den Exzentern 1 um 180° versetzt angeordnete Exzenter 9 über die Exzenter umfassende, an den Untermesserbalken angreifende Pleuel 10 angetrieben. Bei der Umdrehung der Hauptantriebswelle 2 bewegen sich damit das am als Obermesserbalken ausgebildeten Querhaupt 5 der Schwinge 3 angeordnete Obermesser 4 und das am Untermesserbalken 8 vorgesehene Untermesser 7 periodisch gegenläufig und gelangen jeweils in Schnittstellung, wenn das Obermesser den am tiefsten gelegenen und das Untermesser den am höchsten gelegenen Teil seiner Bahn durchfährt.

Zur Erzielung größerer Schnittlängen ist der Antriebsvorrichtung des Untermessers eine Vorrichtung

11 zur Durchführung von Fehlschnitten zugeordnet, die im Ausführungsbeispiel ein Abknicken der den Untermesserbalken 8 antreibenden, zweiteilig ausgebildeten Pleuel 10 bewirkt, so daß bei Wirksamwerden der Vorrichtung zwar die zum Antrieb des Untermesserbalkens vorgesehenen Exzenter 9 die Pleuel 10 antreiben, diese durch Einknicken aber den übermittelten Hub nicht an den Untermesserbalken weiterleiten und das Untermesser im wesentlichen in seiner Grundstellung verbleibt, so daß der Schnitt unterbleibt.

Zur Bestimmung der Bewegungsbahn der Schwinge 3 sind an deren freien Enden Drehgelenke

12 vorgesehen, an die Lenker 13 angreifen. Die gegenüberliegenden Enden der Lenker 13 sind mittels doppelter Drehgelenke 14 mit Pleuelstangen 15 und zweiten Lenkern 16 verbunden. Die Pleuelstangen 15 werden durch Exzenter 17 einer Ausgleichswelle 18 angetrieben, die in fester Relation zur Drehachse der Hauptantriebswelle 1, vorzugsweise mit gleicher Drehzahl über ein gemeinsames Vorgelege angetrieben, betrieben wird. Die freien Enden der Lenker 16 sind um Lagerbolzen 19 schwenkbar, die während des Betriebes der Schere ortsfest bleiben, zur Einstellung anderer Schwingungsweiten aber mittels Verstellvorrichtungen 20 verlagerbar sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Verstellvorrichtungen als Führungen 21 ausgebildet, entlang deren unter Einwirkung von in Muttern laufenden Verstellspindeln 22 die Lagerbolzen 19 einstellbar verschiebbar sind. Der Antrieb erfolgt über ein Handrad 23, das über Wellenverbindungen auf die Verstellspindeln 22 einwirkt. Mittels eines auf einer ein Schraubengewinde aufweisenden Verbindungswelle vorgesehenen Zeigers läßt sich die jeweilige Einstellung auf der Skala 24 für die Schwingweite ablesen bzw. die Schwingungsweite läßt sich auf Grund der Skala einstellen.

Im Betriebe wird durch die Drehung der Ausgleichswelle 18 über deren Exzenter 17 und die Pleuelstangen 15 eine periodische Bewegung der beiden als Kniehebel wirksamen Lenker 13 und 16 bewirkt. Die beiden Lenker stützen sich hierbei auf den während des Arbeitsvorganges der Schere festgehaltenen Lagerbolzen 19 ab, so daß das Strecken und Anwinkeln der als Kniehebel wirkenden Lenker 13 und 16 eine im wesentlichen horizontale Verschiebung des Drehgelenkes 12 der Schwinge 3 bewirkt. Diese zusätzliche, praktisch nur in horizontaler Richtung wirksame Bewegungskomponente vermag je nach ihrer Phasenlage die infolge des Antriebes der Schwinge 3 durch den Exzenter 1 bewirkte Ellipse abzuändern, wobei deren Vertikalkomponente im wesentlichen ungeändert bleibt, die Horizontalkomponente sich aber je nach Phasenlage der zusätzlichen Bewegung vergrößern oder verkleinern läßt. Durch die Verschiebung der Lagerbolzen 19 mittels der Verstellvorrichtung 20 lassen sich die kinetischen Verhältnisse des aus den Lenkern 13 und 16 sowie der Pleuelstange 15 gebildeten Getriebes und damit auch der vom Lenker 13 auf die Schwinge 3 übertragene Hub in weiten Grenzen verändern, so daß die Horizontalamplitude der vom oberen Ende der Schwinge ausgeführten Schwingung bzw. elliptischen Bahn sich einstellen läßt. Bei vorgegebener Frequenz des Antriebes aber bedeutet eine Abänderung der Umlaufbahn auch eine Veränderung der Bahngeschwindigkeit, so daß die Geschwindigkeit der Obermesserkante im Schnittbereich sich durch Betätigung der Verstellvorrichtung an die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidgutes 25 anpassen läßt.

Im Ausführungsbeispiel sind im oberen Teil des Grundrahmens 26 Teile der Fördereinrichtung 27 wie Rieht- und Treibwalzen dargestellt.

Ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem aus den Fig. 1 und2 übernommene Teile mit gleichen Nummern gekennzeichnet sind, ist in F i g. 3 dargestellt. Das Schwenklager der Lenker 16 ist hier nicht in einer Geradführung entsprechend der Führung 21 verschiebbar, die Verlagerung wird hier durch Schwenken eines weiteren, ortsfest gelagerten Hebelpaares 28 bewirkt. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Hebel 28 auf einer in Lagern 30

des Grundrahmens 26 gehaltenen Verbindungswelle 29 vorgesehen. Als Verstelleinrichtung ist hier ein in der Figur nicht dargestellter, durckmittelbetätigter Stellmotor vorgesehen, der an einen auf der Verbindungswelle 29 vorgesehenen Stellhebel angreift.

Die Antriebsvorrichtung und die Antriebsart sind nicht auf die beispielhaft erwähnten beschränkt. So könnte die Verstellung auch beispielsweise durch jeweils ein Kniehebelpaar bewirkt werden, und der Antrieb selbst kann pneumatisch oder hydraulisch wirksam werden, oder die Verstellung kann elektrisch mittels einer Verstellspindel mit zugeordneter Führungsmutter oder aber auch durch eine in ein Zahnsegment eingreifender Schnecke bewirkt werden. Es ist auch möglich, eine Verstellmöglichkeit von Hand an der Maschine selbst vorzusehen und, gegebenenfalls zusätzlich, kraftbetätigt die Verstellung gegebenenfalls . von einem Stellpult aus nach Vorwahl zu bewirken. In jedem Falle ist ein relativ einfacher Aufbau der Vorrichtung zur Einstellung cer Horizontalkomponente der Bahn des Obermessers gegeben, und die Verstellung läßt sich auch bei laufender Maschine vornehmen, so daß Umstellungen auf andere Schnittgutlängen schnell und leicht durchführbar sind. Die mit der Verstellvorrichtung gekoppelten Skalen erleichtern die Einstellung auf vorgegebene oder interpolierte Werte, und es ist auch jederzeit möglich, bei laufender Maschine, falls es sich als erforderlich erweisen sollte, geringfügige Korrekturen zur genauen Anpassung an die jeweilige Vorschubgeschwindigkeit des Schneidgutes vorzunehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 545/82

Claims (6)

1 2 PatentaisDrüche- Mittels einer oder mehrerer die Exzenter oder Kur- " ' bein aufweisender Antriebswellen werden der

1. Verstelleinrichtung für die Schwingweite des Schwingrahmen und über Pleuelstangen das Unter-Schwingrahmens einer fliegenden Schere mit an messer periodisch gegensinnig bewegt.

einer Schwinge vorgesehenen, mittels durchlau- 5 Derartige Scheren haben sich für das Unterteilen, fender, gegeneinander um 180 versetzt wirksa- bewegten Schneidgutes, beispielsweise von Metallmer Kurbeln oder Exzenter gegenläufig angetrie- oder aus anderen Materialien bestehenden Bändern bencn Messern, deren oberes mittels eines an der in der Bewegung bewährt. Als wesentlich hat es sich durch einen Exzenter angetriebenen Schwinge hierbei herausgestellt, die Antriebe der Fördereinangeordneten Messerbalken gehalten ist, während io richtung des Schneidgutes sowie des Schwingrahmens das untere in der Schwinge längsverschiebbar ge- und somit der Scherenmesser so aufeinander abzuführt, sich auf die ihm zugeordneten Exzenter stimmen, daß mindestens während der Durchführung über Pleuelstangen abstützt, mit einer Vorrich- des Schnittes in das laufende Schneidgut die im tung zur Anpassung an die Durchlaufgeschwin- Schwingrahmen angeordneten Messer in der Bewedigkeit des Schneidgutes, die mittels eines von 15 gungsrichtung des Schneidgutes mit der gleichen Geder Hauptquelle aus angetriebenen Gelenkgetrie- schwindigkeit vorgeschoben werden, mit der dieses bes mit während des Betriebes verstellbaren Am- vorläuft. — Die Aufgabe, unter sich gleiche, in ihrer plituden die Schwinge über einen Lenker an- Länge vorgegebene Abschnitte vom Schneidgut abtreibt, dadurch gekennzeichnet, daß zutrennen, wird bei derartigen Scheren dadurch gedas freie Ende des Lenkers (13) mit dem freien 20 löst, daß sowohl die Vorschubgeschwindigkeit des Ende eines seitlich angreifenden, von einer syn- Schneidgutes als auch die Schnittfrequenz der Schechran mit der Antriebswelle (2) laufenden Nok-_;__ ■ renmesser in bestimmter Abhängigkeit voneinander kenwelle (18) angetriebenen Pleuels (15) gelenkig··'-* veränderlich sind. So kann beispielsweise die verän-verbunden ist und die Verbindungsstelle (14) __ derliche Vorschubgeschwindigkeit durch ein entspredurch einen weiteren Lenker (16) geführt ist, der 25 chend einstellbares Untersetzungsgetriebe bewirkt mit dem ersten gemeinsam ein Kniehebelpaar bil- werden, das meist als stufenloses Regelgetriebe ausdet, und dessen stützender Schwenkpunkt verla- geführt und so angeordnet ist, daß dessen Abtriebs-.gerbar ist. -s-j drehzahl über ein Differentialgetriebe der Drehzahl

2. · Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dai'^;· des eigentlichen Antriebsvorgeleges der Fördereindurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (18). 3° richtung überlagert wird und sich die für den Betrieb zwei Nocken aufweist und gleichartige Hebelge-J der Schwingschere erforderliche exakte Fördergetriebe (13, 15, 16) beidseitig an der Schwinge (3) schwindigkeit einstellen läßt. Die Änderung der angeordnet sind. --- Schnittfrequenz wird bei üblichen Anordnungen

3. Verstelleinrichtung nach Ansprüchen 1 durch eine Anzahl wählbar schaltbarer Untersetoder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenk- 35 Zungsverhältnisse im Antriebsvorgelege des Schwingpunkt (19) entlang einer Geradführung (21) ein- rahmens erreicht. Durch die entsprechende Einstelstellbar ist. " lung von Vorschubgeschwindigkeit und Schnittfre-

4. Verstelleinrichtung nach Ansprüchen 1 quenz können mit der Schere vorbestimmte Längen oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der des Schnittgutes, auch Grundlängen genannt, abge-Schwenkpunkt (19) des Lenkers (16) auf einem 40 trennt werden. Werden über den einstellbaren um eine ortsfeste Achse (29) verschwenkbaren Grundlängen liegende Abschnittslängen vorgegeben, Hebel (28) gelagert und mit dessen Verschwen- so wird mittels, eines besonderen, dem Antrieb des kung verlagerbar ist. Untermessers zugeordneten Untersetzungsgetriebes

5. ■ Verstelleinrichtung nach Anspruch^ da- ein periodisches ein- oder mehrmaliges Aussetzen durch gekennzeichnet, daß beidseitig der Schere 45 des Schneidvorganges nach jedem Schnitt bewirkt vorgesehene ortsfest gelagerte Hebel (28) durch und hierdurch die eingestellte Grundlänge verdoppelt eine gemeinsame Welle (29) miteinander verbun- bzw. entsprechend vervielfacht. Durch den Antrieb den sind. des Schwingrahmens selbst vermittels von Exzentern

6. Verstelleinrichtung nach Ansprüchen 1 wird bei jeder Umdrehung der Hauptantriebswelle bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschie- 5° eine periodische Bewegung des Schwingrahmens bebung in den Geradführungen (21) oder die Ver- wirkt, bei der das im Schwingrahmen fest angeordschwenkung der ortsfest gelagerten Hebel (28) «ete Obermesser eine ellipsenförmige Bahn bemittels Gewindespindel (22) und Mutter von schreibt, deren Brennpunkte innerhalb einer Hori-Hand oder elektrisch bewirkt wird. zontalen liegen und deren tiefster Punkt oberhalb der

55 Durchlaufebene für das Schneidgut erreicht wird.

Das Untermesser wird von der Hauptantriebswelle

oder einer weiteren Antriebswelle über eine oder

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstellein- mehrere Exzenterhülsen angetrieben. Bei bekannten richtung für die Schwingweite des Schwingrahmens Scheren sind im Hauptantriebsvorgelege auf den Aneiner fliegenden Schere mit an einem Schwingrahmen 60 triebswellen für das Unter- und das Obermesser vorgesehenen, mittels durchlaufender, gegeneinander mehrere zu- und abschaltbare Radsätze angeordnet, um 180° versetzt wirksamer Kurbeln oder Exzenter deren Zähnczahlen so abgestimmt sind, daß ein Zugegenläufig angetriebenen Messern, deren oberes mit- sammenführen des Ober- und Untermessers je nach tels eines an dem durch einen Exzenter angelriebe- Einstellung bei jeder Schwingung des Schwingrahnen Schwingrahmen angeordneten Messerbalken ge- 65 mens oder aber bei jeder zweiten, dritten, vierten, halten ist, während das untere, in dem Schwingrah- fünften oder sechsten Schwingung erfolgt. Wird der men längsverschiebbar geführt, sich auf die ihm zu- Schnittvorgang bei jeder Schwingung des Schwinggeordneten Exzenter über Pleuelstangen abstützt. rahmens durchgeführt, so beschreibt auch das Un-